Cum ajută învelișul limbii să identifice precoce boala Parkinson

Analizând ceea ce se află la suprafața limbii, oamenii de știință au descoperit indicii puternice pentru detectarea bolii Parkinson: fără injecții, fără scanări - doar un simplu tampon.

Cercetătorii de la Facultatea de Medicină a Universității Jiao Tong din Shanghai, China, au explorat potențialul diagnostic al probelor de înveliș al limbii pentru detectarea și monitorizarea precoce a bolii Parkinson. În studiul lor, publicat în Frontiers in Microbiology, probele de înveliș al limbii s-au dovedit a fi un instrument promițător de diagnostic pentru această boală, evidențiind implicarea comunităților microbiene și a compușilor metabolici în patogeneză.

Introducere

Boala Parkinson este a doua cea mai frecventă afecțiune neurodegenerativă, caracterizată prin tremor de repaus, rigiditate musculară și lentoarea mișcărilor. În țările cu venituri mari, incidența este de aproximativ 14 cazuri la 100.000 de persoane.

Patogeneza este asociată cu disfuncție mitocondrială, stres oxidativ, agregare proteică, afectare a autofagiei și neuroinflamație. O astfel de complexitate a patogenezei limitează opțiunile diagnostice și terapeutice.

Metodele tradiționale de diagnostic necesită recoltarea de lichid cefalorahidian sau sânge, care sunt proceduri invazive ce pot provoca stres psiho-emoțional, povară financiară și risc de infecție, fiind totodată costisitoare și asociate cu protocoale complexe.

Aceste deficiențe evidențiază necesitatea dezvoltării unor metode de diagnostic mai convenabile, precise și timpurii. Acest studiu a fost conceput având în vedere acest obiectiv. Ideea a apărut atunci când oamenii de știință au observat un strat caracteristic pe limbă la pacienții cu boala Parkinson - un strat gros, gras, uneori cu o nuanță anormală albă sau galbenă.

Învelișul limbii este un obiect important al „diagnosticului vizual” în medicina tradițională chineză. De obicei, acesta conține un amestec de bacterii, celule epiteliale, salivă, metaboliți din sânge și resturi alimentare.

Analiza învelișului limbii câștigă din ce în ce mai multă atenție în domeniul biomedical și este utilizată pentru diagnosticarea bolilor orale, a bolilor gastrointestinale și a multor alte afecțiuni.

Având în vedere simplitatea, caracterul neinvaziv, riscul redus și eficiența din punct de vedere al costurilor utilizării tamponului lingual, cercetătorii de la Universitatea Jiaotong din Shanghai au efectuat o analiză compozițională pentru a îmbunătăți diagnosticul și prognosticul bolii Parkinson.

Metodologie

Oamenii de știință au efectuat o analiză cantitativă a microbiomului și a compușilor metabolici din probele de placă linguală de la 36 de pacienți cu boala Parkinson și 31 de persoane sănătoase.

Prin integrarea datelor microbiomului și metabolomice, aceștia au urmărit să identifice biomarkeri fiabili care ar putea servi ca instrumente de diagnostic neinvazive și ar putea indica noi ținte terapeutice. Pentru a evalua valoarea predictivă a markerilor identificați, a fost utilizat un model de învățare automată Random Forest.

Rezultate cheie

• Microbiom: Analiza plăcii a relevat diferențe semnificative în abundența relativă a mai multor comunități bacteriene între pacienți și grupul de control sănătos, inclusiv Firmicutes, Bacteroidetes și Actinobacteria. Aceste comunități pot servi ca potențiali markeri ai modificărilor fiziopatologice în boala Parkinson.
• Metabolomică. Niveluri scăzute de palmitoiletanolamidă au fost constatate în placă la pacienții cu Parkinson și niveluri scăzute de carnitină la pacienții cu dizabilitate avansată și insuficiență cognitivă ușoară. Palmitoiletanolamida este o amidă endogenă a acidului gras care a fost studiată pe scară largă în bolile neurodegenerative.
• Artefact: Au fost detectate niveluri crescute de docosanamidă, dar s-a considerat că se datorează contaminării externe și nu au fost considerate un marker fiabil.

Semnificația studiului

Studiul a identificat o potențială legătură între modificările compoziției microbiotei și profilul metabolic al învelișului limbii, care ar putea influența semnificativ patogeneza și progresia bolii Parkinson.

Imagistica plăcii a fost utilizată anterior pentru detectarea bolilor orale și gastrointestinale, a artritei reumatoide, a pneumoniei, a cancerului pulmonar, a bolilor cronice de rinichi, a bolilor de inimă, a osteoporozei și a accidentului vascular cerebral ischemic. Pentru prima dată, studiul actual se concentrează pe compoziția modificărilor plăcii linguale la pacienții cu boala Parkinson, oferind informații moleculare despre patogeneză.

Modificările microbiotei plăcii au fost similare cu cele raportate pentru probele fecale de la pacienții cu Parkinson. Colectarea plăcii de pe limbă este mai convenabilă, mai curată și mai sigură decât colectarea fecalelor, subliniind în continuare beneficiile acestei abordări.

Dintre modificările metabolice, cele mai semnificative au fost creșterea unor compuși exogeni și scăderea palmitoiletanolamidei endogene, indicând influența atât a factorilor externi, cât și a celor interni asupra stării pacienților.

Scăderea nivelului de palmitoiletanolamidă din placă o face un marker promițător pentru diferențierea pacienților cu și fără boala Parkinson. Palmitoiletanolamida este sintetizată de neuronii și celulele gliale ale sistemului nervos central, menține integritatea barierei intestinale, reduce inflamația și durerea și reglează metabolismul energetic.

Carnitina este, de asemenea, importantă: scăderea acesteia la pacienții cu stadii avansate și insuficiență cognitivă ușoară confirmă proprietățile neuroprotectoare și de îmbunătățire cognitivă descrise anterior.

Limitări și perspective

Studiul este preliminar și se bazează pe un eșantion mic, așadar este necesară validarea în studii de cohortă mai mari.

Modelul Random Forest a demonstrat o precizie de aproape 89% în discriminarea între pacienții cu Parkinson și participanții sănătoși, confirmând potențialul diagnostic al profilării metabolice a plăcii.

Per ansamblu, rezultatele evidențiază potențialul acoperirii limbii ca instrument neinvaziv și rentabil pentru diagnosticarea și monitorizarea bolii Parkinson. Cu toate acestea, sunt necesare studii suplimentare la scară largă pentru a confirma utilitatea clinică a acestor markeri.