Pathophysiology of acute encephalopathy focucing on inflammation and mitochondrial dysfunction

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18353
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Tomioka Kazumi 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60792017)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: acute encephalopathy / cytokines / children / mitochondrial disorders / inflammation / febrile seizure

Outline of Final Research Achievements

Acute encephalopathy, which is mainly caused by viral infections in children, is a disease that can leave severe brain damage in otherwise healthy infants, but the pathogenesis of the disease is not well understood and treatment is not yet established. In this study, we measured biomarkers related to inflammation and mitochondrial function, such as cytokines and GDF-15, in serum and CSF of patients with acute encephalopathy to elucidate the pathophysiology of acute encephalopathy. The results showed that these markers were elevated in acute encephalopathy compared to the reference values. The study suggested the involvement of inflammation and mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of acute encephalopathy.

Free Research Field

Neurology

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

急性脳症は生来健康であった乳幼児が神経学的後遺症や重度の場合には脳死といわれる状態に陥ることがある疾患である。本邦では年間700人の発症があると推定されているがその病態は未解明で治療法も未確立であるため、病態解明と治療法確立が急務である。本研究では炎症とミトコンドリア機能障害に関連するバイオマーカーが発症早期に時間単位でダイナミックに変化していることを明らかにした。急性脳症の病態に炎症とミトコンドリア障害が関与していることが示唆され、抗炎症治療やミトコンドリア機能障害に対する介入は治療において有望なアプローチとなりうる可能性がある。