Viral etiology and cytokine responses of infections leading to febrile seizures
Hautala, Maria (2024-11-15)
© University of Oulu, 2024. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited. © Oulun yliopisto, 2024. Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202410116271
Kuvaus
Tiivistelmä
The exact pathomechanism of febrile seizures (FSs) is unknown but it is thought to involve host-related and pathogen-related factors. Most of the episodes occur during respiratory viral infections. Virus-induced cytokine release is thought to play a central role in the pathomechanism, because cytokines can induce hyperexcitability which can lead to seizures.
In a cohort study of 1899 pediatric emergency room (ER) patients from January 2013 to September 2017, we compared the distribution of respiratory viruses in children with FSs, divided in age-stratified groups with that in other ER patients. We found that coronaviruses OC43, 229E and NL63 and influenza A and B caused relatively more FS-related ER-visits than other respiratory viruses. In an embedded case-control study, we found that the febrile response in children with FSs remained stronger during inpatient care than that in the age- and respiratory virus-matched controls.
In our controlled follow-up study, we compared the levels of 12 serum cytokines following the patients’ first FSs, during febrile episodes without FSs, following recurrent FSs and during healthy periods, as well as between children with FSs and control group. 251 children with first FSs participated in the study, of which 17 children with recurrent FSs completed the study protocol. Serum cytokine interleukin-1 receptor antagonist (IL-1RA) was higher in children with FSs following the first FSs than during febrile episodes without FSs and healthy periods in the same individuals. IL-1RA was also higher in patients with FSs following first and recurrent FSs compared with febrile controls. There was no difference in the IL-1RA between the febrile episodes without FSs and febrile controls.
Finally, we studied serum cytokine high mobility group box 1 (HMGB1) in a controlled follow-up study with 122 children with FSs, including 18 children who had recurrent seizures and completed the study protocol. HMGB1 was lower in children with recurrent FSs following first FSs compared with febrile control children matched by age and sex. We did not find any other differences between the groups nor different types of FSs. In our update of a previous meta-analysis of HMGB1 the differences were only significant in studies conducted in East Asian populations.
The pathomechanism of FSs involves modifiable pathogen-related and host-related factors.
Kuumekouristusten tarkka syntymekanismi on tuntematon. Sen ajatellaan sisältävän yksilönsisäisiä ja ulkoisia tekijöitä. Suurin osa kuumekouristuksista tapahtuu virusperäisen hengitystieinfektion aikana. Virus voi aiheuttaa sytokiinivasteen, jonka aiheuttama hermosolujen yliviritystila voi laukaista kouristuksen.
Kohorttitutkimuksemme sisälsi 1899 lastentautien päivystyksessä hoidettua potilasta tammikuusta 2013 syyskuuhun 2017. Tutkimuksessa vertailtiin hengitystievirusten jakaumia kuumekouristajilla ja muilla päivystyspotilailla ikäryhmittäin. Koronavirukset OC43, 229E ja NL63 sekä influenssa A ja B aiheuttivat muita hengitystieviruksia suhteellisesti enemmän kuumekouristukseen liittyviä päivystyskäyntejä. Lisäksi havaitsimme tutkimuksen tapaus-verrokki-osiossa, että kuumekouristajien kuumevaste säilyi sairaalahoidon aikana korkeampana kuin ikä- ja virusvakioiduilla verrokeilla.
Kontrolloidussa seurantatutkimuksessa vertailtiin 12 sytokiinin seerumipitoisuuksia kuumekouristajilla ensikouristuksen jälkeen, kuume-episodissa, johon ei liittynyt kouristusta, uudelleenkouristuksen jälkeen ja lapsen ollessa terve. Vertailimme myös kuumekouristajia verrokkiryhmään. Tutkimukseen osallistui 251 kuumekouristajaa, joista 17 uudelleenkouristajaa kävi kaikki seurantakäynnit. Seerumin sytokiineista interleukiini-1-reseptoriantagonistin (IL-1RA) taso oli korkeampi kuumekouristajilla ensikouristuksen jälkeen kuin kuume-episodeissa, joihin ei liittynyt kouristusta tai lapsen ollessa terve. IL-1RA-taso oli korkeampi sekä ensimmäisten että uusivien kuumekouristusten jälkeen verrattaessa verrokkiryhmään. Kuume-episodeissa, joihin ei liittynyt kouristuksia, eroa ei löytynyt.
