Spinalvæskens mystik – Hvad finder vi her? - Nationalt Videnscenter ...
Spinalvæskens mystik – Hvad finder vi her? - Nationalt Videnscenter ...
Spinalvæskens mystik – Hvad finder vi her? - Nationalt Videnscenter ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Spinalvæskens</strong> <strong>mystik</strong> <strong>–</strong><br />
<strong>Hvad</strong> <strong>finder</strong> <strong>vi</strong> <strong>her</strong>?<br />
Niels H. H. Heegaard<br />
Statens Serum Institut
• <strong>Hvad</strong> er spinalvæsken<br />
(CSF)?<br />
• <strong>Hvad</strong> undersøges den for?<br />
• Hvordan <strong>finder</strong> <strong>vi</strong> ud af,<br />
hvad den ellers indeholder?<br />
• <strong>Hvad</strong> kan <strong>vi</strong> bruge det til?<br />
• Fremtidens biokemiske<br />
Alzheimer-prøver<br />
CSF bader hjernen. Ligger under<br />
denne hinde (arachnoidea)
CSF kredsløb
Cerebrospinalvæsken - CSV<br />
CEREBROSPINAL FLUID - CSF<br />
• Hos voksne: Normalt ca. 150 mL<br />
• Mellem 400<strong>–</strong>500 mL CSF<br />
produceres og reabsorberes<br />
dagligt<br />
• Dvs. alt CSF skiftes ud 3-4 x<br />
dagligt under normale forhold<br />
• Vigtige CSF funktioner:<br />
<strong>–</strong> Mekanisk beskyttelse/støtte<br />
af hjernen<br />
<strong>–</strong> Regulerer ionbalancen<br />
<strong>–</strong> Fjerner metabolitter<br />
• Kraniekassen er inflexibel og af<br />
volumenet udgør hjernen 80%,<br />
blodet 12% og CSF 8%<br />
• CSF er vandig opløsning af<br />
proteiner, salte, glukose,<br />
metabolitter og andre små<br />
molekyler<br />
• CSFs sammensætning ændrer<br />
sig ved forskellige lidelser i<br />
hjernen<br />
• CSF fjernes ved absorption<br />
gennem arachnoidale <strong>vi</strong>lli ind i<br />
saggitalsinus => venesystemet
CSF udtages ret let og giver <strong>vi</strong>gtige informationer om hjernen<br />
• <strong>Hvad</strong> undersøges CSF bl.a. for?<br />
• hjernebeskadigelse (blod (hæmoglobin))<br />
• hjernehindebetændelse (meningitis, protein<br />
↑, glukose ↓, celler)<br />
• demyeliniserende sygdom (antistoffer ↑)<br />
• metastaserende cancer (cancerceller)
Inspektion og mikroskopisk undersøgelse<br />
Normal CSF Misfarvet CSF Mikroskopi
Anthrax i CSF<br />
fra amerikansk<br />
offer for pulver-<br />
bioterror<br />
Bush LM et al. N Engl J Med, Vol. 345,<br />
No. 22·November 29, 2001: 1607-1610
Biokemiske analyser af CSF<br />
CSF protein-analyse, elektroforese (separation i elektrisk felt)<br />
kan give diagnostiske informationer<br />
Ved multipel sklerose er der immunglobulin (antistof) af<br />
veldefineret type til stede i forhøjet koncentration i CSF
CSF protein-analyse,<br />
elektroforese<br />
(separation i elektrisk<br />
felt)<br />
kan give diagnostiske<br />
informationer<br />
P. Brechlin et al. Proteomics 2008, 8, 4357<strong>–</strong>4366
Højopløsnings proteinanalyse<br />
<strong>vi</strong>ser, at der er<br />
hundrede<strong>vi</strong>s af<br />
proteiner i CSF<br />
E. J. Finehout et al. Electrophoresis 2004, 25, 2564<strong>–</strong>2575
H<strong>vi</strong>s <strong>vi</strong> tæller op er der i<br />
hvert tilfælde >2600<br />
proteiner i CSF<br />
<strong>Hvad</strong> med små<br />
molekyler?<br />
Schutzer SE, Liu T, Natelson BH, Angel TE, et al. (2010) Establishing the Proteome of Normal Human Cerebrospinal Fluid. PLoS<br />
ONE 5(6): e10980. doi:10.1371/journal.pone.0010980<br />
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0010980
Mandal et al. Genome Medicine 2012, 4:38<br />
http://genomemedicine.com/content/4/4/38<br />
Små molekyler kan<br />
bestemmes med både<br />
NMR og GC & ICP-MS
Mandal et al. Genome Medicine 2012, 4:38<br />
http://genomemedicine.com/content/4/4/38
Metaller kan også måles i CSF
Ca. 2600 proteiner, ca. 500 små stoffer, metaller og salte <strong>–</strong><br />
er det det?<br />
Nej, for hvert protein kan findes i flere varianter.<br />
Vi har kigget på transthyretin <strong>–</strong> et af de mest rigelige CSF<br />
proteiner
Der er mindst 4 forskellige Transthyretin-former i<br />
CSF. De skyldes oxidation.<br />
Transthyretin fanges i en CSF-prøve med antistof<br />
og analyseres med massespektrometri<br />
Poulsen K et al., METHODS 2012 & Poulsen K, in prep. 2013
Re<strong>vi</strong>deret inventarliste CSF, 2013<br />
2630 proteiner<br />
+ varianter, der skyldes proteinmodifikationer<br />
(10.000-<strong>vi</strong>s)<br />
476 små-molekyler (metabolitter, metaller)<br />
Mulighed for nye markører?
