Travmatik beyin hasarı tanısında serum biyobelirteçlerinin kullanılması
USE of serum biomarkers in the diagnosis of traumatic brain injury
Yazar: NADIRA NABIYEVA
Danışman: PROF. DR. ALİ ERTUĞ ARSLANKÖYLÜ
Mersin Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Beyin = Brain ; Beyin yaralanmaları = Brain injury ; Biyobelirteçler = Biomarkers ; Filament = Filament ; Nörofilament hafif zincirleri = Neurofilament light chains ; S100 proteinleri = S100 Proteins ; Ubikuitinler = Ubiquitins ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Giriş ve amaç:Travmatik beyin hasarı (TBH) tüm dünyada yaygındır ve ölüm,
kalıcı veya geçici sakatlıklara sebep olmaktadır. Bu çalışmanın amacı travmatik
beyin hasarı nedeniyle acil servise ve çocuk yoğun bakıma getirilen çocuk yaş
grubundaki hastaların başvuru anındaki S-100b proteini, Ubiquitin karboksi-
terminal hidrolaz-L1 (UCHL-1), Glial fibriler asit protein (GFAP), Nörofilament
(NF) düzeyleri ile prognozları arasındaki ilişkiyi incelemekle nörobiyobelirteçlerin
önemli TBH'nı öngörmedeki etkinliğini değerlendirmektir.
Materyal ve Yöntem: Mersin Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Acil Tıp Birimi'ne
ve Çocuk Yoğun Bakım Ünitesine (ÇYBÜ) Ekim 2018 ile Kasım 2019 tarihleri
arasında başvuran 1ay-18 yaş grubundaki 53 kafa travmalı hasta ile aynı yaş
grubundan 20 sağlıklı çocuk çalışmaya dâhil edildi. ÇYBÜ'de ilk 24. st (n:15) ve
48.st (n: 15), çocuk acil (n: 38) ile sağlıklı kontrol grubu (n: 20) olarak dört
grupta toplandı. Çalışma kapsamında hastalara ait demografik veriler,
travmanın türü, travma sonrası acile başvuru süresi, bulantı ve kusma hikayesi,
amnezi olup olmadığı, Glaskow koma skoru (GKS) ,pediatrik travma skoru
(PTS) ve beyin tomografi (BT) yorumlarına ait bilgiler kayıt altına alındı.
Hastalar GKS göre hafif(13-15), orta(9-12) ve ağır(3-8) TBH olarak kategorize
edildi. Hastalardan ve kontrol grubundan S-100b proteini, UCHL-1, GFAP, NF
düzeyleri ölçümü için 5 ml venöz kan örneği alındı. Elde edilen veriler ile
hastaların GKS, BT bulguları, Rotterdam skorlaması ve GOS-E skoru sonuçları
arasındaki ilişki istatistiksel olarak analiz edildi.
Bulgular: En sık TBH nedeni yüksekten düşmeydi (%62.3). Olguların 49'zu
(%67.1) erkek olup, başvuru yaşı ortanca 8.4 yıldı. Acile başvuran hastaların
%90'ı hafif TBH olarak tespit edildi. ÇYBÜ de yatan hastaların sırası ile %60
hafif , %6,7 orta , %33.3 ağır TBH olarak tespit edildi. TBH olan ÇYBÜ 24.st
grubu, ÇYBÜ 48.st grubu, çocuk acil grubu ile TBH olmayan kontrol grubunda
yer alan hastaların S-100b proteini, UCHL-1, GFAP, NF parametreleri
arasındaki korelasyon incelenendiğinde, GFAP biomarker değeri ile gruplar
arasında istatistiksel açıdan anlamlı korelasyon saptanmadı(p>0,05). S-100b
proteini, UCHL-1, NF biomarkerler sonucu ile gruplar arasındaki korelasyon
istatistiksel açıdan anlamlı bulundu (p<0,05). S-100b protein düzeyi ÇYBÜ 24.
st grubunda, çocuk acil, kontrol ve ÇYBÜ 48.st grubuna göre yüksek saptandı
(p<0,05). NF düzeyi ÇYBÜ 24.st grubunda, kontrol ve çocuk acil grubuna göre
yüksek, ÇYBÜ 48.st grubundan ise düşük olması istatistiksel açıdan anlamlı
bulundu (p<0,05). UCHL-1 değerleri incelendiğinde, ÇYBÜ 24.st grubunun
kontrol grubundan yüksek saptandı(p<0,05). ÇYBÜ 24.st ve 48.st grubu GOS-E
değeri ile biyobelirteçler arasındaki korelasyon incelendiğinde, sadece UCHL-1
ÇYBÜ 24.st grubunun sonuçları ile ters yönlü bir korelasyon saptandı (p<0,05).
