Determination of the phosphorylated neurofilament subunit NF-H (pNF-H) in cerebro-spinal fluid as biomarker in acute traumatic spinal cord injuries / Dozarea neurofilamentelor fosforilate (subunitatea pNF-H) ȋn LCR ca biomarker ȋn traumatismul vertebro-medular acut

Abstract

Abstract Study objective. The objective of this study was to measure the phosphorylated neurofilament subunit NF-H (pNF-H) in cerebro-spinal fluid of patients with spinal cord injury and to determine the correlation between the pNF-H levels and the severity of the injury. Materials and methods. The study included 15 subjects with acute traumatic spinal cord injury: eight patients with complete spinal cord injury (SCI) and seven patients with incomplete SCI. All patients were classified according to the American Spinal Injury Association impairment scale (ASIA) and all patients underwent surgery during the first 24 hours (decompression, stabilization). We measured daily the heavy phosphorylated neurofilament subunit (pNF-H) concentration by sandwich ELISA test in CSF in all patients and we correlated the values of pNF-H with the clinical evolution. Results. For all patients with SCI pNF-H was detectable in CSF samples and the values were different in the cases of complete SCI toward the cases of incomplete SCI and the cerebro-spinal pNF-H level was more elevated in cases of complete SCI. The level of CSF pNF-H was ten to a hundred times higher in complete SCI than the level of CSF pNF-H in cases with incomplete SCI, where the level of this biomarker was close to normal. The patients with a favorable neurological evolution after treatment had a specific pattern of daily values of pNF-H: a sudden increase up to a maximum value then a progressive decrease until normal. The maximum values were different in each case, from 10 times up to 170 times higher than the normal. Conclusion. The phosphorylated form of the high-molecular-weight neurofilament subunit NF-H (pNF-H) in cerebro-spinal fluid can be a specific biomarker for spinal cord injury and it can distinguish the severity of SCI. pNF-H is a predictive biomarker because of its values pattern can show the reducing or stopping of the secondary lesion and the favorable result. Rezumat Obiectivul studiului. Obiectivul acestui studiu a fost dozarea neurofilamentelor fosforilate (subunitatea pNF-H) în lichidul cefalorahidian al pacienţilor cu leziuni traumatice ale măduvei spinării şi stabilirea unei corelaţii intre valoarea pNF-H şi gravitatea leziunilor medulare. Material şi metode. Studiul a inclus 15 pacienţi cu leziuni traumatice acute medulare: opt pacienţi cu leziuni medulare complete şi şapte pacienţi cu leziuni medulare incomplete. Gravitatea leziunilor medulare a fost apreciată folosind scala ASIA (American Spinal Injury Association scale) şi la toti pacientii s-a aplicat tratamentul chirurgical în primele 24 de ore (decompresiune medulară şi stabilizare vertebrală). S-a facut determinarea zilnică a pNF-H din LCR folosind testul ELISA specific şi am corelat aceste valori cu evoluţia clinică. Rezultate. Subunitatea pNF-H a fost evidenţiată în LCR la toţi pacienţii cu traumatisme acute vertebro-medulare şi valorile au fost diferite în cazurile leziunilor medulare complete faţa de leziunile incomplete. Nivelul pNF-H din LCR a fost de zece până la o sută de ori mai mare în leziunile medulare complete fata de cazurile cu leziuni incomplete, unde nivelul acestui biomarker a fost aproape normal. Pacienţii cu o evoluţie neurologică favorabilă după tratament au avut un model specific al valorilor zilnice de pNF-H: o creştere bruscă până la o valoare maximă apoi o scădere progresivă până la normal. Valorile maxime au fost diferite în fiecare caz, de 10 ori până la 170 de ori mai mari faţă de normal. Concluzii. Forma fosforilată a subunităţii neurofilamentelor cu greutate moleculară mare pNF-H din lichidul cefalorahidian poate fi un biomarker specific pentru leziunile acute traumatice ale măduvei spinării corelat cu severitatea leziunilor medulare. pNF-H pare a fi un biomarker predictiv deoarece modelul evolutiv al valorilor sale arată reducerea sau blocarea leziunilor medulare secundare şi se corelează cu evoluţia favorabilă clinică