En analysant ce qui se trouve à la surface de la langue, les scientifiques découvrent des indices puissants pour détecter la maladie de Parkinson: pas d'aiguilles, pas de scans, juste un échantillon simple.
Étude: Analyse intégrée au microbiome et au métabolome: explorer les approches de diagnostic potentielles pour la maladie de Parkinson à l'aide d'échantillons de revêtement de langue. Crédit d'image: Andrey_Popov / Shutterstock.com
Des chercheurs de l'École de médecine de l'Université de Shanghai Jiao Tong, en Chine, ont exploré le potentiel de diagnostic des échantillons de revêtement de langue pour la détection et la surveillance précoces de la maladie de Parkinson. Dans leur étude, qui est publiée dans Frontières en microbiologiel'échantillonnage du revêtement de langue apparaît comme un outil prometteur pour le diagnostic de la maladie, mettant en évidence l'implication des communautés microbiennes et des composés métaboliques dans la pathogenèse de la maladie.
Sommaire
Arrière-plan
La maladie de Parkinson est la deuxième maladie neurodégénérative la plus répandue, caractérisée par des tremblements au repos, une rigidité musculaire et un mouvement lent. Dans les pays à revenu élevé, le taux d'incidence de cette maladie est d'environ 14 cas pour 100 000 personnes.
La pathogenèse de la maladie est associée à un dysfonctionnement mitochondrial, à un stress oxydatif, à l'agrégation des protéines, à l'autophagie altérée et à la neuroinflammation. Une telle pathogenèse complexe limite les options diagnostiques et thérapeutiques pour la maladie de Parkinson.
Les méthodes conventionnelles actuellement utilisées pour le diagnostic de la maladie de Parkinson nécessitent une collection de liquide céphalo-rachidien ou d'échantillon de sang, qui sont des procédures invasives et peuvent donc imposer un stress psychologique et un fardeau financiers significatifs pour les patients, et peuvent augmenter le risque d'infection en raison de procédures invasives. De plus, ces méthodes sont coûteuses et impliquent souvent des procédures complexes.
Ces lacunes mettent en évidence la nécessité de développer des méthodes de diagnostic plus pratiques, précises et précoces. La présente étude a été conçue pour répondre à cette exigence. L'idée de base a été initiée lorsque les chercheurs ont remarqué un type distinct de couche sur la surface de la langue (revêtement de la langue) chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce revêtement de langue est caractérisé par une apparence notable épaisse et grasse, avec certaines présentant une décoloration anormale blanche ou jaune.
Le revêtement de la langue est une cible d'observation critique dans le «diagnostic visuel» de la médecine traditionnelle chinoise. Il contient généralement un mélange de bactéries, de cellules épithéliales, de salive, de métabolites sanguins et de résidus alimentaires.
L'analyse du revêtement de langue attire une attention significative dans le domaine biomédical, ses applications augmentant progressivement pour le diagnostic de l'oral, du gastro-intestinal et de nombreux autres conditions de santé.
Étant donné la nature facile, non invasive, à faible risque et rentable de l'échantillonnage du revêtement de langue, les chercheurs de la SCHOOL de la médecine de l'Université de Shanghai Jiao Tong ont effectué une analyse de composition pour améliorer le diagnostic et le pronostic de la maladie de Parkinson.
L'étude
Les chercheurs ont effectué des analyses de composition des micro-organismes et des composés métaboliques dans des échantillons de revêtement de langue prélevés auprès de 36 patients de la maladie de Parkinson et 31 individus en bonne santé.
En intégrant les données du microbiome aux données de métabolomique, les chercheurs visaient à identifier des biomarqueurs fiables qui pourraient servir d'outils de diagnostic non invasifs et à fournir de nouvelles cibles thérapeutiques. Ils ont également appliqué un modèle d'apprentissage de machine forestier aléatoire pour évaluer la valeur prédictive des biomarqueurs identifiés.
Conclusions clés
Les analyses de microbiome des échantillons de revêtement de langue ont révélé des différences significatives dans l'abondance de plusieurs communautés bactériennes entre les patients atteints de la maladie de Parkinson et des témoins sains, notamment Firmicutes, bacteroidetes, et Actinobactéries. Ces communautés bactériennes différentielles peuvent servir de biomarqueurs potentiels pour les changements physiopathologiques dans la maladie de Parkinson.