BT bulgusu ile biobelirteçler arasındaki korelasyon incelendiğinde, BT bulgusu
pozitif olan hastalarda UCHL-1 değerinin yüksek olması istatistiksel açıdan
anlamlı bulundu (p<0,05). ÇYBÜ 24.st ve ÇYBÜ 48.st grupların GKS ile
biobelirteçler arasındaki korelasyon incelendiğinde, ÇYBÜ 24.st grubunun GKS
ile S-100b protein ve UCHL-1 sonucu ile ters yönlü bir korelasyon olduğu
saptandı (p<0,05) . ÇYBÜ 48.st UCHL-1 değerinin GKS düşük (3-8) olanlarda
yüksek saptanması istatistiksel açıdan anlamlı saptandı (p<0,05).
Sonuç: Serum bazlı TBH biyobelirteç testleri, TBH şiddetinin derecesini
değerlendirme ve diğer nörolojik ölçümlerle (nörogörüntüleme) korelasyonun
hasta prognozunu belirleme potansiyeline sahiptir. Mevcut kanıtlara dayanarak,
en umut verici nöro-biobelirteçler S-100b protein ve UCHL-1 gibi görünmektedir.
Özellikle UCHL-1 hasardan kısa süre sonra periferik kan seviyesinde önemli
artışlar göstermektedir ve uzun süreli klinik sonuçlarla ilişkili olduğu
gösterilmiştir. UCHL-1 gibi bir kan nöro-biobelirteçin kullanılması, TBH'nın daha
erken teşhisini kolaylaştırabilir, BT taramaların sayısını azaltarak hastanın
takibinde kullanılabilir ve prognozu ile ilgili fikir verebilir.

Abstract:
Background and Aim: Traumatic brain injury (TBI) is common all over the
world and causes death, permanent or temporary disability. The aim of this
study was to determine S-100b protein, Ubiquitin carboxy-terminal hydrolase-L1
(UCHL-1), Glial fibrillar acid protein (GFAP) and neurofilament (NF) levels at the
admission and their relationship with prognosis of pediatric patients who were
brought to the emergency room and admitted to the pediatric intensive care unit
due to TBI.
Materials and Methods: A total of 53 patients with cranial trauma, aged
between 1 month and 18 years who admitted to Mersin University Faculty of
Medicine Pediatric Emergency Medicine Unit and admitted to Pediatric
Intensive Care Unit between October 2018 and November 2019, and 20 healthy
individuals from the same age group were included in the study. Patients were
divided into four groups as the first 24 hour (n: 15), 48 hour (n: 15) in the
pediatric intensive care unit (PICU), pediatric emergency (n: 38) and the healthy
control group (n: 20). The demographic data of the patients, type of trauma,
time of admission to the emergency department after the trauma, history of
nausea and vomiting, presence of amnesia, Glaskow coma score (GCS),
pediatric trauma score and brain tomography reports were recorded for all
patients.
The patients were categorized as mild (13-15), moderate (9-12) and severe (<8)
TBI according to their GCS. 5 ml of venous blood samples were taken from the
patients and the control group for the measurement of S-100b protein, UCHL-1,
GFAP, and NF levels. Statistical analyzes were made using methods for the
distribution of the data obtained. The relationship between the data obtained
and the results of GCS, brain tomography findings, Rotterdam scoring and
GOS-E score was statistically analyzed.
Results: The most common (62.3%) cause of TBI was fall. 49 (67.1%) of the
cases were male and the median age at admission was 8.4 years. 90% of the
patients admitted to the emergency department had mild TBI. 60% of patients
admitted to the PICU had mild TBI, while 6.7% had moderate, and 33.3% had
severe TBI. There was no statistically significant correlation between the first 24
hours in PICU, 48 hours in PICU, pediatric emergency and healthy control
groups in terms of GFAP levels (p>0.05). However, the correlation between
groups for S-100b protein, UCHL-1, and NF biomarkers, was statistically
significant (p <0.05). S-100b protein level was higher in the 24 hours PICU
group compared to the pediatric emergency, control and 48 hours PICU groups
(p <0.05). The NF level was higher in the PICU 24 hours group compared to the
control and pediatric emergency groups, and lower than the 48 hours PICU
group (p <0.05). UCHL-1 levels were higher in the 24 hours PICU group than
the control group (p <0.05). When the correlation between the 24 hours PICU
and 48 hours PICU groups GOS-E value and biomarkers was examined, a
reverse correlation was found only with the UCHL-1 levels and 24 hours PICU
group <0.05). Higher UCHL-1 values in patients with positive brain tomography
findings were statistically significant (p <0.05). It was found that the PICU 24-
hour group had an inverse correlation with GCS with S-100b protein and UCHL-
1 levels (p <0.05). In the 48 hours PICU group, UCHL-1 value was statistically
significantly higher in those with low (3-8) GCS (p <0.05).
Conclusion: Serum-based TBI biomarker tests, evaluation of the severity of
TBI and correlation with other neurological measurements (neuroimaging) have
the potential to determine patient prognosis. Based on the available evidence,
the most promising neuro-biomarkers appear to be S-100b protein and UCHL-1.
In particular, the levels of UCHL-1 in peripheral blood show significant increases
shortly after injury and has been shown to be associated with long-term clinical
outcomes. The use of a blood neuro-biomarker such as UCHL-1 facilitates
earlier diagnosis of traumatic brain injury, reduces the number of CT scans, so it
can be used for follow-up of the patient and may predict the prognosis.