Przydatność poziomów cholestanolu w diagnostyce i obserwacji pacjentów z ksantomatozą móżdżku | Neurología (wydanie angielskie)

wprowadzenie

ksantomatoza móżdżkowa (CTX, OMIM # 213700) jest recesywną chorobą autosomalną wytwarzaną przez deficyt w mitochondrialnym enzymie sterolu 27-hydroksylazy (CYP27A1)1 opisany przez van Bogaerta i wsp.2 w 1937.

z klinicznego punktu widzenia, u pacjentów z CTX zwykle występuje przewlekła biegunka w wywiadzie od niemowlęctwa.3 w trzeciej dekadzie życia mają obustronną zaćmę i ścięgniste ksantomy. Następnie pojawiają się objawy neurologiczne, które mogą być bardzo zróżnicowane: ataksja, parapareza, upośledzenie funkcji poznawczych, zaburzenia psychiczne,choroba Parkinsona,4 polineuropatia,5, 6 padaczka i inne.1,3-5 chociaż ścięgniste xanthomas pojawiają się w nazwie tej choroby, są one często nieobecne, więc w żadnym wypadku nie wyklucza diagnozy.7

podstawowy defekt metaboliczny w CTX polega na zmianie w syntezie kwasów żółciowych z cholesterolu, spowodowanej mutacjami w genie CY27A1, który koduje mitochondrialny enzym sterolu 27-hydroksylazy.Niedobór 1,8,9 a CYP27A1 prowadzi w szczególności do zmniejszenia syntezy kwasu chenodeoksycholowego (CDCA) i zwiększenia ilości produktów pośrednich, takich jak 7α-hydroksy-4-cholesten-3-on i jego produkt utleniania, cholestanol. Cholestanol jest również produkowany bezpośrednio z utleniania cholesterolu i gromadzi się we wszystkich tkankach, zwłaszcza w mózgu, płucach, soczewce krystalicznej i ścięgnach pacjentów z CTX, dlatego jest stosowany jako biochemiczny marker dla tego podmiotu.3 niski poziom cholestanolu występuje w większości tkanek ssaków, a jego wchłanianie, wraz z fitosterolami, jest wyjątkowo niskie u ludzi.

jednak podwyższony poziom cholestanolu w osoczu można znaleźć w pierwotnej marskości żółciowej oraz w przypadkach cholestazy10, 11 w wyniku zmiany homeostazy cholesterolu. Z drugiej strony, poziom cholesterolu w osoczu i profil lipoprotein u pacjentów z CTX są zwykle prawidłowe lub poniżej zakresu (profil lipoprotein jest zwykle “anty-aterogenny”).3

rezonans magnetyczny czaszki (MRI) zwykle wykazuje hiperintensywność na poziomie jąder zębatych i traktów piramidalnych.12 niektórzy autorzy opisali potencjalną przydatność testów funkcjonalnych, takich jak DATSCAN, do oceny wpływu tej choroby na ośrodkowy układ nerwowy.

leczenie CDCA, które hamuje anomalną syntezę kwasu żółciowego, jest skuteczne w korygowaniu zmian biochemicznych14 i, według niektórych autorów, spowalnia postęp choroby.Leczenie to jest zwykle związane z inhibitorami reduktazy hydroksymetyloglutarylo-koenzymu A (HMG-CoA).

chociaż poziomy cholestanolu są stosowane w diagnostyce tej choroby od wielu lat, ich potencjalna wartość prognostyczna i przydatność do monitorowania przebiegu choroby nie zostały w znacznym stopniu zbadane. Przedstawiamy retrospektywną analizę hiszpańskich pacjentów z CTX w celu oceny przydatności poziomu cholestanolu w tej chorobie.

pacjenci i metody

zbadano łącznie 26 pacjentów z CTX (z 19 rodzin) ; wszystkie miały potwierdzoną diagnostykę molekularną w Galicyjskiej publicznej Fundacji medycyny genomowej w Santiago de Compostela oraz w szpitalu Ramón i Cajal w Madrycie w latach 1995-2008.

