Nytten af cholestanolniveauer i diagnosen og opfølgningen af patienter med cerebrotendinøs ksantomatose / neurolog)

introduktion

Cerebrotendinøs ksantomatose (CTKS, OMIM # 213700) er en recessiv autosomal sygdom produceret af et underskud i mitokondrielt sterol 27-hydroksylase (CYP27A1)1 beskrevet af van Bogaert et al.2 i 1937.

fra et klinisk perspektiv præsenterer patienter med CTKS normalt en historie med kronisk diarre siden barndommen.3 i det tredje årti af livet har de bilaterale grå stær og tendinøse ksanthomer. Derefter vises neurologiske symptomer, og disse kan være ekstremt varierede: ataksi, paraparesis, kognitiv svækkelse, psykiatriske lidelser,Parkinsons sygdom,4 polyneuropati,5, 6 epilepsi og andre.1,3 – 5 selvom tendinøse ksantomer forekommer i navnet på denne sygdom, er de ofte fraværende, så dette udelukker under ingen omstændigheder diagnosen.7

den primære metaboliske defekt i ctks består af en ændring i syntesen af galdesyrer fra kolesterol på grund af mutationer i genet CY27A1, som koder for mitokondrielt sterol 27-hydroksylase.1,8,9 en mangel på CYP27A1 fører især til en reduktion i syntesen af CHENODEOKSYCHOLSYRE (CDCA) og en stigning i mellemprodukter, såsom 7. Cholestanol produceres også direkte fra iltning af kolesterol og akkumuleres i alle væv, især i hjernen, lungerne, den krystallinske linse og senerne hos patienter med CTKS, så den bruges som en biokemisk markør for denne enhed.3 lave niveauer af cholestanol er til stede i de fleste væv hos pattedyr, og dets absorption sammen med Phytosteroler er ekstremt lav hos mennesker.

imidlertid kan et forhøjet niveau af cholestanol i plasma findes i primær galdecirrhose og i tilfælde af kolestase10, 11 som en konsekvens af ændringen i kolesterolhomeostase. På den anden side er kolesterolniveauer i plasma og lipoproteinprofilen hos CTKS-patienter normalt normale eller under området (lipoproteinprofilen er normalt “anti-aterogen”).3

Cranial magnetic resonance imaging (MRI) viser normalt hyperintensitet på niveauet af dentatkernerne og de pyramidale kanaler.12 Nogle forfattere har beskrevet den potentielle anvendelighed af funktionelle tests, såsom DATSCAN, for at evaluere virkningen af denne sygdom på centralnervesystemet.13

behandling med CDCA, som hæmmer den anomale syntese af galdesyre, er effektiv til at korrigere biokemiske ændringer14 og ifølge nogle forfattere bremser det sygdommens progression.3 Denne behandling er normalt forbundet med HMG-CoA-reduktasehæmmere.3

selvom cholestanolniveauer er blevet anvendt til diagnosticering af denne sygdom i mange år, er deres mulige prognostiske værdi og anvendelighed til overvågning af sygdomsforløbet ikke blevet undersøgt meget. Vi præsenterer her en retrospektiv analyse af spanske patienter med CTKS for at evaluere nytten af cholestanolniveauer i denne sygdom.

patienter og metoder

i alt 26 patienter med CTKS (fra 19 familier) blev gennemgået; de havde alle en bekræftet molekylær diagnose på det galiciske offentlige fundament for Genomisk medicin i Santiago de Compostela og på RAM Kurstn og Cajal Hospital i Madrid mellem 1995 og 2008.

