Neurofilament light chain (NfL) Serumspiegel als Hirnschädigungsmarker in einem Ferkelmodell für cerebrale Hypoxie-Ischämie

Hintergrund und Fragestellung Die leichte Kette des Neurofilaments (NfL) ist ein vielversprechender hochspezifischer Biomarker bei Hirnschädigung, der die Diagnosestellung und Prognoseabschätzung bei der hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie (HIE) unterstützen könnte. Ziel dieser Studie war es, den NfL-Serumspiegel nach Hypoxie-Ischämie (HI) in einem Ferkelmodell zu untersuchen. Darüberhinaus sollte der Einfluss von Geschlecht, Gewicht und Behandlung mit peripherer ischämischer Postkonditionierung auf den NfL-Spiegel und die Korrelation zwischen NfL, cerebraler Bildgebung und histologischer Hirnschädigung charakterisiert werden.

Methoden Wir verwendeten Serum von 48 neugeborenen Ferkeln beiderlei Geschlechts, die einer 45-minütigen globalen HI ausgesetzt waren, sowie von 4 Tieren mit Kontrollbehandlung. Das Blut wurde vor HI, 2 h nach HI und 72 h nach HI entnommen. Das NfL wurde mit einem Einzelmolekül-Array (Simoa) gemessen. Wir analysierten das zeitliche Profil von NfL nach HI und die Korrelation zwischen NfL, dem Lac/NAA-Verhältnis in der Magnetresonanzspektroskopie und der histologischen Hirnschädigung 72 h nach HI.

Ergebnisse Die NfL-Werte waren im Median (IQR): vor HI: 66 pg/ml (45-87), 2 h nach HI: 105 pg/ml (77-140) und 72 h nach HI: 380 pg/ml (202-552). Der NfL-Anstieg nach HI war statistisch signifikant (p < 0,0001, gemischte Effekte ANOVA). Die medianen NfL-Werte bei den Kontrolltieren betrugen 41,4 pg/ml bei Studienbeginn und 92,4 pg/ml nach 72 h (p = 0,11, gepaarter t-Test). Weder das Geschlecht noch die Konditionierungsbehandlung beeinflussten die NfL-Spiegel. Das Gewicht hatte einen geringen, biologisch nicht bedeutsamen Einfluss. Die NfL-Spiegel nach 72 h zeigten eine moderate signifikante Korrelation mit der histologischen Hirnschädigung und dem Lac/NAA-Verhältnis im Gehirn. NfL-Werte mit 72 h post-HI > 330 pg/ml hatten eine Sensitivität von 89% (95% KI, 57%-99%) und eine Spezifität von 52% (95% KI, 34%-69%) für die Vorhersage des Lac/NAA-Verhältnisses der Basalganglien im höchsten Quartil. NfL-Werte mit 72 h post-HI > 445 pg/ml hatten eine Sensitivität von 90% (95% KI, 60%-99%) und eine Spezifität von 74% (95% KI, 58%-86%) für die Vorhersage der histopathologischen Schädigung der Hirnrinde im höchsten Quartil.

Diskussion und Schlussfolgerung Unsere Arbeiten haben gezeigt, dass der neuronale Biomarker NfL bereits 2 h nach HI im Ferkelmodell signifikant erhöht ist und 72 h nach HI sensitiv und hochspezifisch die Hirnschädigung infolge einer HI anzeigt. Damit ist NfL ein sehr attraktiver Kandidat, die medizinische Entscheidung nach Asphyxie hinsichtlich der HIE Schwere zu unterstützen.

Interessenkonflikt

Es bestehen keine Interessenkonflikte.

Publication History

Article published online:
06 June 2023