Plasma chitotriosidase enzyme activity as a novel therapeutic monitor for cysteamine treatment in nephropathic cystinosis: A retrospective validation study.

BACKGROUND: Cystine-depleting therapy in nephropathic cystinosis is currently monitored via the white blood cell cystine assay, although its application and usefulness are limited by practical and technical issues. Therefore, alternative biomarkers that are widely available, more economical and less technically demanding, while reliably reflecting long-term adherence to cysteamine treatment, are desirable. Recently, we proposed chitotriosidase enzyme activity as a potential novel biomarker for the therapeutic monitoring of cysteamine treatment in cystinosis. In this study, we aimed to validate our previous findings and to confirm the value of chitotriosidase in the management of cystinosis therapy. MATERIALS & METHODS: A retrospective study was conducted on 12 patients treated at the National Institutes of Health Clinical Center and followed up for at least 2 years. Plasma chitotriosidase enzyme activity was correlated with corresponding clinical and biochemical data. RESULTS: Plasma chitotriosidase enzyme activity significantly correlated with WBC cystine levels, cysteamine total daily dosage and a Composite compliance score. Moreover, plasma chitotriosidase was a significant independent predictor for WBC cystine levels, and cut-off values were established in both non-kidney transplanted and kidney transplanted cystinosis patients to distinguish patients with a good versus poor compliance with cysteamine treatment. Our observations are consistent with those of our previous study and validate our findings. CONCLUSIONS: Chitotriosidase enzyme activity is a valid potential alternative biomarker for monitoring cysteamine treatment in nephropathic cystinosis patients. SYNOPSIS: Chitotriosidase enzyme activity is a valid potential alternative biomarker for monitoring cysteamine treatment in nephropathic cystinosis patients.

Chitinases as a potential diagnostic and prognostic biomarker for amyotrophic lateral sclerosis: a systematic review and meta-analysis.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease characterized by the degeneration of motor neurons, and there is currently a lack of reliable diagnostic biomarkers. This meta-analysis aimed to evaluate CHIT1, CHI3L1, and CHI3L2 levels in the cerebrospinal fluid (CSF) or blood and their diagnostic potential in ALS patients. A systematic, comprehensive search was performed of peer-reviewed English-language articles published before April 1, 2023, in PubMed, Scopus, Embase, Cochrane Library, and Web of Science. After a thorough screening, 13 primary articles were included, and their chitinases-related data were extracted for systematic review and meta-analysis. In ALS patients, the CSF CHIT1 levels were significantly elevated compared to controls with healthy control (HC) (SMD, 1.92; 95% CI, 0.78 - 3.06; P < 0.001). CHIT1 levels were elevated in the CSF of ALS patients compared to other neurodegenerative diseases (ONDS) control (SMD, 0.74; 95% CI, 0.22 - 1.27; P < 0.001) and exhibited an even more substantial increase when compared to ALS-mimicking diseases (AMDS) (SMD, 1.15; 95% CI, 0.35 - 1.94, P < 0.001). Similarly, the CSF CHI3L1 levels were significantly higher in ALS patients compared to HC (SMD, 3.16; 95% CI, 1.26 - 5.06, P < 0.001). CHI3L1 levels were elevated in the CSF of ALS patients compared to ONDS (SMD, 0.75; 95% CI, 0.32 - 1.19; P = 0.017) and exhibited a more pronounced increase when compared to AMDS (SMD, 1.92; 95% CI, 0.41 - 3.42; P < 0.001). The levels of CSF chitinases in the ALS patients showed a significant increase, supporting the role of CSF chitinases as diagnostic biomarkers for ALS.

Impact of serum chitotriosidase activity on tuberculosis treatment response: single center study from Serbia.

BACKGROUND: The aim of our study was to investigate serum chitotriosidase level in tuberculosis patients, its relationship with microbiological and clinical parameters, and response to treatment. MATERIALS AND METHODS: This longitudinal panel study included 149 patients with confirmed TB disease. Serum chitotriosidase activity was measured at the beginning and the end of treatment. Factors associated with chitotriosidase activity were explored using univariate and multivariable logistic regression analysis. RESULTS: Out of 149 study participants, 71(47.7%) were female. The mean age was 53.0 (SD = 18.2). Majority of cases were new 118(79.2), predominantly 145 (97.3%) having pulmonary tuberculosis. More than half of the patients were sputum smear positive 91 (61.1%) while culture positive in 146 (98%) of them. According to radiological findings, cavitary lesions were found in 92 (63.4%) patients. Anti TB treatment was associated with significant decrease in serum chitotriosidase level (< 0.001). New TB treatment (OR = 4.41%;95% CI = 1.20-9.89), and cavitary lesions (OR = 3.86;95%CI = 0,59-26.57) were found to be significantly associated with decrease of chitotriosidase activity. CONCLUSIONS: The results of our study showed that serum chitotriosidase values are strong biomarkers for starting anti TB treatment and for treatment monitoring, since decrease in serum chitotriosidase level can predict favorable treatment response in patients with tuberculosis. Further studies are needed to explore these, and other factors associated with chitotriosidase activity among tuberculosis patients.