zarejestrowano ich główne dane demograficzne (płeć, pochodzenie rodzinne, Data urodzenia, wiek w momencie wystąpienia objawów, wiek w momencie rozpoznania, wiek w momencie zgonu), wraz z informacjami klinicznymi (zaćma, ksantomy, biegunka, piramidalizm, ataksja, choroba Parkinsona, opóźnienie psychomotoryczne, upośledzenie funkcji poznawczych, zmiany psychiczne, polineuropatia, padaczka), dodatkowymi testami (tomografia komputerowa czaszki, rezonans magnetyczny czaszki, rezonans magnetyczny kręgosłupa, badanie genetyczne, badanie neurofizjologiczne), a także otrzymanym leczeniem i postępem w jego leczeniu. Dzięki rozszerzonej skali stanu niepełnosprawności (EDSS) Kurtzke15 ocenianej w momencie rozpoznania, możliwa była ocena stopnia niepełnosprawności u tych pacjentów. Ponieważ badanie to zostało przeprowadzone przez neurologów, a na objawy ogólnoustrojowe, takie jak biegunka, mają wpływ zaburzenia pamięci, wiek ich wystąpienia ustalono na dzień, w którym zgłoszono pierwsze objawy neurologiczne. U pacjentów, którzy zaczynali od objawów w niemowlęctwie (na przykład z zacofaniem w szkole) i nie pamiętali dokładnego wieku, przypisano im wiek 12 lat jako wiek początku.

spośród 26 zdiagnozowanych pacjentów do niniejszego badania wybrano tylko 14 przypadków (5 mężczyzn i 9 kobiet); były to przypadki z 12 rodzin, w których oznaczono poziom cholestanolu w momencie rozpoznania. Spośród tych 12 rodzin cztery pochodziły z okolic Galicji, cztery z Kastylii i Leónu, dwie z Andaluzji, jedna z Estremadury i jedna z Kastylii-La Manchy. Tylko w 5 przypadkach (36%) stwierdzono występowanie pokrewieństwa.

oznaczenia cholestanolu były najczęściej wykonywane w Instytucie Biochemii klinicznej w “Hospital Clínico” w Barcelonie. Cholestanol wraz z innymi sterolami osocza wyizolowano po hydrolizie zasadowej i ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym, a następnie poddano analizie metodą kapilarnej chromatografii gazowej w chromatografie Agilent 7890 wyposażonym w detektor płomienia, takim jak pochodna trimetylosililu (bstfa 1%/TMCS w pirydynie Sigma). Zastosowana kolumna to DB1701 (s& W). Epi-koprostanol (Sigma) został użyty jako wewnętrzny standard. Wartości referencyjne dla cholestanolu (od 2 do 12,6 µmol/L) odpowiadają osobom w wieku od 1 do 60 lat, na które nie miały wpływu żadne zmiany w metabolizmie cholesterolu, przy czym poziomy od 36 do 102µmol/L są Diagnostyczne dla CTX. Ponadto u większości pacjentów wykonano analizy cholesterolu całkowitego, frakcji cholesterolu i trójglicerydów.

ze względu na niewielką wielkość próby, test U Manna–Whitney ‘ a wykorzystano do porównania poziomów cholestanolu w różnych grupach klinicznych. Wykorzystując korelację Spearmana, poziomy cholestanolu porównano na podstawie różnych zmiennych ilościowych. Rozważano istotność statystyczną dla p

0, 05, zawsze stosując znaczenie dwustronne. Program SPSS (wersja 15.0 Dla Windows) (SPSS Inc) został wykorzystany do analizy statystycznejwyniki

Tabela 1 przedstawia szczegółowe dane demograficzne, kliniczne, genetyczne i biochemiczne dotyczące pacjentów włączonych do tej serii, wraz z ich leczeniem i progresją.

U 14 pacjentów z CTX średni wiek wystąpienia objawów neurologicznych wynosił 20 lat (zakres od 7 do 50 lat). Średni wiek w momencie rozpoznania wynosił 39 lat (Przedział: 14-54), więc średnie opóźnienie między wystąpieniem objawów a ich rozpoznaniem wynosiło 19 lat. Czterech pacjentów zmarło w okresie między rozpoznaniem a przeprowadzeniem tego badania.

najczęściej spotykanymi objawami indeksu były zacofanie w szkole (43%), zmiany chodu (29%) i napady padaczkowe (21%). Najczęstszymi objawami były ataksja (100%), piramidalizm (93%) i zaćma (93%) (Tabela 2). Tylko 50% pacjentów miało ksantomy. Średnia wartość EDSS obliczona na podstawie diagnozy wynosiła 5,1 (zakres: 3,5-9), co stanowi ciężką niepełnosprawność.

dwa warianty sekwencjonowania uważane za mutacje patogenne w każdym przypadku zidentyfikowano w 12 rodzinach. Najczęstszą mutacją był p. R395C, który stwierdzono w aż 25% alleli (5 rodzin).

