Cíl: Cílem studie bylo posoudit vztah mezi permeabilitou hematolikvorové bariéry (HLB) hodnocené albuminovým kvocientem (Qalb) a hladinami lehkých řetězců neurofilament (NFL) v séru a mozkomíšním moku u několika skupin pacientů s neurologickými onemocněními, u nichž je porušení HLB vyjádřeno s rozdílnou intenzitou. Soubor a metodika: Soubor o celkovém počtu 137 pacientů zahrnoval 50 nemocných s RS vč. klinicky izolovaného syndromu, 24 pacientů s Alzheimerovou nemocí, 17 pacientů s aseptickými neuroinfekcemi, 36 pacientů s různými nezánětlivými neurologickými onemocněními a 10 symptomatických kontrol. Metodou ELISA byly stanoveny hladiny NFL v séru a mozkomíšním moku pacientů a imunonefelometricky hladiny albuminu, z nichž byl vypočítán Qalb. Výsledky: U žádné ze sledovaných skupin nebyla prokázána pozitivní korelace mezi hladinami NFL v séru a hodnotou Qalb. Hladiny NFL v likvoru pozitivně korelovaly s hodnotou Qalb u pacientů s aseptickými neuroinfekcemi a pacientů s nezánětlivými neurologickými onemocněními. Ve skupině pacientů s aseptickými neuroinfekcemi byla nalezena pozitivní korelace mezi hladinami NFL v séru a v likvoru, stejně tak při hodnocení souboru pacientů jako celku. Závěry: Zdá se, že sérové hladiny NFL nejsou přímo ovlivněny permeabilitou HLB posuzované Qalb u neurodegenerativních onemocnění a neuroinfekcí. Naopak na vztah mezi likvorovými hladinami NFL a Qalb může mít vliv charakter neuropatologických změn u jednotlivých neurologických onemocnění.
Aim: The aim of this study was to assess the relationship between blood-CSF barrier permeability evaluated by the albumin quotient (Qalb) and levels of neurofilament light chains (NFL) in serum and cerebrospinal fluid (CSF) in several groups of neurological patients with a different degree of the impairment of blood-CSF barrier. Materials and methods: The total number of 137 participants included 50 patients with multiple sclerosis with the inclusion of clinically isolated syndrome, 24 patients with Alzheimer’s disease, 17 patients with aseptic neuroinfections, 36 patients with various non-inflammatory neurological diseases and 10 symptomatic controls. Serum and CSF NFL levels were determined by the ELISA method. Serum and CSF albumin levels were tested by immunonephelometry. Qalb was calculated as a ratio of CSF/serum albumin levels. Results: No positive correlations between serum NFL levels and Qalb values were found in the tested patients’ groups. CSF NFL levels were positively correlated with Qalb values in patients with neuroinfections and in patients with non-inflammatory neurological diseases. A positive correlation between serum NFL levels and those in CSF was found in patients with aseptic neuroinfections even when patients were evaluated as a whole. Conclusions: Serum NFL levels do not seem to be directly influenced by blood-CSF barrier permeability assessed by Qalb in neurodegenerative diseases and neuroinfections. On the contrary, the relationship between CSF NFL levels and Qalb may be affected by the characteristics of the neuropathological changes in individual neurological diseases.
