Jämförelse av cerebrospinalvätska associerad med normaltryckshydrocefalus och Alzheimers sjukdom och Cistanches roll i detta

Abstrakt

Den vanligaste formen av vuxen hydrocefalus är idiopatisk vanlig hydrocephalus (iNPH), där hjärnavbildning avslöjar stora ventriklar medan intrakraniellt tryck förblir inom det normala intervallet och det inte finns någon etablerad sekundär orsak. Gång- och balansrubbningar är de vanligaste symtomen hos personer med iNPH, ofta åtföljda av kognitiv försämring och/eller urininkontinens. Diagnos av iNPH baseras på anamnes, neurologisk undersökning och CT eller MRI hjärnavbildning. Internationella iNPH-riktlinjer och japanska iNPH-riktlinjer beskriver diagnostiska kriterier för iNPH. Neuroimaging, oavsett om det är CT eller MRI, är ett viktigt steg i diagnosen iNPH. Genom att studera mekanismen förcistanchesverkan på hydrocefalus, kan det ge terapeutiska implikationer för hydrocefalus och neuropatiska sjukdomar (såsom Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom).

Nyckelord

Cistanche; Cerebrospinalvätska; Alzheimers sjukdom; Parkinsons sjukdom; Sjukdomar i nervsystemet

Introduktion

De patologiska kännetecknen för Alzheimers sjukdom (AD) är lesioner av amyloid-beta (A)-plack, tau-proteiner och neurofibrillära trassel i hjärnan hos patienter. Dessa plack ackumuleras i hjärnan, vilket resulterar i minskade nivåer av amyloid beta 1-42 (Abeta 42) och ökade koncentrationer av total tau (t-tau) och fosforylerad tau (p-tau) i cerebrospinalvätskan. Patienter med AD hade lägre nivåer av 42 i cerebrospinalvätska och ökade nivåer av lösliga amyloidprekursorproteiner och (sAPPa, sAPPb), amyloid 1-38 (a 38) och amyloid 1-40 (a 40). Amyloid positron emission tomography (PET) spårämnen har hög specificitet för detektion av A beta plack. Alla amyloidpeptider, sAPPa, sAPPb, p-tau och totala tau-proteiner reducerades i cerebrospinalvätska hos patienter med NPH jämfört med friska kontroller och icke-NpH-patienter. Vi kan använda denna jämförelse för att särskilja de två sjukdomarna, men vi måste också vara uppmärksamma på de två sjukdomarnas samsjuklighet när vi tolkar dessa resultat. Förbättringar hos patienter med NPH efter operation kan vara associerade med olika AD-relaterade biomarkörer, som har varit inkonsekventa i studierna. En studie utförd av Tom et al. visade att NPH-patienter som inte svarade på behandlingen hade positiva PET-resultat, lägre A 42 i CSF och högre t-tau-nivåer, men Smith et al. rapporterade att patienter med NPH och AD-relaterade CSF-förändringar hade förbättrad kognitiv funktion eller gångfunktion efter spinal tap. Postoperativa a 42 nivåer var likartade hos shuntreagerare och non-responders, men högre hos icke-responderare. Det lokala cerebrala blodflödet hos NPH-patienter reducerades signifikant than det hos normala människor, och förbättrades avsevärt efter operationen. Förbättringen av postoperativt lokalt cerebralt blodflöde var signifikant lägre hos patienter med AD och NPH än hos patienter med NPH. Patienter med A- och tau-proteiner på hjärnbiopsier hade lägre A 42 i cerebrospinalvätskans ventrikel och högre p-Tau i ländryggen. Lumbalt p-Tau-protein möjliggör preoperativa biopsier av beta-amyloid- och tau-proteiner. Det fanns inga signifikanta skillnader i postoperativa kognitiva tester bland patienter med olika biopsityper. A 42-nivåer minskade i både AD och NPH, men skilde sig inte i NPH och AD. Det diagnostiska värdet av A 42/A 40-förhållandet var faktiskt högre än A 42, och minskade endast i AD och inom det normala intervallet i både NPH- och vaskulär demensprover. Forskning har funnit att cistanche tubulosa kan minska NPH, vilket ger en ny behandlingsväg.

