Blodmarkörer i blod påvisar nervcells- och astrocytpåverkan vid covid-19
Under de senaste åren har stora framsteg gjorts avseende högkänsliga mätmetoder för biomarkörkvantifiering i kroppsvätskor. Två nyckelmarkörer för nervcellsskada och en för astrocytaktivering kan nu mätas i vanliga blodprover. Henrik Zetterberg, professor i neurokemi, Göteborgs universitet och University College London, samt klinisk kemist vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset, berättar här om nya resultat som indikerar att covid-19 kan leda till hjärnpåverkan och att detta kan detekteras och kvantifieras med hjälp av dessa blodmarkörer.
Neurofilament och tau är strukturella proteiner i nervcellsutskott, medan gliafibrillärt surt protein (glial fibrillary acidic protein, GFAp) är höguttryckt i hjärnans stödjeceller, astrocyterna. Det finns tre olika former av neurofilament som brukar kallas light (NfL), medium (NfM) och heavy (NfH), beroende på hur de vandrar i polyakrylamidgeler. Tau kodas av en gen men alternativ mRNA-splitsning ger 6 olika isoformer och det finns även en hel del fragment och på andra sätt modifierade former av proteinet. Med hjälp av vanlig enzymelinked immunosorbent assay (ELISA) har vi sedan många år kunnat mäta NfL, total tau (alla tau-isoformer) och GFAp i ryggvätska. Höga koncentrationer av NfL och tau talar för att nervcellsutskott faller sönder. Höga koncentrationer av GFAp talar för astrocytaktivering och kan även ses vid akut astrocytskada eller i efterförloppet till hjärnskador vid så kallad astroglios.
SÅ FUNGERAR SINGLE MOLECULE ARRAY
De senaste 10 åren har vi arbetat intensivt med en teknik som kallas Single molecule array (Simoa) på vårt lab. Grundprincipen liknar ELISA; man har en capture-antikropp som fångar in analyten av intresse och en detektionsantikropp som binder till en annan del av analyten och är märkt med något som går att mäta. I Simoa används beta-galaktosidas som omvandlar ett substrat till en fluorescerande produkt som kan mänervcells tas. Tricket med Simoa är att captureantikroppen är konjugerad till små magnetiska kulor. Efter inkubering av capture-antikroppskonjugerade kulor, prov och detektionsantikropp med enzym drar en magnet ner kulorna i mikrobrunnar (rastret av mikrobrunnar ser ut lite som ett kinesiskt schackbräde i miniatyr). En mikrobrunn har en volym på 50 femtoliter vilket är endast lite större än volymen av en kula. Efter tillsats av substratet för enzymet sluts mikrobrunnarna med en oljefilm, varefter man filmar hur individuella brunnar börjar lysa om antigen med detektionsantikropp och enzym finns närvarande. Analyten kan mätas både digitalt (man räknar brunnar med lysande kulor dividerat med det totala antalet brunnar med kulor, både lysande och icke-lysande) men även analogt (hur mycket brunnarna lyser). På så vis kan man få en signal som kan översättas till en ”average number of enzymes per bead”-siffra, vilket motsvarar antigenets koncentration i provet. Upplägget med den i mikrobrunnar ”kompartmentaliserade” detektionsreaktionen gör alltså att man kan räkna individuella molekyler, vilket gör metoden mycket känslig.
