Hoe tongcoating helpt de ziekte van Parkinson vroegtijdig te identificeren

Door het oppervlak van de tong te analyseren, hebben wetenschappers krachtige aanwijzingen gevonden om de ziekte van Parkinson op te sporen: geen injecties, geen scans - alleen een eenvoudig uitstrijkje.

Onderzoekers van de medische faculteit van de Shanghai Jiao Tong University in China hebben het diagnostische potentieel van tongbeslagmonsters voor de vroege opsporing en monitoring van de ziekte van Parkinson onderzocht. In hun studie, gepubliceerd in Frontiers in Microbiology, zijn tongbeslagmonsters naar voren gekomen als een veelbelovend diagnostisch hulpmiddel voor de ziekte. Ze benadrukken de betrokkenheid van microbiële gemeenschappen en metabolische verbindingen bij de pathogenese.

Invoering

De ziekte van Parkinson is de op één na meest voorkomende neurodegeneratieve aandoening en wordt gekenmerkt door rusttremor, spierstijfheid en traagheid van bewegingen. In landen met een hoog inkomen bedraagt de incidentie ongeveer 14 gevallen per 100.000 mensen.

De pathogenese gaat gepaard met mitochondriale disfunctie, oxidatieve stress, eiwitaggregatie, verminderde autofagie en neuro-inflammatie. Deze complexiteit van de pathogenese beperkt de diagnostische en therapeutische mogelijkheden.

Bij traditionele diagnostische methoden is het verzamelen van hersenvocht of bloed nodig. Dit zijn ingrijpende procedures die psycho-emotionele stress, financiële lasten en infectierisico's met zich mee kunnen brengen. Bovendien zijn ze duur en gaan ze gepaard met complexe protocollen.

Deze tekortkomingen onderstrepen de noodzaak om handigere, nauwkeurigere en vroegtijdigere diagnostische methoden te ontwikkelen. Deze studie is met dit doel voor ogen opgezet. Het idee ontstond toen wetenschappers een kenmerkende tongbeslag opmerkten bij patiënten met de ziekte van Parkinson: een dikke, vettige laag, soms met een abnormaal witte of gele tint.

Tongbeslag is een belangrijk onderdeel van de "visuele diagnostiek" in de traditionele Chinese geneeskunde. Het bestaat meestal uit een mengsel van bacteriën, epitheelcellen, speeksel, bloedmetabolieten en voedselresten.

Tongbeslaganalyse krijgt steeds meer aandacht in de biomedische sector en wordt gebruikt om mondziekten, maag-darmziekten en vele andere aandoeningen te diagnosticeren.

Gezien de eenvoud, niet-invasiviteit, lage risico's en kosteneffectiviteit van tonguitstrijkjes, hebben onderzoekers van de Shanghai Jiaotong Universiteit een samenstellingsanalyse uitgevoerd om de diagnose en prognose van de ziekte van Parkinson te verbeteren.

Methodologie

Wetenschappers hebben een kwantitatieve analyse uitgevoerd van het microbioom en de metabolische verbindingen in tongplakmonsters van 36 patiënten met de ziekte van Parkinson en 31 gezonde personen.

Door microbioom- en metabolomics-data te integreren, wilden ze betrouwbare biomarkers identificeren die konden dienen als niet-invasieve diagnostische tools en die konden wijzen op nieuwe therapeutische doelen. Om de voorspellende waarde van de geïdentificeerde markers te beoordelen, werd een Random Forest machine learning-model gebruikt.

Belangrijkste resultaten

• Microbioom: Plaqueanalyse toonde significante verschillen aan in de relatieve abundantie van verschillende bacteriegemeenschappen tussen patiënten en gezonde controles, waaronder Firmicutes, Bacteroidetes en Actinobacteria. Deze gemeenschappen kunnen dienen als potentiële markers voor pathofysiologische veranderingen bij de ziekte van Parkinson.
• Metabolomics. Verlaagde niveaus van palmitoylethanolamide werden gevonden in plaque bij patiënten met de ziekte van Parkinson en verlaagde niveaus van carnitine bij patiënten met een gevorderde handicap en milde cognitieve stoornissen. Palmitoylethanolamide is een endogeen vetzuuramide dat uitgebreid is onderzocht bij neurodegeneratieve aandoeningen.
• Artefact: Er werden verhoogde docosanamidewaarden gedetecteerd, maar deze werden toegeschreven aan externe contaminatie en werden niet als een betrouwbare marker beschouwd.

Betekenis van de studie

Uit het onderzoek bleek dat er een mogelijk verband bestaat tussen veranderingen in de samenstelling van de microbiota en het metabolische profiel van het tongbeslag. Dit kan een aanzienlijke invloed hebben op de pathogenese en progressie van de ziekte van Parkinson.

Plaquebeeldvorming is eerder gebruikt om orale en gastro-intestinale aandoeningen, reumatoïde artritis, longontsteking, longkanker, chronische nierziekte, hartziekten, osteoporose en ischemische beroerte op te sporen. De huidige studie richt zich voor het eerst op de samenstelling van veranderingen in tongplaque bij patiënten met de ziekte van Parkinson, wat moleculaire inzichten biedt in de pathogenese.

De veranderingen in de plaquemicrobiota waren vergelijkbaar met die gerapporteerd in ontlastingsmonsters van Parkinsonpatiënten. Het verzamelen van tongplaque is handiger, schoner en veiliger dan het verzamelen van ontlasting, wat de voordelen van deze aanpak verder benadrukt.

Van de metabolische veranderingen waren de meest significante een toename van enkele exogene verbindingen en een afname van endogene palmitoylethanolamide. Dit wijst erop dat zowel externe als interne factoren invloed hebben op de toestand van de patiënten.

De afname van palmitoylethanolamide in plaque maakt het een veelbelovende marker voor het onderscheiden van patiënten met en zonder de ziekte van Parkinson. Palmitoylethanolamide wordt gesynthetiseerd door neuronen en gliacellen van het centrale zenuwstelsel, handhaaft de integriteit van de darmwand, vermindert ontstekingen en pijn en reguleert de energiestofwisseling.

Carnitine is eveneens van belang: de vermindering ervan bij patiënten met een vergevorderd stadium en milde cognitieve stoornissen bevestigt de eerder beschreven neuroprotectieve en cognitieverbeterende eigenschappen.

Beperkingen en vooruitzichten

Het onderzoek is voorlopig en gebaseerd op een kleine steekproefomvang. Validatie in grotere cohortonderzoeken is daarom nodig.

Het Random Forest-model toonde een nauwkeurigheid van bijna 89% bij het onderscheiden tussen patiënten met de ziekte van Parkinson en gezonde deelnemers, wat het diagnostische potentieel van plaquemetabolische profilering bevestigt.

Over het algemeen benadrukken de resultaten het potentieel van tongcoating als een niet-invasief en kosteneffectief hulpmiddel voor de diagnose en monitoring van de ziekte van Parkinson. Verdere grootschalige studies zijn echter nodig om het klinische nut van deze markers te bevestigen.