Nervfibrer är mellanliggande fibrer som består av lätta (NF-L), medium (NF-M) och tunga (NF-H) neuronspecifika cytoskelett. NF spelar en viktig roll i axonens strukturella integritet. Neurofla lätta kedjan är en ospecifik biomarkör för neurodegenerativa och inflammatoriska sjukdomar som multipel skleros (MS). Neuroproteinfrisättning och blodcirkulation i cerebrospinalvätska (CSF) efter axonal skada. Även om NFL-nivåer i cerebrospinalvätskan hos patienter med NPH i många studier var högre än i kontrollgruppen, hittades de inte i Adams studie. I enlighet med tidigare studier visade MRT högre nivåer av NFL i CSF före och efter terapeutisk kirurgi hos patienter med hög periventrikulär vit substans intensitet NPH. Studier har visat att större postoperativ NFL-reduktion är förknippad med bättre resultat på postoperativ MRT och kognitiva tester. Och cistanche kan bidra till NFL:s nedgång. NFL kan användas tillsammans med andra CSF-biomarkörer för att skilja NPH från subkortikal ischemisk vaskulär sjukdom. Dessa biomarkörer var lägre i CSF hos patienter med NPH jämfört med patienter med subkortikal ischemisk vaskulär sjukdom. Det fanns ingen signifikant skillnad i nivåerna av NFL och Te i cerebrospinalvätskan hos patienter med enbart NPH och patienter med AD eller vaskulär sjukdom.

Bild: Cistacheextrakt

C9ORF72-genen finns vid 9p21.2, och genen som kodar för C9ORF72-protein finns i många vävnader, inklusive hjärnstrukturer. Amplifiering av hexonukleotidupprepningar i C9ORF72-genen orsakar beteendevariationer vid frontotemporal demens, amyotrofisk lateralskleros och extrapyramidala symtom. Dessutom var fullständig eller mellanliggande amplifiering av C9ORF72 associerad med PD. Atypisk Parkinsons sjukdom, som kan orsaka gångproblem, kan vara relaterad till antalet mellanliggande upprepningar i C9ORF72-genen. Det finns också ett samband mellan C9ORF72-förstärkning och iNPH, med de flesta bärare som uppvisar gångnedsättning. Dessutom var medelåldern för symptomdebut lägre hos patienter med C9ORF72-förstärkning än hos icke-bärare. Forskning har funnit att cistanche innehåller föreningar som kallas fenyletanolsider, som minskar apoptos, och echinosid, som minskar nivåerna av biliverdin och reduktas B, och ökar nivåerna av dopamin och vaniljsyra. För att lindra symptomen hos Parkinsonspatienter.

Bild: Effekter av Cistanche behandlar Alzheimers sjukdom

Flera loci på kromosom 19q12-13.31 misstänks vara inblandade i ETINPH. Av lokus på denna del av kromosomen är några relaterade till nervsystemets funktion och är mer troliga kandidater. En av dessa gener är ATP1A3, som kodar för en isomer av N, K-ATPas alfa-subenheten uttryckt i nervsystemet. Mutationer i ATP1A3-genen leder till autosomal dominant sjukdom, tachydystoni - Parkinsons sjukdom. Inflammation kan drabba patienter mellan 15 och 45 år, vilket orsakar ofrivilliga lemspasmer, långsamma rörelser, dysartri, svårigheter att svälja och postural instabilitet. Olika mutationer i ATP1A3-genen har potential att orsaka funktionsförlust och kliniska manifestationer av allt från Parkinsons sjukdom till ETINPH. Flera loci på kromosom 19q12-13.31 misstänks vara inblandade i ETINPH. Av lokus på denna del av kromosomen är några relaterade till nervsystemets funktion och är mer troliga kandidater. En av dessa gener är ATP1A3, som kodar för en isomer av N, K-ATPas alfa-subenheten uttryckt i nervsystemet. Mutationer i ATP1A3-genen leder till autosomal dominant sjukdom, tachydystoni - Parkinsons sjukdom. Inflammation kan drabba patienter mellan 15 och 45 år, vilket orsakar ofrivilliga lemspasmer, långsamma rörelser, dysartri, svårigheter att svälja och postural instabilitet. Olika mutationer i ATP1A3-genen har potential att orsaka funktionsförlust och kliniska manifestationer av allt från Parkinsons sjukdom till ETINPH. De totala glykosiderna av cistanche kan förbättra inlärnings- och minnesnivån hos AD-möss inducerade av -AP och aluminiumtriklorid, minska halten av MDA i hjärnvävnad, öka aktiviteten av SOD och GSH-Px i hjärnvävnad, förbättra vissa patologiska förändringar i hjärnvävnaden. hjärnvävnad och minska apoptoshastigheten hos hjärnceller. Dess verkningsmekanism är också relaterad till dess antioxidantaktivitet. Totalcistancheglykosider kan också ha en bra skyddande effekt på hippocampus ultrastruktur hos D-galaktosmodellmöss i ett dos-effektförhållande. Det spekuleras att totala cistancheglykosider kan spela en roll för att fördröja åldrande och förhindra AD och PD genom antioxidantmekanismer.

