Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus: Associations between CSF biomarkers, clinical symptoms and outcome after shunt surgery

Saadaldeen, Majd

Abstract

INTRODUCTION: Idiopathic normal pressure hydrocephalus (INPH) is a neurological disorder with reversible symptoms including gait and balance disturbance, cognitive impairment and urinary incontinence. Shunt surgery improves up to 80% of the patients but comes with certain risks. Prediction of the surgical outcome is to this date not possible although needed. Biomarkers in the cerebrospinal fluid (CSF) have been identified for diagnostic differentiation, but not confirmed as reliable predictive factors of the surgical outcome. Deeper understanding for the role of biomarkers regarding the overall symptomatology as well as potential reversibility of the disease is needed. AIM: We aimed to explore possible associations between CSF levels of Aβ38, Aβ40, Aβ42, sAPPα, sAPPβ, T-tau, P-tau, MCP-1 and NFL, and the overall symptomatology in INPH patients, and to evaluate whether these biomarkers could predict the outcome after shunt surgery. METHODS: This explorative retrospective study included 82 patients diagnosed, examined and operated at Sahlgrenska University Hospital in Gothenburg. Clinical variables were assessed using the INPH-scale and levels of Aβ38, Aβ40, Aβ42, sAPPα, sAPPβ, T-tau, P-tau, MCP-1 and NFL were analyzed from pre-operative lumbar CSF. Correlation and regression analyses between the biomarker levels and the overall symptom burden before surgery and the degree of improvement after surgery, were performed. RESULTS: Increased levels of P-tau were significantly correlated to less improvement as measured by the difference between the overall symptom burden before and after shunt surgery (p=0.021, r2=0.067). Other significant and/or strong correlations between the biomarker levels and the overall symptom burden before surgery or the degree of improvement could not be concluded. CONCLUSIONS: In this study, we could not conclude that any of the biomarkers could act as reliable predictive factors for neither disease progress nor the level of possible improvement after surgical treatment. P-tau alone had the strongest potential in predicting the surgical outcome.

Degree

Student essay

Other description

Idiopatisk normaltryckshydrocephalus är ett neurologiskt tillstånd som förekommer främst hos äldre personer över 65 år. Tillståndet innebär att man får en ökad mängd hjärnvätska/ryggvätska, som vanligtvis cirkulerar kontinuerligt i ett system av hålrum i både hjärnan och längs ryggmärgen. Sjukdomen ger symtom i form av gångproblem, balansproblem, minnes- och koncentrationssvårigheter samt svårigheter med att hålla urinen. Ännu har det inte konstaterats vad det är som orsakar detta tillstånd, även om många teorier har diskuterats. Forskning har visat på att det handlar om ett minskat återupptag av hjärnvätskan i hjärnan. Detta leder så småningom till att vätskan ansamlas, men utan att trycket i hjärnan stiger. Diagnosen baseras på de kliniska symtomen, en röntgen- eller magnetkameraundersökning av hjärnan samt en undersökning där man samlar in vätskan från ryggen, som kan återspegla miljön i hjärnan. Ryggvätskan analyseras främst för att utesluta att det rör sig om andra sjukdomar som kan ge liknande symtombild. Analysen från ryggvätskan används också för att jämföra med vad tidigare studier har hittat kring nivåer av olika proteiner i vätskan, så kallade ”biologiska markörer/biomarkörer”, hos patienter jämfört med friska individer. Behandlingen består av ett kirurgiskt ingrepp där en slang (=shunt) placeras med ena sidan i hjärnan och andra i bukhålan, i syfte att dränera vätskan däremellan. Uppemot 80% av patienterna blir förbättrade, men det är svårt att förutse vilka som kommer svara på behandlingen. Eftersom ingreppet innebär vissa risker är det viktigt att finna pålitliga tester som kan hjälpa till i urvalet av patienter till den kirurgiska behandlingen. Tidigare forskning har fokuserat på biomarkörer i ryggvätskan och hur nivåerna av dessa skiljer sig mellan patienterna, dels beträffande grad av sjukdomssvårighet men även hur man har svarat på behandlingen. Starka kopplingar har ännu inte kunnat redovisas, men flera biomarkörer har visat viss potential. Målsättningen med vår studie var att undersöka om det fanns någon koppling mellan nio utvalda biomarkörer och symtombördan före operationen samt graden av förbättring efter. Vårt studiematerial bestod av 82 patienter som fått diagnosen idiopatisk normaltryckshydrocephalus, blivit väl undersökta både före och efter operation, samt opererats på Sahlgrenska Universitetssjukhuset i Göteborg. Analyser av patienters ryggvätska genomfördes före operationen för att få fram nivåer av biomarkörer. Symtombördan före och efter operation mättes med hjälp av en skala (=INPH-skalan) som framtagits specifikt för denna diagnos. Vår hypotes var att nivåer av dessa biomarkörer, antingen enskilt eller i kombination med varandra, skulle vara kopplade till hur mycket symtom man har initialt, samt grad av förbättring efter operationen. Resultaten pekade mot att det inte fanns någon tydlig koppling mellan biomarkörerna och symtomen före operation eller förbättringsgraden efter behandlingen. Även om det fanns en viss signifikant koppling mellan enskilda biomarkörer så var sambandet inte tillräckligt stark för att kunna tillämpas i praktiken. Dessa resultat stödjer delvis tidigare fynd från studier inom samma område. Framtida studier bör förslagsvis fortsätta utreda möjliga biomarkörer som kan hänga ihop med symtombördan och eventuellt förutse behandlingsutfallet, fördelaktigt med hjälp av samma skala som använts i denna studie.

Date

2022-02-23

Author

Saadaldeen, Majd

Keywords

idiopathic normal pressure hydrocephalus, biomarkers, symptoms, surgical outcome

Language

eng

Metadata

Show full item record