- Klíčová slova
- albuminový kvocient, hematolikvorová bariéra,
- MeSH
- albuminy * metabolismus MeSH
- Alzheimerova nemoc krev MeSH
- biologické markery krev MeSH
- ELISA MeSH
- hematoencefalická bariéra MeSH
- infekce centrálního nervového systému krev MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nemoci centrálního nervového systému * krev MeSH
- neparametrická statistika MeSH
- neurofilamentové proteiny * krev MeSH
- permeabilita MeSH
- roztroušená skleróza krev MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
AIMS: The aim of this study was to evaluate the diagnostic potential of cerebrospinal fluid (CSF) and serum levels of neurocytoskeletal proteins and their ratios for the diagnosis of dementias and to assess the differences in neurocytoskeletal proteins between neurodegeneration and neuroinflammation. METHODS: CSF and serum levels of neurofilament light subunits (NFL) and neurofilament heavy subunits (NFH) as well as CSF levels of total tau (t-tau) and phosphorylated tau (p-tau) proteins were determined using ELISA in 20 Alzheimer's disease patients (AD group), 13 patients with other dementias (OD group), 17 patients with inflammatory aseptic neuro-infections (IP), and 20 aged-matched cognitively normal elderly persons (NC group). RESULTS: The ratio CSF p-tau/t-tau was significantly higher in the NC group than that in the AD or OD groups (P<0.0005 for each group). The CSF NFH/p-tau and CSF NFL/p-tau ratios were significantly lower in AD patients than OD patients (P≤0.003). Serum and CSF NFL and CSF NFH levels were significantly higher in OD patients than AD patients (P≤0.03). The lowest values of the CSF NFL/NFH ratio were found in the IP group and they significantly differed from those in normal controls (P<0.0001) and any dementia group (IP vs. AD P<0.0001; IP vs. OD P=0.03). CONCLUSION: CSF tau proteins and their index differentiated between AD or OD patients and cognitively normal subjects, while CSF levels of neurofilaments expressed as their index seem to contribute to the discrimination between patients with neuroinflammation and normal controls or AD patients.
- MeSH
- bílá hmota MeSH
- biologické markery krev MeSH
- demence krev patologie MeSH
- intermediární filamenta MeSH
- lidé MeSH
- neurofilamentové proteiny krev MeSH
- proteiny tau krev MeSH
- senioři MeSH
- zánět krev patologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Heavy neurofilaments (NFH) released from neurons during axonal injury induce a humoral immune response. We measured CSF and serum levels of NFH proteins and anti-NFH IgG antibodies in 19 patients with clinically isolated syndrome (CIS) converting to multiple sclerosis, in 20 stable CIS patients, 23 patients with multiple sclerosis (MS) and 32 control subjects using ELISA. CSF and intrathecal levels and CSF/serum ratios of anti-NFH antibodies were increased in the CIS patients early developing MS while NFH protein concentrations were similar among the groups. Changes associated with NFH are more pronounced for antibodies than for protein itself and may aid in prediction of CIS patients.
- MeSH
- autoprotilátky krev imunologie MeSH
- časná diagnóza MeSH
- dospělí MeSH
- imunoglobulin G krev imunologie MeSH
- lidé MeSH
- longitudinální studie MeSH
- mladý dospělý MeSH
- neurofilamentové proteiny imunologie MeSH
- prognóza MeSH
- prospektivní studie MeSH
- relabující-remitující roztroušená skleróza diagnóza epidemiologie imunologie MeSH
- séroepidemiologické studie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
A release of light neurofilament subunits (NFL) into cerebrospinal fluid (CSF) and serum in multiple sclerosis (MS) may induce an immune response. We examined CSF and serum NFL levels and IgG antibodies against NFL in 19 patients with a clinically isolated syndrome (CIS) early converted into MS, 20 CIS-non-converters, 23 MS patients and 32 controls. CSF NFL levels were significantly higher in all patient groups. The highest CSF or intrathecally (IT) synthesized anti-NFL antibodies and CSF/serum ratios of anti-NFL antibodies were observed in CIS-converters. CSF NFL and CSF or IT anti-NFL antibodies could be surrogate biomarkers of axonal injury in early MS.
- MeSH
- autoprotilátky biosyntéza krev MeSH
- axony patologie MeSH
- biologické markery krev MeSH
- demyelinizační nemoci krev imunologie MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- neurofilamentové proteiny krev imunologie MeSH
- prodromální symptomy MeSH
- roztroušená skleróza krev imunologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Antibodies have different avidities that can be evaluated using modified enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) techniques. We determined levels and avidities of antibodies to light (NFL) and medium (NFM) subunits of neurofilaments and tau protein in serum and cerebrospinal fluid (CSF) from 26 patients and anti-tau antibody levels and their avidities in 20 multiple sclerosis (MS) patients and 20 age- and sex-matched controls. Each sample was analyzed using both standard ELISA and also using a similar ELISA protocol with the addition of urea. The avidities of anti-neurocytoskeletal antibodies were higher in the CSF than those in serum (anti-NFL, p < 0.0001; anti-tau, p < 0.01; anti-NFM, n.s.). There was no relationship between avidities in serum and CSF for individual anti-neurocytoskeletal antibodies. We did not observe the relationship among the avidities of various anti-neurocytoskeletal antibodies. The avidities of anti-tau antibodies in the CSF were significantly higher in the MS patients than those in the controls (p < 0.0001). The study demonstrates the differences in avidities of CSF or serum neurocytoskeletal antibodies measured as the urea resistance by ELISA method. Avidity determination of anti-neurocytoskeletal antibodies could contribute to the evaluation of the immunological status of patients.
