Jak povlak na jazyku pomáhá včas odhalit Parkinsonovu chorobu

Analýzou obsahu na povrchu jazyka vědci objevili silné indicie k odhalení Parkinsonovy choroby: žádné injekce, žádné skenování – pouze jednoduchý stěr.

Výzkumníci z lékařské fakulty Šanghajské univerzity Jiao Tong v Číně zkoumali diagnostický potenciál vzorků povlaku z jazyka pro včasnou detekci a monitorování Parkinsonovy choroby. Ve své studii publikované v časopise Frontiers in Microbiology se vzorky povlaku z jazyka ukázaly jako slibný diagnostický nástroj pro toto onemocnění a zdůraznily zapojení mikrobiálních společenstev a metabolických sloučenin do patogeneze.

Zavedení

Parkinsonova choroba je druhým nejčastějším neurodegenerativním onemocněním, které se vyznačuje klidovým třesem, svalovou ztuhlostí a zpomalením pohybu. V zemích s vysokými příjmy je incidence přibližně 14 případů na 100 000 lidí.

Patogeneze je spojena s mitochondriální dysfunkcí, oxidačním stresem, agregací proteinů, poruchou autofagie a neurozánětem. Tato komplexnost patogeneze omezuje diagnostické a terapeutické možnosti.

Tradiční diagnostické metody vyžadují odběr mozkomíšního moku nebo krve, což jsou invazivní zákroky, které mohou způsobit psychoemoční stres, finanční zátěž a riziko infekce a jsou také drahé a spojené se složitými protokoly.

Tyto nedostatky zdůrazňují potřebu vyvinout pohodlnější, přesnější a včasnější diagnostické metody. Tato studie byla koncipována s tímto cílem. Nápad vznikl, když si vědci všimli charakteristického povlaku na jazyku u pacientů s Parkinsonovou chorobou – silné, mastné vrstvy, někdy s abnormálně bílým nebo žlutým odstínem.

Povlak na jazyku je v tradiční čínské medicíně důležitým objektem „vizuální diagnostiky“. Obvykle obsahuje směs bakterií, epiteliálních buněk, slin, krevních metabolitů a zbytků potravy.

Analýza povlaku na jazyku si v biomedicíně získává stále větší pozornost a používá se k diagnostice onemocnění ústní dutiny, gastrointestinálních onemocnění a mnoha dalších onemocnění.

Vzhledem k jednoduchosti, neinvazivitě, nízkému riziku a nákladové efektivitě výtěru z jazyka provedli vědci ze Šanghajské univerzity Jiaotong analýzu složení s cílem zlepšit diagnostiku a prognózu Parkinsonovy choroby.

Metodologie

Vědci provedli kvantitativní analýzu mikrobiomu a metabolických sloučenin ve vzorcích plaku na jazyku od 36 pacientů s Parkinsonovou chorobou a 31 zdravých jedinců.

Integrací dat z mikrobiomu a metabolomiky se jejich cílem stalo identifikovat spolehlivé biomarkery, které by mohly sloužit jako neinvazivní diagnostické nástroje a ukazovat na nové terapeutické cíle. Pro posouzení prediktivní hodnoty identifikovaných markerů byl použit model strojového učení Random Forest.

Klíčové výsledky

• Mikrobiom: Analýza plaku odhalila významné rozdíly v relativním zastoupení několika bakteriálních komunit mezi pacienty a zdravými kontrolami, včetně Firmicutes, Bacteroidetes a Actinobacteria. Tyto komunity mohou sloužit jako potenciální markery patofyziologických změn u Parkinsonovy choroby.
• Metabolomika. U pacientů s Parkinsonovou chorobou byly v plaku zjištěny snížené hladiny palmitoylethanolamidu a u pacientů s pokročilým postižením a mírnou kognitivní poruchou snížené hladiny karnitinu. Palmitoylethanolamid je endogenní amid mastné kyseliny, který byl široce studován u neurodegenerativních onemocnění.
• Artefakt: Byly detekovány zvýšené hladiny dokosanamidu, ale byly považovány za důsledek vnější kontaminace a nebyly považovány za spolehlivý marker.

Význam studie

Studie identifikovala potenciální souvislost mezi změnami ve složení mikrobioty a metabolickým profilem povlaku na jazyku, což může významně ovlivnit patogenezi a progresi Parkinsonovy choroby.

Zobrazování plaku bylo dříve používáno k detekci onemocnění ústní dutiny a gastrointestinálního traktu, revmatoidní artritidy, pneumonie, rakoviny plic, chronického onemocnění ledvin, srdečních onemocnění, osteoporózy a ischemické cévní mozkové příhody. Současná studie se poprvé zaměřuje na složení změn plaku na jazyku u pacientů s Parkinsonovou chorobou a nabízí molekulární vhled do patogeneze.

Změny v mikrobiotě plaku byly podobné těm, které byly hlášeny u vzorků stolice od pacientů s Parkinsonovou chorobou. Sběr plaku z jazyka je pohodlnější, čistší a bezpečnější než sběr stolice, což dále zdůrazňuje výhody tohoto přístupu.

Z metabolických změn byly nejvýznamnější zvýšení některých exogenních sloučenin a snížení endogenního palmitoylethanolamidu, což naznačuje vliv vnějších i vnitřních faktorů na stav pacientů.

Pokles palmitoylethanolamidu v plaku z něj činí slibný marker pro rozlišení pacientů s Parkinsonovou chorobou a bez ní. Palmitoylethanolamid je syntetizován neurony a gliovými buňkami centrálního nervového systému, udržuje integritu střevní bariéry, snižuje zánět a bolest a reguluje energetický metabolismus.

Důležitý je také karnitin: jeho pokles u pacientů s pozdními stadii a mírnou kognitivní poruchou potvrzuje dříve popsané neuroprotektivní a kognitivně zlepšující vlastnosti.

Omezení a perspektivy

Studie je předběžná a založena na malém vzorku, proto je nutná validace ve větších kohortových studiích.

Model Random Forest vykazoval téměř 89% přesnost v rozlišení mezi pacienty s Parkinsonovou chorobou a zdravými účastníky, což potvrzuje diagnostický potenciál profilování metabolismu plaku.

Celkově výsledky zdůrazňují potenciál povlaku na jazyku jako neinvazivního a cenově dostupného nástroje pro diagnostiku a monitorování Parkinsonovy choroby. Pro potvrzení klinické užitečnosti těchto markerů jsou však zapotřebí další rozsáhlé studie.