Kā mēles pārklājums palīdz agrīni identificēt Parkinsona slimību

Analizējot mēles virsmas saturu, zinātnieki ir atklājuši spēcīgas norādes Parkinsona slimības atklāšanai: nav nepieciešamas injekcijas, nav skenēšanas — tikai vienkārša uztriepe.

Pētnieki no Šanhajas Dzjao Tungas Universitātes Medicīnas skolas Ķīnā ir pētījuši mēles pārklājuma paraugu diagnostisko potenciālu Parkinsona slimības agrīnai atklāšanai un uzraudzībai. Viņu pētījumā, kas publicēts žurnālā " Frontiers in Microbiology", mēles pārklājuma paraugi ir izrādījušies kā daudzsološs slimības diagnostikas rīks, izceļot mikrobu kopienu un vielmaiņas savienojumu iesaistīšanos patogenezē.

Ievads

Parkinsona slimība ir otra izplatītākā neirodeģeneratīvā slimība, kam raksturīgs miera stāvokļa trīce, muskuļu stīvums un kustību lēnums. Valstīs ar augstiem ienākumiem saslimstības biežums ir aptuveni 14 gadījumi uz 100 000 iedzīvotāju.

Patoģenēze ir saistīta ar mitohondriju disfunkciju, oksidatīvo stresu, olbaltumvielu agregāciju, autofāgijas traucējumiem un neiroiekaisumu. Šāda patoģenēzes sarežģītība ierobežo diagnostikas un terapijas iespējas.

Tradicionālās diagnostikas metodes prasa cerebrospinālā šķidruma vai asiņu savākšanu, kas ir invazīvas procedūras, kuras var izraisīt psihoemocionālu stresu, finansiālu slogu un infekcijas risku, kā arī ir dārgas un saistītas ar sarežģītiem protokoliem.

Šie trūkumi izceļ nepieciešamību izstrādāt ērtākas, precīzākas un agrīnākas diagnostikas metodes. Šis pētījums tika iecerēts, paturot prātā šo mērķi. Ideja radās, kad zinātnieki pamanīja raksturīgu mēles pārklājumu pacientiem ar Parkinsona slimību — biezu, taukainu slāni, dažreiz ar patoloģisku baltu vai dzeltenu nokrāsu.

Mēles aplikums ir svarīgs "vizuālās diagnostikas" objekts tradicionālajā ķīniešu medicīnā. Tas parasti satur baktēriju, epitēlija šūnu, siekalu, asins metabolītu un pārtikas atlieku maisījumu.

Mēles pārklājuma analīze iegūst arvien lielāku uzmanību biomedicīnas jomā un tiek izmantota mutes dobuma slimību, kuņģa-zarnu trakta slimību un daudzu citu stāvokļu diagnosticēšanai.

Ņemot vērā mēles uztriepes vienkāršību, neinvazīvumu, zemo risku un izmaksu efektivitāti, Šanhajas Dzjaotunas universitātes pētnieki veica sastāva analīzi, lai uzlabotu Parkinsona slimības diagnostiku un prognozi.

Metodoloģija

Zinātnieki veica kvantitatīvu mikrobioma un vielmaiņas savienojumu analīzi mēles aplikuma paraugos no 36 pacientiem ar Parkinsona slimību un 31 veselam indivīdam.

Integrējot mikrobioma un metabolomikas datus, viņi centās identificēt uzticamus biomarķierus, kas varētu kalpot kā neinvazīvi diagnostikas rīki un norādīt uz jauniem terapeitiskiem mērķiem. Lai novērtētu identificēto marķieru paredzamo vērtību, tika izmantots Random Forest mašīnmācīšanās modelis.

Galvenie rezultāti

• Mikrobioms: Plākšņu analīze atklāja būtiskas atšķirības vairāku baktēriju kopienu relatīvajā daudzumā starp pacientiem un veseliem kontroles dalībniekiem, tostarp Firmicutes, Bacteroidetes un Actinobacteria. Šīs kopienas varētu kalpot kā potenciāli Parkinsona slimības patofizioloģisko izmaiņu marķieri.
• Metabolomika. Parkinsona slimības pacientiem tika konstatēts samazināts palmitoiletiololamīda līmenis aplikumos un samazināts karnitīna līmenis pacientiem ar progresējošu invaliditāti un viegliem kognitīviem traucējumiem. Palmitoiletiololamīds ir endogēns taukskābju amīds, kas ir plaši pētīts neirodeģeneratīvo slimību gadījumā.
• Artefakts: Tika konstatēts paaugstināts dokozanamīda līmenis, taču tas tika uzskatīts par ārēja piesārņojuma izraisītu un netika uzskatīts par uzticamu marķieri.

Pētījuma nozīme

Pētījumā tika identificēta potenciāla saikne starp izmaiņām mikrobiotas sastāvā un mēles apvalka vielmaiņas profilu, kas var būtiski ietekmēt Parkinsona slimības patogenezi un progresēšanu.

Plākšņu attēlveidošana iepriekš ir izmantota mutes dobuma un kuņģa-zarnu trakta slimību, reimatoīdā artrīta, pneimonijas, plaušu vēža, hroniskas nieru slimības, sirds slimību, osteoporozes un išēmiska insulta atklāšanai. Pašreizējais pētījums pirmo reizi koncentrējas uz mēles plākšņu izmaiņu sastāvu pacientiem ar Parkinsona slimību, piedāvājot molekulāru ieskatu patogenēzē.

Plākšņu mikrobiotas izmaiņas bija līdzīgas tām, kas tika ziņotas par Parkinsona slimības pacientu fekāliju paraugiem. Mēles plākšņu savākšana ir ērtāka, tīrāka un drošāka nekā fekāliju savākšana, kas vēl vairāk uzsver šīs pieejas priekšrocības.

No vielmaiņas izmaiņām visnozīmīgākās bija dažu eksogēnu savienojumu palielināšanās un endogēnā palmitoiletiolamoīda samazināšanās, kas norāda gan uz ārējo, gan iekšējo faktoru ietekmi uz pacientu stāvokli.

Palmitoiletiolamoīda līmeņa samazināšanās plāksnē padara to par daudzsološu marķieri pacientu ar Parkinsona slimību un bez tās diferenciācijai. Palmitoiletiolamoīdu sintezē centrālās nervu sistēmas neironi un gliālās šūnas, tas uztur zarnu barjeras integritāti, mazina iekaisumu un sāpes, kā arī regulē enerģijas metabolismu.

Svarīgs ir arī karnitīns: tā samazināšanās pacientiem ar vēlīnām stadijām un viegliem kognitīviem traucējumiem apstiprina iepriekš aprakstītās neiroprotektīvās un kognitīvi uzlabojošās īpašības.

Ierobežojumi un perspektīvas

Pētījums ir provizorisks un balstīts uz nelielu izlases lielumu, tāpēc ir nepieciešama validācija lielākos kohortas pētījumos.

Random Forest modelis uzrādīja gandrīz 89% precizitāti, atšķirot Parkinsona slimības pacientus no veseliem dalībniekiem, apstiprinot plāksnīšu metabolisma profilēšanas diagnostisko potenciālu.

Kopumā rezultāti uzsver mēles pārklājuma potenciālu kā neinvazīvam, rentablam rīkam Parkinsona slimības diagnosticēšanai un uzraudzībai. Tomēr ir nepieciešami turpmāki plaša mēroga pētījumi, lai apstiprinātu šo marķieru klīnisko lietderību.