Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ chế bệnh sinh của những bất thường chất trắng trong bệnh phenylkêton niệu. Nghiên cứu đa chế độ bằng chụp cộng hưởng từ 3.0 tesla và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H MRS)
Tóm tắt
Mục tiêu: Nhằm hiểu rõ bản chất và cơ chế bệnh sinh của các bất thường chất trắng (WM) trong bệnh phenylkêton niệu. Phương pháp: Ba mươi hai bệnh nhân bị thiếu hụt hydroxyl hóa phenylalanine (21 bệnh nhân được chẩn đoán và điều trị sớm, 11 bệnh nhân chẩn đoán và điều trị muộn) cùng với 30 đối chứng khỏe mạnh đã trải qua một cuộc điều tra lâm sàng tích hợp, hình ảnh thần kinh (chụp MRI 3.0 T, hình ảnh khuếch tán (DWI), hình ảnh tensor khuếch tán (DTI)) và hóa sinh thần kinh (1H MRS). Kết quả: Tất cả bệnh nhân đều có bất thường chất trắng trên các hình ảnh T2 trọng số (T2W) và phục hồi đảo ngược giảm độ tương phản (FLAIR); chất trắng thái dương thường xuyên bị ảnh hưởng, tiếp theo là các vùng chất trắng chẩm, trán và thái dương. Sự thay đổi giảm độ tương phản trọng số T1 cũng được phát hiện ở 8 trong số 32 bệnh nhân. Các vùng tăng tín hiệu DWI chồng lấn với các vùng được phát hiện trên T2W/FLAIR. Hệ số khuếch tán rõ ràng (ADC) bị giảm và tương quan nghịch với mức độ ảnh hưởng của chất trắng. Chỉ số đồng phân phân đoạn, giá trị riêng λmin, λmiddle, λmax thu được từ dữ liệu DTI, và các chất chuyển hóa não chính được đánh giá bằng 1H MRS (ngoại trừ phenylalanine não (Phe)) đều bình thường. Đỉnh Phe não được phát hiện ở tất cả ngoại trừ hai đối tượng. Phe trong não và trong máu có mối liên hệ chặt chẽ. Phe máu tại thời điểm chẩn đoán, độ tuổi của bệnh nhân và Phe não đồng thời ảnh hưởng độc lập đến sự thay đổi chất trắng (như được biểu thị bằng MRI thông thường hoặc giá trị ADC). Kết luận: (a) Sự bất thường MRI trong bệnh phenylkêton niệu là kết quả của một sự thay đổi đặc biệt của chất trắng, gợi ý sự tích tụ nội bào của một chất chuyển hóa ưa nước, không ảnh hưởng đến kiến trúc và cấu trúc chất trắng. (b) Những bất thường chất trắng dường như không phản ánh cơ chế tham gia vào sự rối loạn phát triển tâm thần trong bệnh PKU. (c) Dữ liệu của chúng tôi không ủng hộ tính hữu ích của việc kiểm tra MRI não thông thường trong việc theo dõi lâm sàng bệnh nhân phenylkêton niệu.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Avison MJ, Herschkowitz N, Novotny EJ, et al (1990) Proton NMR observation of phenylalanine and aromatic metabolite in the rabbit brain in vivo. Pediatr Res 27: 566–570.
Basser PJ, Pierpaoli C (1998) A simplified method to measure the diffusion tensor from seven MR images. Magn Reson Med 39: 928–934.
Battistini S, De Stefano N, Parlanti S, Federico A (1991) Unexpected white matter changes in an early treated PKU case and improvement after dietary treatment. Funct Neurol 6: 177–180.
Bauman BL, Kemper ThL (1982) Morphologic and histoanatomic observations of the brain in untreated human phenylketonuria. Acta Neuropathol 58: 55–63.
Bick U, Faherendorf G, Ludolph AC, Vassallo P, Weglage J, Ullrich K (1991) Disturbed myelination in patients with treated hyperphenylalaninemia: evaluation with magnetic resonance imaging. Eur J Pediatr 150: 185–189.
