Covichem: A biochemical severity risk score of COVID-19 upon hospital admission

Clinical and laboratory predictors of COVID-19 severity are now well described and combined to propose mortality or severity scores. However, they all necessitate saturable equipment such as scanners, or procedures difficult to implement such as blood gas measures. To provide an easy and fast COVID-19 severity risk score upon hospital admission, and keeping in mind the above limits, we sought for a scoring system needing limited invasive data such as a simple blood test and co-morbidity assessment by anamnesis. A retrospective study of 303 patients (203 from Bordeaux University hospital and an external independent cohort of 100 patients from Paris Pitié-Salpêtrière hospital) collected clinical and biochemical parameters at admission. Using stepwise model selection by Akaike Information Criterion (AIC), we built the severity score Covichem. Among 26 tested variables, 7: obesity, cardiovascular conditions, plasma sodium, albumin, ferritin, LDH and CK were the independent predictors of severity used in Covichem (accuracy 0.87, AUROC 0.91). Accuracy was 0.92 in the external validation cohort (89% sensitivity and 95% specificity). Covichem score could be useful as a rapid, costless and easy to implement severity assessment tool during acute COVID-19 pandemic waves

Hepcidin: immunoanalytic characteristics

International audienceHepcidin has progressively become essential in clinical practice for the diagnosis and follow-up of a large spectrum of diseases. Anyway, its own biochemical and structural characteristics have complicated and delayed the acquisition of a standardized quantifying tool of the peptide

Cerebrospinal fluid and blood biomarkers of status epilepticus

International audienceStatus epilepticus is a condition resulting either from the failure of the mechanisms responsible for seizure termination or from the initiation of mechanisms that lead to abnormally prolonged seizures and require urgent administration of antiepileptic drugs. Refractory status epilepticus requires anesthetics drugs and may lead to brain injury with molecular and cellular alterations (eg, inflammation, and neuronal and astroglial injury) that could induce neurologic sequels and further development of epilepsy. Outcome scores based on demographic, clinical, and electroencephalography (EEG) condition are available, allowing prediction of the risk of mortality, but the severity of brain injury in survivors is poorly evaluated. New biomarkers are needed to predict with higher accuracy the outcome of patients admitted with status in an intensive care unit. Here, we summarize the findings of studies from patients and animal models of status epilepticus. Specific protein markers can be detected in the cerebrospinal fluid and the blood. One of the first described markers of neuronal death is the neuron-specific enolase. Gliosis resulting from inflammatory responses after status can be detected through the increase of S100-beta, or some cytokines, like the High Mobility Group Box 1. Other proteins, like progranulin may reflect the neuroprotective mechanisms resulting from the brain adaptation to excitotoxicity. These new biomarkers aim to prospectively identify the severity and development of disability, and subsequent epilepsy of patients with status. We discuss the advantages and disadvantages of each biomarker, by evaluating their brain specificity, stability in the fluids, and sensitivity to external interferences, such as hemolysis. Finally, we emphasize the need for further development and validation of such biomarkers in order to better assess patients with severe status epilepticus

Place de la biopsie en 2021 dans la démarche diagnostique des maladies mitochondriales.

