The relationship of intrathecal immunoglobulin levels with clinic symptoms and prognosis for acute phase ischemic stroke patients

Abstract

Aim. Ischemic strokes are about 80-85% of the strokes, third common cause of mortality in the world. Due to ischemia, neurons are damaged, blood brain barrier (BBB) is disrupted and inflammation is triggered. Although the cell mediated immun response in ischemic stroke has been showed by previous studies,there is no excessive database is available for humoral immun response. In this study, we aim to determine presence and amount of intrathecal immunglobulins after ischemic strokes as a result of humoral immun response in patients with the first and recurrent ischemic stroke. Thus,we could elucidate the presence of humoral immune response effect in long-term prognosis of ischemic stroke. Methods. In this study, 51 patient were included. 32 patients had first and 19 patients had recurrent ischemic stroke. Cerebrospinal fluid (CSF) samples were taken within 72 hours from the symptoms onset by lomber punction. Cell count, CSF Ig G, M, A and microalbumin levels were assessed in CSF samples, also serum Ig G, M, A and albumin levels were measured simultaneously. Albumin and Ig G index and CSF Ig G/CSF albumin ratios were calculated. Infarct volumes of the patients were calculated from computed cranial tomography (CCT) and/or magnetic resonance diffusion weighted imaging ( DW MRI). Glasgow Coma Scale (GCS) and National İnstitutes of Health Stroke Scale (NIHSS) were used at the admission, modified Rankin Scale (MRS),Barthel index (BI) and NIHSS were used at the time of discharge from the hospital. Results. Albumin index was normal in the patients with their first ischemic stroke but slightly elevated in the recurrent ischemic stroke group. The CSF Ig G levels(p<0.001), CSF Ig G/CSF albumin ratio (0.32 ± 0.04) and CSF Ig G index, (1.13 ± 0.16) were higher in the recurrent ischemic stroke group. Also unlike the first group, in the recurrent ischemic stroke, there was a a significant positive correlation between the infarct volumes and levels of IgG (p<0.001). Considering to MRS and BI, MRS was higher in recurrent ischemic stroke group(p=0.001) and Barthel index was lower (p=0.009). Conclusion. Our results showed the intrathecal synthesis of IgG in recurrent ischemic stroke and the role of humoral immune system in the pathophysiology of recurrent ischemic stroke. However the effect of humoral immune system on the patients’clinic, the prognosis of stroke and disability due to stroke is contraversial.

Keywords: Ischemic stroke, cerebrospinal fluid, blood brain barrier, intrathecal immunoglobulin synthesis, humoral immune system, inflamation

 

Özet

Amaç. İskemik inme, dünya genelinde mortalitenin 3. en sık nedeni olan inmenin, yaklaşık %80-85’ini oluşturur. İskemiye bağlı olarak nöronlarda yıkım meydana gelir, kan beyin bariyeri(KBB) bozulur ve inflamasyon tetiklenir. İskemik inmede hücresel immün yanıtın rolü önceki çalışmalarda gösterilmiş olup humoral immun yanıtla ilgili oldukça sınırlı sayıda veri mevcuttur. Bu çalışmayla iskemik inmeli hastalarda humoral immun cevabın sonucu olarak intratekal sentezlenen immunglobulinlerin varlığını ve miktarını saptamayı amaçlıyoruz. Böylece, iskemik inmenin uzun dönem prognozu üzerinde humoral immun cevabın etkisinin varlığına ışık tutabiliriz. Yöntem. Bu çalışmaya, 32 ilk ve 19 tekrarlayan iskemik inme atağı geçiren ve şikayetlerinin başladığı andan itibaren ilk 72 saat içinde lomber ponksiyonla beyin omurilik sıvısı (BOS) örneği alınan toplam 51 hasta dahil edildi. Alınan BOS örneklerinden hücre sayısı, Ig G, M, A ve mikroalbumin düzeyleri, eş zamanlı alınan serumdan ise Ig G,M,A ve albumin düzeyleri ölçüldü. Albumin ve Ig G indeksi ile BOS Ig G/BOS albumin oranları hesaplandı. Hastaların çekilen bilgisayarlı beyin tomografisi (BBT) ve/veya difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntülemelerinden (DA MRG) infarkt hacmi hesaplandı. Hastalara servise yatışında Glaskow koma skalası (GKS ), National İnstitutes of Health Stroke Scale (NIHSS); taburcu olurken ise NIHSS, modifiye Rankin skalası (MRS) ve Barthel indeksi (BI) skalası uygulandı. Bulgular. Albumin indeksi; ilk iskemik inmesini geçiren hastalarda normalken tekrarlayan iskemik inmesini geçiren grupta hafif yükselmiş olarak saptandı. BOS Ig G/BOS albumin oranı (0,32 ± 0,04) ile BOS Ig G indeksi(1,13 ± 0,16 ) ve BOS Ig G düzeyleri; tekrarlayan iskemik inme geçiren hastalarda ilk iskemik inmesini geçiren gruptakine kıyasla yüksek bulundu. Ayrıca ilk iskemik inme grubunun aksine tekrarlayan iskemik inme geçiren grupta lezyon volümü ile BOS Ig G düzeyleri arasında pozitif yönde anlamlı bir ilişki izlendi (p<0,001). MRS’na ve BI’ne bakıldığında ise, MRS tekrarlayan iskemik inmesini geçiren grupta daha yüksekken (p=0,001). Barthel indeksi daha düşük tespit edildi (p=0,009). Sonuç. Bu sonuçlarlarla tekrarlayan iskemik inme grubunda artmış BOS Ig G sentezi ve dolayısıyla tekrarlayan iskemik inme fizyopatolojisinde humoral immun sistemin rolü ortaya konulmuştur. Ancak bunun hastaların kliniğindeki, inmenin prognozu ve inmeye bağlı özürlülükteki yeri tartışmalıdır.

