Jak nalot na języku pomaga wcześnie wykryć chorobę Parkinsona

Analizując powierzchnię języka, naukowcy odkryli skuteczne wskazówki pozwalające wykryć chorobę Parkinsona: nie potrzeba żadnych zastrzyków, żadnych skanów – wystarczy prosty wymaz.

Naukowcy z Wydziału Medycznego Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju w Chinach zbadali potencjał diagnostyczny próbek nalotu z języka we wczesnym wykrywaniu i monitorowaniu choroby Parkinsona. W swoim badaniu, opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Microbiology, próbki nalotu z języka okazały się obiecującym narzędziem diagnostycznym w tej chorobie, podkreślając udział społeczności mikrobiologicznych i związków metabolicznych w patogenezie.

Wstęp

Choroba Parkinsona jest drugą najczęstszą chorobą neurodegeneracyjną, charakteryzującą się drżeniem spoczynkowym, sztywnością mięśni i spowolnieniem ruchowym. W krajach o wysokich dochodach zapadalność wynosi około 14 przypadków na 100 000 osób.

Patogeneza jest związana z dysfunkcją mitochondriów, stresem oksydacyjnym, agregacją białek, zaburzeniami autofagii i neurozapaleniem. Taka złożoność patogenezy ogranicza możliwości diagnostyczne i terapeutyczne.

Tradycyjne metody diagnostyczne wymagają pobrania płynu mózgowo-rdzeniowego lub krwi, co jest procedurą inwazyjną, mogącą powodować stres psychoemocjonalny, obciążenie finansowe i ryzyko infekcji; ponadto jest kosztowna i wiąże się ze skomplikowanymi protokołami.

Te niedociągnięcia podkreślają potrzebę opracowania wygodniejszych, dokładniejszych i szybszych metod diagnostycznych. Niniejsze badanie zostało zainicjowane właśnie z myślą o tym celu. Pomysł zrodził się, gdy naukowcy zauważyli charakterystyczny nalot na języku u pacjentów z chorobą Parkinsona – grubą, tłustą warstwę, czasami o nienormalnym białym lub żółtym zabarwieniu.

Nalot na języku jest ważnym obiektem „diagnostyki wzrokowej” w tradycyjnej medycynie chińskiej. Zazwyczaj zawiera mieszankę bakterii, komórek nabłonka, śliny, metabolitów krwi i resztek jedzenia.

Analiza nalotu na języku cieszy się coraz większym zainteresowaniem w biomedycynie i jest wykorzystywana do diagnozowania chorób jamy ustnej, chorób układu pokarmowego i wielu innych schorzeń.

Biorąc pod uwagę prostotę, nieinwazyjność, niskie ryzyko i opłacalność wymazu z języka, naukowcy z Uniwersytetu Jiaotong w Szanghaju przeprowadzili analizę składu w celu udoskonalenia diagnostyki i prognozowania choroby Parkinsona.

Metodologia

Naukowcy przeprowadzili ilościową analizę mikrobiomu i związków metabolicznych w próbkach płytki nazębnej języka pobranych od 36 pacjentów z chorobą Parkinsona i 31 zdrowych osób.

Integrując dane mikrobiomu i metabolomiki, naukowcy dążyli do zidentyfikowania wiarygodnych biomarkerów, które mogłyby służyć jako nieinwazyjne narzędzia diagnostyczne i wskazywać nowe cele terapeutyczne. Aby ocenić wartość predykcyjną zidentyfikowanych markerów, wykorzystano model uczenia maszynowego Random Forest.

Kluczowe wyniki

• Mikrobiom: Analiza płytki nazębnej ujawniła istotne różnice w względnej liczebności kilku społeczności bakteryjnych między pacjentami a zdrowymi osobami kontrolnymi, w tym Firmicutes, Bacteroidetes i Actinobacteria. Społeczności te mogą stanowić potencjalne markery zmian patofizjologicznych w chorobie Parkinsona.
• Metabolomika. Obniżone poziomy palmitoiloetanoloamidu stwierdzono w blaszce miażdżycowej u pacjentów z chorobą Parkinsona, a obniżone poziomy karnityny u pacjentów z zaawansowaną niepełnosprawnością i łagodnymi zaburzeniami funkcji poznawczych. Palmitoiloetanoloamid to endogenny amid kwasu tłuszczowego, który był szeroko badany w chorobach neurodegeneracyjnych.
• Artefakt: Wykryto podwyższony poziom dokozanamidu, jednak uznano, że jest to spowodowane zanieczyszczeniem zewnętrznym i nie jest to wiarygodny marker.

Znaczenie badania

Badanie wykazało potencjalny związek między zmianami w składzie mikrobiomu a profilem metabolicznym nalotu na języku, co może mieć istotny wpływ na patogenezę i postęp choroby Parkinsona.

Obrazowanie płytki nazębnej było wcześniej wykorzystywane do wykrywania chorób jamy ustnej i przewodu pokarmowego, reumatoidalnego zapalenia stawów, zapalenia płuc, raka płuc, przewlekłej choroby nerek, chorób serca, osteoporozy i udaru niedokrwiennego. Po raz pierwszy obecne badanie koncentruje się na składzie zmian płytki nazębnej języka u pacjentów z chorobą Parkinsona, oferując molekularny wgląd w patogenezę.

Zmiany w mikrobiomie płytki nazębnej były podobne do tych obserwowanych w próbkach kału pobranych od pacjentów z chorobą Parkinsona. Pobieranie płytki nazębnej z języka jest wygodniejsze, czystsze i bezpieczniejsze niż pobieranie kału, co dodatkowo podkreśla korzyści płynące z tego podejścia.

Spośród zmian metabolicznych najbardziej znaczącym było zwiększenie stężenia niektórych związków egzogennych i zmniejszenie stężenia endogennego palmitoiloetanoloamidu, co wskazuje na wpływ zarówno czynników zewnętrznych, jak i wewnętrznych na stan pacjentów.

Spadek stężenia palmitoiloetanoloamidu w blaszce miażdżycowej czyni go obiecującym markerem różnicującym pacjentów z chorobą Parkinsona i bez niej. Palmitoiloetanoloamid jest syntetyzowany przez neurony i komórki glejowe ośrodkowego układu nerwowego, utrzymuje integralność bariery jelitowej, zmniejsza stan zapalny i ból oraz reguluje metabolizm energetyczny.

Ważne jest także to, że karnityna zmniejsza swój wpływ na pacjentów w zaawansowanym stadium choroby i z łagodnymi zaburzeniami funkcji poznawczych, co potwierdza opisane wcześniej właściwości neuroprotekcyjne i wspomagające funkcje poznawcze.

Ograniczenia i perspektywy

Badanie ma charakter wstępny i zostało przeprowadzone na małej próbie, dlatego konieczna jest jego walidacja w większych badaniach kohortowych.

Model losowego lasu wykazał blisko 89% dokładność w odróżnianiu pacjentów z chorobą Parkinsona od osób zdrowych, co potwierdza potencjał diagnostyczny profilowania metabolizmu blaszki miażdżycowej.

Podsumowując, wyniki wskazują na potencjał nalotu na języku jako nieinwazyjnego i niedrogiego narzędzia do diagnozowania i monitorowania choroby Parkinsona. Konieczne są jednak dalsze badania na dużą skalę, aby potwierdzić kliniczną użyteczność tych markerów.