Viimeiseksi tutkimme seerumin sytokiinin high mobility group box 1 (HMGB1) -pitoisuuksia kuumekouristajilla. Kontrolloituun seurantatutkimukseen osallistui 122 ensikouristajaa, joista 18 uudelleenkouristajaa kävi kaikki seurantakäynnit. HMGB1 oli matalampi uudelleenkouristajilla ensikouristuksen jälkeen verrattaessa arvoja verrokkiryhmään. Muita eroja ryhmien välillä ei ollut. HMGB1-taso ei vaihdellut erityyppisissä kuumekouristuksissa. Täydensimme aiemman meta-analyysin tuloksillamme, jolloin kävi ilmi, että merkitseviä eroja oli ainoastaan aasialaisissa populaatioissa tehdyissä tutkimuksissa.
Kuumekouristusten syntymekanismi sisältää muokkauskelpoisia taudinaiheuttajaan liittyviä ja yksilönsisäisiä tekijöitä.
Original papers
-
Hautala, M., Arvila, J., Pokka, T., Mikkonen, K., Koskela, U., Helander, H., Glumoff, V., Rantala, H., & Tapiainen, T. (2021). Respiratory viruses and febrile response in children with febrile seizures: A cohort study and embedded case-control study. Seizure, 84, 69–77. https://doi.org/10.1016/j.seizure.2020.11.007 https://doi.org/10.1016/j.seizure.2020.11.007
-
Hautala, M. K., Helander, H. M., Pokka, T. M.-L., Koskela, U. V., Rantala, H. M. J., Uhari, M. K., Korkiamäki, T. J., Glumoff, V., & Mikkonen, K. H. (2023). Recurrent febrile seizures and serum cytokines: A controlled follow-up study. Pediatric Research, 93(6), 1574–1581. https://doi.org/10.1038/s41390-022-02282-7 https://doi.org/10.1038/s41390-022-02282-7
-
Hautala, M. K., Mikkonen, K. H., Pokka, T. M. L., Rannikko, S. K., Koskela, U. V., Rantala, H. M. J., Uhari, M. K., Glumoff, V., & Helander, H. M. (2024). Serum HMGB1 in febrile seizures. Epilepsy Research, 203, 107381. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2024.107381 https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2024.107381
Osajulkaisut
-
Hautala, M., Arvila, J., Pokka, T., Mikkonen, K., Koskela, U., Helander, H., Glumoff, V., Rantala, H., & Tapiainen, T. (2021). Respiratory viruses and febrile response in children with febrile seizures: A cohort study and embedded case-control study. Seizure, 84, 69–77. https://doi.org/10.1016/j.seizure.2020.11.007 https://doi.org/10.1016/j.seizure.2020.11.007
-
Hautala, M. K., Helander, H. M., Pokka, T. M.-L., Koskela, U. V., Rantala, H. M. J., Uhari, M. K., Korkiamäki, T. J., Glumoff, V., & Mikkonen, K. H. (2023). Recurrent febrile seizures and serum cytokines: A controlled follow-up study. Pediatric Research, 93(6), 1574–1581. https://doi.org/10.1038/s41390-022-02282-7 https://doi.org/10.1038/s41390-022-02282-7
-
Hautala, M. K., Mikkonen, K. H., Pokka, T. M. L., Rannikko, S. K., Koskela, U. V., Rantala, H. M. J., Uhari, M. K., Glumoff, V., & Helander, H. M. (2024). Serum HMGB1 in febrile seizures. Epilepsy Research, 203, 107381. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2024.107381 https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2024.107381
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [38840]