National audienceLes maladies mitochondriales (MM) regroupent un ensemble de pathologies liées à un déficit de la chaine respiratoire mitochondriale (CRM). Elles sont dues à de mutations ou délétions dans des gènes localisés soit sur l’ADN mitochondrial, soit sur le génome nucléaire. Devant des symptômes évocateurs de cytopathie mitochondriale, la démarche diagnostique classique comprend la réalisation de bilans métaboliques de screening, l’imagerie, l’étude spécifique de la chaîne respiratoire, l’histopathologie et la biologie moléculaire. Les dosages des complexes de la CRM, l’histopathologie ainsi que l’analyse de l’ADNmt sont le plus souvent réalisés sur le muscle squelettique du fait des variations d’hétéroplasmie de l’ADNmt. Ces techniques longues et délicates permettent de mettre en évidence une possible MM mais ne distinguent pas les atteintes primaires des atteintes secondaires. Seule la mise en évidence du gène causal pose le diagnostic de MM. Depuis quelques années, la place croissante du NGS tend à systématiser les analyses moléculaires en première intention sur des matrices telles que les urines ou le sang. Etant donné l’expertise nécessaire pour l’interprétation de l’histologie, la complexité du dosage des complexes de la CRM, le caractère invasif d’une biopsie et la rapidité d’obtention des résultats moléculaires, nous avons décidé d’évaluer la place de la biopsie dans la démarche diagnostique des MM en 2021. Nous avons réalisé une étude rétrospective sur 260 patients en utilisant plusieurs paramètres: la CRM, l’examen anatomopathologique et les résultats de biologie moléculaire, en choisissant des critères histologiques et biochimiques « évocateurs de MM ». Nous avons ensuite évalué la sensibilité et spécificité des analyses musculaires en diagnostic mais aussi pour évaluer la pathogénicité des variants de signification inconnue. Dans notre cohorte, pour 76% des cas le diagnostic moléculaire pouvait obtenu sur le sang, dans 6% des cas sur un autre tissu comme les urines et pour les 18% les variants n’étaient détectés que sur l’ADN extrait du muscle. Notre étude a montré que la CRM est spécifique et peu sensible à l’inverse de l’étude histologique mais que dans les deux cas ces analyses ont une forte valeur prédictive négative (90%) mais une faible valeur prédictive positive (32%). Elles permettent d’avoir des arguments forts pour poursuivre les explorations moléculaires par un génome, lorsque les panels (non exhaustifs) sont négatifs. En ce qui concernant les VSI étudiés, l’étude fonctionnelle de la CRM a permis d’appuyer la pathogénicité de la mutation dans 42% des cas. La biopsie musculaire ne se situe plus forcément en amont des études moléculaires mais les complète lorsque celles –ci sont négatives. Elle reste tout de même essentielle pour le diagnostic de délétions uniques de l’ADNmt qui ne sont détectables que sur des ADNs extraits de muscle et est utile dans le diagnostic des MM à présentation musculaire (diagnostic différentiel)

Adult Cerebellar Ataxia, Axonal Neuropathy, and Sensory Impairments Caused by Biallelic SCO2 Variants

International audienceSCO2 encodes a 266-amino-acid metallochaperone involved in copper supply for the assembly of cytochrome c oxidase or complex IV (CIV). CIV is the terminal enzyme of the energy-transducing respiratory chain that transfers electrons from reduced cytochrome c to oxygen via 3 copper ions.1 SCO2 pathogenic variants were first identified in children with hypertrophic cardiomyopathy, often associated with developmental delay and lactic acidosis2 (Figure, A). SCO2 variants were then reported in children with Leigh syndrome3 and early-onset axonal neuropathy,4 possibly associated with cerebellar ataxia5 (Figure, A). Here, we report heterozygous missense SCO2 variants in a 48-year-old patient presenting with a complex neurologic and sensory phenotype comprising cerebellar ataxia, sensory neuronopathy, deafness, pigmentary retinopathy, and cataract

Homoplasmic deleterious MT-ATP6/8 mutations in adult patients

To address the frequency of complex V defects, we systematically sequenced MT-ATP6/8 genes in 512 consecutive patients. We performed functional analysis in muscle or fibroblasts for 12 out of 27 putative homoplasmic mutations and in cybrids for four. Fibroblasts, muscle and cybrids with known deleterious mutations underwent parallel analysis. It included oxidative phosphorylation spectrophotometric assays, western blots, structural analysis, ATP production, glycolysis and cell proliferation evaluation. We demonstrated the deleterious nature of three original mutations. Striking gradation in severity of the mutations consequences and differences between muscle, fibroblasts and cybrids implied a likely under-diagnosis of human complex V defects