Bild: Cistanche Benefits

Den andra är genen presenilin enhancer 2 (PSENEN), som kodar för ett protein som ökar produktionen av presenilin och som är en del av ett gamma-ovale enzym. Gamma-sekretas är ett av de proteiner som är involverade i nedbrytningen av ABPP och den olämpliga nedbrytningen av AMPP som orsakar Alzheimers sjukdom. Amyloidprotein är lokaliserat på kromosom 19 och har strukturell homologi med APP.

Slutsats

Här granskar vi studier som undersöker biomarkörer för NPH och andra relaterade neurologiska störningar. Det finns olika klasser av markörer, såsom inflammatoriska markörer, markörer associerade med Alzheimers sjukdom och olika proteiner i centrala nervsystemet. Dessutom visade genotypiska resultat från patienter med NPH att några av generna hos dessa patienter var förändrade, vilket verkade vara relaterat till patofysiologin för NPH och kunde användas som en biomarkör. Samtidigt kan det aktiva extraktet av cistanches extrakt effektivt minska malondialdehyd (MDA) innehållet i hjärnvävnad orsakad av kinolinsyra och öka glutationperoxidas, GSH-Px), superoxidedismutas (SOD) aktivitet, minska acetylkolin esteraseTChE aktivitet, cellcells apoptoshastighet, och minska kalciumansamling i hjärnvävnad.

Klicka här för att lära dig mer om fördelarna med Cistanche

Referenser

1. Adams RD, Fisher CM, Hakim S, Ojemann RG, Sweet WH (1965) Symtomatisk ockult hydrocefalus med "normalt" cerebrospinal-fuidtryck: ett behandlingsbart syndrom. N Engl J Med. 273:117–26

2. Relkin N, Marmarou A, Klinge P, Bergsneider M, Black PM (2005) Diag nosing idiopathic normal-tryckshydrocefalus. Neurokirurgi 57(3

3. Suppl):S4–16; diskussion ii–v Marmarou A, Bergsneider M, Klinge P, Relkin N, Black PM (2005) Värdet av kompletterande prognostiska tester för preoperativ bedömning av idiopatisk normaltryckshydrocephalus. Neurokirurgi 57(3 Suppl):S17–28; diskussion ii–v

4. Mori E, Ishikawa M, Kato T, Kazui H, Miyake H, Miyajima M, et al (2012) Riktlinjer för hantering av idiopatisk normaltryckshydrocepha lus: andra upplagan. Neurol Med Chir (Tokyo) 52(11):775–809

5. Brean A, Eide PK (2008) Prevalens av trolig idiopatisk normaltryckshydrocephalus i en norsk population. Acta Neurol Scand 118(1):48–53

6. Andersson J, Rosell M, Kockum K, Lilja-Lund O, Soderstrom L, Laurell K (2019) Prevalence of idiopathic normal pressure hydrocephalus: a prospective, population-based study. PLoS One 14(5):e0217705

7. Williams MA, Malm J (2016) Diagnostik och behandling av idiopatisk normaltryckshydrocefalus. Kontinuum (Minneap Minn). 22(2 Demens):579–99

