Blood proteomic biomarkers in acute diagnostics of traumatic brain injury: Studies on adult patients with traumatic brain injury

Turun yliopisto
Artikkeliväitöskirja

Verkkojulkaisu

DOI

Tiivistelmä

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of death and disability worldwide; in more severe cases, it may require long-term intensive care treatment and rehabilitation for survivors. Diagnosis has long been based on clinical signs, the Glasgow Coma Scale (GCS), and head computed tomography (CT) scanning. TBI is a highly complex condition affecting several structures; however, the GCS score does not account for the underlying pathophysiological injuries in TBI. In addition, CT findings may be absent in mild TBI (mTBI), the most common form of TBI. This study examined the use of blood biomarkers [β-amyloids 1–40 (Aβ40) and 1–42 (Aβ42), glial fibrillary acidic protein (GFAP), heart fatty acid-binding protein (H FABP), interleukin-10 (IL-10), neurofilament light (NfL), S100 calcium-binding protein B (S100B), and total tau (t-tau)] in TBI research. In the first study, the ability of single biomarkers and their combinations to discriminate between different severities of TBI was examined, along with their capacity to distinguish between mTBI and orthopaedic controls. The ability of the biomarkers to distinguish between different lesion combinations observed on head CT scans was examined in the second study. In the third study, the association between biomarker outliers and clinically significant events and outcomes in ICU-treated patients was evaluated. In the first study, the results indicated that the biomarkers could distinguish mTBI from more severe forms but could not differentiate between mTBI and the orthopaedic controls. In the second study, the biomarkers identified the most severely injured patients, but the sample size was too small to draw conclusions about their ability to differentiate between lesion combinations. In the third study, biomarker outliers appeared to be associated with epileptic seizures/status epilepticus and decompressive hemicraniectomy; however, this finding may be attributable to more severe TBI.
Traumaattisen aivovamman akuuttidiagnostiikassa käytetyt veren proteomiset biomarkkerit Tapaturmainen aivovamma on maailmanlaajuisesti merkittävä kuolinsyy, joka saattaa aiheuttaa eloon jääville pysyviä vaurioita sekä vaikeampien vammojen jälkeen pitkiä tehohoito- ja kuntoutusjaksoja. Diagnostiikan kulmakivinä ovat pitkään olleet kliiniset oireet, Glasgow Coma Scale (GCS) ja pään tietokonekuvantaminen. Tapaturmainen aivovamma on monimutkainen vamma ja vaikuttaa useisiin aivojen rakenteisiin, mutta GCS ei huomioi vammojen patofysiologista taustaa. Suurin osa aivovammoista on lieviä, jolloin myöskään pään tietokonekuvantamisessa ei välttämättä ole löydöksiä. Väitöstutkimuksessa tutkittiin veren biomarkkereiden [β-amyloidit 1-40 (Aβ40) ja 1-42 (Aβ42), GFAP, H-FABP, interleukiini-10 (IL-10), NfL, S100B, t-tau] käyttöä aivovammatutkimuksessa. Ensimmäisessä osatyössä tutkittiin sekä yksittäisten biomarkkereiden että niiden yhdistelmien kykyä erottaa vammojen eri vakavuusasteet sekä kykyä erottaa lievät aivovammapotilaat ortopedisista kontrollipotilaista. Toisessa osatyössä analysoitiin biomarkkereiden kykyä erottaa erilaisia vammakombinaatioita vertaamalla biomarkkeritasoja pään tietokonekuviin. Kolmannessa osatyössä tutkittiin teho osastolla hoidettujen aivovammapotilaiden biomarkkeritason poikkeamia ja niiden yhteyttä kliinisesti merkittäviin tapahtumiin sekä toipumiseen. Ensimmäisen osatyön tuloksena oli, että biomarkkereilla pystyttiin erottamaan lievät aivovammat vaikeammista, mutta lieviä aivovammoja ei pystytty erottamaan ortopedisista kontrollipotilaista. Toisessa osatyössä biomarkkerit pystyivät erottamaan vaikeimmin vammautuneet potilaat, mutta biomarkkerien kykyä erottaa eri leesioita ei voitu arvioida riittämättömän potilasmäärän vuoksi. Kolmannen osatyön poikkeavilla biomarkkeritasoilla vaikutti olevan yhteys epileptisiin kohtauksiin/status epileptikukseen sekä dekompressiiviseen hemikraniektomiaan, mutta löydös saattaa johtua potilaiden vakavammasta aivovammasta.

Sarja

Turun yliopiston julkaisuja - Annales Universitatis Turkuensis, Ser D: Medica, Odontologica|1981

Saavutettavuusominaisuudet

Otsikkotasot koodimerkitty, looginen lukemisjärjestys, kuvilla vaihtoehtoiset kuvaukset

item.page.okmtext