Actividad de la chitotriosidasa plasmatica en pacientes argentinos con enfermedad de Gaucher, diversas lisosomopatias y en otras metabolopatias geneticas / Plasma chitotriosidase activity in Argentinean patients with Gaucher disease, various lysosomal diseases and other inherited metabolic disorders

Recientemente, una marcada y aparente específica elevación de la actividad de la chitotriosidasa plasmática (Ch-PI) fue demostrada en pacientes con Enfermedad de Gaucher (EG) Tipo 1 (Mc Kusick 230800); este indicador bioquímico contribuiría además, en la detección de la patología y en la valoración de la terapia de suplementación enzimática (TSE). Datos subsecuentes sugirieron que el incremento de la Ch-PI también era marcador de otras patologías de atesoramiento lisosomal (PAL), aunque las actividades fueron menores que los valores más bajos de la EG Tipo 1. Aquí presentamos nuestra experiencia en la investigación de la actividad de la Ch-PI en una población argentina distribuida en tres grupos: a) 25 controles sanos; b) individuos relacionados con la EG: 3 pacientes con EG Tipo 1, 3 heterocigotas obligadas y 1 pacientes con una variante atípica de EG; c) 42 pacientes con precisa definición nosológica de una Enfermedad metabólica Hereditaria (EMH) y 5 pacientes presumibles de padecer una PAL aunque sin confirmación enzimática. La actividad de la metilumbelliferil tri-N-acetilchitotriosa hidrolasa fue de 600-2000 veces mayor en la plasma de las pacientes con EG Tipo 1 respecto del valor medio normal autóctono (17 nmoles/min/ml; rango de 6-60, 4 nmoles/min/ml); en el paciente con EG atípica el incremento de la Ch-PI fue alrededor de 100 veces. El efecto de la TSE en 2 de las pacientes con EG Tipo 1, una de forma moderada y la otra severa, se manifestaron con un descenso del 50 por ciento de la actividad de la Ch-PI a los 10 meses de tratamiento a la dosis de 30 U/kg/mes de alglucerase. En las heterocigotas obligadas de EG Tipo 1 y en la del Tipo 2 como asimismo en el grupo de pacientes con diferentes EMH, la actividad de la Ch-PI resultó normal. Una deficiencia total de la Ch-PI se demostró en el 8 por ciento de los controles sanos y un 10,6 por ciento en el grupo patológico. La relación entre el incremento de varios cientos de veces de la Ch-PI uy la fisiopatología de la EG no está elucidada como tampoco los posibles efectos de la relativamente común deficiencia de la enzima en el ser humano. La demostración del rol de la enzima en la degradación de patógenos contentivos de chitina, la purificación y clonación de cADN de la enzima, abren interesantes aspectos a investigar en este nuevo capítulo de la genética médica.

Estimación de la frecuencia de heterocigotes de la enfermedad de Sandhoff en una población Argentina de alto riesgo: asignación predictiva del genotipo mediante un análisis estadístico / Estimation of the frecuency of heterozygotes in Sandhoff disease in an Argentine population of high risk: predictive assignment of the genotype through a statistical analysis

En trabajos preliminares hemos evidenciado una alta frecuencia de la Enfermedad de Sandhoff (ES), deficiencia génica de la actividad hidrolítica de la hexosaminidasa (Hex) en sus dos mayores isoenzimas Hex A y Hex B, en niños criollos de un semi-aislado geográfico de la Argentina. La presente comunicación se refiere a la estimación de la proporción de portadores del gen anormal entre 1400 escolares de la zona mediante la determinación con sustratos artificiales de la Hex Total y Hex B Sérica. Los valores de las actividades enzimáticas de 32 heterocigotos testigos, 15 de ellos obligados (padres), sirvieron de patrón de referencia autóctono para la detección de 71 heterocigotos de la muestra problema (4,93%). Los límites de confidencia del 99% determinaron que la proporción de los heterocigotos en la población estaba en el intervalo 0,0346-0,0636 o sea 1 portador por cada 16 a 29 habitantes de la región, resultado similar a la heterocigosis calculada según la ley de Hardy-Weinberg (1:14 a 1:26). El análisis estadístico de las dos variables empleadas (Hex Total y Hex B) de los subgrupos referenciales homocigotos normales y heterocigotos testigos, permitió la elaboración de una función discriminante cuadrática (FDC) capaz de discernir, con alta probabilidad, entre un genotipo mutado y otro normal. Los datos obtenidos indican una heterocigosis de ES exepcionalmente alta en la población de riesgo y coherente con la frecuencia de homocigotos enfermos reconocidos, otorgándose fundamento a un programa preventivo a nivel regional. Entre tanto, la FDC elaborada provee un recurso eficaz y práctivo de asesoramiento individual, sobre todo en el ámbito clínico vinculado al problema