Hvorfor nye laboratorie-analyser for Alzheimers sygdom?<br />
CSF-panel følsomhed: 85%<br />
Neuropsykologisk test og billedteknikker: 85%<br />
VI VIL GØRE DET BEDRE OG HURTIGERE<br />
Stratification<br />
• screening<br />
• prediction of risk<br />
• diagnosis<br />
• treatment choice<br />
• personalized medicine<br />
• monitoring disease acti<strong>vi</strong>ty<br />
• prognosis Monitoring<br />
• treatment effect
Vi kan følge hvordan<br />
peptiderne klumper<br />
sammen i laboratorie-<br />
forsøg.<br />
Men kan <strong>vi</strong> måle sammen-<br />
klumpede peptider i CSF?<br />
edersen JT et al. J Biol Chem. 2011 Jul 29;286(30):26952-63.
Ja, det kan man godt…..<br />
Nederst tælles hvor mange gange der fås signal<br />
fra to antistoffer samtidigt <strong>–</strong> og det kan kun ses (nederst til højre),<br />
h<strong>vi</strong>s mindst to peptider klumper sammen.<br />
Susanne Aileen Funke , Eva Birkmann , Franziska Henke , Philipp G?rtz , Christian Lange-Asschenfeldt , Detlev Ries...<br />
Single particle detection of A? aggregates associated with Alzheimer?s disease<br />
Biochemical and Biophysical Research Communications Volume 364, Issue 4 2007 902 - 907<br />
http://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2007.10.085
Kan <strong>vi</strong> ikke måle noget i blodet?<br />
Problem: Blood/Brain Barrier
Blood-CSF Barrieren<br />
er mindre tæt, så<br />
det er måske muligt<br />
at måle en afspejling<br />
af CSF abnormiteter<br />
i blodet<br />
- Vi arbejder på det<br />
The choroid plexus is composed of fenestrated<br />
capillaries and an epithelial (ependymal) covering,<br />
which reverts from "tight" to moderately "open" at<br />
the base -<strong>–</strong>not as strenuous a barrier as blood/brain
Hvorfor nye laboratorie-analyser for Alzheimers sygdom?<br />
Nuværende CSF-panel følsomhed: 85%<br />
Neuropsykologiske test og billedteknikker: 85%<br />
VI VIL GØRE DET BEDRE OG HURTIGERE<br />
så laboratorieundersøgelser komplementerer klinik og<br />
billedteknikker endnu bedre<br />
Inddeling<br />
• screening<br />
• prediction of risk<br />
• diagnosis<br />
• treatment choice<br />
• personalized medicine<br />
• monitoring disease acti<strong>vi</strong>ty<br />
• prognosis Monitorering<br />
• treatment effect
Spinalvæske<br />
• Er ikke mystisk <strong>–</strong> mest vand<br />
• Indeholder tusind<strong>vi</strong>s af store og små stoffer<br />
• Reflekterer det væv (centralnervesystemet),<br />
som væsken omgiver<br />
• Teknologisk er der mange nye muligheder for<br />
detaljeret analyse af CSF indhold og det <strong>vi</strong>l<br />
give nye markører<br />
• Men, <strong>vi</strong> <strong>vi</strong>l gerne ud<strong>vi</strong>kle blod-baserede tests<br />
• Biokemiske tests supplerer andre tests og klinik<br />
Mange tak for samarbejdet til:<br />
Anja H<strong>vi</strong>id Simonsen<br />
Gunhild Waldemar<br />
Hukommelsesklinikken, RH<br />
Jeppe Trudslev Pedersen<br />
Justyna M. C. Bahl<br />
Jvaria Afzal<br />
Kristian Winge<br />
Keld Poulsen<br />
Martin R. Larsen<br />
Nanna Larsen
Change language