Utilizarea DL-3-hidroxibutiratului de sodiu în compromiterea neuro-metabolică acută severă la pacienții cu tulburări de sinteză a corpurilor cetonice moștenite
Utilizarea S DL-3-OHB a fost aprobată de comitetul de etică și medicamente terapeutice al instituției noastre. În toate cazurile, notificarea administrării de urgență și a aprovizionării continue a fost făcută prin intermediul programului de acces special al Administrației pentru produse terapeutice (TGA) a guvernului federal australian.) TGA servește ca organism de reglementare similar cu Administrația pentru alimente și medicamente (FDA) din SUA. Acest studiu a fost aprobat de Comitetul de etică al Rețelei de spitale pentru copii din Sydney, iar consimțământul în cunoștință de cauză a fost obținut de la pacient sau de la îngrijitor, în funcție de vârstă. Raportul cuprinde o analiză retrospectivă a fișelor.
Nivelurile de acizi organici urinari au fost analizate calitativ cu ajutorul spectrometriei de masă prin cromatografie în fază gazoasă (GC/MS) (QP-2010 Ultra, Shimadzu Corp., Japonia) după extracția cu solvent și derivatizarea cu trimetilsililil a probelor de urină, așa cum a fost descris anterior . Nivelurile de acilcarnitină din plasmă subivizată au fost analizate cu ajutorul cromatografiei lichide ultra-performante cu spectrometrie de masă în tandem (UPLC-MS/MS) (Xevo TQ-S Acquity UPLC, Waters, SUA) . Analiza enzimei CPT II pe leucocite și fibroblaste s-a bazat pe o versiune modificată a lui Demaugre și colab., 1991, folosind substraturi neradioactive. Conținutul de proteine a fost determinat folosind testul bicinchoninic (BCA) .
Cazul I
Cazul I este un copil de sex feminin din părinți caucazieni non-consangvinizați, născut la termen care a avut un episod hipoglicemic în a doua zi de viață. În ciuda creșterii frecvenței de hrănire, a dezvoltat hipotermie în ziua a treia și a fost tratată empiric ca având septicemie cu dextroză intravenoasă 10% și antibiotice. În ziua 4, după reintroducerea laptelui matern exprimat, a devenit letargică, cu un episod de apnee și convulsii. Gazele din sânge au demonstrat pH 7∙51 (7∙35-7∙45), pCO2 23 mmHg (32-45) cu amoniac seric de 800 μmol/L (10-80). Bebelușul a fost din nou plasat nil pe gură, i s-a reluat administrarea de dextroză 10%, i s-a administrat o doză de încărcare de fenobarbitonă și a fost trimis la o unitate metabolică terțiară. Amoniacul seric și gazele din sânge au revenit la normal în 24 de ore, fără niciun tratament adjuvant de scădere a amoniacului. Acizii organici urinari inițiali au indicat o aciditate dicarboxilică cu lanț mediu și lung semnificativă, fără dovezi de producere de cetone, ceea ce indică un diagnostic prezumtiv de tulburare MFAO cu lanț lung. Alimentația inițială în ziua a cincea a constat în 90% polimer de glucoză și 10% lapte matern exprimat cu un supliment de S DL-3-OHB de 300 mg/kg/zi (Special Products Ltd., UK – (Veriton Pharma)). În ziua a șasea, starea bebelușului s-a deteriorat cu insuficiență multiorganică, cuprinzând disfuncție cardiacă severă cu scurtare de facțiune 16% (28-45), disfuncție hepatică și convulsii, fiind întreruptă alimentația, începute anticonvulsivantele și ventilat invaziv… Cu toate acestea, S DL-3-OHB a fost continuat la o doză de 600 mg/kg/zi. RMN-ul cerebral a demonstrat modificări extinse ale substanței albe (Fig. 1a). Hrana pe bază de carbohidrați și MCT (Polyjoule și, respectiv, Monogen, Nutricia Ltd., SUA) care restricționează grăsimile alimentare cu lanț lung < 5% din aportul total de energie au fost introduse cu prudență în ziua a șaptea, conform tabelului 1a. Scurtarea fracțională cardiacă s-a îmbunătățit până la 41 % în ziua a noua și a continuat să înregistreze îmbunătățiri constante după aceea, fiind extubată în ziua a noua și externată la domiciliu cu hrănire independentă în ziua douăzeci și trei. A avut etape normale de dezvoltare timpurie și în prezent are 9 ani și frecventează o școală obișnuită, cu sprijin suplimentar pentru tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție și dificultăți ușoare de învățare. La RMN-ul cerebral efectuat la vârsta de 2 ani a existat o recuperare (Fig. 1b). Diagnosticul a fost confirmat ulterior cu studii ale fluxului de oxidare a grăsimilor din fibroblastele cutanate care indică fie CACTD, fie CPT2D, activitatea leucocitelor CPT2 fiind normală (93% activitate a CPT2 în raport cu controalele.) Studiile moleculare ulterioare au indicat mutația c.326 + 1 delG și varianta c.50G > C de semnificație necunoscută a SLC25A20. Nu s-au efectuat măsurători contemporane ale cetonilor la patul bolnavului.