deres vigtigste demografiske detaljer (køn, familieoprindelse, fødselsdato, alder ved symptomdebut, alder ved diagnose, alder ved død) blev alle registreret sammen med klinisk information (grå stær, ksanthomer, diarre, pyramidalisme, ataksi, Parkinsons sygdom, psykomotorisk forsinkelse, kognitiv svækkelse, psykiatriske ændringer, polyneuropati, epilepsi), komplementære tests (kranial CT-scanning, kranial MR, spinal MR, genetisk undersøgelse, neurofysiologisk undersøgelse) samt den modtagne behandling og deres fremskridt. Gennem den udvidede Disability Status Scale (EDSS) af Kurtske15 estimeret ved diagnose var det muligt at evaluere graden af handicap hos disse patienter. Da denne undersøgelse er udført af neurologer, og systemiske symptomer såsom diarre påvirkes af hukommelsesforstyrrelse, begyndelsesalderen blev fastlagt fra den dato, hvor de første neurologiske symptomer blev rapporteret. Hos patienter, der startede med symptomer i barndommen (for eksempel med tilbageståenhed i skolen) og ikke kunne huske en nøjagtig alder, blev de tildelt 12 år som begyndelsesalderen.

af de 26 diagnosticerede patienter blev kun 14 tilfælde (5 mænd og 9 kvinder) udvalgt til denne undersøgelse; de var dem fra de 12 familier, hvor der var foretaget en bestemmelse af cholestanolniveauer ved diagnosen. Af disse 12 familier kom fire fra det galiciske område, fire fra Castilla y le Kurtn, to fra Andalusien, en til Ekstremadura og en fra Castilla La Mancha. I kun 5 tilfælde (36%) blev eksistensen af konsanguinitet identificeret.

cholestanolbestemmelserne blev for det meste udført på Clinical Biochemistry Institute på “Hospital Cl Kursnico” i Barcelona. Cholestanol blev sammen med de andre plasmasteroler isoleret efter alkalisk hydrolyse og ekstraktion med organisk opløsningsmiddel og blev derefter analyseret under anvendelse af kapillærgaskromatografi i en Agilent 7890-kromatograf udstyret med en flammedetektor, såsom trimethylsilyl-derivat (BSTFA 1%/TMC ‘ er i pyridin Sigma). Den anvendte kolonne var en DB1701 (s& B). Epi-coprostanol (Sigma) blev brugt som den interne standard. Referenceværdierne for cholestanol (fra 2 til 12, 6 liter/L) svarer til personer mellem 1 og 60 år, der ikke påvirkes af nogen ændring i metabolismen af kolesterol, hvor niveauer på mellem 36 og 102 liter er diagnostiske for CTKS. Desuden havde de fleste af patienterne foretaget analyser for total cholesterol, kolesterolfraktioner og triglycerider.

på grund af den lille prøvestørrelse blev Mann–Hvidney U-testen brugt til at sammenligne cholestanolniveauer mellem de forskellige kliniske grupper. Ved hjælp af Spearmans korrelation blev cholestanolniveauerne sammenlignet på basis af de forskellige kvantitative variabler. Statistisk signifikans blev overvejet for p

0,05, altid ved anvendelse af bilateral signifikans. SPSS-programmet (version 15.0 for vinduer) (SPSS Inc) blev brugt til den statistiske analyseresultater

tabel 1 viser detaljer om de vigtigste demografiske, kliniske, genetiske og biokemiske data om patienterne inkluderet i denne serie sammen med deres behandling og progression.

hos de 14 patienter med CTKS var gennemsnitsalderen for deres neurologiske symptomer 20 år (fra 7 til 50). Gennemsnitsalderen ved diagnosen var 39 år (interval: 14-54), så den gennemsnitlige forsinkelse mellem symptomdebut og deres diagnose var 19 år. Fire patienter var døde i perioden mellem deres diagnose og udførelsen af denne undersøgelse.

de hyppigst forekommende indekssymptomer var tilbagestående i skolen (43%), gangændringer (29%) og epileptiske anfald (21%). Ataksi (100%), pyramidalisme (93%) og grå stær (93%) var de hyppigste symptomer (tabel 2). Kun 50% af patienterne havde ksantom. Den gennemsnitlige EDSS beregnet ved diagnose var 5,1 (interval: 3,5–9), hvilket repræsenterer alvorligt handicap.

de to sekventeringsvarianter, der blev betragtet som de patogene mutationer i hvert tilfælde, blev identificeret i de 12 familier. Den hyppigste mutation var p. R395C, som blev fundet i op til 25% af allelerne (5 familier).