Novel Phenotypes and Cardiac Involvement Associated With DNA2 Genetic Variants

International audienceObjectives: To report two novel DNA2 gene mutations causing early onset myopathy with cardiac involvement and late onset mitochondriopathy with rhabdomyolysis. Methods: We performed detailed clinical, muscle histopathology and molecular studies including mitochondrial gene NGS analysis in two patients (Patient 1 and 2), a mother and her son, belonging to a Mexican family, and a third sporadic French patient. Results: Patient 1 and 2 presented with an early onset myopathy associated with ptosis, velopharyngeal weakness, and cardiac involvement. Patient 3 presented rhabdomyolysis unmasking a mitochondrial disease characterized by a sensorineural hearing loss, ptosis, and lipomas. Muscle biopsies performed in all patients showed variable mitochondrial alterations. Patient 3 had multiple mtDNA deletion in his muscle. Genetic studies revealed a novel heterozygous frameshift mutation in DNA2 gene (c.2346delT p.Phe782Leufs*3) in P1 and P2, and a novel heterozygous missense mutation in DNA2 gene (c.578T>C p.Leu193Ser) in the P3. Conclusions: To date only few AD cases presenting either missense or truncating DNA2 variants have been reported. None of them presented with a cardiac involvement or rhabdomyolysis. Here we enlarge the genetic and phenotypic spectrum of DNA2-related mitochondrial disorders

Intérêt du séquençage combiné du génome mitochondrial et d’un panel ciblé de gènes nucléaires impliqués dans les maladies mitochondriales

International audienceThe molecular study of mitochondrial diseases, essential for diagnosis, is special due to the dual genetic origin of these pathologies: mitochondrial DNA and nuclear DNA. Complete mtDNA sequencing still remains the first line diagnostic test followed if negative, by resequencing panels of several hundred mitochondrially-encoded nuclear genes. This strategy, with an initial entire mtDNA sequencing, is currently justified by the presence of nuclear mitochondrial DNA sequences (NUMTs) in the nuclear genome. We designed a resequencing panel combining the mtDNA and 135 nuclear genes which was evaluated compared to the performances of the standard mtDNA sequencing. Method validation was performed on the reading depth and reproducibility of the results. Thirty patients were analyzed by both methods. We were able to demonstrate that NUMTs did not impact the mtDNA sequencing quality, as the identified variants and mutant loads were identical with the reference mtDNA sequencing method. Reading depths were higher than the recommendations of the MitoDiag French diagnostic network, for the entire mtDNA for muscle and for 70% of the mtDNA for blood. These results highlight the usefulness of combining both mtDNA and mitochondrially nuclear-encoded genes and thus obtain more complete results and faster turnaround time for mitochondrial disease patients.Le diagnostic moléculaire des maladies mitochondriales est complexe du fait de la double origine génétique de ces pathologies : ADN mitochondrial (ADNmt) et ADN nucléaire (ADNn). Le séquençage complet de l’ADNmt reste l’analyse de première intention complété si besoin par l’étude de l’ADNn. Cette stratégie avec un séquençage isolé de l’ADNmt se justifie par l’existence de pseudogènes mitochondriaux au niveau nucléaire. Nous avons élaboré un panel comprenant l’ADNmt et 135 gènes nucléaires que nous avons comparés au séquençage isolé de l’ADNmt. Trente patients ont été analysés par les deux méthodes. La validation de méthode a été faite sur la profondeur de lecture et la reproductibilité des résultats. Nous avons mis en évidence l’absence d’impact des pseudogènes sur la détection et la quantification de l’hétéroplasmie des variants de l’ADNmt. Les profondeurs sont supérieures aux recommandations du réseau pour l’intégralité de l’ADNmt pour le muscle et pour 70 % pour le sang. Ces résultats mettent en avant l’intérêt du séquençage commun de l’ADNmt et ADNn permettant l’obtention de résultats complets, dans un délai plus court

Les neurofilaments : un nouveau biomarqueur clé pour les cliniciens. Partie 2 : neurofilaments, un intérêt au-delà des maladies neurodégénératives

