NfL – lehké řetězce neurofilament – nový marker v neurologii. Specifika u onemocnění ledvin

Článek se zabývá vysokou prevalencí deprese u nemocných léčených hemodialýzou (čtvrtina až polovina dlouhodobě dialyzovaných nemocných) a vzhledem k její souvislosti s mortalitou zdůrazňuje nezbytnost pochopení mechanismů deprese a včasnou léčbu. Klade si za cíl zjistit, zda by nějakou informaci mohly v tomto ohledu poskytnout plazmatické lehké řetězce neurofilament (neurofilament light chain, NfL) a mozkový neurotrofický faktor (brain‑derived neurotrophic factor, BDNF). BDNF se nachází v různých oblastech mozku a je zde zapojen do řady aktivit. NfL je neuronální cytoplazmatický protein, jehož koncentrace se zvyšuje v likvoru a v krvi následkem axonálního poškození u řady neurologických poruch.

Do studie bylo zahrnuto 82 nemocných léčených he­mo­dialý­zou alespoň čtyřikrát týdně (květen 2021 – listopad 2022) a nemocní byli sledováni po dobu 19 měsíců. Vstupně byly ve vzorcích krve před dialýzou kromě NfL a BDNF měřeny také základní laboratorní parametry jako hemoglobin, močovina (před dialýzou i po dialýze), kyselina močová, kalcium, fosfor, intaktní parathormon a C‑reaktivní protein (CRP) jako marker zánětu (Pozn.: Pacienti s hodnotou CRP vyšší než 15 mg/l byli ze studie vyloučeni.). Pro měření koncentrace NfL byl použit kit ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) Fisher Scientific, USA, se senzitivitou 6,2 pg/ml. Riziko deprese bylo určeno na základě skóre BDI (Beck De­pres­sion Inventory), podle něhož mělo 18,3 % nemocných známky počínající deprese. Nižší skóre BDI souviselo s delší dobou dialyzačního léčení. V průběhu sledování 31,7 % nemocných zemřelo, přičemž nemocní s vyšším skóre BDI vykazovali signifikantně nižší přežití. Skóre BDI korelovalo s CRP a negativně s procentuálním poklesem koncentrace urey (urea reduction ratio, URR). Studie neprokázala souvislost mezi koncentrací NfL v plazmě a BDNF a rizikem deprese dle BDI.

Autoři studie uzavírají, že NfL ani BDNF nejsou vhodným markerem deprese u nemocných léčených dialýzou, a podtrhují roli mikrozánětu.

Komentář

Předložená práce a další podobné týkající se NfL u různých neuropsychiatrických patologií u nemocných s onemocněním ledvin1–3 ukazují na zájem o tento nový neurologický parametr také u nefrologických nemocných. Uvedená práce bohužel stran NfL obsahuje nejasnosti a nepřesnosti. První otázkou je, zda se jednalo o sérové, nebo plazmatické koncentrace. V textu je uvedeno, že krev byla odebrána do zkumavek s kyselinou etylendiaminotetraoctovou (EDTA) a získána plazma, ale v tabulce výsledků je serum neurofilament light chain. Není tedy jasné, zda hodnota NfL nebyla stanovena současně s rutinní biochemií, která byla stanovena v séru. Pro měření koncentrace NfL byla použita metoda ELISA, přitom pro analýzu krve (sérum, plazma) jsou vzhledem k nízkým koncentracím doporučovány a preferovány metody s vyšší citlivostí než ELISA. Další nejasnosti budí výsledná hodnota NfL – v tabulce je medián 1 462,7, jednotky ale nejsou uvedeny. Koncentrace NfL v séru/plazmě u zdravých osob a u neurologických nemocných bývá většinou v jednotkách či desítkách ng/l.

Neurofilamenta jsou součástí cytoskeletu neuronů a nacházejí se především v axonech. Jedná se o typ IV intermediárních filament. Skládají se ze čtyř podjednotek – polypeptidových řetězců. Tři podjednotky jsou tvořeny neurofilamenty o různé molekulové hmotnosti – NfL (neurofilament light chain, lehké řetězce neurofilament), které jsou převažujícím typem, NfM (neurofilament medium chain, střední řetězce neurofilament) a NfH (neurofilament heavy chain, těžké řetězce neurofilament), a dále je součástí α‑internexin v centrálním nervovém systému nebo periferin v periferním nervovém systému. Prekurzory jsou vimentin a nestin. NfL jsou nejvíce zastoupeným řetězcem a nespecifickým biomarkerem, který odráží poškození neuronů bez ohledu na vyvolávající příčinu (zánět, neurodegenerace, trauma, ischemie). U chronických neurologických onemocnění, jako je roztroušená skleróza, Alzheimerova demence, frontotemporální demence, Parkinsonova choroba, amyotrofická laterální skleróza, a u akutních neurologických stavů, jako jsou poranění mozku nebo cévní mozkové příhody, spojených s poškozením neuronů se koncentrace NfL zvyšují v mozkomíšním moku i v krvi. Jejich zvýšení v krvi je podstatně menší než v likvoru a je měřitelné při použití vysoce citlivých metod (vyšetření v séru, plazmě). NfL je stabilním markerem při delším skladování a je odolný i vůči opakovanému rozmražení. Hodnoty NfL mohou být přínosné v diferenciální diagnostice některých neurologických onemocnění, v monitorování průběhu a aktivity onemocnění, dále mohou poskytnout i prognostickou informaci a přispět při rozhodování o způsobu vedení léčby u roztroušené sklerózy.4,5