średni poziom cholestanolu wynosił 106µmol / L (zakres: 56-238) (Fig. 1). Znacząca ujemna zależność (r=-0,64; p≤0.013) stwierdzono między czasem, w którym ludzie cierpieli na chorobę, a ich poziomem cholestanolu, innymi słowy poziom cholestanolu był niższy, im dłużej choroba była obecna (rys. 2). Z drugiej strony nie stwierdzono istotnego związku między cholestanolem w osoczu a wiekiem w momencie jego wystąpienia, rozpoznania lub zgonu. Wyższe poziomy cholestanolu (116ΜMOL/L, SD 65) stwierdzono u kobiet niż u mężczyzn (87µmol / L, SD 28), chociaż niewielka wielkość próby oznaczała, że różnica ta nie osiągnęła istotności statystycznej. Z drugiej strony warto zauważyć, że poziom cholestanolu stwierdzony w grupie pacjentów, którzy zmarli do czasu badania (63µmol/L; zakres: 56-82) był znacząco niższy niż poziom uzyskany wśród osób wciąż żyjących w tym samym czasie (123µmol/L; zakres: 63-238) (P≤0,01) (ryc. 3A).

Rysunek 1.

poziom Cholestanolu w diagnostyce.

(0.08 MB).

Rysunek 2.

związek między czasem trwania choroby a stężeniem cholestanolu.

(0.09 MB).

Rysunek 3.

a: poziom Cholestanolu w diagnostyce w grupie pacjentów zmarłych i żywych. B: poziom Cholestanolu w diagnostyce w grupach pacjentów z i bez xanthomas.

(0.1 MB).

wyższe poziomy cholestanolu (147ΜMOL/L; SD 60) stwierdzono u 6 pacjentów, u których stwierdzono ścięgniste ksantomy, w porównaniu do 74µmol/L (SD 23) niż u 8 pacjentów, u których nie stwierdzono (Fig. 3B) (p=0,01). Tylko jeden z 14 pacjentów nie miał zaćmy, a jego poziom cholestanolu wynosił 57µmol/L, podczas gdy średnia u pozostałych 11 pacjentów, którzy mieli zaćmę wynosiła 109µmol / L (SE 56), chociaż nie osiągnięto istotności statystycznej.

w odniesieniu do objawów neurologicznych możliwe było jedynie powiązanie stężenia cholestanolu z obecnością polineuropatii. Wśród 3 pacjentów bez neuropatii stwierdzono stężenie 66µmol/L (SD 16), podczas gdy u 9 pacjentów z neuropatią stężenie 118µmol/L (SD 58) (p=0, 052). W dwóch przypadkach przegląd historii przypadków nie był wystarczający do potwierdzenia lub wykluczenia obecności polineuropatii. Chociaż różnica ta nie osiągnęła istotności statystycznej, obecność polineuropatii może być postrzegana jako tendencja w przypadkach wyższych stężeń cholestanolu w surowicy. Nie stwierdzono różnic w poziomach na podstawie typów neuropatii występujących w elektroneurogramie. Nie stwierdzono statystycznie istotnej zależności pomiędzy stężeniem cholestanolu a stopniem niepełnosprawności mierzonym za pomocą EDSS w momencie rozpoznania (p=0,3).

nie stwierdzono również istotnej statystycznie zależności pomiędzy stężeniem cholestanolu a wynikami badań radiologicznych (zarówno w tomografii czaszki, jak i w rezonansie magnetycznym czaszki, a także w rezonansie magnetycznym kręgosłupa), z wykorzystaniem potencjałów wywołanych i elektroencefalogramu.

w odniesieniu do profilu lipidowego w większości przypadków było to normalne. U tylko jednego pacjenta stężenie trójglicerydów było nieco wysokie(175 mg/dL; Nie.: 40-160 mg/dL), przy czym średni poziom trójglicerydów wynosi 92 mg/dL. Stwierdzono, że cholesterol całkowity i cholesterol LDL są prawidłowe we wszystkich przypadkach, ze średnią 174 mg / dL (No.: 120-220mg / dL) i 92,6 mg/dL (No.: 60-190 mg/dL), odpowiednio. U jednego pacjenta stwierdzono niski poziom cholesterolu HDL (24 mg/dL; Nie.: 30-100 mg/dL), ze średnim poziomem cholesterolu HDL 59 mg/dL. Nie stwierdzono korelacji pomiędzy stężeniem cholestanolu a stężeniem cholesterolu, jego frakcji i trójglicerydów.