a) Imagine RMN sagitală a creierului în ziua 12 a cazului I cu CACTD, indicând o hiperintensitate T2 anormală extinsă observată în cadrul substanței albe a ambelor emisfere cerebrale. b) Imaginea RMN ponderată T2 a creierului cazului 1 la 16 luni, indicând o ușoară pierdere de volum a substanței albe și corticală, în special în regiunea parietală. Hiperintensitatea s-a îmbunătățit substanțial
Cazul 2
Cazul 2 a fost al doilea copil de sex masculin din părinți slovaci neconsangvinizați. El a avut o naștere și o copilărie fără evenimente, prezentând după patru luni o hipoglicemie după trecerea de la laptele matern la lapte praf. HMGCL2D a fost diagnosticat pe baza biochimiei tipice, inclusiv a unei creșteri grosiere a 3-hidroxi-3-metilglutaratului urinar. A fost stabilizat cu o dietă săracă în proteine și grăsimi, dar nu a mai fost urmărit de la vârsta de 1 an până la vârsta de 16 ani. La această vârstă, a frecventat învățământul obișnuit, cu rezultate normale. S-a prezentat la serviciul de urgență local după 48 de ore de vărsături persistente și a fost internat în spital cu letargie, dezorientare și dificultăți de vorbire. La evaluarea inițială s-a observat că avea tahicardie, tahipnee și o temperatură centrală de 34,7 grade Celsius. Scara Glasgow Coma Scale (GCS) a fost de 15. Biochimia inițială a demonstrat un pH de 7,12; bicarbonat de 6,8 mmol/L (18∙0-24∙0), lactat de 16 mmol/L (0-2∙0), exces de bază – 20 (de la – 2∙0 la + 2∙0), diferență anionică de 29 mmol/L (8-18), cu o glicemie de 2 mmol/L (3,0-5,5). Nivelul de acetoacetat a fost raportat ulterior ca fiind de 0,07 mmol/L (0,05-0,15) și betahidroxibutirat 0,01 mmol/L (0,03-3,0). A fost resuscitat cu bolusuri de dextroză și soluție salină normală, tratat cu antibiotice și agenți antivirali și menținut cu lichide de întreținere cu dextroză 5%. În a doua zi de la internare, nivelul de conștiență s-a deteriorat, cu un GCS de 9, fiind incapabil să urmeze comenzile. Avea trei bătăi de clonus pe partea dreaptă și răspunsuri plantare extensoare bilaterale. S-a observat că pupilele reacționau greoi. O tomografie computerizată a creierului a arătat o hipodensitate confluentă a substanței albe și dovezi de ventricule mici, în concordanță cu o presiune intracraniană semnificativ crescută. Amoniacul seric a fost ridicat la 455 μmol/L (< 50). Din cauza neurologiei compromise, fluidele intravenoase au fost restricționate la 50 mls/kg/zi, dar au fost schimbate cu dextroză 10%. Compromiterea neurologică suplimentară a apărut în ziua a treia, când a prezentat pupile bilaterale fixe și dilatate cu diametrul de 7 mm. Repetarea CT Brain a evidențiat o agravare a edemului cerebral (Fig. 2a). A fost aplicat chirurgical un bolț trans-cranian cu o presiune de deschidere de 30 mmHg. S-a început administrarea a 600 mg/kg/zi de S DL-3-OHB în a patra zi de la internarea în spital, în tandem cu încercările de a furniza o nutriție enterală mai energetică, așa cum se indică în tabelul 1b. Măsurarea etoacetatului a crescut la 0,11 mmol/L și a betahidroxibutiratului la 0,08 mmol/L. Presiunea intracraniană a continuat să fluctueze în următoarele trei zile, dar a început să se recupereze treptat, autoventilabilizându-se în aer până în ziua douăzeci și patru și fiind externat acasă în mod independent și ambulatoriu până în ziua șaizeci și trei. RMN-ul creierului a indicat că a suferit un infarct extins al circulației posterioare, presupus a fi datorat herniei în foramenul magnum la presiune, și continuă să aibă orbire corticală completă. Anomalii extinse ale substanței albe au fost demonstrate la momentul prezentării sale și au persistat trei ani mai târziu la o scanare repetată (Fig. 2b și c). Restul neurologiei sale rămâne normal la vârsta de 24 de ani.