de fundne gennemsnitlige cholestanolniveauer var 106 liter/l (interval: 56-238) (Fig. 1). Et signifikant negativt forhold(r=-0,64; p-0.013) blev fundet mellem det tidspunkt, hvor folk havde lidt af sygdommen, og deres cholestanolniveauer, med andre ord var cholestanolniveauerne lavere, jo længere sygdommen havde været til stede (Fig. 2). På den anden side blev der ikke fundet nogen signifikant sammenhæng mellem plasmakolestanol og alder ved begyndelsen, ved diagnosen eller ved døden. Højere niveauer af cholestanol (116 liter/L, SD 65) blev fundet blandt kvinder end hos mænd (87 liter/L, SD 28), skønt den lille prøvestørrelse betød, at denne forskel ikke opnåede statistisk signifikans. På den anden side er det bemærkelsesværdigt, at cholestanolniveauerne, der blev fundet i gruppen af patienter, der var døde på tidspunktet for undersøgelsen (63 liter/L; rækkevidde: 56-82), var signifikant lavere end dem, der blev opnået blandt dem, der stadig levede på samme tid (123 liter/L; rækkevidde: 63-238) (p liter 0,01) (Fig. 3A).

Figur 1.

Cholestanolniveauer ved diagnose.

(0.08 MB).

figur 2.

forholdet mellem sygdommens varighed og cholestanolniveauer.

(0.09 MB).

figur 3.

A: Cholestanolniveauer ved diagnose i gruppen af afdøde patienter og hos levende patienter. B: Cholestanolniveauer ved diagnose i grupper af patienter med og uden ksanthomer.

(0.1 MB).

der blev fundet højere niveauer af cholestanol (147 liter/L; SD 60) blandt de 6 patienter, der havde tendinøse ksantomer, versus 74 liter/L (SD 23) end blandt de 8 patienter, der ikke gjorde det (Fig. 3B) (p=0, 01). Kun en patient ud af de 14 havde ingen grå stær, og hans niveauer af cholestanol var 57 Purpur/L, mens gennemsnittet i de andre 11, der havde katarakter, var 109 purpur/l (SE 56), skønt det ikke opnåede statistisk signifikans.

med hensyn til neurologiske symptomer var det kun muligt at relatere cholestanolniveauer til tilstedeværelsen af polyneuropati. Blandt de 3 patienter uden neuropati var de fundne niveauer 66 liter/l (SD 16), mens de 9 patienter med neuropati havde niveauer på 118 liter/L (SD 58) (p=0,052). I to tilfælde var gennemgangen af sagshistorien ikke tilstrækkelig til at bekræfte eller udelukke tilstedeværelsen af polyneuropati. Selvom denne forskel ikke opnåede statistisk signifikans, kan tilstedeværelsen af polyneuropati ses som en tendens i tilfælde med højere serumniveauer af cholestanol. Der blev ikke fundet forskelle i niveauerne på basis af de typer neuropati, der findes i elektroneurogrammet. Der blev ikke fundet nogen statistisk signifikant sammenhæng mellem cholestanolniveauer og graden af handicap målt gennem EDSS på diagnosetidspunktet (p=0, 3).

der blev heller ikke fundet nogen statistisk signifikant sammenhæng mellem cholestanolniveauer og de radiologiske fund (i både kranial CT-scanning og i kranial MR såvel som i spinal MR) ved hjælp af fremkaldte potentialer og elektroencefalogram.

med hensyn til lipidprofilen var dette normalt i de fleste tilfælde. Hos kun en patient var triglyceridniveauerne lidt høje (175 mg/dL; Nej.: 40-160 mg / dL), hvor de gennemsnitlige triglyceridniveauer er 92 mg/dL. Total kolesterol og LDL-kolesterol viste sig at være normalt i alle tilfælde med midler på 174 mg/dL (Nej.: 120-220mg/dL) og 92,6 mg / dL (nr.: 60–190mg / dL), henholdsvis. En patient præsenterede lave niveauer af HDL-kolesterol (24 mg/dL; Nej.: 30-100 mg / dL) med gennemsnitlige HDL-kolesterolniveauer på 59 mg/dL. Der blev ikke fundet nogen sammenhæng mellem niveauerne af cholestanol og niveauerne af kolesterol, dets fraktioner og triglycerider.