Anahtar sözcükler: İskemik inme, beyin omurilik sıvısı, kan beyin bariyeri, intratekal immun globulin sentezi, humoral immun sistem, inflamasyon

 

Amaç. İskemik inme, dünya genelinde mortalitenin 3. en sık nedeni olan inmenin, yaklaşık %8085’ini oluşturur. İskemiye bağlı olarak nöronlarda yıkım meydana gelir, kan beyin bariyeri(KBB) bozulur ve inflamasyon tetiklenir. İskemik inmede hücresel immün yanıtın rolü önceki çalışmalarda gösterilmiş olup humoral immun yanıtla ilgili oldukça sınırlı sayıda veri mevcuttur. Bu çalışmayla iskemik inmeli hastalarda humoral immun cevabın sonucu olarak intratekal sentezlenen immunglobulinlerin varlığını ve miktarını saptamayı amaçlıyoruz. Böylece, iskemik inmenin uzun dönem prognozu üzerinde humoral immun cevabın etkisinin varlığına ışık tutabiliriz. Yöntem. Bu çalışmaya, 32 ilk ve 19 tekrarlayan iskemik inme atağı geçiren ve şikayetlerinin başladığı andan itibaren ilk 72 saat içinde lomber ponksiyonla beyin omurilik sıvısı (BOS) örneği alınan toplam 51 hasta dahil edildi. Alınan BOS örneklerinden hücre sayısı, Ig G, M, A ve mikroalbumin düzeyleri, eş zamanlı alınan serumdan ise Ig G,M,A ve albumin düzeyleri ölçüldü. Albumin ve Ig G indeksi ile BOS Ig G/BOS albumin oranları hesaplandı. Hastaların çekilen bilgisayarlı beyin tomografisi (BBT) ve/veya difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntülemelerinden (DA MRG) infarkt hacmi hesaplandı. Hastalara servise yatışında Glaskow koma skalası (GKS), National İnstitutes of Health Stroke Scale (NIHSS); taburcu olurken ise NIHSS, modifiye Rankin skalası (MRS) ve Barthel indeksi (BI) skalası uygulandı. Bulgular. Albumin indeksi; ilk iskemik inmesini geçiren hastalarda normalken tekrarlayan iskemik inmesini geçiren grupta hafif yükselmiş olarak saptandı. BOS Ig G/BOS albumin oranı (0,32 ± 0,04) ile BOS Ig G indeksi(1,13 ± 0,16) ve BOS Ig G düzeyleri; tekrarlayan iskemik inme geçiren hastalarda ilk iskemik inmesini geçiren gruptakine kıyasla yüksek bulundu. Ayrıca ilk iskemik inme grubunun aksine tekrarlayan iskemik inme geçiren grupta lezyon volümü ile BOS Ig G düzeyleri arasında pozitif yönde anlamlı bir ilişki izlendi (p<0,001). MRS’na ve BI’ne bakıldığında ise, MRS tekrarlayan iskemik inmesini geçiren grupta daha yüksekken (p=0,001). Barthel indeksi daha düşük tespit edildi (p=0,009). Sonuç. Bu sonuçlarlarla tekrarlayan iskemik inme grubunda artmış BOS Ig G sentezi ve dolayısıyla tekrarlayan iskemik inme fizyopatolojisinde humoral immun sistemin rolü ortaya konulmuştur. Ancak bunun hastaların kliniğindeki, inmenin prognozu ve inmeye bağlı özürlülükteki yeri tartışmalıdır