Forscher der University of Missouri School of Medicine haben herausgefunden, wie obstruktive Schlafapnoe (OSA) die Profile von Immunzellen im Blut verändert, was zu einer einzigartigen zellulären Signatur führt, die obstruktive Schlafapnoe bei Kindern genau erkennen kann.
OSA betrifft 22 Millionen Menschen in den USA, darunter auch Kinder. Mehr als 10 % aller Kinder schnarchen gewöhnlich, ein charakteristisches Symptom einer möglichen OSA, aber nur eines von vier bis fünf schnarchenden Kindern leidet tatsächlich an Schlafapnoe. OSA bei Kindern ist mit einem höheren Risiko für kognitive, verhaltensbezogene, metabolische und kardiovaskuläre Komplikationen bei Kindern verbunden. Der Goldstandard für die Diagnose ist eine Schlafstudie namens Polysomnographie (PSG), die Gehirnströme, Blutsauerstoffgehalt, Herzfrequenz, Atmung, Augen- und Beinbewegungen überwacht. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass ein Bluttest auch eine präzise Methode zur Diagnose von OSA bieten kann.
Unsere Forschung hat ergeben, dass OSA Veränderungen in der Vielfalt der Immunzellen im Körper hervorruft, die uns vor schädlichen Viren, Bakterien und Krankheiten schützen. Diese Veränderungen führen zu einer einzigartigen Gensignatur, die verwendet werden kann, um OSA mit extrem hoher Präzision zu diagnostizieren.“
Rene Cortese, PhD, Assistenzprofessor, Abteilung für Kindergesundheit und Abteilung für Geburtshilfe, Gynäkologie und Frauengesundheit
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Das Team von Cortese sammelte Zellproben von 11 Kindern, bei denen OSA durch PSG diagnostiziert wurde, und 11 anderen asymptomatischen gesunden Kindern ohne OSA. Mithilfe eines Prozesses namens Einzelzell-Transkriptionsprofilierung in Kombination mit herkömmlicher Genexpressionsanalyse entdeckte das Team, dass die OSA-Patienten einen Rückgang des Prozentsatzes von T-Helfer-Immunzellen aufwiesen. Diese Patienten zeigten auch erhöhte Werte von cMonozytenzellen, einer Art weißer Blutkörperchen, und eine höhere Anzahl von atypischen B-Zellen, den Produzenten von Antikörpern, die Bakterien und Viren bekämpfen.
„Basierend auf diesen Erkenntnissen haben wir eine molekulare Signatur identifiziert, die aus 32 Genen besteht, die Kinder mit OSA von Kindern ohne Schlafapnoe mit hoher Präzision unterscheiden“, sagte Cortese. „Dann haben wir dieses Signaturarray in einer anderen und viel größeren Gruppe von nichtschnarchenden und schnarchenden Kindern getestet, bei denen die Genexpression mit einer weniger komplexen Technologie bewertet wurde. Dennoch konnte die Signatur mit mehr als 95%iger Genauigkeit identifizieren, bei welchen Kindern OSA war anwesend.“
„Dies ist eine vielversprechende Entdeckung, die eine zukünftige Validierung erfordert, um die Leistung dieser Gensignatur zu bewerten und den Nutzen dieser Signatur in der Klinik zu bestätigen“, sagte Cortese.
Neben Cortese gehören zu den Autoren der Studie die MU-Kollegen Leila Kheirandish-Gozal, MD, Direktorin des Child Health Research Institute; David Gozal, MD, der Marie M. und Harry L. Smith Stiftungslehrstuhl für Kindergesundheit; Kylie Cataldo, Forschungsspezialistin; und Justin Hummel, Institut für Datenwissenschaft und Informatik.
Quelle:
Universität von Missouri-Kolumbien
Referenz:
Cortese, R., et al. (2022) Einzelzell-RNAseq deckt zelluläre Heterogenität auf und liefert eine Signatur für pädiatrische Schlafapnoe. European Respiratory Journal. doi.org/10.1183/13993003.01465-2022.
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