Ako povlak na jazyku pomáha včas odhaliť Parkinsonovu chorobu

Analýzou toho, čo sa nachádza na povrchu jazyka, vedci objavili silné indície na odhalenie Parkinsonovej choroby: žiadne injekcie, žiadne skenovanie – len jednoduchý výter.

Výskumníci z lekárskej fakulty Univerzity Jiao Tong v Číne skúmali diagnostický potenciál vzoriek povlaku z jazyka pre včasnú detekciu a monitorovanie Parkinsonovej choroby. V ich štúdii publikovanej v časopise Frontiers in Microbiology sa vzorky povlaku z jazyka ukázali ako sľubný diagnostický nástroj pre toto ochorenie, pričom zdôrazňujú zapojenie mikrobiálnych spoločenstiev a metabolických zlúčenín do patogenézy.

Úvod

Parkinsonova choroba je druhé najčastejšie neurodegeneratívne ochorenie, ktoré sa vyznačuje pokojovým tremorom, svalovou rigiditou a spomalením pohybu. V krajinách s vysokými príjmami je výskyt približne 14 prípadov na 100 000 ľudí.

Patogenéza je spojená s mitochondriálnou dysfunkciou, oxidačným stresom, agregáciou proteínov, poruchou autofágie a neurozápalom. Takáto komplexnosť patogenézy obmedzuje diagnostické a terapeutické možnosti.

Tradičné diagnostické metódy vyžadujú odber mozgovomiechového moku alebo krvi, čo sú invazívne postupy, ktoré môžu spôsobiť psychoemocionálny stres, finančnú záťaž a riziko infekcie a sú tiež drahé a spojené so zložitými protokolmi.

Tieto nedostatky zdôrazňujú potrebu vývoja pohodlnejších, presnejších a skorších diagnostických metód. Táto štúdia bola koncipovaná s týmto cieľom. Nápad vznikol, keď si vedci všimli charakteristický povlak na jazyku u pacientov s Parkinsonovou chorobou – hrubú, mastnú vrstvu, niekedy s abnormálnym bielym alebo žltým odtieňom.

Povlak na jazyku je dôležitým objektom „vizuálnej diagnostiky“ v tradičnej čínskej medicíne. Zvyčajne obsahuje zmes baktérií, epitelových buniek, slín, krvných metabolitov a zvyškov jedla.

Analýza povlaku na jazyku si v biomedicínskej oblasti získava čoraz väčšiu pozornosť a používa sa na diagnostiku ochorení ústnej dutiny, gastrointestinálnych ochorení a mnohých ďalších stavov.

Vzhľadom na jednoduchosť, neinvazívnosť, nízke riziko a nákladovú efektívnosť výteru z jazyka vykonali výskumníci zo Šanghajskej univerzity Jiaotong analýzu zloženia s cieľom zlepšiť diagnostiku a prognózu Parkinsonovej choroby.

Metodika

Vedci vykonali kvantitatívnu analýzu mikrobiómu a metabolických zlúčenín vo vzorkách plaku na jazyku od 36 pacientov s Parkinsonovou chorobou a 31 zdravých jedincov.

Integráciou údajov z mikrobiómu a metabolomiky sa ich cieľom stalo identifikovať spoľahlivé biomarkery, ktoré by mohli slúžiť ako neinvazívne diagnostické nástroje a poukázať na nové terapeutické ciele. Na posúdenie prediktívnej hodnoty identifikovaných markerov bol použitý model strojového učenia Random Forest.

Kľúčové výsledky

• Mikrobióm: Analýza plaku odhalila významné rozdiely v relatívnom zastúpení niekoľkých bakteriálnych spoločenstiev medzi pacientmi a zdravými kontrolami, vrátane Firmicutes, Bacteroidetes a Actinobacteria. Tieto spoločenstvá môžu slúžiť ako potenciálne markery patofyziologických zmien pri Parkinsonovej chorobe.
• Metabolomika. U pacientov s Parkinsonovou chorobou sa v plaku zistili znížené hladiny palmitoyletanolamidu a u pacientov s pokročilým postihnutím a miernou kognitívnou poruchou znížené hladiny karnitínu. Palmitoyletanolamid je endogénny amid mastnej kyseliny, ktorý bol široko študovaný pri neurodegeneratívnych ochoreniach.
• Artefakt: Zistené boli zvýšené hladiny dokosanamidu, ale boli považované za dôsledky vonkajšej kontaminácie a neboli považované za spoľahlivý marker.

Význam štúdie

Štúdia identifikovala potenciálnu súvislosť medzi zmenami v zložení mikrobioty a metabolickým profilom povlaku na jazyku, čo môže významne ovplyvniť patogenézu a progresiu Parkinsonovej choroby.

Zobrazovanie plaku sa už predtým používalo na detekciu ochorení ústnej dutiny a gastrointestinálneho traktu, reumatoidnej artritídy, zápalu pľúc, rakoviny pľúc, chronického ochorenia obličiek, srdcových ochorení, osteoporózy a ischemickej cievnej mozgovej príhody. Súčasná štúdia sa po prvýkrát zameriava na zloženie zmien plaku na jazyku u pacientov s Parkinsonovou chorobou a ponúka molekulárny pohľad na patogenézu.

Zmeny v mikrobiote plaku boli podobné zmenám hláseným vo vzorkách stolice od pacientov s Parkinsonovou chorobou. Zber plaku z jazyka je pohodlnejší, čistejší a bezpečnejší ako zber stolice, čo ďalej zdôrazňuje výhody tohto prístupu.

Z metabolických zmien boli najvýznamnejšie zvýšenie niektorých exogénnych zlúčenín a zníženie endogénneho palmitoyletanolamidu, čo naznačuje vplyv vonkajších aj vnútorných faktorov na stav pacientov.

Pokles palmitoyletanolamidu v plaku z neho robí sľubný marker na rozlíšenie pacientov s Parkinsonovou chorobou a bez nej. Palmitoyletanolamid je syntetizovaný neurónmi a gliovými bunkami centrálneho nervového systému, udržiava integritu črevnej bariéry, znižuje zápal a bolesť a reguluje energetický metabolizmus.

Dôležitý je aj karnitín: jeho pokles u pacientov s neskorými štádiami a miernou kognitívnou poruchou potvrdzuje predtým opísané neuroprotektívne a kognitívne funkcie zlepšujúce vlastnosti.

Obmedzenia a perspektívy

Štúdia je predbežná a založená na malej vzorke, preto je potrebná validácia vo väčších kohortových štúdiách.

Model Random Forest preukázal takmer 89 % presnosť pri rozlišovaní medzi pacientmi s Parkinsonovou chorobou a zdravými účastníkmi, čo potvrdzuje diagnostický potenciál metabolického profilovania plakov.

Celkovo výsledky zdôrazňujú potenciál povlaku na jazyku ako neinvazívneho a nákladovo efektívneho nástroja na diagnostiku a monitorovanie Parkinsonovej choroby. Na potvrdenie klinickej užitočnosti týchto markerov sú však potrebné ďalšie rozsiahle štúdie.