Nejnovější trendy v biochemické diagnostice Alzheimerovy choroby

Transkript

1 Nejnovější trendy v biochemické diagnostice Alzheimerovy choroby Skoumalová A 1, Klusáčková Z 1, Illner J 1, Topinková E 2, Hort J 3 1 Ústav lékařské chemie a klinické biochemie, 2. LF UK 2 Geriatrická klinika 1. LF UK a VFN 3 Neurologická klinika 2. LF UK a FN Motol

2 Prevalence ACH v populaci Roste s věkem 50% po 85. roce

3 Typy ACH Familiární Sporadická < 2%, AD Nástup před 65. rokem Mutace : APP (chromozom 21) PSEN1 (chromozom 4) PSEN2 (chromozom 1) Většina Nástup později Neznámé příčiny Genetický faktor: polymorfismus ApoE

4 Hlavní faktory patogeneze ACH Upraveno podle: Jellinger et al. J Cell Mol Med 2008, 12:

5 Apo E polymorfismus chromosom 19 alely e2, e3 a e4 Přítomnost e4 riziko ACH Apo E a amyloid β ovlivnění konformace a clearance Aβ Annual Review of Neuroscience, Volume 19, 1996

6 Fáze ACH

7 Diagnostika ACH Neuropsychologické vyšetření Laboratorní vyšetření (diferenciální diagnostika) Zobrazovací metody mozku (MRI, CT) Genetické vyšetření (Apo E) Histologické vyšetření mozkové tkáně Důraz kladen na včasnou diagnostiku Mírná kognitivní porucha

8 Potřeba biomarkerů Zvýšení diagnostické sensitivity a specificity Monitorování progrese nemoci Monitorování efektivnosti terapie

9 Potenciální biomarkery ACH Strukturální zobrazení mozkové tkáně (MRI, CT) Funkční zobrazení mozkové tkáně (PET, SPECT, amyloid) Genetické testování (APP, PSEN1,2, ApoE) Biochemické markery (Aβ, tau, zánět, oxidační stres)

10 Zobrazení mozku u ACH (MRI, PET, PIB PET) Upraveno podle: Cedazo Minguez, Winblad. Exp Gerontol :5 14.

11 Hledání biochemických markerů ACH Ideální biomarker by měl být : 1) Jednoznačný pro patologii ACH 2) Spolehlivý 3) Snadno proveditelný 4) Relativně levný (podle The Ronald and Nancy Reagan Research Institute of the Alzheimer s Association and the National Institute on Aging Working Group, 1998 )

12 Biochemické biomarkery u ACH Upraveno podle: Mattsson et al. Ann NY Acad Sci 2009, 1180:

13 Kde hledáme? Cerebrospinální tekutina (CSF) Výhody: kontakt s mozkovou tkání výměna látek odráží změny v mozku dif. diag. Krev/plasma/sérum Výhody: snadná dostupnost minimální invazivnost minimální riziko 500 ml CSF do krve/24h Nevýhody: bolestivý odběr riziko komplikací nedá se využít pro screening Nevýhody: překrývání s jinými chorobami původ markerů z jiných tkání

14 1. Úloha zánětu v patogenezi ACH Upraveno podle: Block. BMC Neuroscience 2008, 9:1 8.

15 CSF Sérum/plasma Markery zánětu u ACH Marker Množství Příklady referencí IL 6 IL 1β TNF α α ACT Hp fragmenty IL 6 IL 1β TNF α α ACT Hp Blum Degen et al., 1995, Martinez et al., 2000 Chao et al., 1994, Engelborghs et al., 1999 Yamada et al., 1995 Blum Degen et al., 1995, Cacabelos et al., 1991 Garlind et al., 1999, Hasegawa et al., 2000 Tarkowski et al., 1999 Garlind et al., 1999, Hasegawa et al., 2000 Harigaya et al., 1995, Matsubara et al., 1989 Lanzrein et al., 1998, Pirttila et al., 1994 Johnson et al., 1992, Mattila et al., 1994 Bonaccorso et al., 1998, Kalman J et al., 1997 Angelis et al., 1998, Chao et al., 1994 De la Torre, 2000 Blum Degen et al., 1995, Cacabelos et al., 1991 Alvarez et al., 1996, Bruunsgaard et al., 1999 Chao et al., 1994, Lanzrein et al., 1998 Cacabelos et al., 1994 Giometto et al., 1988, Licastro et al., 2000 Lanzrein et al., 1998, Pirttila et al., 1994 Elovaara et al., 1987, Giometto et al., 1988

