Systemiske biomarkører for hjerneskade fra hyperammonemi

Ammoniakk er et avfallsprodukt fra protein- og aminosyrekatabolisme og er også et kraftig nevrotoksin. Angrepet av høye ammoniakknivåer i blodet på hjernen kan manifestere seg som cytotoksisk hjerneødem og vaskulært kompromiss som fører til intellektuelle og utviklingshemninger. I tillegg kommer klinisk hyperammonemi tilbake med varierende intervaller, noe som kan øke den kumulative skaden på hjernen og sjansen for irreversibel koma og død under en hyperammonemi-episode på grunn av vaskulær kompromiss eller hjerneprolaps. Toleranseterskelen for forhøyet ammoniakk i blodet er svært lav og konsentrasjoner over 100 µM kan forårsake hjernedysfunksjon manifestert som kvalme, oppkast, sløvhet og unormal oppførsel; høyere konsentrasjoner kan forårsake koma og til og med død. Unnlatelse av å fjerne ammoniakk kan skyldes arvelige defekter i ureasyklusen, noen defekter i aminosyrekatabolisme og nedbrytning av fettsyrer.

Mål 1 - Å bestemme kronologien til biomarkører for hjerneskade - S100B, NSE og UCHL1 - som svar på en hyperammonemisk (HA) hjernefornærmelse hos pasienter med en arvelig hyperammonemisk lidelse. Vi antok at økninger av S100B, NSE og UCHL1 vil parallelle økningen i blodammoniakk. Disse biomarkørene vil bli målt samtidig med ammoniakknivåer gjennom sykehusinnleggelser for HA inntil normalisering av pasientens blodammoniakk og mentale status.

Mål 2 - Å finne ut om S100B, NSE og UCHL1 er endret hos pasienter med to andre medfødte metabolismefeil der den primære patologien er nevrologisk skade, Maple Sirup Urine Disease (MSUD) og Glutaric Acidemia (GA1). Vi antar at nevronal og astroglial skade i disse lidelsene også kan resultere i økte nivåer av S100B, NSE og UCHL1.

Stoffskiftepasienter vil bli registrert enten under en sykehusinnleggelse eller i poliklinikk, men poliklinisk innmelding er foretrukket. Metabolske pasienter får vanligvis utført flere laboratorietester ved polikliniske besøk. Vi vil hente de kasserte blodprøvene fra slike laboratorietester for å måle S100B-, NSE- og UCHL1-nivåer ved baseline (normal blodammoniakk), som vil gi data om biomarkørnivåer etter utvinning fra en hyperammonemisk episode.

Under sykehusinnleggelse for metabolsk dekompensasjon eller for hypoksisk-iskemisk encefalopati, vil sekvensielle målinger av S100B-, NSE- og UCHL1-nivåer bli oppnådd fra kasserte blodprøver. Vi vil innhente S100B-, NSE- og UCHL1-nivåer fra innsamlede kasserte blodprøver ved alle forsøkspersoners neste polikliniske besøk etter sykehusinnleggelsen, for å avgjøre om nivåene går tilbake til baseline.