Kuidas keelekate aitab Parkinsoni tõbe varakult tuvastada

Keele pinnal olevat ainet analüüsides on teadlased avastanud võimsaid vihjeid Parkinsoni tõve avastamiseks: pole vaja süstida ega skaneerida – piisab lihtsast tampooniproovist.

Shanghai Jiao Tongi ülikooli meditsiinikooli teadlased Hiinas on uurinud keelekatte proovide diagnostilist potentsiaali Parkinsoni tõve varajaseks avastamiseks ja jälgimiseks. Nende uuringus, mis avaldati ajakirjas Frontiers in Microbiology, on keelekatte proovid osutunud paljulubavaks haiguse diagnostiliseks vahendiks, rõhutades mikroobikoosluste ja ainevahetusühendite osalemist patogeneesis.

Sissejuhatus

Parkinsoni tõbi on teine levinuim neurodegeneratiivne häire, mida iseloomustab puhkeseisundi treemor, lihasjäikus ja liigutuste aeglus. Kõrge sissetulekuga riikides on esinemissagedus ligikaudu 14 juhtu 100 000 inimese kohta.

Patogenees on seotud mitokondriaalse düsfunktsiooni, oksüdatiivse stressi, valkude agregatsiooni, autofaagia kahjustuse ja neuroinflammatsiooniga. Selline patogeneesi keerukus piirab diagnostilisi ja terapeutilisi võimalusi.

Traditsioonilised diagnostilised meetodid nõuavad tserebrospinaalvedeliku või vere kogumist, mis on invasiivsed protseduurid, mis võivad põhjustada psühho-emotsionaalset stressi, rahalist koormust ja nakkusohtu ning on ka kallid ja seotud keerukate protokollidega.

Need puudujäägid rõhutavad vajadust töötada välja mugavamad, täpsemad ja varasemad diagnostikameetodid. See uuring loodi just seda eesmärki silmas pidades. Idee tekkis siis, kui teadlased märkasid Parkinsoni tõvega patsientidel iseloomulikku keelekatet – paksu rasvast kihti, millel on mõnikord ebanormaalne valge või kollakas toon.

Keelekate on traditsioonilises hiina meditsiinis oluline "visuaalse diagnostika" objekt. See sisaldab tavaliselt bakterite, epiteelirakkude, sülje, vere metaboliitide ja toidujäätmete segu.

Keelekatte analüüs on biomeditsiini valdkonnas üha enam tähelepanu pälvinud ning seda kasutatakse suuõõne haiguste, seedetrakti haiguste ja paljude muude seisundite diagnoosimiseks.

Arvestades keeleproovi lihtsust, mitteinvasiivsust, madalat riski ja kulutõhusust, viisid Shanghai Jiaotongi ülikooli teadlased läbi koostise analüüsi, et parandada Parkinsoni tõve diagnoosimist ja prognoosi.

Metoodika

Teadlased viisid läbi 36 Parkinsoni tõvega patsiendi ja 31 terve inimese keele naastude proovides mikrobioomi ja metaboolsete ühendite kvantitatiivse analüüsi.

Mikrobioomi ja metaboloomika andmete integreerimise abil püüdsid nad tuvastada usaldusväärseid biomarkereid, mis võiksid olla mitteinvasiivsed diagnostikavahendid ja osutada uutele terapeutilistele sihtmärkidele. Tuvastatud markerite ennustusväärtuse hindamiseks kasutati Random Forest masinõppe mudelit.

Peamised tulemused

• Mikrobioom: naastude analüüs näitas olulisi erinevusi mitmete bakterite koosluste suhtelises arvukuses patsientide ja tervete kontrollisikute vahel, sealhulgas Firmicutes, Bacteroidetes ja Actinobacteria. Need kooslused võivad olla Parkinsoni tõve patofüsioloogiliste muutuste potentsiaalseteks markeriteks.
• Ainevahetus. Parkinsoni tõvega patsientidel leiti naastudes palmitoüületanoolamiidi taseme langust ning kaugelearenenud puude ja kerge kognitiivse kahjustusega patsientidel karnitiini taseme langust. Palmitoüületanoolamiid on endogeenne rasvhappe amiid, mida on laialdaselt uuritud neurodegeneratiivsete haiguste korral.
• Artefakt: Tuvastati dokosanamiidi taseme tõus, kuid seda peeti välise saastumise põhjustatuks ja seda ei peetud usaldusväärseks markeriks.

Uuringu olulisus

Uuring tuvastas võimaliku seose keele mikrobioota koostise muutuste ja metaboolse profiili vahel, mis võib oluliselt mõjutada Parkinsoni tõve patogeneesi ja progresseerumist.

Naastu kuvamist on varem kasutatud suuõõne ja seedetrakti haiguste, reumatoidartriidi, kopsupõletiku, kopsuvähi, kroonilise neeruhaiguse, südamehaiguste, osteoporoosi ja isheemilise insuldi avastamiseks. Käesolev uuring keskendub esmakordselt keele naastu muutuste koostisele Parkinsoni tõvega patsientidel, pakkudes molekulaarset ülevaadet patogeneesist.

Naastude mikrobioota muutused olid sarnased Parkinsoni tõvega patsientide väljaheiteproovide puhul teatatutega. Keelelt naastude kogumine on mugavam, puhtam ja ohutum kui väljaheite kogumine, mis rõhutab veelgi selle lähenemisviisi eeliseid.

Ainevahetuslikest muutustest olid kõige olulisemad mõnede eksogeensete ühendite suurenemine ja endogeense palmitoüületanoolamiidi vähenemine, mis viitab nii väliste kui ka sisemiste tegurite mõjule patsientide seisundile.

Palmitoüületanoolamiidi vähenemine naastus teeb sellest paljulubava markeri Parkinsoni tõvega ja ilma selleta patsientide eristamiseks. Palmitoüületanoolamiidi sünteesivad kesknärvisüsteemi neuronid ja gliaalrakud, see säilitab soolebarjääri terviklikkuse, vähendab põletikku ja valu ning reguleerib energiametabolismi.

Karnitiin on samuti oluline: selle vähenemine hilise staadiumi ja kerge kognitiivse kahjustusega patsientidel kinnitab eelnevalt kirjeldatud neuroprotektiivseid ja kognitiivseid võimeid parandavaid omadusi.

Piirangud ja väljavaated

Uuring on esialgne ja põhineb väikesel valimil, seega on vaja valideerida seda suuremates kohortuuringutes.

Random Forest mudel näitas Parkinsoni tõvega patsientide ja tervete osalejate eristamisel peaaegu 89% täpsust, mis kinnitab naastude metaboolse profiilimise diagnostilist potentsiaali.

Üldiselt rõhutavad tulemused keelekatte potentsiaali mitteinvasiivse ja kulutõhusa vahendina Parkinsoni tõve diagnoosimiseks ja jälgimiseks. Nende markerite kliinilise kasulikkuse kinnitamiseks on aga vaja täiendavaid ulatuslikke uuringuid.