Rola biomarkerów specyficznych dla mózgu w wodogłowiu

Obecnie bada się kilka biomarkerów uszkodzenia tkanki nerwowej, które w przyszłości mogą potencjalnie służyć jako czułe i specyficzne biomarkery. Należą do nich łańcuch lekki neurofilamentu (NfL), enolaza specyficzna dla neuronów (NSE), białko S100 i białko tau.

A) Łańcuch lekki neurofilamentu (NfL) i łańcuch ciężki neurofilamentu (NfH):

Neurofilamenty (Nfs) to cylindryczne białka występujące wyłącznie w cytoplazmie neuronów. W normalnych warunkach z aksonów uwalniane są jedynie niewielkie ilości łańcucha lekkiego neurofilamentu (NfL). Podwyższone poziomy NfL zaobserwowano w odpowiedzi na uszkodzenie aksonów w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) z przyczyn zapalnych, neurodegeneracyjnych, urazowych lub naczyniowych, szczególnie u osób starszych. NfL jest najlepiej rozpuszczalną podjednostką neurofilamentów, co sprawia, że ​​jej pomiar jest bardziej wiarygodny niż w przypadku innych podjednostek.

Stężenie NfL w płynie mózgowo-rdzeniowym jest wyższe u pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną. Podobne wyniki odnotowano w odniesieniu do poziomów NfL w surowicy. Rola NfL jako biomarkera została ustalona w chorobach takich jak stwardnienie rozsiane (MS), choroba Alzheimera (AD), otępienie czołowo-skroniowe (FTD), stwardnienie zanikowe boczne (ALS), atypowe zaburzenia parkinsonowskie (APD) i urazowe uszkodzenie mózgu (TBI). W mniejszym stopniu badano go także w chorobie Creutzfeldta-Jakoba i powikłaniach neurologicznych zakażenia wirusem HIV, gdzie osiąga bardzo wysokie stężenia w płynie mózgowo-rdzeniowym, a także w chorobie Huntingtona (HD) i wodogłowiu normotensyjnym (NPH lub iNPH). Dlatego też jej wdrożenie do praktyki klinicznej zyskuje szerszą akceptację. Zaobserwowano silniejszą korelację między poziomami NfL i ALS w porównaniu z NfH, chociaż rola NfH nie została jeszcze tak szeroko ustalona.

B) Białko S100:

Białko S100 należy do dużej rodziny białek wiążących wapń i jest biomarkerem o ugruntowanej pozycji w wielu dziedzinach medycyny. W szczególności białko S100B jest uznanym biomarkerem w chorobach neurodegeneracyjnych. Kilka badań wykazało znaczny wzrost poziomu S100B w przypadkach wodogłowia. Jednakże związek między poziomem S100B a przebiegiem klinicznym nie został dostatecznie zbadany.

C) Enolaza specyficzna dla neuronów (NSE) NSE jest izoenzymem szlaku glikolitycznego. U pacjentów z uszkodzeniem mózgu lub udarem mózgu opisano podwyższone poziomy NSE. Jego okres półtrwania w surowicy wynosi około 48 godzin. Podwyższony poziom zarówno S100B, jak i NSE po urazach wiąże się z niekorzystnym wynikiem i większym stopniem uszkodzenia tkanki mózgowej. W niedawnym badaniu Mehmediki-Suljić i wsp. stwierdzono nieistotnie niższy poziom NSE u pacjentów z wodogłowiem w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną. Istnieje ograniczona liczba badań skupiających się na znaczeniu NSE i jego znaczeniu klinicznym w NPH.

D) Białko Tau i Beta-Amyloid:

Idiopatyczne wodogłowie normalnego ciśnienia (iNPH) i choroba Alzheimera (AD) w dużym stopniu pokrywają się, ponieważ w obu przypadkach dochodzi do nieprawidłowego odkładania się w mózgu toksycznych produktów ubocznych metabolizmu mózgowego, takich jak amyloid-beta 1-42 (amyloid-β 1-42 ) i białko Tau. Dowody z badań tkanki mózgowej sugerują nawet, że iNPH można uznać za model choroby Alzheimera. Wykazano również, że choroba Alzheimera jest silnym czynnikiem predykcyjnym niereagującego iNPH. Niedawne badania sugerują nawet, że ostatnim etapem neurodegeneracji jest patologiczna mózgowa agregacja toksycznych produktów ubocznych metabolizmu mózgu, spowodowana zakłóconym usuwaniem tych produktów przemiany materii, takim jak odkładanie się amyloidu-β 1-42 i Tau w chorobie Alzheimera oraz α-synukleiny w Choroba Parkinsona.

Ze względu na ścisły związek między iNPH a innymi demencjami, takimi jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona, poziomy biomarkerów neurodegeneracji w płynie mózgowo-rdzeniowym lub krwi można potencjalnie wykorzystać do rozróżnienia między reagującym iNPH a iNPH niereagującym na bocznik. W tym względzie sugerowano wcześniej, że biomarkery, takie jak całkowite Tau (T-Tau) i amyloid-β 1-42, pomagają w tym różnicowaniu.

Podsumowując, NfL, białko Tau i beta-amyloid wydają się obiecującymi biomarkerami, które w wielu przypadkach spełniają rolę markera nie tylko w identyfikacji uszkodzeń neuronów, jak w przypadku delirium pooperacyjnego, ale także w regularnym monitorowanie ich poziomu. W przypadku chorób takich jak stwardnienie rozsiane (SM) regularne monitorowanie tych biomarkerów może służyć jako wskazówka w monitorowaniu leczenia, dostosowywaniu leków lub wczesnej identyfikacji subklinicznych nawrotów choroby. Zasadę tę można teoretycznie zastosować również w przypadku innych chorób neurodegeneracyjnych.

Według niektórych autorów biomarkery te wydają się być bardziej czułe i specyficzne w przypadku uszkodzeń neuronów niż np. białko C-reaktywne. Dlatego są obiecujące nie tylko w monitorowaniu leczenia, ale także jako wczesne wskaźniki subklinicznego nawrotu choroby. Dostępna literatura nie sugeruje znaczącej zmienności płci w zakresie tych biomarkerów. Znana jest jednak wartość wyjściowa, która zmienia się wraz z wiekiem.

Co więcej, wszystkie wymienione biomarkery mają potencjał do rozróżnienia między iNPH reagującym na bocznik i niereagującym, co odgrywa kluczową rolę predykcyjną w procesie diagnostycznym i terapeutycznym iNPH.