Как налёт на языке помогает распознать болезнь Паркинсона на ранней стадии

Анализируя то, что находится на поверхности языка, учёные обнаружили мощные подсказки для выявления болезни Паркинсона: никаких уколов, никаких сканирований — всего лишь простой мазок.

Исследователи из Медицинской школы Шанхайского транспортного университета (Shanghai Jiao Tong University School of Medicine), Китай, изучили диагностический потенциал образцов налёта с поверхности языка для раннего выявления и мониторинга болезни Паркинсона. В их исследовании, опубликованном в Frontiers in Microbiology, взятие образцов налёта с языка показало себя как перспективный инструмент диагностики заболевания, подчёркивая участие микробных сообществ и метаболических соединений в патогенезе.

Введение

Болезнь Паркинсона — второе по распространённости нейродегенеративное заболевание, характеризующееся тремором покоя, мышечной ригидностью и замедленностью движений. В странах с высоким уровнем дохода заболеваемость составляет примерно 14 случаев на 100 000 человек.

Патогенез связан с дисфункцией митохондрий, окислительным стрессом, агрегацией белков, нарушением аутофагии и нейровоспалением. Такая сложность патогенеза ограничивает диагностические и терапевтические возможности.

Традиционные методы диагностики требуют забора спинномозговой жидкости или крови, что является инвазивными процедурами и может вызвать психоэмоциональный стресс, финансовую нагрузку и риск инфицирования, а также обходится дорого и связаны со сложными протоколами.

Эти недостатки подчёркивают необходимость разработки более удобных, точных и ранних методов диагностики. Настоящее исследование было задумано именно с этой целью. Идея возникла, когда учёные заметили у пациентов с болезнью Паркинсона характерный налёт на языке — толстый, жирный слой, иногда с аномальным белым или жёлтым оттенком.

Налёт языка — важный объект «визуальной диагностики» в традиционной китайской медицине. Он обычно содержит смесь бактерий, эпителиальных клеток, слюны, метаболитов крови и остатков пищи.

Анализ налёта языка привлекает всё больше внимания в биомедицинской области: его применяют для диагностики заболеваний полости рта, ЖКТ и многих других состояний.

Учитывая простоту, неинвазивность, низкий риск и экономичность взятия налёта с языка, исследователи из Шанхайского транспортного университета провели композиционный анализ, чтобы улучшить диагностику и прогноз болезни Паркинсона.

Методика

Учёные провели количественный анализ микробиома и метаболических соединений в образцах налёта с языка у 36 пациентов с болезнью Паркинсона и 31 здорового человека.

Интегрируя данные микробиома и метаболомики, они стремились выявить надёжные биомаркёры, которые могли бы служить неинвазивными диагностическими инструментами и указать на новые терапевтические мишени. Для оценки прогнозной ценности выявленных маркёров применяли модель машинного обучения Random Forest.

Ключевые результаты

• Микробиом. Анализ налёта показал значительные различия в относительной численности нескольких бактериальных сообществ между пациентами и здоровыми участниками, включая Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria. Эти сообщества могут служить потен­циальными маркёрами патофизиологических изменений при Паркинсоне.
• Метаболомика. В налёте у пациентов с Паркинсоном обнаружили пониженный уровень пальмитоилэтаноламида и снижение уровня карнитина у больных на поздних стадиях с выраженной инвалидностью и лёгкими когнитивными нарушениями. Пальмитоилэтаноламид — эндогенный жирнокислотный амид, широко изучавшийся при нейродегенеративных заболеваниях.
• Артефакт. Был выявлен повышенный уровень докозанамидa, но его считали результатом внешнего загрязнения и не рассматривали как надёжный маркёр.

Значение исследования

Исследование установило потенциальную связь между изменениями в составе микробиоты и метаболическом профиле налёта языка, которые могут существенно влиять на патогенез и прогрессирование болезни Паркинсона.

Визуальная диагностика налёта применялась ранее для выявления заболеваний полости рта, ЖКТ, ревматоидного артрита, пневмонии, рака лёгких, хронической болезни почек, сердечных заболеваний, остеопороза и ишемического инсульта. Впервые текущее исследование сосредоточилось на составных изменениях налёта языка у пациентов с Паркинсоном, пред­лагая молекулярные инсайты в патогенез.

Изменения микробиоты налёта оказались сходны с данными по фекальным образцам пациентов с Паркинсоном. Взятие налёта с языка удобнее, чище и безопаснее, чем сбор фекалий, что дополнительно подчёркивает преимущества такого подхода.

Из метаболических изменений наиболее значимыми стали повышение некоторых экзогенных соединений и понижение эндогенного пальмитоилэтаноламида, что указывает на влияние как внешних, так и внутренних факторов на состояние пациентов.

Снижение пальмитоилэтаноламида в налёте делает его перспективным маркёром для дифференциации пациентов с Паркинсоном и без него. Пальмитоилэтаноламид синтезируется нейронами и глиальными клетками ЦНС, поддерживает целостность барьера кишечника, снижает воспаление и боль, регулирует энергетический обмен.

Карнитин также важен: его снижение у пациентов на поздних стадиях и с лёгкими когнитивными нарушениями подтверждает ранее описанные нейропротекторные и улучшающие когнитивную функцию свойства.

Ограничения и перспективы

Исследование предварительное и основано на небольшой выборке, поэтому необходима валидация в более масштабных когортных исследованиях.

Модель Random Forest показала почти 89 % точность в различении пациентов с Паркинсоном и здоровых участников, что подтверждает диагностический потенциал метаболического профиля налёта.

В целом результаты подчёркивают перспективность использования налёта языка как неинвазивного, экономичного инструмента для диагностики и мониторинга болезни Паркинсона. Однако требуется дальнейшее масштабное исследование для подтверждения клинической применимости этих маркёров.