8. Manniche C, Hejl AM, Hasselbalch SG, Simonsen AH (2019) Cerebro spinal fuid biomarkörer i idiopatisk normaltryckshydrocephalus kontra Alzheimers sjukdom och subkortikal ischemisk vaskulär sjukdom: en systematisk översikt. J Alzheimers Dis 68(1):267-279

9. Scheltens P, Blennow K, Breteler MM, de Strooper B, Frisoni GB, Salloway S et al (2016) Alzheimers sjukdom. Lancet 388(10043):505–517

10. Jeppsson A, Wikkelso C, Blennow K, Zetterberg H, Constantinescu R, Remes AM et al (2019) CSF-biomarkörer skiljer idiopatisk normaltryckshydrocephalus från dess härmar. J Neurol Neurosurg Psychiatry 90(10):1117–1123

11. Schirinzi T, Sancesario GM, Ialongo C, Imbriani P, Madeo G, Toniolo Set al (2015) En klinisk och biokemisk analys i den differentiella diagnosen av idiopatisk normaltryckshydrocefalus. Front Neurol 6:86

12. Picascia M, Zangaglia R, Bernini S, Minafra B, Sinforiani E, Pacchetti C (2015) En genomgång av kognitiv funktionsnedsättning och differentialdiagnos vid idiopatisk normaltryckshydrocefalus. Funct Neurol 30(4):217–228

13. Jingami N, Asada-Utsugi M, Uemura K, Noto R, Takahashi M, Ozaki A et al (2015) Idiopatisk normaltryckshydrocefalus har en annan cerebrospinal vätska biomarkörprofil från Alzheimers sjukdom. J Alzheimers Dis 45(1):109–115

14. Kapaki EN, Paraskevas GP, Tzerakis NG, Sfagos C, Seretis A, Kararizou E et al (2007) Cerebrospinal fuid tau, phospho-tau181 and beta-amy loid1-42 in idiopathic normal pressure hydrocephalus: a discrimination from Alzheimers sjukdom. Eur J Neurol 14(2):168–173

15. Tsai A, Malek-Ahmadi M, Kahlon V, Sabbagh MN (2014) Skillnader i cerebrospinalfuid biomarkörer mellan kliniskt diagnostiserad idiopatisk normaltryckshydrocephalus och Alzheimers sjukdom. J Alzheimers Dis Parkinsonism 4(4)

16. Muller-Schmitz K, Krasavina-Loka N, Yardimci T, Lipka T, Kolman AGJ, Robbers S et al (2020) Normaltryckshydrocefalus associerad med

Alzheimers sjukdom. Ann Neurol 88(4):703-711

17. Jang H, Park SB, Kim Y, Kim KW, Lee JI, Kim ST et al (2018) Prognostisk värde av amyloid PET-skanning vid normaltryckshydrocefalus. J Neurol 265(1):63-73

18. Abu Hamdeh S, Virhammar J, Sehlin D, Alafuzof I, Cesarini KG, Marklund N (2018) Abeta42-nivåer i hjärnvävnaden är kopplade till shuntsvar vid idiopatisk normaltryckshydrocefalus. J Neurosurg 130(1):121-129

19. Azuma S, Kazui H, Kanemoto H, Suzuki Y, Sato S, Suehiro T et al (2019) Cerebralt blodflöde och Alzheimers sjukdomsrelaterade biomarkörer i cerebrospinalfuid vid idiopatisk normaltryckshydrocefalus. Psy chogeriatrics 19(6):527–538

20. McGovern RA, Nelp TB, Kelly KM, Chan AK, Mazzoni P, Sheth SA et al (2019) Att förutsäga kognitiv förbättring hos patienter med normalt tryck med hydrocefalus med hjälp av preoperativ neuropsykologisk testning och biomarkörer för cerebrospinalvätska. Neurokirurgi 85(4):E662–E669

21. Abu-Rumeileh S, Giannini G, Polischi B, Albini-Riccioli L, Milletti D, Oppi

F et al (2019) Revisiting the cerebrospinal fuid biomarker profile in idi opathic normal pressure hydrocephalus: the bologna pro-hydro studie. J Alzheimers Dis 68(2):723-733

