Ogólnoustrojowe biomarkery urazu mózgu spowodowanego hiperamonemią

Amoniak jest produktem ubocznym katabolizmu białek i aminokwasów, a także jest silną neurotoksyną. Atak wysokiego poziomu amoniaku we krwi na mózg może objawiać się cytotoksycznym obrzękiem mózgu i zaburzeniami naczyniowymi prowadzącymi do niepełnosprawności intelektualnej i rozwojowej. Ponadto kliniczna hiperamonemia nawraca w różnych odstępach czasu, co może zwiększać skumulowane uszkodzenie mózgu i ryzyko nieodwracalnej śpiączki i śmierci podczas epizodu hiperamonemii z powodu upośledzenia naczyń lub przepukliny mózgu. Próg tolerancji na podwyższony poziom amoniaku we krwi jest bardzo niski, a stężenia powyżej 100 µM mogą powodować dysfunkcję mózgu objawiającą się nudnościami, wymiotami, letargiem i nieprawidłowym zachowaniem; wyższe stężenia mogą powodować śpiączkę, a nawet śmierć. Niepowodzenie w usuwaniu amoniaku może być spowodowane dziedzicznymi defektami cyklu mocznikowego, niektórymi defektami katabolizmu aminokwasów i degradacją kwasów tłuszczowych.

Cel 1 - Określenie chronologii biomarkerów uszkodzenia mózgu - S100B, NSE i UCHL1 - w odpowiedzi na hiperamonemiczny (HA) uraz mózgu u pacjentów z wrodzonym zaburzeniem hiperamonemicznym. Postawiliśmy hipotezę, że podwyższenie S100B, NSE i UCHL1 będzie równoległe do wzrostu amoniaku we krwi. Te biomarkery będą mierzone równolegle z poziomami amoniaku podczas hospitalizacji z powodu HA, aż do normalizacji poziomu amoniaku we krwi i stanu psychicznego pacjenta.

Cel 2 - Określenie, czy S100B, NSE i UCHL1 są zmienione u pacjentów z dwoma innymi wrodzonymi wadami metabolizmu, w których podstawową patologią jest uszkodzenie neurologiczne, chorobą syropu klonowego w moczu (MSUD) i kwasicą glutarową (GA1). Stawiamy hipotezę, że uszkodzenie neuronów i astrogleju w tych zaburzeniach może również skutkować zwiększonym poziomem S100B, NSE i UCHL1.

Pacjenci z zaburzeniami metabolicznymi będą przyjmowani albo podczas hospitalizacji, albo w poradni, ale preferowane są zapisy ambulatoryjne. Pacjenci z zaburzeniami metabolicznymi zazwyczaj mają wykonywane wiele badań laboratoryjnych podczas wizyt ambulatoryjnych. Uzyskamy odrzucone próbki krwi z takich badań laboratoryjnych w celu zmierzenia poziomów S100B, NSE i UCHL1 na początku badania (normalny poziom amoniaku we krwi), co dostarczy danych na temat poziomów biomarkerów po wyzdrowieniu z epizodu hiperamonemii.

Podczas hospitalizacji z powodu dekompensacji metabolicznej lub encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej, kolejne pomiary poziomów S100B, NSE i UCHL1 zostaną uzyskane z odrzuconych próbek krwi. Otrzymamy poziomy S100B, NSE i UCHL1 z zebranych odrzuconych próbek krwi podczas następnej wizyty ambulatoryjnej wszystkich pacjentów po ich hospitalizacji, aby określić, czy poziomy powrócą do wartości wyjściowych.