af disse 14 patienter modtog en (7, 1%) kun E-vitamin (meget sen diagnose; han døde kort efter diagnosen), to (14, 3%) modtog kun CDCA, 8 (57, 17%) foreningen af CDCA og et statin, mens tre (21.4%) modtog foreningen af CDCA, et statin og vitamin E. Alle patienter under behandling med CDCA modtog standarddosis (750 mg), bortset fra en patient, der fik 500 mg (patient 11-1) og en anden, der fik 1000 mg (patient 9-1).

hos 8 af patienterne (57%) blev mindst en yderligere bestemmelse af cholestanolniveauer foretaget efter behandlingens begyndelse for at overvåge deres progression, hvor en signifikant reduktion blev observeret i alle tilfælde og endda en tilbagevenden til normale niveauer hos tre af dem (37, 5%). Den gennemsnitlige reduktion, der blev observeret, var 91: 29-193) over en gennemsnitlig tid på 34 måneder (interval: 7-94) (Fig. 4). På trods af den signifikante reduktion i cholestanolniveauerne hos de 8 patienter, der blev overvåget, blev kun en af dem (12,5%) stabiliseret fra et klinisk synspunkt.

figur 4.

variationer i cholestanolniveauer efter introduktion af CDCA-behandling.

(0.11 MB).

på trods af behandling blev kun 4 af de 14 patienter i serien (28, 6%) stabiliseret globalt. Derudover var 4 patienter (28,6%) døde i perioden mellem diagnosen og starten af den nuværende retrospektive undersøgelse med en gennemsnitlig alder ved død på 51 år (interval: 47-56).

Diskussion

målet med denne undersøgelse var at analysere det mulige forhold mellem plasmaniveauerne af cholestanol og en række kliniske parametre og prognoser i CTKS. Til dette formål gennemførte vi en retrospektiv undersøgelse gennem gennemgang af sagshistorikken for 14 spanske patienter med en genetisk og biokemisk diagnose af sygdommen.

lipidprofiler var normale hos de fleste patienter. Dette falder sammen med det, der tidligere er blevet offentliggjort i den medicinske litteratur, hvilket antyder, at niveauerne af kolesterol og dets fraktioner normalt er normale eller lidt lave hos patienter med CTKS.3,16

det gennemsnitlige cholestanolniveau, der blev fundet, var 106 liter, så niveauerne hos alle undersøgte patienter med CTK blev forhøjet (mellem 5 og 20 gange den øvre værdi af normalitet). Forhøjede cholestanolniveauer er ikke eksklusive for CTK og kan f.eks. observeres ved leversygdomme, phytosterolæmi, hypothyroidisme og type II familiær hyperlipoproteinæmi.11,17 moderate stigninger blev også fundet hos asymptomatiske heterosygotiske bærere, men aldrig så lave som de minimumsniveauer, der blev påvist hos patienter med CTKS.18,19

højere niveauer af cholestanol blev fundet blandt patienter med ksantom, grå stær og polyneuropati. Disse fund antyder akkumulering af cholestanol på seneniveau, krystallinske linser og det perifere nervesystem relateret til højere niveauer af cholestanol i omløb; det vil sige akkumulering af cholestanol i væv ville blive foretrukket hos patienter med meget forhøjede niveauer.

det er slående, at der ikke blev set nogen signifikant sammenhæng mellem cholestanolniveauer og graden af handicap målt på EDSS-skalaen på diagnosetidspunktet. Selvom det ofte tages for givet, at højere niveauer af cholestanol er relateret til en dårligere funktionel prognose, understøtter resultaterne i vores serie ikke denne fortolkning. Ikke desto mindre har den anvendte skala store begrænsninger, da den lægger overdreven vægt på motoriske symptomer versus resten af de ikke-motoriske symptomer og derfor undervurderer sygdommens kompleksitet.