22. Rossi S, Motta C, Studer V, Barbieri F, Buttari F, Bergami A et al (2014) Tumörnekrosfaktor är förhöjd vid progressiv multipel skleros och orsakar excitotoxisk neurodegeneration. Mult Scler 20(3):304–312

23. Lee Y, Lee BH, Yip W, Chou P, Yip BS (2020) Neuroflamentproteiner som prognostiska biomarkörer vid neurologiska störningar. Curr Pharm Des 25(43):4560–4569

24. Tullberg M, Blennow K, Mansson JE, Fredman P, Tisell M, Wikkelso C (2007) Ventrikulära cerebrospinalfuid neuroflamentproteinnivåer minskar parallellt med vit substanspatologi efter shuntkirurgi vid normaltryckshydrocefalus. Eur J Neurol 14(3):248–254

25. Agren-Wilsson A, Lekman A, Sjöberg W, Rosengren L, Blennow K, Ber genheim AT et al (2007) CSF-biomarkörer vid utvärdering av idiopatisk normaltryckshydrocephalus. Acta Neurol Scand 116(5):333–339

26. Jeppsson A, Zetterberg H, Blennow K, Wikkelso C (2013) Idiopathic normal-pressure hydrocephalus: patophysiology and diagnosis by CSF biomarkers. Neurology 80(15):1385–1392

27. Pyykko OT, Lumela M, Rummukainen J, Nerg O, Seppala TT, Herukka SK, et al (2014) Cerebrospinal fuid biomarker and brain biopsy fndings in idiopathic normal pressure hydrocephalus. PLoS One 9(3):e91974

28. Jeppsson A, Holtta M, Zetterberg H, Blennow K, Wikkelso C, Tullberg M (2016) Amyloid mis-metabolism in idiopathic normal pressure hydro cephalus. Vätskebarriärer CNS 13(1):13

29. Manniche C, Simonsen AH, Hasselbalch SG, Andreasson U, Zetterberg H, Blennow K et al (2020) Cerebrospinalfuid biomarkörer för att skilja idiopatisk normaltryckshydrocephalus från subkortikal ischemisk vaskulär sjukdom. J Alzheimers Dis 75(3):937-947

30. Boggs JM (2006) Myelinbasprotein: ett multifunktionellt protein. Cell Mol Life Sci 63(17):1945–1961

31. Lamers KJ, Vos P, Verbeek MM, Rosmalen F, van Geel WJ, van Engelen BG (2003) Protein S-100B, neuronspecifikt enolas (NSE), myelinbasprotein (MBP) och glial fbrillary acidic protein (GFAP) i cerebrospinalfuid (CSF) och blod från neurologiska patienter. Brain Res Bull 61(3):261–264

32. Sutton LN, Wood JH, Brooks BR, Barrer SJ, Kline M, Cohen SR (1983) Cerebrospinal fuid myelin basic protein in hydrocephalus. J Neurosurg 59(3):467–470

33. Nakajima M, Miyajima M, Ogino I, Watanabe M, Hagiwara Y, Segawa T et al (2012) Hjärnlokalisering av leucinrikt alfa2-glykoprotein och dess roll. Acta Neurochir Suppl 113:97–101

34. Li X, Miyajima M, Jiang C, Arai H (2007) Uttryck av TGF-betas och TGF-beta typ II-receptor i cerebrospinalfuid hos patienter med idi opatisk hydrocefalus med normalt tryck. Neurosci Lett 413(2):141–144

35. Miyajima M, Nakajima M, Motoi Y, Moriya M, Sugano H, Ogino I, et al (2013) Leucinrikt alfa2-glykoprotein är en ny biomarkör för neurodegenerativ sjukdom i mänsklig cerebrospinalvätska och orsakar neurodegeneration i mus hjärnbark. PLoS One 8(9):e74453

36. Li X, Miyajima M, Mineki R, Taka H, ​​Murayama K, Arai H (2006) Analys av potentiella diagnostiska biomarkörer i cerebrospinalfuid av idiopatisk normaltryckshydrocephalus genom proteomik. Acta Neurochir (Wien) 148(8):859–64; diskussion 64