Stanovení NfL je od roku 2024 v České republice hrazeno pojišťovnou u vybraných neurologických diagnóz. Stanovení v mozkomíšním moku i krvi je vázáno na specializovaná pracoviště a má frekvenční i indikační omezení.6,7 V likvoru je stanovení možné dvakrát za rok, a to u následujících diagnóz: Alzheimerova choroba F00 a G30+, amyotrofická laterální skleróza G12.2, demence u jiných onemocnění zařazených jinde (např. Pickova choroba, Huntingtonova choroba) F02, jiná encefalitida, myelitida a encefalomyelitida G04.8, Parkinsonova choroba G20, frontotemporální demence G31, roztroušená skleróza G35, neuromyelitis optica G36.0. Stanovení v likvoru je imunochemické (ELISA) a koncentrace závisí na věku: < 30 let: < 380 ng/l, 30–40 let: < 560 ng/l, 40–60 let: < 890 ng/l, > 60 let: < 1 850 ng/l. V séru je stanovení možné čtyřikrát ročně, ale pouze u omezeného spektra diagnóz: jiná encefalitida, myelitida a encefalomyelitida G04.8, roztroušená skleróza G35 a neuromyelitis optica G36.0. Stanovení je rovněž imunochemické, ovšem s využitím metod s vysokou citlivostí a koncentrace závisí na věku a indexu tělesné hmotnosti (BMI). Koncentrace u zdravých osob a různých typů onemocnění pro metodu Simoa (single molecule array) jsou k dispozici např. na https://mybiomarkers.shinyapps.io/Neurofilament/ (u zdravých v jednotkách ng/l, příp. nižší desítky dle věku).8 Výsledky je potřeba hodnotit individuálně v souvislosti s klinickým stavem.

Dalším významným aspektem pro hodnocení NfL je funkce ledvin. U nemocných léčených hemodialýzou byly popsány v průměru o 30 % vyšší koncentrace NfL ve srovnání se zdravými kontrolami (metoda imunomagnetické redukce).2 Vlivem funkce ledvin se zabývali a prokázali ho také Zhang a spol. (2023)9 – 645 účastníků studie – a Ladang a spol. (2022)10 – kohorta 409 seniorů. Obě práce používaly k měření metodu Simoa (Quanterix, USA) s limitem kvantifikace 0,316 pg/ml. Ladang a spol. prokázali signifikantní pozitivní asociaci s cystatinem C a negativní asociaci s odhadovanou glomerulární filtrací (eGFR). Ve skupině nemocných s eGFR < 1 ml/s/1,73 m2 byl medián hodnot NfL 1,5krát vyšší než u osob s normální funkcí ledvin (eGFR > 1 ml/s/1,73 m2). Autoři navrhli také referenční meze pro starší nemocné v závislosti na glomerulární filtraci a poukazují na to, že funkce ledvin má podstatně větší vliv na koncentrace NfL než věk. Zároveň se snaží nabídnout i vysvětlení: NfL je protein o molekulové hmotnosti 62 000, který by tedy neměl být filtrován. Je otázkou, zda NfL nemůže být fragmentován v průběhu poškození nervové tkáně nebo během dalšího metabolismu, menší fragmenty by pak mohly být za fyziologických okolností v ledvinách filtrovány. V úvahu by pak připadalo, že protilátky proti NfL by mohly rozpoznávat i tyto fragmenty.10 Můžeme tedy shrnout, že koncentrace NfL v krvi jsou zřejmě ovlivněny funkcí ledvin, což je potřeba zohlednit při hodnocení výsledků. Jsou ovšem zapotřebí další studie, aby se tato problematika podrobněji prozkoumala.

Literatura

  1. Hou YC, Huang CL, Lu CL, et al. The Role of Plasma Neurofilament Light Protein for Assessing Cognitive Impairment in Patients With End‑Stage Renal Disease. Front Aging Neurosci 2021;13:657794.
  2. Chen JB, Chang CC, Moi SH, Li LC. A Profile of Nanoparticle‑Based Plasma Neurodegenerative Biomarkers for Cognitive Function Among Patients Undergoing Hemodialysis. Int J Gen Med 2022;15:6115–6125.
  3. Al‑Hakeim HK, Twaij BAA, Al‑Naqeeb TH, et al. Neuronal damage and inflammatory biomarkers are associated with the affective and chronic fatigue‑like symptoms due to end‑stage renal disease. J Affect Disord 2024;347:220–229.
  4. Fialová L, Nosková L, Kalousová M, et al. Analytické a preanalytické aspekty stanovení lehkých řetězců neurofilament v biologických tekutinách. Cesk a Slov Neurol N 2022;85:11–16.
  5. Yuan A, Nixon RA. Neurofilament Proteins as Biomarkers to Monitor Neurological Diseases and the Efficacy of Therapies. Front Neurosci 2021;15:689938.
  6. Registrační list – 81759. Stanovení lehkých řetězců neurofilament (NfL) v mozkomíšním moku. Online. In: Seznam zdravotních výkonů. Dostupné z: https://szv.mzcr.cz/Vykon/Detail/81759/. [citováno 2025‑03‑25].
  7. Registrační list – 81760. Stanovení lehkých řetězců neurofilament (NfL) v séru/plazmě. Online. In: Seznam zdravotních výkonů. Dostupné z: https://szv.mzcr.cz/Vykon/Detail/81760/. [citováno 2025‑03‑25].
  8. NfL interface for physicians. Online. Dostupné z: https://mybiomarkers.shinyapps.io/Neurofilament/. [citováno 2025‑03‑25].
  9. Zhang B, Zhang C, Wang Y, et al.; Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. Effect of renal function on the diagnostic performance of plasma biomarkers for Alzheimer’s disease. Front Aging Neurosci 2023;15:1150510.
  10. Ladang A, Kovacs S, Lengelé L, et al. Neurofilament light chain concentration in an aging population. Aging Clin Exp Res 2022;34:331–339.