nogle forfattere har brugt overvågning af cholestanolniveauer til terapeutisk opfølgning af patienter.20 hos de 8 patienter i vores serie, hvor mindst en yderligere bestemmelse blev foretaget efter behandlingsstart, var reduktionen signifikant, hvor niveauerne endda vendte tilbage til det normale hos tre af dem. Det er derfor slående, at det på trods af meget forhøjede niveauer er muligt at opnå en signifikant reduktion med den samme dosis CDCA (standarddosis var 750 mg). Forøgelse af CDCA-doser i tilfælde, hvor niveauerne ikke vender tilbage til det normale, er et vigtigt punkt: den biokemiske forbedring korrelerede ikke med en symptomatisk forbedring, da kun en patient formåede at stabilisere sig fra et klinisk synspunkt. Denne patient var blevet diagnosticeret ved 14 år og er i øjeblikket 22, så den vigtigste faktor, der bestemmer stabilisering, kunne have været den tidlige behandlingsinstitution.

signifikant lavere niveauer af cholestanol blev fundet i gruppen af patienter, der døde i sammenligning med dem, der stadig levede. I betragtning af at de patienter, der døde, er dem, der blev diagnosticeret med den største forsinkelse; dette kan tyde på, at der i de avancerede stadier af sygdommen måske er et fald i cholestanolniveauer. Dette stemmer overens med den negative sammenhæng, der blev fundet mellem tiden siden sygdommens begyndelse og plasmaniveauer: patienter med en længere sygdomshistorie præsenterede lavere niveauer af cholestanol.

en anden mulig forklaring kan være, at de hårdest ramte patienter er dem med større mængder cholestanol deponeret i de forskellige væv (krystallinsk linse, sener, hjerne), og det er derfor, de har lavere niveauer af cholestanol, der cirkulerer i deres blod. Vores data viser også en dårlig sammenhæng mellem plasmaniveauer af cholestanol og funktionel prognose. Årsagen til, at cholestanol deponeres selektivt i visse væv (for eksempel i nervevæv og mere specifikt i dentatkernerne), og hvorfor nogle patienter er mere modtagelige for denne vævsakkumulering, årsagen til irreversible cerebrale læsioner (neuronalt tab, ophobning af lipidkrystaller) beskrevet i flere obduktionsbaserede undersøgelser12, 21,22 er stadig ukendt.

som følge heraf er det nødvendigt at anvende forsigtighed ved fortolkning af betydningen af plasmaniveauer af cholestanol hos patienter med CTKS. Forhøjede niveauer er meget nyttige til etablering af diagnosen, men de har ingen prognostisk værdi (dvs.højere niveauer er ikke nødvendigvis relateret til en værre funktionel situation) og tillader ikke overvågning af den kliniske effektivitet af behandlingen (normalisering af niveauer ledsages ikke altid af klinisk stabilisering). På den anden side kan de være nyttige til justering af CDCA-dosering såvel som til verifikation af terapeutisk overholdelse.

evalueringen af vores resultater præsenterer flere begrænsninger. For det første er der betydelig datadispersion, da hver patients kolestanolniveauer blev bestemt på diagnosetidspunktet, svarende i hvert tilfælde til et andet øjeblik i sygdommens naturlige forløb og i forskellige aldre. For det andet kender vi ikke kurven for det naturlige forløb af disse niveauer i løbet af sygdommen. Selvom vores fund antyder en indledende stigning med hensyn til symptomstart og derefter et gradvist fald, når sygdommen udvikler sig, tillader det tværgående design af undersøgelsen ikke, at denne hypotese bekræftes. Endelig begrænser den lille prøvestørrelse (på grund af den lave forekomst af sygdommen) den statistiske analyse af dataene. Således er yderligere prospektive undersøgelser med mere omfattende serier og detaljeret opfølgning nødvendige for at dokumentere mere præcist den kliniske værdi af cholestanolniveauer til prognose og overvågning af patienter med CTKS.

interessekonflikt

forfatterne har ingen interessekonflikt at erklære.