Reduced ACTH Content in Cerebrospinal Fluid of Children Affected by Cryptogenic Infantile Spasms with Hypsarrhythmia
Authors: Nalin Antonio , Facchinetti Fabio , Galli Vanna , Petraglia Felice , Storchi Rita , Genazzani Andrea R. 
Published: November 2007

Summary: In view of the therapeutic efficacy of adrenocorticotropic hormone (ACTH) in the treatment of infantile spasms (IS) with hypsarrhythmia, we studied the cerebrospinal fluid (CSF) levels of ACTH in 15 children (4–10 months) affected by IS with hypsarrhythmia (eight cryptogenic forms, seven secondary to perinatal distress) and in age‐matched controls. Lumbar puncture was performed in all but one case before any kind of treatment. In another case, CSF was collected 3 weeks after a spontaneous remission. Both ACTH and β‐endorphin (β‐EP), the other peptide related to the same precursor (proopiomelanocortin), were measured by specific radioimmunoassay after gel chromatography. While β‐EP levels were unchanged in the two groups of patients, ACTH concentrations of cryptogenic (3.75 ± 2.40 fmol/ml, Mean ± SD p < 0.05) and secondary (6.36 ± 3.70, NS) forms were lower than in controls (10.90 ± 5.79). On the other hand, ACTH was higher in the case studied after therapy (9.0) and in the case presenting a spontaneous clinical and EEG remission (15.0). These data indicate that in children affected by IS with hypsarrhythmia (mainly of cryptogenic type), CSF levels of ACTH are lower, while levels of β‐EP remain normal. It would therefore appear that central ACTH content may play a possible role in the pathogenesis of IS with hypsarrhythmia.RÉSUMÉAfin d'étudier l'efficacité thérapeutique de l'ACTH dans le traitement des spasmes infantiles (IS) avec hypsarythmie on a étudié les niveaux d'ACTH dans le LCR (CSF) chez 15 enfants, âgés de 4 à 10 mois, ayant des spasmes infantiles avec hypsarythmie (8 formes cryptogénétiques, 7 formes secondares à une détresse périnatale) et chez des sujets de contrôle appariés pour l'âge. La ponction lombaire a toujours été faite avant tout traitement, sauf dans 1 cas. Dans un autre cas le LCR a été prélevé 3 semaines après une rémission spontanée. L'ACTH et la Beta‐endorphine (B‐EP), l'autre peptide lié au méme précurseur, la proopiomelanocortine (POMC), ont été mesurés par radioimmuno‐essai spécifique, après chromatographie sur gélose. Alors que les niveaux de B‐EP restaient inchangés dans les deux groupes de patients, les concentrations d'ACTH étaient plus basses que celles des contrôles dans les deux groupes, respectivement à 10,90 ± 5,79 pour les contrôles, 3,75 ± 2,40 fmol/ml, (M ± SD P < 0,05) pour les formes cryptogénétiques et 6,36 ± 3,70, NS pour les formes secondaires. D'autre part le niveau d'ACTH était plus élevéà la fois dans le cas étudié après traitement (9,0) et dans celui étudié après rémission clinique et EEG spontanée (15,0). Ces résultats indiquent que les enfants ayant des spasmes infantiles avec hypsarythmie (surtout de type cryptogénétique) ont des niveaux d'ACTH dans le LCR bas, alors que leurs niveaux de B‐EP sont normaux. II semblerait done que la teneur et ACTH du système nerveux central puisse jouer un rôle dans la pathogénie des spasmes infantiles avec hypsarythmie.RESUMENDada la eficacia terapéutica del ACTH en el tratamiento de los espasmos infantiles (IS) con ipsarritmia, hemos estudiado los niveles de ACTH en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de 15 niños (de 4 a 10 meses) afectados de IS con ipsarritmia (8 formas criptogénicas, 7 secundarias a sufrimiento perinatal) y en controles con edades comparables. En todos menos en un caso, la punción lumbar se practicó antes de iniciar ningún tipo de tratamiento. En el otro caso el LCR fue obtenido 3 semanas después de una remisión espontánea. Mediante radioinmunoensayo específico y después de una cromatografía en gel, se han determinado el ACTH y la B‐endorfina (B‐EP), el otro péptido relacionado con el mismo precursor, el propiomelanocortin (POMC). Mientras que los niveles de B‐EP no cambiaron en los dos grupos de pacientes, las concentraciones de ACTH en las formas criptogénicas (3.75 ± 2.40 fmol/ml, M ± SD P, < 0.05) y en las formas secundarias (6.36 ± 3.70, N.S.) fueron más bajas que en el grupo control (10.90 ± 5.79). Por otro lado, el ACTH estaba más elevado en el caso estudiado después de la terapéutica (9.0) y en el que presentó una remisión clínica y electroencefalográfica espontánea (15.0). Esta información indica que en los niños que padecen IS con ipsarritmia (sobre todo el tipo criptogénico), los niveles de ACTH en el LCR son más bajos, mientras que los del B‐EP permanecen normales. De esto se desprendería que el contenido de ACTH central pue de jugar un posible papel en la patogenia de los IS con ipsarritmia.ZUSAMMENFASSUNGAngesichts der therapeutischen Wirksamkeit von ACTH bei der Behandlung der BNS‐Krämpfe mit Hypsarrhythmie, untersuchten wir im Liquor cerebrospinalis (CSF) die ACTH‐Spiegel bei 15 Kindern (4 bis 10 Monate alt) mit BNS‐Krämpfen und Hypsarrhythmie (8 kryptogene, 7 sekundäre nach perinatalen Störungen) und altersentsprechenden Kontrollen. Die Lumbalpunktion wurde bei allen Patienten mit einer Ausnahme vor jeglicher Behandlung durchgeführt. Bei einem anderen Patienten wurde den CSF 3 Wochen nach spontaner Remission untersucht. ACTH‐ und B‐Endorphin (B‐EP), das andere Peptid der gleichen Vorstufe Proopiomelanocortin (POMC), wurde mit spezifischem Radioimmunoassay nach Gel‐Chromatographie gemessen. Während die B‐EP‐Spiegel in beiden Patientengruppen unverändert blieben, waren die ACTH‐Konzentrationen der kryptogenen Gruppe (3,75 ± 2,40 fmol/ml, M ± SD P, < 0.05) und die der sekundären Gruppe (6,36 ± 3,70, N.S.) niedriger als bei den Kontrollen (10,90 ± 5,79). Andererseits war das ACTH bei beiden Patienten, die nach Therapie untersucht wurden (9,0) und in den Patienten mit spontaner klinischer und EEG‐Remission (15,0) höher. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß bei Kindern mit BNS‐Krämpfen und Hypsarrhythmie (besonders in der kryptogenen Gruppe) die ACTH‐Spiegel im CSF niedriger sind, während die des B‐EP normal bleiben. Der zentrale ACTH‐Gehalt scheint deshalb eine mögliche Rolle in der Pathogenese der BNS‐Krämpfe mit Hypsarrhythmie zu spielen.