CSF Protein Profile in Infantile Spasms. Influence of Etiology and ACTH or Dexamethasone Treatment

Authors


St-Josef Hospital, Universitätskinderklinik, Aiexandrinen-straße 5, 4630 Bochum, Federal Republic of Germany

Abstract

Summary: : CSF proteins in 107 children ranging from 3 to 24 months of age were analyzed by means of quantitative zone electrophoresis on agarose gel. Subjects included 50 children with infantile spasms, 41 children without CNS disease serving as controls, and 16 infants with acute aseptic meningitis who demonstrated the protein pattern of blood-CSF barrier disturbance. Children with infantile spasms were subdivided into several groups according to etiological categories: symptomatic (pre-, peri-, and postnatal), doubtful, and cryptogenetic. Before any treatment was started, these children showed the protein profile of increased permeability of the blood-CSF barrier, especially for albumin. There was an association between the severity of the changes and the etiological category. Changes were most marked in the symptomatic group, intermediate in the doubtful group, and slight in the cryptogenetic group. No child with infantile spasms of doubtful or unknown etiology revealed changes of the immunoglobulin-containing γ fractions. Ten children who had received adrenocorticotropic hormone (ACTH) or dexamethasone for 2–11 weeks no longer showed any protein leakage into the CSF. The period of ACTH or dexamethasone treatment was characterized by the following findings: the disappearance or reduction of hypsarrhythmia; the reappearance of normal cerebrovascular permeability for protein; and the occurrence of reversible dilatation of the subarachnoid and intraventricular spaces.

RÉSUMÉ

Les protéines du LCR (CSF) ont été analysées par électrophorèse quantitative de zone en agarose chez 107 enfants âgés de 3 mois à 2 ans. II s'agissait de 50 enfants ayant des spasmes infantiles, 41 enfants n'ayant pas de maladie du système nerveux central et servant de contrôle, 16 nourrissons ayant une méningite aseptique aiguë chez qui était évident le profil protéique de la rupture de la barrière hémoméningée. Les enfants ayant des spasmes infantiles ont été subdivisés en plusieurs groupes selon Ľétiologie: symptomatique (pré- péri-, et postnatale), douteuse, cryptogénétique. Avant tout traitment ces enfants montraient le profil protéique ďaugmentation de perméabilité de la barriére hémoméningée, surtout pour Ľalbumine. La sévérité des modifications était liée à la catégorie étiologique. Les modifications étaient très marquèes dans le groupe symptomatique, elles étaient modérées dans le groupe douteux et légères dans le groupe cryptogénétique. On n'a trouvé aucun changement des fractions gamma contenant des immunoglobulines chez les enfants ayant des spasmes infantiles ďétiologie douteuse ou inconnue. Dix enfants qui avaient reçu de ĽACTH ou de la dexamethasone pendant 2–11 semaines ne montraient plus de passage des protéines dans le LCR. Pendant la période du traitement par ACTH ou dexamethasone on observait la disparition ou la réduction de Ľhypsarythmie, la réapparition ďune perméabilité cérébrovasculaire normale pour les protéines et la survenue ďune dilatation reversible des espaces intraventriculaires et sous-arachnoïdiens.

RESUMEN

En 107 niños, de 3 a 24 meses de edad, se han analizado las proteínas del LCR con electroforesis de zona en gel de agarosa. Los sujetos incluían 50 niños con espasmos infantiles, 41 controles sin enfermedades del SNC y 16 con meningitis agudas asépticas que demostraron un trastorno del partón proteíco de la barrera sangre-LCR. Los niños con espasmos infantiles se subdividieron en varios grupos de acuerdo con las categoryías etiológicas: sintomaticos (pre-, peri-, y postnatal), dudosos y criptogénicos. Antes de empezar cualquier tipo de tratamiento, estos niños mostraron el perfil protéico del incremento de la permeabilidad de la barrera sangre-LCR, especialmente para la albúmina. Se observó una asociación entre la severidad de los cambios y la categoryía etiológica. Los cambios fueron más marcados en los grupos sintomáticos, intermedios en el grupo dudoso, y ligeros en el grupo criptogénico. Ninguno de los niños con espasmos infantiles de etiología dudosa o desconocida reveló cambios en fracciones de la gamma que contienen la in- munoglobulina. Diez niños que habian recibido ACTH o dexa-metasona durante 2–11 semanas ya no demostraron filtración de proteínas en el LCR. El periodo de tratamiento con ACTH o dexametasona se caracteriza por los hallazgos siguientes: desa-parición o reductión de la hipsarntmia, reaparición de la per-meabilidad cerebrovascular normal para las proteínas y la recuperateón de la reversibilidad de la dilatación de los espacios subaracnoideo y ventricular.

ZUSAMMENFASSUNG

Die Liquorproteine von 107 Kindern im Alter von 3 bis 24 Monaten wurden mittels einer quantitativen Zonenelektro-phorese in Agarosegel untersucht. Die Probanden schlossen 50 Kinder mit BNS-Krämpfen, 41 Kinder ohne ZNS-Erkrankung als Kontrollen und 16 Kinder mit akuter aseptischer Meningitis zur Demonstration des Liquorproteinmusters der Blutliquor-schrankenstorung ein. Die Kinder mit BNS-Krampfen wurden nach den ätiologischen Kriterien symptomatisch (prae-, peri- und postnatal), zweifelhaft und kryptogenetisch in Gruppen unterteilt. Vor Beginn jeder Therapie zeigten die Kinder das Protein-muster der erhöhten Blutliquorschrankenpermeabilität, besonders für Albumin. Es gab eine Beziehung zwischen dem Schweregrad der Veränderungen und den ätiologischen Kategorien: sie waren am ausgeprägtesten bei den symptomatischen BNS-Krämpfen, mäßig stark ausgeprägt bei zweifelhafter Ätiologie und am leichtesten in der Gruppe kryptogenetischer BNS-Krämpfe. Kein Kind mit BNS-Krämpfen zweifelhafter oder unbekannter Ätiologie wies Veränderungen der die Immunglobuline enthaltenden Gamma-Fraktionen auf. Während der ACTH bzw. Dexamethason-Therapie für 2–11 Wochen zeigten die Kinder keine Proteinextravasation in den Liquor mehr. Der Zeitraum der ACTH-bzw. Dexamethason-Therapie ist durch folgende Befunde charakterisiert: Verschwinden oder Reduktion der Hypsarrhythmie, Wiederauftreten der normalen cerebro-vaskulären Permeabilität für Protein und Auftreten einer vorübergehenden reversiblen Erweiterung der äußeren und inneren Liquorräume.

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