Hur tungbeläggning hjälper till att identifiera Parkinsons sjukdom tidigt

Genom att analysera vad som finns på tungans yta har forskare upptäckt kraftfulla ledtrådar för att upptäcka Parkinsons sjukdom: inga injektioner, inga skanningar - bara ett enkelt prov.

Forskare från Shanghai Jiao Tong University School of Medicine i Kina har undersökt den diagnostiska potentialen hos tungbeläggningsprover för tidig upptäckt och övervakning av Parkinsons sjukdom. I sin studie, publicerad i Frontiers in Microbiology, har tungbeläggningsprover framstått som ett lovande diagnostiskt verktyg för sjukdomen, vilket belyser inblandningen av mikrobiella samhällen och metaboliska föreningar i patogenesen.

Introduktion

Parkinsons sjukdom är den näst vanligaste neurodegenerativa sjukdomen och kännetecknas av vilotremor, muskelstelhet och långsamma rörelser. I höginkomstländer är incidensen cirka 14 fall per 100 000 personer.

Patogenesen är associerad med mitokondriell dysfunktion, oxidativ stress, proteinaggregation, försämrad autofagi och neuroinflammation. En sådan komplexitet i patogenesen begränsar diagnostiska och terapeutiska alternativ.

Traditionella diagnostiska metoder kräver insamling av cerebrospinalvätska eller blod, vilket är invasiva ingrepp som kan orsaka psykoemotionell stress, ekonomisk börda och infektionsrisk, och är dessutom dyra och förknippade med komplexa protokoll.

Dessa brister belyser behovet av att utveckla mer praktiska, exakta och tidiga diagnostiska metoder. Denna studie utformades med detta mål i åtanke. Idén uppstod när forskare lade märke till en karakteristisk tungbeläggning hos patienter med Parkinsons sjukdom – ett tjockt, fettigt lager, ibland med en onormal vit eller gul nyans.

Tungbeläggning är ett viktigt objekt för "visuell diagnostik" inom traditionell kinesisk medicin. Den innehåller vanligtvis en blandning av bakterier, epitelceller, saliv, blodmetaboliter och matrester.

Analys av tungbeläggning får allt större uppmärksamhet inom det biomedicinska området och används för att diagnostisera orala sjukdomar, mag-tarmsjukdomar och många andra tillstånd.

Med tanke på enkelheten, icke-invasiviteten, låga risken och kostnadseffektiviteten hos tungpinneprover genomförde forskare från Shanghai Jiaotong University en kompositionsanalys för att förbättra diagnosen och prognosen för Parkinsons sjukdom.

Metodik

Forskare genomförde en kvantitativ analys av mikrobiomet och metaboliska föreningar i tungplackprover från 36 patienter med Parkinsons sjukdom och 31 friska individer.

Genom att integrera data från mikrobiom och metabolomik, syftade de till att identifiera tillförlitliga biomarkörer som kunde fungera som icke-invasiva diagnostiska verktyg och peka mot nya terapeutiska mål. För att bedöma det prediktiva värdet av de identifierade markörerna användes en Random Forest maskininlärningsmodell.

Viktiga resultat

• Mikrobiom: Plackanalys visade signifikanta skillnader i den relativa förekomsten av flera bakteriesamhällen mellan patienter och friska kontrollpersoner, inklusive Firmicutes, Bacteroidetes och Actinobacteria. Dessa samhällen kan fungera som potentiella markörer för patofysiologiska förändringar vid Parkinsons sjukdom.
• Metabolomik. Minskade nivåer av palmitoyletanolamid observerades i plack hos Parkinsonspatienter och minskade nivåer av karnitin hos patienter med avancerad funktionsnedsättning och mild kognitiv nedsättning. Palmitoyletanolamid är en endogen fettsyraamid som har studerats i stor utsträckning vid neurodegenerativa sjukdomar.
• Artefakt: Förhöjda dokosanamidnivåer detekterades, men ansågs bero på extern kontaminering och ansågs inte vara en tillförlitlig markör.

Studiens betydelse

Studien identifierade ett potentiellt samband mellan förändringar i mikrobiotans sammansättning och tungbeläggningens metaboliska profil, vilket kan påverka patogenesen och utvecklingen av Parkinsons sjukdom avsevärt.

Plackavbildning har tidigare använts för att upptäcka sjukdomar i munnen och magtarmkanalen, reumatoid artrit, lunginflammation, lungcancer, kronisk njursjukdom, hjärtsjukdomar, osteoporos och ischemisk stroke. För första gången fokuserar den aktuella studien på sammansättningen av plackförändringar på tungan hos patienter med Parkinsons sjukdom, vilket ger molekylära insikter i patogenesen.

Förändringarna i plackmikrobiotan liknade de som rapporterats för avföringsprover från Parkinsonspatienter. Plackinsamling på tungan är bekvämare, renare och säkrare än avföringsinsamling, vilket ytterligare belyser fördelarna med denna metod.

Av de metaboliska förändringarna var de mest signifikanta en ökning av vissa exogena föreningar och en minskning av endogen palmitoyletanolamid, vilket indikerar påverkan av både externa och interna faktorer på patienternas tillstånd.

Minskningen av palmitoyletanolamid i plack gör det till en lovande markör för att skilja patienter med och utan Parkinsons sjukdom. Palmitoyletanolamid syntetiseras av neuroner och gliaceller i centrala nervsystemet, upprätthåller tarmbarriärens integritet, minskar inflammation och smärta och reglerar energimetabolismen.

Karnitin är också viktigt: dess minskning hos patienter med sena stadier och mild kognitiv nedsättning bekräftar de tidigare beskrivna neurobeskyddande och kognitivt förbättrande egenskaperna.

Begränsningar och framtidsutsikter

Studien är preliminär och baserad på ett litet urval, så validering i större kohortstudier behövs.

Random Forest-modellen visade nästan 89 % noggrannhet vid åtskillnad mellan Parkinsonspatienter och friska deltagare, vilket bekräftar den diagnostiska potentialen hos plackmetabolisk profilering.

Sammantaget belyser resultaten potentialen hos tungbeläggning som ett icke-invasivt, kostnadseffektivt verktyg för att diagnostisera och övervaka Parkinsons sjukdom. Ytterligare storskaliga studier behövs dock för att bekräfta den kliniska nyttan av dessa markörer.