a) Tomografia computerizată a băiatului de 16 ani cu HMGCL2D în ziua 1 de la internare (rândul de sus) când GCS era 10 și în ziua 3 (rândul de jos) când GCS era 3, iar pupilele erau dilatate bilateral, indicând deteriorarea edemului cerebral. b) Imagini DWI axiale (rândul de sus) și T2 (rândul de jos) ale unui băiat de 16 ani cu HMGCL2D în ziua 3 de la internare, când GCS era 3. Există un infarct care implică lobii occipitali și temporali, probabil secundar herniei trans-tentoriale și comprimării arterelor cerebrale posterioare. Observați, de asemenea, tecile nervilor optici distensate și aplatizarea globilor posteriori, în concordanță cu o presiune intracraniană semnificativ crescută. c) Imagini axiale T2 Flair ale cazului 2 cu HMGCLD la trei ani de la evenimentul acut care i-a pus viața în pericol (la vârsta de 19 ani), care continuă să demonstreze anomalii profunde ale substanței albe subcorticale cu modificări extinse ale lobului occipital care duc la orbire corticală
Cazul 3
Cazul 3 este primul copil din Siria al unor părinți neconsangvinizați. A fost diagnosticată la vârsta de 3 săptămâni, după rezultate limită la screeningul nou-născutului care indicau CACTD sau CPT2D, moment în care se dezvolta cu alăptare exclusivă. A fost inițiată testarea fibroblastelor cutanate, a enzimologiei celulelor albe și a testelor genetice, care au confirmat ulterior CPT2D, activitatea leucocitelor fiind de 3 % în raport cu controalele. Bebelușul a fost externat cu un regim alimentar care cuprinde 1/3 din energia totală din MCT și 2/3 din alimentația la sân. La vârsta de trei luni, în decurs de 48 de ore, bebelușul a început să refuze alimentația cu biberonul pe bază de MCT. În dimineața admiterii, bebelușul a avut două vărsături în decurs de șase ore și i s-a recomandat să se prezinte la serviciul de urgență (SU). La Urgențe a fost evaluat ca fiind letargic, dar alert, cu o frecvență cardiacă de 140 de bătăi pe minut (BPM) și o temperatură centrală de 37 de grade. Gazele din sângele venos au demonstrat un nivel de glucoză în sângele total de 1∙5 mmol/L, pH 7∙40, pCO2 27 mmHg și un exces de bază de – 7∙1 A fost tratată cu două bolusuri consecutive de 2 ml/kg de dextroză 10% și a fost plasată la 150% de dextroză 10% de întreținere standard și soluție salină normală. La două ore de la internare a devenit brusc flască și nu răspunde la durere, cu o temperatură centrală de 32∙6 grade și o frecvență cardiacă de 100 BPM. Pupilele erau reactive, fontanela nu era bombată, dar exista un clonus susținut > 15 bătăi bilateral. Glicemia venoasă din sângele integral a fost normală la 6∙6 mmol/L, amoniacul seric fiind raportat ulterior la 300 μmol/L (10-80). Măsurarea beta-hidroxibutiratului la pat a fost de < 0∙2 mmol/L, iar măsurătorile contemporane ale acidului gras liber au fost de 3∙96 mmol/L, cu beta-hidroxibutirat de laborator de < 0∙18 mmol/L (raport > 20 implicând hipocetoză). Ecocardiografia efectuată în serviciul de urgență a arătat o ușoară hipertrofie septală fără disfuncție cardiacă semnificativă. Avea dovezi clinice de hepatomegalie. După resuscitarea cu fluide și utilizarea empirică a antibioticelor intravenoase, bebelușului i s-au administrat 150 mg/kg/doză de S DL-3-OHB la patru ore, prima doză fiind administrată la mai puțin de trei ore de la evenimentul de hipotermie (tabelul 1c). După douăsprezece ore și trei doze de S DL-3-OHB, bebelușul era treaz și începea să sugă, examenul neurologic fiind normal după încă 24 de ore. Din cauza recuperării neurologice rapide, RMN-ul cerebral a fost amânat până la o lună, arătând o anumită proeminență în spațiul extraaxial frontal, dar în rest a fost normal (Fig. 3). La vârsta de un an, la ultima examinare, dezvoltarea era în limite normale, fiind capabilă să tragă pentru a sta în picioare și să stea în picioare cu sprijin, dar prezintă hipertonie periferică… Cu toate acestea, prognosticul ei neurologic rămâne rezervat.
Imaginea FLAIR axială a creierului cazului 3 cu CPT2D realizată la vârsta de patru luni, la o lună de la evenimentul de decompensare acută. Imaginea selectată la nivelul ventriculilor laterali demonstrează proeminența spațiilor LCR extra-axiale care acoperă lobii frontali. Aspectul mielinei este corespunzător vârstei