- MeSH
- afinita protilátek MeSH
- dospělí MeSH
- imunoglobulin G imunologie krev MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- neurofilamentové proteiny * imunologie MeSH
- proteiny tau * imunologie MeSH
- protilátky anti-idiotypické imunologie krev MeSH
- roztroušená skleróza imunologie krev MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Cíl: Poškození neuronů u roztroušené sklerózy (RS ) může být doprovázeno uvolňováním cytoskeletálního tau proteinu, který interaguje s narušenými složkami imunitního systému za vzniku autoprotilátek. Koncentrace tau proteinu mohou být ovlivněny přítomností protilátek proti tau proteinu v séru a mozkomíšním moku (MMM). Metody: Tau protein i protilátky proti tau proteinu jsme stanovovali pomocí metod ELISA u 31 pacientů (14 pacientů s RS a 17 kontrolních neurologických pacientů). Vypočítali jsme tři poměry tau proteinu vztahující se ke koncentraci a) anti-tau protilátek v MMM, b) anti-tau protilátek v séru a c) intratékálně produkovaných anti-tau protilátek. Výsledky: Neprokázali jsme statisticky významné korelace mezi koncentracemi tau proteinu a protilátek proti tau proteinu v séru, v MMM ani anti-tau protilátek intratékálně produkovaných. Koncentrace tau proteinu v MMM ani žádný z vypočtených poměrů se nelišily mezi skupinou pacientů s RS a kontrolních pacientů. Závěr: Uvolňování tau proteinu do MMM a protilátková odpověď proti tau proteinu u RS jsou zřejmě na sobě nezávislé procesy, podobně jako u jiných neurologických pacientů.
Background: Neuronal damage in multiple sclerosis (MS) may be associated with the release of cytoskeletal tau protein. This antigen interacts with dysregulated immune system and this results in anti-tau antibody synthesis. Tau-protein concentrations and anti-tau antibody levels in cerebrospinal fluid (CSF) and in serum may correlate. Methods: Total tau protein and anti- -tau antibodies measured using ELISA methods were studied in 31 patients (14 MS patients and 17 neurological controls). We calculated three ratios: the CSF tau concentration to a) the CSF anti-tau antibody level, b) the serum anti-tau antibody concentration and c) the level of intrathecal anti-tau antibodies. Results: We did not find any significant correlation between the tau protein concentrations and anti-tau antibody levels (serum, CSF or intrathecal) in the MS group or in the controls. There was no difference in the CSF tau concentrations or any of the calculated ratios between MS patients and controls. Conclusions: The release of tau protein into CSF and anti-tau humoral response are independent processes in MS and do not differentiate the MS patients from other neurological patients. Souhrn
Úvod: Klinické podezření na nemoc s demencí poprvé popsanou Alzheimerem a Fischerem lze podpořit změnami koncentrací tří bílkovin v mozkomíšním moku: zvýšení celkového a fosforylovaného tau proteinu a snížení beta-amyloidu (tzv. likvorový triplet). Cílem práce bylo určit jejich normální koncentrace a porovnat je s hladinami u pacientů s Alzheimerovou-Fischerovou nemocí a dalšími demencemi. Soubor a metodika: U 65 neurologických pacientů bez kognitivního deficitu (kontroly) [Mini-Mental State Examination, medián a interkvartilové rozmezí: 29 (28-29) bodů] a 34 pacientů s Alzheimerovou-Fischerovou nemocí podle NINCDS-ADRDA kritérií [Mini-Mental State Examination 21 (18–23) bodů] jsme v laboratoři AD Centra změřili metodou Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay koncentrace likvorového tripletu. Hraniční hodnoty jsme určili podle metody založené na křivkách receiver operating characteristic k dosažení maximální senzitivity a současně specificity. Výsledky: Pacienti s Alzheimerovou-Fischerovou nemocí se od kontrolních osob významně lišili