De même, les analyses métabolomiques des échantillons de revêtement de langue ont identifié des différences notables entre les deux groupes d'étude. Les résultats ont révélé une réduction des niveaux de palmitoyléthanolamide chez les patients atteints de la maladie de Parkinson et une diminution des niveaux de carnitine chez les patients avancés avec une invalidité grave et une légère déficience cognitive. Le palmitoyléthanolamide est un amide d'acide gras endogène qui a été largement étudié dans le contexte des maladies neurodégénératives.
L'étude a également identifié des niveaux élevés de docosanamide, bien que ce composé soit probablement dû à une contamination externe et ne soit pas considéré comme un biomarqueur fiable.
Étude de signification
L'étude identifie un lien potentiel entre les changements spécifiques de la composition microbienne et du profil métabolique dans le revêtement de la langue, qui peut contribuer considérablement à la pathogenèse et à la progression de la maladie de Parkinson.
Les caractéristiques visuelles du revêtement de la langue ont été largement explorées comme un outil pour diagnostiquer les maladies orales et gastro-intestinales, ainsi que plusieurs autres affections saines, notamment la polyarthrite rhumatoïde, la pneumonie, le cancer du poumon, les maladies rénales chroniques, les maladies cardiaques, l'ostéoporose et les accidents vasculaires cérébraux ischémiques. Pour la première fois, la présente étude s'est concentrée sur les changements de composition des échantillons de revêtement de langue des patients atteints de la maladie de Parkinson, offrant un aperçu de la pathogenèse de la maladie au niveau moléculaire.
Les altérations microbiennes observées du revêtement de la langue sont similaires à celles rapportées par d'autres études analysant les échantillons fécaux des patients atteints de la maladie de Parkinson. L'échantillonnage du revêtement de langue est plus pratique, propre et sûr que les échantillons fécaux, soulignant davantage les avantages de considérer les échantillons de revêtement de langue à des fins de diagnostic.
Parmi les altérations métaboliques identifiées, les plus importantes figuraient la régulation positive de certains composés dérivés de l'extérieur et la régulation négative du palmitoyléthanolamide, qui est principalement dérivée du corps lui-même. Ces résultats suggèrent que l'état pathologique des patients atteints de la maladie de Parkinson est influencé par des facteurs environnementaux et endogènes.
Des niveaux de palmitoyléthanolamide significativement réduits dans des échantillons de revêtement de langue suggèrent que ce métabolite pourrait être un biomarqueur prometteur pour différencier les patients atteints et sans maladie de Parkinson. Le palmitoyléthanolamide est produit et libéré dans le système nerveux central des neurones et des cellules gliales. Ce métabolite est vital pour maintenir l'intégrité de la barrière intestinale, atténuer l'inflammation et la douleur et réglementer le métabolisme énergétique.
La carnitine est un autre métabolite vital identifié dans l'étude. Ses niveaux ont été réduits chez les patients à stade avancé et ceux qui ont une légère déficience cognitive. Cette observation est similaire aux études précédentes signalant des effets neuroprotecteurs et d'amélioration de la cognition de ce métabolite.
Notamment, l'étude souligne que ces résultats sont préliminaires et basés sur une taille d'échantillon limitée. Une validation supplémentaire est nécessaire avant que ces biomarqueurs puissent être adoptés dans les diagnostics cliniques.
L'application d'un modèle de classification d'apprentissage automatique (forêt aléatoire) a atteint une précision de près de 89% pour distinguer les patients atteints de la maladie de Parkinson de personnes en bonne santé, soutenant le potentiel de diagnostic du profil métabolomique identifié.
Dans l'ensemble, les résultats de l'étude soulignent le potentiel des échantillons de revêtement de langue en tant qu'outil non invasif et rentable pour diagnostiquer et surveiller la maladie de Parkinson. Bien que prometteurs, les résultats nécessitent d'autres études à grande échelle pour confirmer leur applicabilité clinique.
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