Untargeted metabolomics and infrared ion spectroscopy identify biomarkers for pyridoxine-dependent epilepsy
Notice bibliographique
Résumé
BackgroundPyridoxine-dependent epilepsy (PDE-ALDH7A1) is an inborn error of lysine catabolism that presents with refractory epilepsy in newborns. Biallelic ALDH7A1 variants lead to deficiency of α-aminoadipic semialdehyde dehydrogenase/antiquitin, resulting in accumulation of piperideine-6-carboxylate (P6C), and secondary deficiency of the important cofactor pyridoxal-5'-phosphate (PLP, active vitamin B6) through its complexation with P6C. Vitamin B6 supplementation resolves epilepsy in patients, but intellectual disability may still develop. Early diagnosis and treatment, preferably based on newborn screening, could optimize long-term clinical outcome. However, no suitable PDE-ALDH7A1 newborn screening biomarkers are currently available.MethodsWe combined the innovative analytical methods untargeted metabolomics and infrared ion spectroscopy to discover and identify biomarkers in plasma that would allow for PDE-ALDH7A1 diagnosis in newborn screening.ResultsWe identified 2S,6S-/2S,6R-oxopropylpiperidine-2-carboxylic acid (2-OPP) as a PDE-ALDH7A1 biomarker, and confirmed 6-oxopiperidine-2-carboxylic acid (6-oxoPIP) as a biomarker. The suitability of 2-OPP as a potential PDE-ALDH7A1 newborn screening biomarker in dried bloodspots was shown. Additionally, we found that 2-OPP accumulates in brain tissue of patients and Aldh7a1-knockout mice, and induced epilepsy-like behavior in a zebrafish model system.ConclusionThis study has opened the way to newborn screening for PDE-ALDH7A1. We speculate that 2-OPP may contribute to ongoing neurotoxicity, also in treated PDE-ALDH7A1 patients. As 2-OPP formation appears to increase upon ketosis, we emphasize the importance of avoiding catabolism in PDE-ALDH7A1 patients.FundingSociety for Inborn Errors of Metabolism for Netherlands and Belgium (ESN), United for Metabolic Diseases (UMD), Stofwisselkracht, Radboud University, Canadian Institutes of Health Research, Dutch Research Council (NWO), and the European Research Council (ERC).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».