Bick U, Ullrich K, Stöber U (1993) White matter abnormalities in patients with treated hyperphenylalaninemia: magnetic resonance relaxometry and proton spectroscopy findings. Eur J Pediatr 152: 1012–1020.
Cleary MA, Walter JH, Wraith JE, et al (1994) Magnetic resonance imaging of the brain in phenylketonuria. Lancet 344: 87–90.
Cleary MA, Walter JH, Wraith JE, White F, Tyler K, Jenkins JP (1995) Magnetic resonance imaging in phenylketonuria: reversal of cerebral white matter change. J Pediatr 127: 251–255.
Crome L (1962) The association of phenylketonuria with leucodystrophy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 25: 149–153.
Dezortova M, Hájek M, Tintra J, Hejcmanová L, Syková E (2001) MR in phenylketonuria-related brain lesions. Acta Radiologica 42: 459–466.
Dyer CA, Kendler A, Philibotte T, Gardiner P, Cruz J, Levy HL (1996) Evidence for central nervous system glial cell plasticity in phenylketonuria. J Neuropathol Exp Neurol 55: 795–814.
Filippi M, Cercignani M, Inglese M, Horsfield MA, Comi G (2001) Diffusion tensor magnetic resonance imaging in multiple sclerosis. Neurology 56: 304–311.
Graham JM, Papadakis N, Evans J, et al (2004) Diffusion tensor imaging for the assessment of upper motor neuron integrity in ALS. Neurology 63: 2111–2119.
Harsan LA, Poulet P, Guignard B, et al (2006) Brain dysmyelination and recovery assessment by noninvasive in vivo diffusion tensor magnetic resonance imaging. J Neurosci Res 83: 392–402.
Ito R, Melhem ER, Mori S, Eichler FS, Raymond GV, Moser HW (2001) Diffusion tensor brain MR imaging in X-linked cerebral adrenoleukodystrophy. Neurology 56: 544–547.
Koch R, Moats R, Guttler F, Guldberg P, Nelson M (2000) Blood–brain phenylalanine relationship in persons with phenylketonuria. Pediatrics 106: 1093–1096.
Kono K, Okano Y, Nakayama K, et al (2005) Diffusion-weighted MR imaging in patients with phenylketonuria: relationship between serum phenylalanine levels and ADC values in cerebral white matter. Radiology 236: 630–636.
Leuzzi V, Gualdi GF, Fabbrizi F, Trasimeni G, Di Biasi C, Antonozzi I (1993) Neuroradiological (MRI) abnormalities in phenylketonuric subjects: clinical and biochemical correlations. Neuropediatrics 24: 302–306.
Leuzzi V, Trasimeni G, Gualdi GF, Antonozzi I (1995) Biochemical, clinical and neuroradiological (MRI) correlations in late-detected PKU patients. J Inherit Metab Dis 18: 624–634.
Leuzzi V, Bianchi MC, Tosetti M, Carducci Cl, Carducci Ca, Antonozzi I (2000) Clinical significance of brain phenylalanine concentration assessed by in vivo proton magnetic resonance spectroscopy (1H MRS) in phenylketonuria. J Inherit Metab Dis 23: 563–570.
Lou HC, Toft PB, Andresen J, et al (1992) An occipito-temporal syndrome in adolescents with optimally controlled hyperphenylalaninaemia. J Inherit Metab Dis 15: 687–695.
Malamud N (1966) Neuropathology of phenylketonuria. J Neuropathol Exp Neurol 25: 234–268.
Maldjian JA, Grossman RI (2001) Future applications of DWI in MS. J Neurol Sci 186(Supplement 1): S55–S57.
McCombe PA, Mclaughlin DB, Chalk JB, Brown NN, McGill JJ, Pender MP (1992) Spasticity and white matter abnormalities in adult phenylketonuria. J Neurol Neurosurg Psychiatry 55: 359–361.
Möller HE, Vermathen P, Ullrich K, Weglage J, Koch HG, Peters PE (1995) In-vivo NMR spectroscopy in patients with phenylketonuria: changes of cerebral phenylalanine levels under dietary treatment. Neuropediatrics 26: 199–202.
