Studying biomarkers of oxidative stress in Egyptian children with methylmalonic and propionic acidemia /
Maha Ahmed Abd elbaky Abdallah,
Studying biomarkers of oxidative stress in Egyptian children with methylmalonic and propionic acidemia / دراسة دلالات الٳجهاد التأكسدي عند الأطفال المصريين المصابين بتحمض الدم بواسطة حمضي الميثيل مالونيك و البروبيونيك by Maha Ahmed Abd elbaky Abdallah ; Supervision Dr. Mohamed Shehata Abdallah, Dr. Mohamed Abd Elmonem Mohamed Ibrahim, Dr. Marian Yousry Girgis. - 112 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
أ Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 93 -111.
Background: Methyl malonic acidemia (MMA) and Propionic acidemia (PA) are rare autosomal recessive inborn errors of metabolism presenting in infancy with episodes of metabolic acidosis that can lead to early mortality and significant morbidity. Oxidative stress is thought to be a major pathological aspect in the pathogenesis of different organic acidemias including both MMA and PA.
Objectives: To study the clinical utility of new biomarkers of oxidative stress, such as fibroblast growth factor 21 (FGF21) and growth differentiation factor 15 (GDF15) and correlate their levels with established biomarkers of oxidative stress such as reduced glutathione (GSH) and reduced/oxidized (GSH/GSSG) glutathione ratio in Egyptian patients with MMA and PA.
Methods: 20 pediatric patients diagnosed with either MMA (n=19) or PA (n=1) recruited at the neurometabolic clinic, Cairo University Children's Hospital. Patients ages were 5.63 ± 3.65 years, and 7 patients (35%) were males while 13 (65%) were females. Thirty age and sex matched healthy controls were further recruited. Total glutathione, GSH, FGF21 and GDF15 were assayed for both patients and controls.
Results: Total and reduced glutathione were significantly reduced in MMA and PA patients compared to controls (P <0.001 for both), while FGF21 and GDF15 were significantly elevated (P = 0.045 and <0.001, respectively). The correlation of the values of both biomarkers with different clinical and laboratory parameters were mostly non-significant. GDF15 had a better performance compared to FGF21 in the ROC curve analysis separating MMA & PA patients from controls; AUC=0.805 and 0.668, respectively; however, both had lower AUC values when compared to GSH (AUC=0.988) and GSH/GSSG ratio (AUC=1).
Conclusions: Biomarkers of oxidative stress were significantly altered in the studied cohort of organic acidemia pediatric patients denoting that impaired redox status is a significant cellular mechanism of damage in organic acidemias, particularly MMA. Since GDF15 and FGF21 are more stable during storage and easier to assay, we recommend their use as potential screening and therapeutic monitoring biomarkers for MMA. تعتبرأمراض الأحماض العضوية هي مجموعة من الاضطرابات الوراثية. وتشمل تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك و حمض البروبيونيك. بناء على نتائج دراسة مبدئية حديثة نسبة حدوث تحمض الدم بين الأطفال المصريين حديثي الولادة بحمض الميثيل مالونيك [1: 12,500] ، وحمض البروبيونيك [1: 25,000]. تم وصف FGF21و GDF15 على أنها منظمات التمثيل الغذائي الخلوي.
هذه دراسة أجريت على مجموعتين 20 مريضا تم تشخيص إصابتهم بتحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك او حمض البروبيونيك في مستشفى أبو الريش - طب الأطفال بجامعة القاهرة في الفترة من يناير 2022 إلى أكتوبر 2023 و 30 طفلا صحيحا. تهدف الدراسة إلى وصف أعراض المرض والاختبارات المعملية لمرضي تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك (عدد = 19) وحمض البروبيونيك (عدد= 1) في مجموعة مصرية من المرضى و علاقته بدلالات الٳجهاد التأكسدي.
تراوحت أعمار المرضى بين 2.9 و 7.2 سنة و يتراوح عمر ظهور الأعراض من 5.7 ±5 أشهر. تم توثيق نسبة زواج الأقارب في المرضى في 75% من مجتمع الدراسة و 45% لديهم حالات مماثلة بين الأشقاء.
بعد جمع عينات الدم ، تم عمل الاختبارات التالية الجلوتاثيون الكلي والمختزل ، FGF21وGDF15 بين المجموعتين المشاركتين في الدراسة .
كشفت الدراسة المقارنة بين المجموعتين عن زيادة كبيرة في البولينا والكرياتينين و AST في مجموعة المرضي مقارنة بالأطفال الاصحاء كما انخفض الهيموجلوبين بشكل ملحوظ في مجموعة المرضى مقارنة بالأطفال الاصحاء.
في الدراسة الحالية ، وجد أن مستوي FGF21 و GDF15 أعلى في مرضى تحمض الدم .في حين أن نسبة الجلوتاثيون الكلي والمختزل اقل مقارنة بالاطفال الاسوياء.