z tych 14 pacjentów, jeden (7,1%) otrzymał tylko witaminę E (bardzo późna diagnoza; zmarł wkrótce po zdiagnozowaniu), dwóch (14,3%) otrzymało tylko CDCA, 8 (57,17%) skojarzenie CDCA i statyny, podczas gdy trzech (21.Wszyscy pacjenci leczeni CDCA otrzymali standardową dawkę (750 mg), z wyjątkiem jednego pacjenta, który otrzymał 500 mg (pacjent 11-1) i innego, który otrzymał 1000 mg (pacjent 9-1).

u 8 pacjentów (57%) po rozpoczęciu leczenia wykonano co najmniej jedno dalsze oznaczenie stężenia cholestanolu w celu monitorowania ich progresji, przy czym we wszystkich przypadkach obserwowano znaczne zmniejszenie stężenia, a nawet powrót do normalnego poziomu u trzech z nich (37, 5%). Średnie obserwowane zmniejszenie wynosiło 91µmol /l (zakres: 29-193) przez średni czas 34 miesięcy (zakres: 7-94) (rys. 4). Pomimo znacznego zmniejszenia stężenia cholestanolu u 8 badanych pacjentów, tylko jeden z nich (12,5%) ustabilizował się z klinicznego punktu widzenia.

Rysunek 4.

zmiany stężenia cholestanolu po wprowadzeniu leczenia CDCA.

(0.11 MB).

na całym świecie, pomimo leczenia, tylko 4 z 14 pacjentów z tej serii (28,6%) ustabilizowało się. Ponadto 4 pacjentów (28,6%) zmarło w okresie między rozpoznaniem a rozpoczęciem obecnego badania retrospektywnego, ze średnim wiekiem w chwili zgonu wynoszącym 51 lat (zakres: 47-56).

dyskusja

celem niniejszego badania była analiza możliwej zależności między stężeniem cholestanolu w osoczu a szeregiem parametrów klinicznych i rokowań w CTX. W tym celu przeprowadziliśmy retrospektywne badanie poprzez przegląd historii przypadków 14 hiszpańskich pacjentów z genetyczną i biochemiczną diagnozą choroby.

profile lipidowe były prawidłowe u większości pacjentów. Pokrywa się to z tym, co zostało wcześniej opublikowane w literaturze medycznej, co sugeruje, że poziom cholesterolu i jego frakcji jest zwykle normalny lub nieco niski u pacjentów z CTX.3,16

średni stwierdzony poziom cholestanolu wynosił 106µmol/L, więc stężenie u wszystkich pacjentów z CTX było podwyższone (od 5 do 20 razy wyższe od górnej wartości normy). Podwyższone stężenie cholestanolu Nie dotyczy wyłącznie CTX i można je zaobserwować na przykład w chorobach wątroby, fitosterolemii, niedoczynności tarczycy i rodzinnej hiperlipoproteinemii typu II.11,17 umiarkowane zwiększenie stężenia stwierdzono również u bezobjawowych nosicieli heterozygotycznych, chociaż nigdy nie było tak niskie, jak minimalne poziomy wykryte u pacjentów z CTX.18, 19

wyższe stężenie cholestanolu stwierdzono u pacjentów z ksantomakiem, zaćmą i polineuropatią. Wyniki te sugerują gromadzenie się cholestanolu na poziomie ścięgien, soczewek krystalicznych i obwodowego układu nerwowego związane z wyższym poziomem cholestanolu w krążeniu; to znaczy, gromadzenie cholestanolu w tkankach byłoby korzystne u pacjentów z bardzo podwyższonym poziomem.

uderzające jest to, że nie zaobserwowano istotnego związku między poziomem cholestanolu a stopniem niepełnosprawności mierzonym w skali EDSS w momencie rozpoznania. Chociaż często przyjmuje się za pewnik, że wyższe poziomy cholestanolu są związane z gorszym rokowaniem czynnościowym, wyniki w naszej serii nie potwierdzają tej interpretacji. Niemniej jednak zastosowana skala przedstawia poważne ograniczenia, ponieważ kładzie nadmierny nacisk na objawy motoryczne w porównaniu z resztą objawów innych niż motoryczne, a zatem nie docenia złożoności choroby.