v mozkomíšních koncentracích těchto analytů [medián (interkvartilové rozmezí) pg/ml] těchto analytů: celkový tau [Alzheimerova-Fischerova nemoc: 575 (273–1 168)] vs [kontroly: 209 (158–276)], fosforylovaný tau [Alzheimerova-Fischerova nemoc: 65 (42–90)] vs [kontroly: 33 (26–40)] a beta-amyloidu [Alzheimerova-Fischerova nemoc: 560 (370–815)] vs [kontroly: 748 (580–885)]. Hraniční koncentrace stanovené podle receiver operating characteristic analýz byly asociovány s těmito senzitivitami/specificitami: celkový tau 334 pg/ml (72 %/85 %), fosforylovaný tau 57 pg/ml (62 %/95 %) a beta-amyloid 448 pg/ml (38 %/92 %). S výjimkou poměru beta--amyloid/celkový tau nebyly poměry analytů či normalizace na celkovou bílkovinu v likvoru lepší než samotné koncentrace v rozlišení obou skupin. Závěr: Největší diagnostickou výtěžnost měl celkový tau a poměr beta-amyloid/celkový tau. Výsledky likvorového tripletu mohou podpořit diagnózu Alzheimerovy-Fischerovy nemoci, i když i tato pomocná metoda má různá omezení.
Introduction: Clinical suspicion of a disease with dementia first described by Alzheimer and Fischer can be supported by changes in concentrations of three proteins in the cerebrospinal fluid: an increase in total tau and phosphorylated tau proteins and a decrease in beta-amyloid (so-called cerebrospinal fluid triplet). The aim of this research was to determine normal concentrations and compare them with levels in patients with Alzheimer-Fischer disease and other dementias. Patients and methods: We measured concentrations of cerebrospinal fluid triplet in the laboratory of the AD Center using Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay in 65 neurological patients without cognitive deficit (controls) [Mini-Mental State Examination, median and interquartile range: 29 (28–29) points] and 34 patients with Alzheimer-Fischer disease according to NINCDS-ADRDA criteria [Mini-Mental State Examination 21 (18–23) points]. Cut-off concentrations were determined using an analysis of receiver operating characteristic curves to achieve maximum sensitivity as well as specificity. Results: Patients with Alzheimer-Fischer disease significantly differed from control subjects in the cerebrospinal fluid concentrations of these analytes [median (interquartile range) pg/ml] of these analytes: total tau [Alzheimer-Fischer disease: 575 (273–1168)] vs [NC: 209 (158–276)], phosphorylated tau [Alzheimer-Fischer disease: 65 (42–90)] vs [NC: 33 (26–40)] and beta-amyloid [Alzheimer-Fischer disease: 560 (370–815)] vs [NC: 748 (580–885)]. Cut-off concentrations established by the receiver operating characteristic analyses were associated with these sensitivities/specificities of total tau 334 pg/ml (72 %/85 %), p181-tau 57 pg/ml (62%/95 %) and beta-amyloid 448 pg/ml (38 %/92 %). Ratios of the analytes, with the exception of beta-amyloid/total tau, or normalization of all three analytes relative to the total protein in the CSF were not better than the concentrations alone in the differentiation of both groups. Conclusion: Total tau and the ratio of beta-amyloid/total tau showed the greatest diagnostic value. Results of cerebrospinal fluid triplet testing can support a diagnosis of Alzheimer-Fischer disease but limitations of this investigation have to be considered.
- MeSH
- Alzheimerova nemoc * diagnóza MeSH
- amyloidní beta-protein * diagnostické užití MeSH
- biologické markery MeSH
- demence klasifikace MeSH
- ELISA MeSH
- fosforylace MeSH
- kognitivní poruchy MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mozkomíšní mok MeSH
- neurologie MeSH
- proteiny tau * diagnostické užití MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- statistika jako téma MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