Möller HE, Weglage J, Wiedermann D, Vermathen P, Bick U, Ullrich K (1997) Kinetics of phenylalanine transport at the human blood–brain barrier investigated in vivo. Brain Res 778: 329–337.
Novotny EJ, Avison MJ, Herschkowitz N, et al (1995) In vivo measurement of phenylalanine in human brain by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Pediatr Res 37: 244–249.
Nusbaum AO, Tang CY, Buchsbaum MS, Wei TC, Atlas SW (2001) Regional and global changes in cerebral diffusion with normal aging. AJNR Am J Neuroradiol 22: 136–142.
Phillips MD, McGraw P, Lowe MJ, Mathews VP, Hainline BE (2001) Diffusion-weighted imaging of white matter abnormalities in patients with phenylketonuria. AJNR Am J Neuroradiol 22: 1583–1586.
Pierpaoli C, Basser PJ (1996) Toward a quantitative assessment of diffusion anisotropy. Magn Reson Med 36: 893–906.
Pierpaoli C, Righini A, Linfante I, Tao-Cheng JH, Alger JR, Di Chiroi G (1993) Histopathologic correlates of abnormal water diffusion in cerebral ischemia: diffusion-weighted MR imaging and light and electron microscopic study. Radiology 189: 439–448
Pietz J, Kreis R, Schmidt H, Meyedine-Lamadé UK, Rupp A, Boesch C (1996) Phenylketonuria: findings at MR imaging and localized in vivo H-1 MR spectroscopy of the brain in patients with early treatment. Radiology 201: 413–420
Rupp A, Kreis R, Zschocke J, et al (2001) Variability of blood–brain ratios of phenylalanine in typical patients with phenylketonuria. J Cereb Blood Flow Metab 21: 276–284.
Scriver CR, Kaufman S (2001) Hyperphenylalaninemia: phenylalanine hydroxylase deficiency. In: Scriver CR, Beaudet AL, Sly WS, Valle D, eds; Childs B, Kinzler KW, Vogelstein B, assoc, eds. The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, 8th edn. New York: McGraw-Hill, 1667–1724.
Shaw DWW, Maravilla KR, Weinberg Ed, Garretson J, Trahms CM, Scott CR (1991) MR imaging of phenylketonuria. AJNR Am J Neuroradiol 12: 403–406.
Song SK, Sun SW, Ju WK, Lin SJ, Cross AH, Neufeldb AH (2003) Diffusion tensor imaging detects and differentiates axon and myelin degeneration in mouse optic nerve after retinal ischemia. Neuroimage 20: 1714–1722.
Thompson AJ, Smith I, Brenton D, et al (1990) Neurological deterioration in young adults with phenylketonuria. Lancet 336: 602–605.
Thompson AJ, Tillotson S, Smith I, Kendall B, Moore SG, Brenton DP (1993) Brain MRI changes in phenylketonuria. Association with dietary status. Brain 116: 811–821.
Toft PB, Lou HC, Krägeloh-Mann I, et al (1994) Brain magnetic resonance imaging in children with optimally controlled hyperphenylalaninemia. J Inherit Metab Dis 17: 575–583.
Ullrich K, Weglage J, Schuierer G, et al (1994) Cranial MRI in PKU: evaluation of a critical threshold for blood phenylalanine. Neuropediatrics 25: 278–279.
Villasana D, Butler IJ, Williams JC, Roongta SM (1989) Neurological deterioration in adult phenylketonuria. J Inherit Metab Dis 12: 451–457.
Weglage J, Schuierer G, Kurlermann G, Bick R, Ullrich K (1993) Different degree of white matter abnormalities in untreated phenylketonurics: findings in magnetic resonance imaging. J Inherit Metab Dis 16: 1047–1048.
Weglage J, Wiedermann D, Denecke J, et al (2001) Individual blood–brain barrier phenylalanine transport determines clinical outcome in phenylketonuria. Ann Neurol 50: 463–467.
Yin H, Tchoyoson Lim CC, Ma L, et al (2004) Combined MR spectroscopic imaging and diffusion tensor MRI visualizes corticospinal tract degeneration in amyotrophic lateral sclerosis. J Neurol 251: 1249–1254.