Hvordan tungebelægning hjælper med at identificere Parkinsons sygdom tidligt

Ved at analysere, hvad der er på overfladen af tungen, har forskere opdaget stærke spor til at opdage Parkinsons sygdom: ingen injektioner, ingen scanninger - bare en simpel podning.

Forskere fra Shanghai Jiao Tong University School of Medicine i Kina har undersøgt det diagnostiske potentiale ved tungebelægningsprøver til tidlig påvisning og overvågning af Parkinsons sygdom. I deres undersøgelse, der er offentliggjort i Frontiers in Microbiology, har tungebelægningsprøver vist sig at være et lovende diagnostisk værktøj til behandling af sygdommen og fremhæver involveringen af mikrobielle samfund og metaboliske forbindelser i patogenesen.

Indledning

Parkinsons sygdom er den næstmest almindelige neurodegenerative lidelse, karakteriseret ved hviletremor, muskelstivhed og langsomme bevægelser. I højindkomstlande er forekomsten cirka 14 tilfælde pr. 100.000 mennesker.

Patogenesen er forbundet med mitokondriel dysfunktion, oxidativ stress, proteinaggregering, autofagi-nedsættelse og neuroinflammation. En sådan kompleksitet af patogenesen begrænser diagnostiske og terapeutiske muligheder.

Traditionelle diagnostiske metoder kræver indsamling af cerebrospinalvæske eller blod, hvilket er invasive procedurer, der kan forårsage psyko-følelsesmæssig stress, økonomisk byrde og risiko for infektion, og som desuden er dyre og forbundet med komplekse protokoller.

Disse mangler understreger behovet for at udvikle mere bekvemme, præcise og tidlige diagnostiske metoder. Denne undersøgelse blev udtænkt med dette mål for øje. Ideen opstod, da forskere bemærkede en karakteristisk tungebelægning hos patienter med Parkinsons sygdom - et tykt, fedtet lag, nogle gange med en unormal hvid eller gul farvetone.

Tungebelægning er et vigtigt objekt for "visuel diagnostik" i traditionel kinesisk medicin. Den indeholder normalt en blanding af bakterier, epitelceller, spyt, blodmetabolitter og madrester.

Analyse af tungebelægning får stigende opmærksomhed inden for det biomedicinske felt og bruges til at diagnosticere orale sygdomme, mave-tarmsygdomme og mange andre tilstande.

I betragtning af tungepodningens enkelhed, ikke-invasivitet, lave risiko og omkostningseffektivitet udførte forskere fra Shanghai Jiaotong University en sammensætningsanalyse for at forbedre diagnosen og prognosen for Parkinsons sygdom.

Metodologi

Forskere udførte en kvantitativ analyse af mikrobiomet og metaboliske forbindelser i tungeplakprøver fra 36 patienter med Parkinsons sygdom og 31 raske individer.

Ved at integrere mikrobiom- og metabolomikdata havde de til formål at identificere pålidelige biomarkører, der kunne tjene som ikke-invasive diagnostiske værktøjer og pege på nye terapeutiske mål. For at vurdere den prædiktive værdi af de identificerede markører blev en Random Forest maskinlæringsmodel anvendt.

Nøgleresultater

• Mikrobiom: Plakanalyse afslørede signifikante forskelle i den relative forekomst af adskillige bakteriesamfund mellem patienter og raske kontrolpersoner, herunder Firmicutes, Bacteroidetes og Actinobacteria. Disse samfund kan tjene som potentielle markører for patofysiologiske ændringer i Parkinsons sygdom.
• Metabolomik. Der blev fundet nedsatte niveauer af palmitoylethanolamid i plak hos Parkinsons patienter og nedsatte niveauer af carnitin hos patienter med fremskreden funktionsnedsættelse og mild kognitiv svækkelse. Palmitoylethanolamid er et endogent fedtsyreamid, der er blevet grundigt undersøgt i forbindelse med neurodegenerative sygdomme.
• Artefakt: Forhøjede docosanamidniveauer blev påvist, men det blev anset for at skyldes ekstern kontaminering og blev ikke betragtet som en pålidelig markør.

Undersøgelsens betydning

Undersøgelsen identificerede en potentiel sammenhæng mellem ændringer i mikrobiotasammensætningen og tungens metaboliske profil, hvilket kan have en betydelig indflydelse på patogenesen og progressionen af Parkinsons sygdom.

Plakbilleddannelse er tidligere blevet brugt til at detektere orale og gastrointestinale sygdomme, leddegigt, lungebetændelse, lungekræft, kronisk nyresygdom, hjertesygdomme, osteoporose og iskæmisk slagtilfælde. For første gang fokuserer den aktuelle undersøgelse på sammensætningen af plaqueændringer i tungen hos patienter med Parkinsons sygdom og tilbyder molekylær indsigt i patogenesen.

Ændringerne i plakmikrobiotaen lignede dem, der er rapporteret for fæcesprøver fra Parkinsons-patienter. Opsamling af plak på tungen er mere bekvem, renere og sikrere end fæcesopsamling, hvilket yderligere understreger fordelene ved denne tilgang.

Af de metaboliske ændringer var de mest betydningsfulde en stigning i nogle eksogene forbindelser og et fald i endogent palmitoylethanolamid, hvilket indikerer indflydelsen af både eksterne og interne faktorer på patienternes tilstand.

Faldet i palmitoylethanolamid i plak gør det til en lovende markør til at differentiere patienter med og uden Parkinsons sygdom. Palmitoylethanolamid syntetiseres af neuroner og gliaceller i centralnervesystemet, opretholder tarmbarrierens integritet, reducerer inflammation og smerte og regulerer energimetabolismen.

Carnitin er også vigtigt: dets fald hos patienter med sene stadier og mild kognitiv svækkelse bekræfter de tidligere beskrevne neurobeskyttende og kognitivt forbedrende egenskaber.

Begrænsninger og udsigter

Undersøgelsen er foreløbig og baseret på en lille stikprøvestørrelse, så validering i større kohortestudier er nødvendig.

Random Forest-modellen viste næsten 89 % nøjagtighed i at skelne mellem Parkinsons-patienter og raske deltagere, hvilket bekræfter det diagnostiske potentiale af plakmetabolisk profilering.

Samlet set fremhæver resultaterne potentialet ved tungebelægning som et ikke-invasivt, omkostningseffektivt værktøj til diagnosticering og overvågning af Parkinsons sygdom. Yderligere storstilede undersøgelser er dog nødvendige for at bekræfte den kliniske anvendelighed af disse markører.