Rol van hersenspecifieke biomarkers bij hydrocephalus

Momenteel worden verschillende biomarkers voor zenuwweefselschade bestudeerd, die in de toekomst mogelijk als gevoelige en specifieke biomarkers kunnen dienen. Deze omvatten Neurofilament Light Chain (NfL), Neuron-Specific Enolase (NSE), S100-eiwit en tau-eiwit.

A) Neurofilament lichte keten (NfL) en neurofilament zware keten (NfH):

Neurofilamenten (Nfs) zijn cilindrische eiwitten die uitsluitend in neuronaal cytoplasma voorkomen. Onder normale omstandigheden worden slechts lage niveaus van de Neurofilament Light Chain (NfL) vrijgegeven door axonen. Verhoogde niveaus van NfL zijn waargenomen als reactie op axonale schade in het centrale zenuwstelsel (CZS) als gevolg van inflammatoire, neurodegeneratieve, traumatische of vasculaire oorzaken, vooral bij oudere personen. NfL is de meest oplosbare subeenheid van neurofilamenten, waardoor de meting ervan betrouwbaarder is dan bij andere subeenheden.

De concentratie van NfL in het hersenvocht is hoger bij patiënten met neurologische aandoeningen vergeleken met gezonde controles. Soortgelijke bevindingen zijn gerapporteerd met betrekking tot NfL-niveaus in serum. De rol van NfL als biomarker is vastgesteld bij aandoeningen zoals multiple sclerose (MS), de ziekte van Alzheimer (AD), frontotemporale dementie (FTD), amyotrofische laterale sclerose (ALS), atypische Parkinson-aandoeningen (APD) en traumatisch hersenletsel. (TBI). Het is ook in mindere mate onderzocht bij de ziekte van Creutzfeldt-Jakob en neurologische complicaties van HIV-infectie, waarbij het zeer hoge concentraties bereikt in het hersenvocht, evenals bij de ziekte van Huntington (HD) en normotensieve hydrocephalus (NPH of iNPH). Daarom wordt de implementatie ervan in de klinische praktijk steeds breder geaccepteerd. Er is een sterkere correlatie waargenomen tussen NfL-niveaus en ALS vergeleken met NfH, hoewel de rol van NfH nog niet zo uitgebreid is vastgesteld.

B) Eiwit S100:

Het S100-eiwit behoort tot een grote familie van calciumbindende eiwitten en is een gevestigde biomarker op veel gebieden van de geneeskunde. In het bijzonder is het S100B-eiwit een erkende biomarker bij neurodegeneratieve ziekten. Verschillende onderzoeken hebben een significante verhoging van de niveaus van S100B aangetoond bij gevallen van hydrocephalus. De relatie tussen S100B-niveaus en het klinische beloop is echter niet voldoende onderzocht.

C) Neuronspecifieke enolase (NSE) NSE is een iso-enzym in de glycolytische route. Er zijn verhoogde niveaus van NSE beschreven bij patiënten met hersenletsel of beroerte. De halfwaardetijd in serum bedraagt ​​ongeveer 48 uur. Verhoogde niveaus van zowel S100B als NSE na letsels worden geassocieerd met een ongunstige uitkomst en een grotere mate van hersenweefselschade. In een recent onderzoek van Mehmedika-Suljić et al. werd een niet-significant lager niveau van NSE gevonden bij patiënten met hydrocephalus vergeleken met gezonde controles. Er is een beperkt aantal onderzoeken die zich richten op de betekenis van NSE en de klinische relevantie ervan bij NPH.

D) Tau-eiwit en bèta-amyloïde:

Er is een nauwe overlap tussen idiopathische hydrocephalus met normale druk (iNPH) en de ziekte van Alzheimer (AD), omdat bij beide aandoeningen sprake is van abnormale afzetting van toxische bijproducten van het cerebrale metabolisme in de hersenen, zoals amyloïde-bèta 1-42 (amyloïde-β 1-42). ) en Tau-eiwit. Bewijs uit onderzoek naar hersenweefsel suggereert zelfs dat iNPH zou kunnen worden beschouwd als een ziektemodel voor de ziekte van Alzheimer. Er is ook aangetoond dat de ziekte van Alzheimer een sterke voorspeller is van niet-reagerende iNPH. Recente studies suggereren zelfs dat de laatste stap in neurodegeneratie de pathologische cerebrale aggregatie is van toxische bijproducten van het hersenmetabolisme veroorzaakt door een verstoorde klaring van deze afvalproducten, zoals de afzetting van amyloïde-β 1-42 en Tau bij de ziekte van Alzheimer en α-synucleïne bij de ziekte van Alzheimer. Ziekte van Parkinson.

Vanwege de nauwe associatie tussen iNPH en andere vormen van dementie zoals de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson, zouden biomarkerniveaus van neurodegeneratie in hersenvocht of bloed mogelijk kunnen worden gebruikt om onderscheid te maken tussen responsieve iNPH en shunt-niet-responsieve iNPH. In dit opzicht is eerder gesuggereerd dat biomarkers zoals totaal Tau (T-Tau) en amyloïde-β 1-42 kunnen helpen bij deze differentiatie.

Concluderend lijken NfL, Tau-eiwit en bèta-amyloïd veelbelovende biomarkers te zijn die in veel gevallen de rol van marker vervullen, niet alleen voor het identificeren van neuronale schade, zoals in het geval van postoperatief delirium, maar ook voor het reguliere delirium. monitoring van hun niveaus. Voor aandoeningen zoals multiple sclerose (MS) zou regelmatige monitoring van deze biomarkers kunnen dienen als leidraad bij het monitoren van de behandeling, medicatieaanpassingen of vroege identificatie van subklinische terugval van de ziekte. Dit principe zou theoretisch ook op andere neurodegeneratieve ziekten kunnen worden toegepast.

Volgens sommige auteurs lijken deze biomarkers gevoeliger en specifieker voor neuronale schade dan bijvoorbeeld C-reactief eiwit. Daarom zijn ze niet alleen veelbelovend voor het monitoren van de behandeling, maar ook als vroege identificatie van subklinische ziekteterugval. De beschikbare literatuur suggereert geen significante geslachtsvariabiliteit in deze biomarkers. Er is echter een basiswaarde bekend die varieert met de leeftijd.

Bovendien hebben alle genoemde biomarkers het potentieel om onderscheid te maken tussen shunt-responsieve en niet-responsieve iNPH, wat een cruciale voorspellende rol speelt in het diagnostische en therapeutische proces van iNPH.