Як наліт на язиці допомагає виявити хворобу Паркінсона на ранній стадії

Аналізуючи те, що знаходиться на поверхні язика, вчені виявили потужні ознаки для виявлення хвороби Паркінсона: жодних ін'єкцій, жодного сканування – лише простий мазок.

Дослідники з медичної школи Шанхайського університету Цзяотун (Китай) дослідили діагностичний потенціал зразків нальоту на язиці для раннього виявлення та моніторингу хвороби Паркінсона. У своєму дослідженні, опублікованому у Frontiers in Microbiology, зразки нальоту на язиці стали перспективним діагностичним інструментом для цього захворювання, що підкреслює участь мікробних спільнот та метаболічних сполук у патогенезі.

Вступ

Хвороба Паркінсона є другим за поширеністю нейродегенеративним захворюванням, що характеризується тремором у стані спокою, м’язовою ригідністю та уповільненістю рухів. У країнах з високим рівнем доходу захворюваність становить приблизно 14 випадків на 100 000 осіб.

Патогенез пов'язаний з мітохондріальною дисфункцією, оксидативним стресом, агрегацією білків, порушенням аутофагії та нейрозапаленням. Така складність патогенезу обмежує діагностичні та терапевтичні можливості.

Традиційні діагностичні методи вимагають забору спинномозкової рідини або крові, що є інвазивними процедурами, які можуть спричинити психоемоційний стрес, фінансове навантаження та ризик інфекції, а також є дорогими та пов'язаними зі складними протоколами.

Ці недоліки підкреслюють необхідність розробки зручніших, точніших та ранніх методів діагностики. Це дослідження було задумано саме з цією метою. Ідея виникла, коли вчені помітили характерний наліт на язиці у пацієнтів із хворобою Паркінсона — товстий, жирний шар, іноді з аномальним білим або жовтим відтінком.

Наліт на язиці є важливим об'єктом «візуальної діагностики» в традиційній китайській медицині. Зазвичай він містить суміш бактерій, епітеліальних клітин, слини, метаболітів крові та залишків їжі.

Аналіз нальоту на язиці привертає все більшу увагу в біомедичній галузі та використовується для діагностики захворювань ротової порожнини, шлунково-кишкового тракту та багатьох інших станів.

З огляду на простоту, неінвазивність, низький ризик та економічну ефективність мазка з язика, дослідники з Шанхайського університету Цзяотун провели аналіз складу для покращення діагностики та прогнозу хвороби Паркінсона.

Методологія

Вчені провели кількісний аналіз мікробіома та метаболічних сполук у зразках зубного нальоту на язиці у 36 пацієнтів із хворобою Паркінсона та 31 здорової особи.

Інтегруючи дані мікробіому та метаболоміки, вони мали на меті визначити надійні біомаркери, які могли б служити неінвазивними діагностичними інструментами та вказувати на нові терапевтичні мішені. Для оцінки прогностичної цінності виявлених маркерів була використана модель машинного навчання Random Forest.

Ключові результати

• Мікробіом: Аналіз зубного нальоту виявив значні відмінності у відносній чисельності кількох бактеріальних спільнот між пацієнтами та здоровими людьми контрольної групи, включаючи Firmicutes, Bacteroidetes та Actinobacteria. Ці спільноти можуть служити потенційними маркерами патофізіологічних змін при хворобі Паркінсона.
• Метаболоміка. У пацієнтів з хворобою Паркінсона було виявлено зниження рівня пальмітоїлетаноламіду в бляшках, а у пацієнтів з тяжкою формою інвалідності та легкими когнітивними порушеннями – зниження рівня карнітину. Пальмітоїлетаноламід – це ендогенний амід жирної кислоти, який широко вивчався при нейродегенеративних захворюваннях.
• Артефакт: Було виявлено підвищений рівень докозанаміду, але його вважали пов'язаним із зовнішнім забрудненням і не вважали надійним маркером.

Значимість дослідження

Дослідження виявило потенційний зв'язок між змінами складу мікробіоти та метаболічним профілем нальоту на язиці, що може суттєво впливати на патогенез та прогресування хвороби Паркінсона.

Візуалізація зубного нальоту раніше використовувалася для виявлення захворювань ротової порожнини та шлунково-кишкового тракту, ревматоїдного артриту, пневмонії, раку легенів, хронічної хвороби нирок, серцевих захворювань, остеопорозу та ішемічного інсульту. Поточне дослідження вперше зосереджується на складі змін зубного нальоту на язиці у пацієнтів із хворобою Паркінсона, пропонуючи молекулярне розуміння патогенезу.

Зміни в мікробіоті зубного нальоту були подібними до тих, що були зареєстровані у зразках калу пацієнтів із хворобою Паркінсона. Збір зубного нальоту з язика є зручнішим, чистішим та безпечнішим, ніж збір калу, що ще раз підкреслює переваги цього підходу.

З метаболічних змін найбільш значними були збільшення деяких екзогенних сполук та зменшення ендогенного пальмітоїлетаноланіду, що свідчить про вплив як зовнішніх, так і внутрішніх факторів на стан пацієнтів.

Зниження рівня пальмітоїлетаноламіду в бляшці робить його перспективним маркером для диференціації пацієнтів з хворобою Паркінсона та без неї. Пальмітоїлетаноламід синтезується нейронами та гліальними клітинами центральної нервової системи, підтримує цілісність кишкового бар'єра, зменшує запалення та біль, а також регулює енергетичний обмін.

Карнітин також важливий: його зниження у пацієнтів з пізніми стадіями та легкими когнітивними порушеннями підтверджує раніше описані нейропротекторні та когнітивно-покращувальні властивості.

Обмеження та перспективи

Дослідження є попереднім і базується на невеликій вибірці, тому потрібна валідація у більших когортних дослідженнях.

Модель випадкового лісу продемонструвала майже 89% точність у розрізненні пацієнтів з хворобою Паркінсона та здорових учасників, що підтверджує діагностичний потенціал метаболічного профілювання бляшок.

Загалом, результати підкреслюють потенціал нальоту на язиці як неінвазивного, економічно ефективного інструменту для діагностики та моніторингу хвороби Паркінсона. Однак, для підтвердження клінічної корисності цих маркерів необхідні подальші масштабні дослідження.