Hogyan segít a nyelv bevonata a Parkinson-kór korai felismerésében?

A nyelv felszínének elemzésével a tudósok hatékony jeleket fedeztek fel a Parkinson-kór kimutatására: nincsenek injekciók, nincsenek ultrahangok – csak egy egyszerű mintavétel.

A kínai Sanghaji Jiao Tong Egyetem Orvostudományi Karának kutatói a nyelv bevonatmintáinak diagnosztikai potenciálját vizsgálták a Parkinson-kór korai felismerésében és monitorozásában. A Frontiers in Microbiology folyóiratban megjelent tanulmányukban a nyelv bevonatminták ígéretes diagnosztikai eszköznek bizonyultak a betegség kimutatásában, kiemelve a mikrobiális közösségek és az anyagcsere-vegyületek szerepét a patogenezisben.

Bevezetés

A Parkinson-kór a második leggyakoribb neurodegeneratív rendellenesség, amelyet nyugalmi remegés, izommerevség és mozgáslassúság jellemez. A magas jövedelmű országokban az előfordulási gyakorisága körülbelül 14 eset 100 000 főre vetítve.

A patogenezis összefüggésben áll a mitokondriális diszfunkcióval, az oxidatív stresszel, a fehérjeaggregációval, az autofágia károsodásával és a neuroinflammációval. A patogenezis ilyen összetettsége korlátozza a diagnosztikai és terápiás lehetőségeket.

A hagyományos diagnosztikai módszerek agy-gerincvelői folyadék vagy vérvételt igényelnek, amelyek invazív beavatkozások, pszicho-emocionális stresszt, anyagi terhet és fertőzésveszélyt okozhatnak, ráadásul drágák és összetett protokollokhoz kapcsolódnak.

Ezek a hiányosságok rávilágítanak arra, hogy szükség van kényelmesebb, pontosabb és korai diagnosztikai módszerek kifejlesztésére. Ezt a tanulmányt ezzel a céllal alkották meg. Az ötlet akkor merült fel, amikor a tudósok észrevették a Parkinson-kóros betegek nyelvén található jellegzetes bevonatot – egy vastag, zsíros réteget, néha rendellenes fehér vagy sárga árnyalattal.

A nyelv bevonata a hagyományos kínai orvoslás „vizuális diagnosztikai” fontos tárgya. Általában baktériumok, hámsejtek, nyál, vér metabolitjai és ételmaradékok keverékét tartalmazza.

A nyelv bevonatának elemzése egyre nagyobb figyelmet kap a biomedicinális területen, és szájüregi betegségek, gyomor-bélrendszeri betegségek és számos más állapot diagnosztizálására használják.

Figyelembe véve a nyelvváladék egyszerűségét, non-invazív jellegét, alacsony kockázatát és költséghatékonyságát, a Sanghaji Jiaotong Egyetem kutatói összetételi elemzést végeztek a Parkinson-kór diagnózisának és prognózisának javítása érdekében.

Módszertan

A tudósok kvantitatív elemzést végeztek a mikrobiom és az anyagcsere-vegyületek tekintetében 36 Parkinson-kóros beteg és 31 egészséges egyén nyelvi plakk mintáiban.

A mikrobiom és a metabolomikai adatok integrálásával olyan megbízható biomarkerek azonosítását célozták meg, amelyek nem invazív diagnosztikai eszközként szolgálhatnak, és új terápiás célpontokra mutathatnak. Az azonosított markerek prediktív értékének felmérésére egy Random Forest gépi tanulási modellt alkalmaztak.

Főbb eredmények

• Mikrobiom: A plakk-analízis jelentős különbségeket mutatott ki számos bakteriális közösség relatív abundanciájában a betegek és az egészséges kontrollcsoport között, beleértve a Firmicutes, Bacteroidetes és Actinobacteriumokat. Ezek a közösségek a Parkinson-kór patofiziológiai változásainak potenciális markereiként szolgálhatnak.
• Metabolomika. Parkinson-kóros betegek plakkjában csökkent palmitoil-etanolamid szintet, előrehaladott fogyatékossággal élő és enyhe kognitív károsodásban szenvedő betegeknél pedig csökkent karnitin szintet találtak. A palmitoil-etanolamid egy endogén zsírsavamid, amelyet széles körben vizsgáltak neurodegeneratív betegségekben.
• Műhiba: Emelkedett dokozanamidszintet észleltek, de ezt külső szennyeződésnek tulajdonították, és nem tekintették megbízható markernek.

A tanulmány jelentősége

A tanulmány potenciális összefüggést azonosított a mikrobiota-összetétel változásai és a nyelv bevonatának metabolikus profilja között, ami jelentősen befolyásolhatja a Parkinson-kór patogenezisét és progresszióját.

A plakk képalkotást korábban már alkalmazták szájüregi és gyomor-bélrendszeri betegségek, reumatoid artritisz, tüdőgyulladás, tüdőrák, krónikus vesebetegség, szívbetegség, csontritkulás és ischaemiás stroke kimutatására. A jelenlegi tanulmány első alkalommal a Parkinson-kóros betegek nyelvi plakkváltozásainak összetételére összpontosít, molekuláris betekintést nyújtva a patogenezisbe.

A plakk-mikrobiota változásai hasonlóak voltak a Parkinson-kóros betegek székletmintáinál jelentettekhez. A nyelvről történő plakkgyűjtés kényelmesebb, tisztább és biztonságosabb, mint a székletgyűjtés, ami tovább hangsúlyozza ennek a megközelítésnek az előnyeit.

Az anyagcsere-változások közül a legjelentősebb egyes exogén vegyületek szintjének emelkedése és az endogén palmitoil-etanolamid szintjének csökkenése volt, ami a külső és belső tényezők betegek állapotára gyakorolt hatását egyaránt jelzi.

A palmitoil-etanolamid plakkban való csökkenése ígéretes markerré teszi a Parkinson-kóros és nem Parkinson-kóros betegek megkülönböztetésében. A palmitoil-etanolamidot a központi idegrendszer neuronjai és gliasejtjei szintetizálják, fenntartja a bélbarrier épségét, csökkenti a gyulladást és a fájdalmat, valamint szabályozza az energia-anyagcserét.

A karnitin szintén fontos: csökkenése a késői stádiumú és enyhe kognitív károsodásban szenvedő betegeknél megerősíti a korábban leírt neuroprotektív és kognitív funkciókat fokozó tulajdonságokat.

Korlátozások és kilátások

A tanulmány előzetes és kis mintán alapul, ezért nagyobb kohorszvizsgálatokban validálásra van szükség.

A Random Forest modell közel 89%-os pontosságot mutatott a Parkinson-kóros betegek és az egészséges résztvevők megkülönböztetésében, megerősítve a plakk-metabolikus profilalkotás diagnosztikai potenciálját.

Összességében az eredmények rávilágítanak a nyelv bevonatának lehetőségére, mint nem invazív, költséghatékony eszközre a Parkinson-kór diagnosztizálásában és monitorozásában. Azonban további nagyszabású vizsgálatokra van szükség ezen markerek klinikai hasznosságának megerősítéséhez.