Kaip liežuvio danga padeda anksti nustatyti Parkinsono ligą

Analizuodami liežuvio paviršių, mokslininkai atrado galingų užuominų, leidžiančių nustatyti Parkinsono ligą: jokių injekcijų, jokių skenavimų – tik paprastas tepinėlis.

Šanchajaus Jiao Tong universiteto Medicinos mokyklos (Kinija) tyrėjai tyrinėjo liežuvio dangos mėginių diagnostinį potencialą ankstyvam Parkinsono ligos nustatymui ir stebėjimui. Jų tyrime, paskelbtame žurnale „ Frontiers in Microbiology“, liežuvio dangos mėginiai tapo perspektyvia ligos diagnostikos priemone, pabrėžiančia mikrobų bendrijų ir metabolinių junginių dalyvavimą patogenezėje.

Įvadas

Parkinsono liga yra antra pagal dažnumą neurodegeneracinė liga, kuriai būdingas ramybės tremoras, raumenų sustingimas ir judesių sulėtėjimas. Didelį pajamas gaunančiose šalyse sergamumas yra maždaug 14 atvejų 100 000 gyventojų.

Patogenezė susijusi su mitochondrijų disfunkcija, oksidaciniu stresu, baltymų agregacija, autofagijos sutrikimu ir neurouždegimu. Toks patogenezės sudėtingumas riboja diagnostikos ir gydymo galimybes.

Tradiciniai diagnostikos metodai reikalauja smegenų skysčio arba kraujo paėmimo – tai invazinės procedūros, galinčios sukelti psichoemocinį stresą, finansinę naštą ir infekcijos riziką, be to, jos yra brangios ir susijusios su sudėtingais protokolais.

Šie trūkumai pabrėžia poreikį sukurti patogesnius, tikslesnius ir ankstyvesnius diagnostikos metodus. Šis tyrimas buvo sumanytas turint omenyje šį tikslą. Idėja kilo, kai mokslininkai pastebėjo būdingą liežuvio apnašą pacientams, sergantiems Parkinsono liga – storą, riebaluotą sluoksnį, kartais su nenormaliu baltu arba geltonu atspalviu.

Liežuvio danga yra svarbus „vizualinės diagnostikos“ objektas tradicinėje kinų medicinoje. Paprastai ją sudaro bakterijų, epitelio ląstelių, seilių, kraujo metabolitų ir maisto likučių mišinys.

Liežuvio dangos analizė sulaukia vis daugiau dėmesio biomedicinos srityje ir yra naudojama burnos ertmės ligoms, virškinimo trakto ligoms ir daugeliui kitų būklių diagnozuoti.

Atsižvelgdami į liežuvio tepinėlio paprastumą, neinvaziškumą, mažą riziką ir ekonomiškumą, Šanchajaus Jiaotongo universiteto mokslininkai atliko sudėties analizę, siekdami pagerinti Parkinsono ligos diagnozę ir prognozę.

Metodologija

Mokslininkai atliko kiekybinę mikrobiomo ir metabolinių junginių analizę liežuvio apnašų mėginiuose iš 36 pacientų, sergančių Parkinsono liga, ir 31 sveiko asmens.

Integruodami mikrobiomo ir metabolomikos duomenis, jie siekė nustatyti patikimus biožymenis, kurie galėtų būti neinvaziniai diagnostikos įrankiai ir nurodyti naujus terapinius taikinius. Nustatytų žymenų prognozinei vertei įvertinti buvo naudojamas „Random Forest“ mašininio mokymosi modelis.

Pagrindiniai rezultatai

• Mikrobiomas: Apnašų analizė atskleidė reikšmingus kelių bakterijų bendrijų, įskaitant Firmicutes, Bacteroidetes ir Actinobacteria, santykinio gausumo skirtumus tarp pacientų ir sveikų kontrolinės grupės asmenų. Šios bendrijos gali būti potencialūs Parkinsono ligos patofiziologinių pokyčių žymenys.
• Metabolomika. Parkinsono liga sergančių pacientų apnašose nustatytas sumažėjęs palmitoidletanolamido kiekis, o pacientams, sergantiems pažengusia negalia ir lengvu kognityviniu sutrikimu, – sumažėjęs karnitino kiekis. Palmitoidletanolamidas yra endogeninis riebalų rūgščių amidas, plačiai tirtas neurodegeneracinių ligų atveju.
• Artefaktas: buvo nustatytas padidėjęs dokozanamido kiekis, tačiau jis buvo laikomas išorinės taršos sukeltu ir nelaikomas patikimu žymeniu.

Tyrimo reikšmė

Tyrimo metu nustatytas galimas ryšys tarp mikrobiotos sudėties pokyčių ir liežuvio dangos metabolinio profilio, kuris gali reikšmingai paveikti Parkinsono ligos patogenezę ir progresavimą.

Apnašų vaizdinimas anksčiau buvo naudojamas burnos ir virškinimo trakto ligoms, reumatoidiniam artritui, pneumonijai, plaučių vėžiui, lėtinei inkstų ligai, širdies ligoms, osteoporozei ir išeminiam insultui nustatyti. Šiame tyrime pirmą kartą daugiausia dėmesio skiriama liežuvio apnašų pokyčių sudėčiai pacientams, sergantiems Parkinsono liga, ir pateikiama molekulinė įžvalga apie patogenezę.

Apnašų mikrobiotos pokyčiai buvo panašūs į tuos, kurie buvo nustatyti tiriant Parkinsono liga sergančių pacientų išmatų mėginius. Liežuvio apnašų rinkimas yra patogesnis, švaresnis ir saugesnis nei išmatų rinkimas, o tai dar labiau pabrėžia šio metodo privalumus.

Iš metabolinių pokyčių reikšmingiausi buvo kai kurių egzogeninių junginių padidėjimas ir endogeninio palmitoiletanolamido sumažėjimas, rodantis tiek išorinių, tiek vidinių veiksnių įtaką pacientų būklei.

Palmitoidletanolamido kiekio sumažėjimas apnašose daro šią medžiagą perspektyviu žymeniu, leidžiančiu atskirti pacientus, sergančius Parkinsono liga, nuo nesergančių. Palmitoidletanolamidą sintetina centrinės nervų sistemos neuronai ir glijos ląstelės, jis palaiko žarnyno barjero vientisumą, mažina uždegimą ir skausmą bei reguliuoja energijos apykaitą.

Karnitinas taip pat svarbus: jo sumažėjimas pacientams, sergantiems vėlyvomis stadijomis ir lengvu kognityviniu sutrikimu, patvirtina anksčiau aprašytas neuroprotekcines ir kognityvines funkcijas gerinančias savybes.

Apribojimai ir perspektyvos

Tyrimas yra preliminarus ir pagrįstas maža imtimi, todėl reikalingas patvirtinimas didesniuose kohortiniuose tyrimuose.

„Random Forest“ modelis parodė beveik 89 % tikslumą atskiriant Parkinsono liga sergančius pacientus nuo sveikų dalyvių, patvirtindamas apnašų metabolinio profiliavimo diagnostinį potencialą.

Apskritai rezultatai pabrėžia liežuvio padengimo potencialą kaip neinvazinės ir ekonomiškai efektyvios Parkinsono ligos diagnostikos ir stebėjimo priemonės. Tačiau norint patvirtinti šių žymenų klinikinę naudą, reikia atlikti tolesnius didelio masto tyrimus.