16 2. Úloha Aβ a tau v patogenezi ACH Štěpení APP a vznik Aβ

17 Markery amyloidní kaskády u ACH CSF Marker Množství Příklady referencí Aβ Tau P Tau Aβ42/Aβ40 Sérum/plasma Aβ Andreasen et al., 1999, Ida et al., 1996 Arai et al., 1998, Buch et al., 1998 Ischiguro et al., 1999 Andreasen et al., 2001, Galasko et al., 1998 Kuo et al., 1999, Matsubara et al., 1999 Ida et al., 1996, Tamaoka et al., 1996 Kombinace tau, p-tau, Aβ v CSF vykazuje sensitivitu a specificitu ~ 90%

18 3. Úloha oxidačního stresu v patogenezi ACH Upraveno podle: Praticò. Trends in Pharmacological Sciences 2008, 29:

19

20 Markery oxidačního stresu u ACH Marker Množství Příklady referencí CSF 8 hydroxy 2 deoxyguanosin F2 isoprostany F4 isoprostany 4 hydroxynonenal 3 nitrotyrosin Lowell et al., 2001 Montine et al., 1999, Montine et al., 1998 Roberts et al., 1998 Lowell et al., 1997 Aoyama et al., 2000, Hensley et al., 1998 Krev F2-isoprostany Malondialdehyd 4-hydroxynonenal Praticò et al., 2000, Sinem et al., 2010 Montine et al., 2007, Irizzary et al., 2007 Ozcankaya et al., 2002, Polidory et al., 2002 Ahlskog et al., 1995, Ceballos Picot et al., 1996 Cecchi et al., 2002, McGrath et al., 2001 Sinclair et al., 1998 Proteinové karbonyly 3 nitrotyrosin Greilberg et al., 2008, Calabrese et al., 2006 Sinem et al., 2010, Polidory et al., 2004 Calabrese et al., 2006 Vitaminy E, A, C Glutation Superoxiddismutáza Foy et al., 1999, Jeandel et al., 1989 Ahlskog et al., 1995, Sinclair et al., 1998 Bermejo et al., 2008 Grünblatt et al., 2005

21 Specifické markery oxidačního stresu u ACH Specifické složení PUFA v mozkové tkáni (kys. docosahexaenová) Napadení VR Vznik specifických produktů (lipofilní, do krve) Fluorescenční analýzy

22 Tvorba specifických produktů peroxidace lipidů u ACH

23 LFP v erytrocytech u ACH Skoumalová et al. Exp Gerontol :38-42

24 Rozdělení LFP v erytrocytech u ACH Chromatogram erythrocytů po HPLC separaci s fluorescenční detekcí při 335/360 nm (excitace/emise) Skoumalová et al. Exp Gerontol :38-42

25 Synchronní spektra LFP ACH, MCI, kontrola

26 Kvantita LFP z 3D spekter * ** *** ***

27 Závěrem Stávající biochemické markery přispívající k diagnóze ACH (CSF Aβ, tau, p tau) V krvi zatím nebyl nalezen spolehlivý biochemický biomarker ACH (nedostatečná specifičnost stávajících markerů) Je potřeba se zaměřit na specifické produkty mozkové patologie Včasná diagnóza ACH na úrovni prodromální fáze (MCI) má velký význam pro úspěšnost terapie