كان الأداء الحيوي لل GSH والGSH/GSSG أفضل من المؤشرات الجديدة GDF15 وFGF21 والتي تم تحديدها بواسطة تحليل منحنى ROC وكان الأداء الحبوي لـ GDF15 أفضل من FGF21. كان لكل من المؤشرات الحيوية GDF15 وFGF21 أداء مقبول وبالتالي يوصي باستخدامها كمؤشرات حيوية سريرية لدى مرضى تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك و حمض البروبيونيك.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Pathology
الباثولوجيا
Methyl malonic acidemia Propionic acidemia Oxidative stress biomarkers
616.07
Studying biomarkers of oxidative stress in Egyptian children with methylmalonic and propionic acidemia / دراسة دلالات الٳجهاد التأكسدي عند الأطفال المصريين المصابين بتحمض الدم بواسطة حمضي الميثيل مالونيك و البروبيونيك by Maha Ahmed Abd elbaky Abdallah ; Supervision Dr. Mohamed Shehata Abdallah, Dr. Mohamed Abd Elmonem Mohamed Ibrahim, Dr. Marian Yousry Girgis. - 112 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
أ Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 93 -111.
Background: Methyl malonic acidemia (MMA) and Propionic acidemia (PA) are rare autosomal recessive inborn errors of metabolism presenting in infancy with episodes of metabolic acidosis that can lead to early mortality and significant morbidity. Oxidative stress is thought to be a major pathological aspect in the pathogenesis of different organic acidemias including both MMA and PA.
Objectives: To study the clinical utility of new biomarkers of oxidative stress, such as fibroblast growth factor 21 (FGF21) and growth differentiation factor 15 (GDF15) and correlate their levels with established biomarkers of oxidative stress such as reduced glutathione (GSH) and reduced/oxidized (GSH/GSSG) glutathione ratio in Egyptian patients with MMA and PA.
Methods: 20 pediatric patients diagnosed with either MMA (n=19) or PA (n=1) recruited at the neurometabolic clinic, Cairo University Children's Hospital. Patients ages were 5.63 ± 3.65 years, and 7 patients (35%) were males while 13 (65%) were females. Thirty age and sex matched healthy controls were further recruited. Total glutathione, GSH, FGF21 and GDF15 were assayed for both patients and controls.
Results: Total and reduced glutathione were significantly reduced in MMA and PA patients compared to controls (P <0.001 for both), while FGF21 and GDF15 were significantly elevated (P = 0.045 and <0.001, respectively). The correlation of the values of both biomarkers with different clinical and laboratory parameters were mostly non-significant. GDF15 had a better performance compared to FGF21 in the ROC curve analysis separating MMA & PA patients from controls; AUC=0.805 and 0.668, respectively; however, both had lower AUC values when compared to GSH (AUC=0.988) and GSH/GSSG ratio (AUC=1).
Conclusions: Biomarkers of oxidative stress were significantly altered in the studied cohort of organic acidemia pediatric patients denoting that impaired redox status is a significant cellular mechanism of damage in organic acidemias, particularly MMA. Since GDF15 and FGF21 are more stable during storage and easier to assay, we recommend their use as potential screening and therapeutic monitoring biomarkers for MMA. تعتبرأمراض الأحماض العضوية هي مجموعة من الاضطرابات الوراثية. وتشمل تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك و حمض البروبيونيك. بناء على نتائج دراسة مبدئية حديثة نسبة حدوث تحمض الدم بين الأطفال المصريين حديثي الولادة بحمض الميثيل مالونيك [1: 12,500] ، وحمض البروبيونيك [1: 25,000]. تم وصف FGF21و GDF15 على أنها منظمات التمثيل الغذائي الخلوي.
هذه دراسة أجريت على مجموعتين 20 مريضا تم تشخيص إصابتهم بتحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك او حمض البروبيونيك في مستشفى أبو الريش - طب الأطفال بجامعة القاهرة في الفترة من يناير 2022 إلى أكتوبر 2023 و 30 طفلا صحيحا. تهدف الدراسة إلى وصف أعراض المرض والاختبارات المعملية لمرضي تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك (عدد = 19) وحمض البروبيونيك (عدد= 1) في مجموعة مصرية من المرضى و علاقته بدلالات الٳجهاد التأكسدي.
تراوحت أعمار المرضى بين 2.9 و 7.2 سنة و يتراوح عمر ظهور الأعراض من 5.7 ±5 أشهر. تم توثيق نسبة زواج الأقارب في المرضى في 75% من مجتمع الدراسة و 45% لديهم حالات مماثلة بين الأشقاء.
بعد جمع عينات الدم ، تم عمل الاختبارات التالية الجلوتاثيون الكلي والمختزل ، FGF21وGDF15 بين المجموعتين المشاركتين في الدراسة .
كشفت الدراسة المقارنة بين المجموعتين عن زيادة كبيرة في البولينا والكرياتينين و AST في مجموعة المرضي مقارنة بالأطفال الاصحاء كما انخفض الهيموجلوبين بشكل ملحوظ في مجموعة المرضى مقارنة بالأطفال الاصحاء.
في الدراسة الحالية ، وجد أن مستوي FGF21 و GDF15 أعلى في مرضى تحمض الدم .في حين أن نسبة الجلوتاثيون الكلي والمختزل اقل مقارنة بالاطفال الاسوياء.
كان الأداء الحيوي لل GSH والGSH/GSSG أفضل من المؤشرات الجديدة GDF15 وFGF21 والتي تم تحديدها بواسطة تحليل منحنى ROC وكان الأداء الحبوي لـ GDF15 أفضل من FGF21. كان لكل من المؤشرات الحيوية GDF15 وFGF21 أداء مقبول وبالتالي يوصي باستخدامها كمؤشرات حيوية سريرية لدى مرضى تحمض الدم بواسطة حمض الميثيل مالونيك و حمض البروبيونيك.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Pathology
الباثولوجيا
Methyl malonic acidemia Propionic acidemia Oxidative stress biomarkers
616.07