Neurofilaments (Nf) are proteins selectively expressed in the cytoskeleton of neurons, and their increase is a marker of neuronal damage. The potential utility of neurofilament light chain (NfL) has recently increased considerably, well beyond neurodegenerative diseases, due to analytical advances that allow measurement of their concentrations (even low ones) in cerebrospinal fluid and blood. This article completes the first part, in which we presented the interest of NfL in the context of neurodegenerative diseases. Here we focus our review on other clinical contexts of neurological injury (such as traumatic brain injury, multiple sclerosis, stroke, and cancer) and present the potential value of NfL assay in the management of these patients, for both diagnosis and prognosis. We also discuss the added value of the NfL assay compared to other biomarkers commonly used in the described clinical situations.Les neurofilaments (Nf) sont des protéines sélectivement exprimées dans le cytosquelette des neurones, dont l’augmentation est un marqueur de dommages neuronaux. L’utilité potentielle de la chaîne légère des neurofilaments (NfL) s’est récemment considérablement accrue, bien au-delà des maladies neurodégénératives, grâce aux progrès analytiques permettant de mesurer leurs niveaux (mêmes faibles) dans le liquide cérébro-spinal et le sang. Cet article complète la première partie, dans laquelle nous avions présenté l’intérêt des NfL dans le contexte des maladies neurodégénératives. Nous axons ici notre revue sur d’autres contextes cliniques de lésions neurologiques (tels que les traumatismes crâniens, la sclérose en plaques, les accidents vasculaires cérébraux et le cancer) et présentons l’intérêt potentiel du dosage des NfL pour la prise en charge de ces patients, tant au niveau diagnostique que pronostique. Nous discutons également de la plus-value du dosage des NfL par rapport aux autres biomarqueurs couramment utilisés dans les contextes cliniques décrits

Les neurofilaments : un nouveau biomarqueur clé pour les cliniciens. Partie 1 : intérêt des neurofilaments dans la prise en charge des maladies neurodégénératives

International audienceNeurological biomarkers are of great use for clinicians, as they can be used for numerous purposes: guiding clinical diagnosis, estimating prognosis, assessing disease stage and monitoring progression or response to treatment. This field of neurology has evolved considerably in recent years due to analytical improvements in assay methods, now allowing the detection of biomarkers not only in cerebrospinal fluid (CSF) but also in blood. This progress greatly facilitates the repeated quantification of biomarkers, the collection of blood being much less invasive than that of CSF. Among the various informative biomarkers of neurological disorders, neurofilaments light chains (NfL) have proven to be particularly attractive in many contexts, in particular for the diagnosis and prognosis of neurodegenerative diseases (which this review will present), but also in other contexts of neurological disorders (which will be detailed in part 2). We further address the added value of NfL compared to other biomarkers commonly used to monitor the diseases described in this review.Les biomarqueurs neurologiques sont d’une grande utilité, car ils peuvent être utilisés à de nombreuses fins : orienter le diagnostic clinique, estimer le pronostic, évaluer le stade de la maladie et surveiller la progression ou la réponse au traitement. Ce domaine de la neurologie a considérablement évolué ces dernières années grâce à l’amélioration des méthodes de dosage, permettant désormais la détection de biomarqueurs non seulement dans le liquide cérébro-spinal (LCS) mais aussi dans le sang. Ce progrès facilite la quantification répétée des biomarqueurs, le prélèvement de sang étant beaucoup moins invasif que celui du LCS. Parmi les différents biomarqueurs informatifs des troubles neurologiques, la chaîne légère des neurofilaments (NfL) s’est révélée particulièrement intéressante dans de nombreux contextes, notamment pour le diagnostic et le pronostic des maladies neurodégénératives (que cette revue présentera), mais aussi dans d’autres contextes de troubles neurologiques (qui seront détaillés dans la partie 2). La valeur ajoutée du NfL par rapport aux autres biomarqueurs couramment utilisés est analysée