niektórzy autorzy wykorzystali monitorowanie stężenia cholestanolu do obserwacji terapeutycznych pacjentów.20 na 8 pacjentów z naszej serii, u których wykonano co najmniej jedno dodatkowe oznaczenie po rozpoczęciu terapii, redukcja była znacząca, a u trzech z nich poziom powrócił nawet do normy. Dlatego uderzające jest to, że pomimo bardzo podwyższonego poziomu, możliwe jest osiągnięcie znacznego zmniejszenia przy tej samej dawce CDCA (standardowa dawka wynosiła 750 mg). Zwiększenie dawek CDCA w przypadkach, gdy poziomy nie wracają do normy, jest kwestią sporną: poprawa biochemiczna nie korelowała z poprawą objawową, ponieważ tylko jednemu pacjentowi udało się ustabilizować z klinicznego punktu widzenia. Ten pacjent został zdiagnozowany w wieku 14 lat, a obecnie ma 22 lata, więc głównym czynnikiem determinującym stabilizację mogła być wczesna instytucja leczenia.

istotnie niższy poziom cholestanolu stwierdzono w grupie pacjentów, którzy zmarli, w porównaniu z osobami jeszcze żyjącymi. Mając na uwadze, że pacjenci, którzy zmarli, to ci, którzy zostali zdiagnozowani z największym opóźnieniem; może to wskazywać na spadek poziomu cholestanolu w zaawansowanym stadium choroby. Zgadza się to z stwierdzoną ujemną korelacją między czasem od wystąpienia choroby a stężeniem w osoczu: pacjenci z dłuższą chorobą w wywiadzie wykazywali niższe poziomy cholestanolu.

innym możliwym wyjaśnieniem może być to, że najbardziej dotknięci chorobą pacjenci to pacjenci z większymi ilościami cholestanolu zdeponowanymi w różnych tkankach (soczewka, ścięgna, mózg) i dlatego mają niższy poziom cholestanolu we krwi. Nasze dane pokazują również słabą korelację między stężeniem cholestanolu w osoczu a rokowaniem czynnościowym. Przyczyna selektywnego osadzania się cholestanolu w niektórych tkankach (na przykład w tkance nerwowej, a dokładniej w jądrach zębatych) i dlaczego niektórzy pacjenci są bardziej podatni na gromadzenie się tej tkanki, przyczyna nieodwracalnych zmian mózgowych (utrata neuronów, gromadzenie kryształów lipidowych) opisana w kilku badaniach opartych na autopsji jest nadal nieznana.

w związku z tym należy zachować ostrożność podczas interpretacji znaczenia stężenia cholestanolu w osoczu u pacjentów z CTX. Podwyższone poziomy są bardzo przydatne do ustalenia diagnozy, ale nie mają wartości prognostycznej (tj. wyższe poziomy niekoniecznie są związane z gorszą sytuacją funkcjonalną) i nie pozwalają na monitorowanie skuteczności klinicznej leczenia (normalizacji poziomów nie zawsze towarzyszy stabilizacja kliniczna). Z drugiej strony mogą być przydatne do dostosowania dawki CDCA, a także w weryfikacji zgodności terapeutycznej.

ocena naszych wyników ma kilka ograniczeń. Po pierwsze, istnieje znaczna dyspersja danych, ponieważ poziomy cholestanolu u każdego pacjenta zostały określone w momencie diagnozy, co odpowiada w każdym przypadku innemu momentowi w naturalnym przebiegu choroby i w różnym wieku. Po drugie, nie znamy krzywej naturalnego przebiegu tych poziomów w trakcie choroby. Chociaż nasze wyniki sugerują początkowy wzrost pod względem początku objawów, a następnie stopniowy spadek w miarę rozwoju choroby, poprzeczny projekt badania nie pozwala na potwierdzenie tej hipotezy. Wreszcie, mała wielkość próby (ze względu na niską częstość występowania choroby) ogranicza analizę statystyczną danych. W związku z tym konieczne są dodatkowe badania prospektywne, z bardziej obszernymi seriami i szczegółowymi obserwacjami, w celu dokładniejszego udokumentowania wartości klinicznej poziomów cholestanolu dla rokowania i monitorowania pacjentów z CTX.

konflikt interesów

autorzy nie mają konfliktu interesów do zadeklarowania.