Koncentrationen af acetylglucosamin er potentiel biomarkør for progressiv MS

Serumkoncentationen af N-acetylglucosamine GlcNAc og N-glycan-forgrening er forbundet med multipel sclerose i almindelighed og progressiv multipel sclerose i særdeleshed, viser nyt studie.

Patienter med en af de progressive undertyper af multipel sklerose og mere alvorlig sygdom har reduceret serumniveauet af en markør for GlcNAc. Derudover er GlcNAc et vækst- begrænsende substrat for N-glycan-forgrening, som har vist sig at regulere immunaktivitet og myelinering, fremgår det af studiet Acetylglucosamine With Progressive Multiple Sclerosis and Neurodegeneration, som netop er offentliggjort i JAMA Neurology.

Det amerikansk- tysk studie udført af forskere fra de to MS-centre Institute for Clinical and Translational Sciences at University of California i USA og Neuroimmunology clinical trial unit ved  NeuroCure Clinical Research Center, Charité–Universitätsmedizin Berlin, indrullerede 54 patienter med MS og 66 raske patienter samt endnu en kontrol-kohorte bestående af 180 patienter med MS. Alle patienter blev indrulleret i perioden mellem 2007 og 2016, hvor der blev målt serumniveauer af GlcNAc samt dets stereoisomerer, betegnet N-acetylhexosamin (HexNAc), ved hjælp af målrettet tandem-massespektroskopi.

Forskerne undersøgte yderligere den store kontrolkohorte for associering af HexNAc-niveauer med etablerede kliniske mål for sygdommens sværhedsgrad og handicap målt ved EDSS- og MSFC-score, og undersøgelsen viste, at lavere HexNAc-serumniveauer var forbundet med større klinisk handicap vist ved højere EDSS-score og en lavere MSFC-score.

Markant lavere niveau ved PMS

For at evaluere, om HexNAc er forbundet med neuroaxonal skade i MS, brugte forskerne MR-scanninger af hjernen og OCT-scanninger af nethinden i confirmatory-kohorten. De fandt, at serumniveauet af GlcNAc plus dets stereoisomerer (HexNAc) 710 (174) nM i raske kontrolpersoner i Discovery-kohorten var middel (SD) og hos patienter med RRMS (gennemsnit [SD] niveau, 682 [173] nM; P = .04) var det marginalt reduceret , hvorimod patienter med PMS viste markant reducerede niveauer sammenlignet med raske kontroller (gennemsnit [SD] niveau, 548 [101] nM; P = 9,55 × 10−9) og patienter med RRMS (P = 1,83 × 10−4 ).

Forskellen mellem patienter med RRMS (gennemsnit [SD] niveau, 709 [193] nM) og patienter med PMS (gennemsnit [SD] niveau, 405 [161] nM; P = 7,6 × 10-18) blev bekræftet i den uafhængige confirmatory- kohorte, skriver forskerne, der ikke kan forklare, hvorfor patienter med PMS har HexNac mangel. 

Til gengæld fastslår de, at lavere HexNAc-serumniveauer korrelerede med dårligere udvidede handicapstatusskalaer (ρ = –0.485; P = 4.73 × 10−12), lavere thalamisk volumen (t = 1.7; P = .04) og tyndere retinal nervefiberlag (B = 0,012 [SE = 7,5 × 10−11]; P = .008). Lavt baseline serum HexNAc niveauer korrelerede med en større procentdel af hjernevolumen tab efter 18 måneder (t = 1,8; P = .04). 

Forskerne konkluderer således ud fra deres fund:

”Vores undersøgelse identificerer reducerede serum HexNAc niveauer som en potentiel molekylær biomarkør for PMS. Disse nye kliniske data bygger på præklinisk, human ex vivo og genetisk forskning, der etablerer en rolle for N-glycan-forgrening og dens metabolit GlcNAc i MS-relevante sygdomsprocesser, herunder inflammation, men vigtigst af alt også myelinering og neurodegeneration. Studiet antyder også, at en grundlæggende molekylær proces, N-glycan-forgrening, kan ændres i PMS og således adskille den fra RRMS. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at udvikle vores forståelse af relevansen af ​​N-glycan-forgrening og GlcNAc i PMS og af den kliniske forskning og/eller kliniske styring af sygdomsprogression i MS.”

Discovery- kohorten omfattede 66 raske kontroller (38 kvinder; gennemsnitlig [SD] -alder, 42 [20] år), 33 patienter med recidiverende remitterende MS (RRMS; 25 kvinder; gennemsnitlig [SD] -alder, 50 [11] år), og 21 patienter med progressiv MS (PMS; 14 kvinder; gennemsnitlig [SD] -alder, 55 [7] år). Confirmatory- kohorten omfattede 125 patienter med RRMS (83 kvinder; gennemsnitsalder [SD], 40 [9] år) og 55 patienter med PMS (22 kvinder; middelalder [SD] alder, 49 [80] år).