Estudi de l’estat de seleni en sang i en líquid cefaloraquidi de pacients pediàtrics amb malalties neurològiques

Abstract

L’objectiu principal d’aquesta tesis doctoral ha estat estudiar l’estat del Se en sang i LCR de pacients amb errors congènits del metabolisme amb tractament dietètic i altres trastorns neuropediàtrics de diferent etiologia. En el primer treball ens plantejàvem l’establiment de valors de referència per a determinats elements traça en sang total. La necessitat venia de la inexistència d’estudis sobre l’estat d’aquests elements en poblacions pediàtriques afectades de diferents errors congènits del metabolisme. En el segon treball ens plantejàvem l’establiment de valors de referència per a seleni en LCR. La necessitat venia de la inexistència d’estudis sobre l’estat d’aquest element en poblacions pediàtriques i de la possible associació entre una alteració de l’estat de Seleni i algunes disfuncions neurològiques. Un cop establerts els valors de referència de Se en LCR, el tercer treball consistia en valorar l’estat de Se en pacients amb malalties neurològiques per intentar detectar alguna deficiència o excés de Se en els líquids d’aquests pacients. A part de valorar l’estat de Se, preteníem valorar també altres paràmetres bioquímiques com HVA, 5-MTHF, 5-HIAA, proteïnes, activitat de GPx i pterines, per tal de veure si les correlacions observades en l’anterior treball es mantenien. Finalment, l’últim treball es centrava en l’estudi d’un grup de pacients amb uns valors de Se en LCR permanentment elevats sense tenir-ne una explicació clara. Aquests pacients (que s’havien identificat en el tercer treball) estaven afectats de la síndrome de Kearns-Sayre (malaltia mitocondrial que es manifesta per deleció del DNA mitocondrial). En aquest nou treball ens plantejàvem l’estudi d’uns paràmetres bioquímics que ens permetessin detectar la disfunció del plexe coroïdal en pacients afectats d’aquesta síndrome. Així doncs i a títol de discussió, una de les nostres principals necessitats pel control regular dels pacients amb malalties metabòliques i tractament dietètic era la monitorització de diferents elements traça en diferents fluids biològics. Tradicionalment s’havia descrit deficiències d’alguns d’aquests elements en pacients que tenen com a base del seu tractament les dietes restrictives. De tots els elements, el Se semblava un candidat ideal, ja que prèviament s’havien descrit deficiències en algunes malalties, com la fenilcetonúria.La importància del Se radica en que és un element essencial per al correcte funcionament de les selenoproteïnes. Per tant, ens semblava d’interès monitoritzar les concentracions de Se tant en sang (com a marcador de dèficit nutricional) com en LCR (com a marcador potencial de mecanismes fisiopatològics en malalties d’àmbit neuropediàtric). Les fites més importants del nostre treball han estat tres: 1. L’estandardització del procediment en sang ha permès establir la tècnica de forma rutinària per al control de trastorns nutricionals al nostre centre. Des d’un punt de vista científic, la conclusió més important és que el dèficit de seleni és comú a les malalties metabòliques amb tractament dietètic i que per tant el seu estudi i suplementació són necessàries per a l’òptim control de les malalties. 2. Respecte a l’estudi del seleni a nivell central, les aportacions han estat més rellevants ja que era un camp poc estudiat. Hem establert per primera vegada valors normals de Se en LCR per a una població pediàtrica i confirmat que el cervell es un òrgan que regula mot bé l’homeòstasi d’aquest element traça, ja que els valors eren independents dels observats en sang. 3. Especialment rellevant creiem que és el perfil que ens va permetre valorar la funció del plexe coroïdal en la síndrome de KSS i el diagnòstic directe d’un cas. Aquest resultats no tan sols tenen un valor per a la pràctica diagnòstica, sinó que obren la porta a la investigació d’altres malalties en les que s’afecta el plexe coroïdal.

PhD STUDENT NAME Mireia Tondo Colomer

TESIS TITLE Blood and cerebrospinal fluid selenium status in paediatric patients affected with neurological diseases.

SUMMARY Our objective was to study blood and CSF Se status in patients with IEM with dietary treatment and other neurological disorders with different clinical aetiology. In this first study our objective was the establishment of reference values for some trace elements in whole blood. At that time, studies of several trace element status for a paediatric population with different inborn errors of metabolism were scarce. To achieve this aim, we used an Induced Couple Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS), which allowed multiple analyses of different trace elements using a small sample volume. Leftover samples form patients who came to our hospital for minor surgery were used as reference population. In this second study our objective was the establishment of cerebrospinal fluid selenium reference values. At that time, no previous studies of Se central nervous system status for a paediatric population existed in the scientific literature. CSF Se concentrations had to be considered in order to find out any possible association between Se status and some neurological functions. Moreover, the implications of Se in the synthesis and function of more than 20 selenoproteins indicated that central nervous system Se status was important. After the establishment of CSF Se reference values for a paediatric population, the next step was to evaluate Se CSF concentrations in paediatric patients with different neurological disorders. Previous studies demonstrated the tight regulation of Se homeostasis in brain as well as the evidence of the role of Se in CNS disorder pathophysiology. In spite of growing evidence of the role of Se in CNS, no studies of Se CNS status in a large cohort of paediatric patients affected with different neurological disorders had been carried out. Finally, our last study derived from the one before which allowed us to identify a group of patients with clearly high CSF Se values. The main common feature was that all patients had a mitochondrial DNA deletion syndrome (Kearns Sayre Syndrome). This group of patients was not included in the previous work and was treated separately.