Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Untersuchung zur Etablierung des Reibergramms in der Diagnostik von neurologischen Erkrankungen bei Hunden

The cerebrospinal fluid (CSF) is an important diagnostic tool in neurological diseases. In CSF analysis, it is useful to distinguish the presence of intrathecal immunoglobulin (Ig) synthesis from Ig passing the blood-CSF-barrier (BCB) due to barrier dysfunction. This provides information on pathological processes and is thus helpful to narrow down differential diagnoses.

The aim of the present study was to develop a canine quotient diagram based on IgA and albumin CSF/serum quotients (QIgA and QAlb) to evaluate intrathecal IgA synthesis and/or barrier dysfunction in canine patients with neurological diseases. Albumin, as an almost exclusively extracranially produced protein, serves as a reference molecule for the permeability of the BCB. Due to the selectivity at the BCB, there is no linear relationship between albumin and Ig, contrary to what is assumed by various indices (e.g. Ig Index). Because Ig have a larger hydrodynamic radii and concentration gradients compared to albumin, they diffuse with a relatively increased frequency through the BCB in the presence of a barrier dysfunction. A hyperbolic function should reflect the processes at the BCB more realistically.

In the present retrospective single-center case cohort study, a hyperbolic quotient graph (= "Reibergram") was developed based on QAlb and QIgA from 6 healthy clinic-owned beagles and 38 client-owned dogs with diseases in which isolated barrier dysfunction was suspected. The hyperbolic function QLim was validated with 10 client-owned dogs with suspected intrathecal IgA synthesis. The developed canine IgA Reibergram was used to evaluate 118 dogs with various neurologic disorders. The results were compared with those of the IgA index in terms of sensitivity and specificity.

The hyperbolic function (see full text for formula) of the developed canine IgA Reibergram was calculated with the programming language R. QLim(IgA) describes the upper physiological values of QIgA, the upper physiological value of QAlb is 2.22. The upper reference range of the IgA index determined in the present study is 0.56. Regarding the detection of diseases with suspected intrathecal IgA synthesis, the canine Reibergram shows a higher sensitivity of 85% than the IgA index of 70%. Specificity is also superior with 89% compared to 74%. In addition, the canine Reibergram can assess the function of the BCB. The sensitivity here is 81% and the specificity 88%.

In inflammatory diseases (meningoencephalitis of unknown origin and steroid responsive meningitis-arteritis), meningiomas and a malignant lymphoma a combined increased intrathecal IgA synthesis and barrier dysfunction can be detected in most cases. In intervertebral disc herniations, polyradiculoneuritis, idiopathic vestibular syndrome and CNS degeneration and infarction, an isolated barrier dysfunction or physiological findings are shown. Metabolic encephalopathies are heterogeneous, which is also reflected by the values in the Reibergram. Idiopathic epilepsy and gliomas are predominantly in the reference range.

The developed canine Reibergram is a useful additional parameter for the detection of intrathecal IgA synthesis and/or barrier dysfunction. The graphical visualisation simplifies the evaluation and interpretation of the data and makes it a clinically helpful tool in routine CSF diagnostics.

Der Liquor cerebrospinalis (engl. cerebrospinal fluid = CSF) ist ein wichtiges Diagnostikum bei neurologischen Erkrankungen. Bei der CSF Analyse ist es sinnvoll, das Vorhandensein einer intrathekalen Immunglobulin (Ig)-Synthese von Ig zu unterscheiden, die die Blut-Liquor-Schranke (BLS) aufgrund einer Schrankenfunktionsstörung passiert haben. Dies gibt Hinweise auf die pathologischen Prozesse und ist somit hilfreich, um z.B. Differentialdiagnosen einzugrenzen.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines caninen Quotientendiagramms basierend auf den IgA- und Albumin-Liquor/Serum-Quotienten (QIgA und QAlb) zur Darstellung einer intrathekalen IgA-Synthese und/oder einer Schrankenfunktionsstörung bei caninen Patienten mit neurologischen Erkrankungen. Albumin als fast ausschließlich extrakraniell produziertes Protein dient hierbei als Referenzmolekül für die Durchlässigkeit der BLS. Aufgrund der Selektivität an der BLS besteht kein lineares Verhältnis zwischen Albumin und Ig, wie es allerdings von verschiedenen Indices (z.B. Ig-Index) dargestellt wird. Da Ig im Vergleich zu Albumin einen größeren hydrodynamischen Radius und ein größeres Konzentrationsgefälle haben, diffundieren sie bei Schrankenfunktionsstörungen vermehrt durch die BLS. Eine Hyperbelfunktion soll die Vorgänge an der BLS realistischer widerspiegeln

In der vorliegenden retrospektiven Single-Center-Fallkohortenstudie wurde ein hyperbolisches Quotientendiagramm (="Reibergramm") auf der Grundlage von QAlb und QIgA von 6 gesunden klinikeigenen Beagle und 38 Hunden mit Erkrankungen, bei denen eine isolierte Schrankenfunktionsstörung vermutet wurde, entwickelt. Die hyperbolische Funktion QLim wurde mit 10 Hunden mit Verdacht auf intrathekale IgA-Synthese validiert. Das entwickelte canine IgA-Reibergramm wurde mit 118 Hunden mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen getestet. Die Ergebnisse wurden mit denen des IgA-Index hinsichtlich Sensitivität und Spezifität verglichen.

Die hyperbolische Funktion (Formel siehe Volltext) des entwickelten caninen IgA-Reibergramms wurde mit der Programmiersprache R errechnet, wobei QLim(IgA) die oberen physiologischen Werte von QIgA beschreibt. Der obere physiologische Wert von QAlb liegt bei 2,22. Der in vorliegender Arbeit ermittelte obere Referenzbereich vom IgA-Index ist 0,56. Hinsichtlich der Detektion von Krankheiten mit Verdacht auf einer intrathekalen IgA-Synthese erzielt das canine IgA-Reibergramm mit 85% eine höhere Sensitivität als der IgA-Index mit 70%. Auch die Spezifität ist mit 89% beim Reibergramm besser als beim IgA Index mit 74%. Zusätzlich kann das canine Reibergramm die Funktion der BLS beurteilen. Die Sensitivität der Erkennung einer Schrankenstörung liegt hier bei bei 81% und die Spezifität bei 88%.

Bei entzündlichen Erkrankungen (Meningoenzephalitis unbekannter Genese und steril-eitrige Meningitis-Arteriitis), Meningiomen und einem malignen Lymphom kann vorwiegend eine kombinierte erhöhte intrathekale IgA-Synthese und Schrankenfunktionsstörung festgestellt werden. Bei Bandscheibenvorfällen, Polyradikuloneuritis, idiopathischen Vestibularsyndromen, Degenerationen und Infarkten im ZNS findet sich neben Referenzwerten meist eine isolierte Schrankenfunktionsstörung. Metabolische Enzephalopathien stellen sich heterogen dar und sind in allen Bereichen des caninen IgA-Reibergramms vertreten. Idiopathische Epilepsien und Gliome befinden sich überwiegend im Referenzbereich.

Das entwickelte canine Reibergramm ist ein nützlicher zusätzlicher Parameter zur Erkennung von intrathekaler IgA-Synthese und/oder Schrankenfunktionsstörung. Die graphische Aufbereitung vereinfacht die Auswertung und Interpretation der Daten und macht es zu einem klinisch hilfreichen Werkzeug in der Routine-Liquordiagnostik.

Cite

Citation style:
Could not load citation form.

Rights

Use and reproduction:

Export