Белки спинномозговой жидкости считаются ранним признаком болезни Паркинсона

Жоана Карвалью, доктор философии | 6 ноября 2018 г.

Белки спинномозговой жидкости, которые считались возможными диагностическими биомаркерами болезни Паркинсона, не могут выполнять эту роль, поскольку им не хватает устойчивости и воспроизводимости на более ранних стадиях заболевания, как показало исследование.

Исследование «Оценка белков спинномозговой жидкости как потенциальных биомаркеров ранней диагностики болезни Паркинсона» было опубликовано в журнале PLOS One.

Болезнь Паркинсона — хроническое и прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, вызванное главным образом постепенной потерей дофаминергических нейронов в черной субстанции — области мозга, ответственной за контроль движений. Обычно его диагностируют на основании наличия двигательных симптомов, но на ранних стадиях болезни Паркинсона их может быть трудно определить как причину заболевания.

Предыдущие исследования показали, что специфические белки спинномозговой жидкости (СМЖ), которая циркулирует в головном и спинном мозге, могут работать как ранние сигналы или биомаркеры заболевания, помогающие в постановке диагноза. Но белки спинномозговой жидкости никогда не были полностью подтверждены в качестве биомаркеров болезни Паркинсона в клинических условиях.

Исследователи из Бельгии, Германии и Великобритании проверили пригодность 15 белков спинномозговой жидкости, предложенных в качестве потенциальных биомаркеров для диагностики ранней стадии болезни Паркинсона.

Панель исследованных белков включала бета-амилоид (Aβ40 и Aβ42), альфа-синуклеин (α-син), тау (p-Tau и t-Tau), легкую цепь нейрофиламента (NFL), интерлейкин 6 (IL-6), протеиндегликаза (DJ-1), S100β (кальций-связывающий белок), остеопонтин (OPN), групповой блок 1 с высокой подвижностью (HMGB1), убиквитинкарбоксил-концевая эстераза L1 (UCHL1), лиганд Fms-родственной тирозинкиназы 3 ( FLT3LG), матриксная металлопротеиназа 2 (MMP2) и аполипопротеин AI (ApoA1).

Исследователи начали с измерения уровней этих белков спинномозговой жидкости в группе из 80 пациентов с ранней стадией заболевания и 80 здоровых людей, служивших в контрольной группе. Из 15 протестированных белков спинномозговой жидкости шесть — α-син, DJ-1, Aβ42, S100β, p-Tau и t-Tau — у пациентов были значительно нарушены.

«Aβ42, t-Tau, p-Tau, α-syn и DJ-1 были снижены у пациентов с ранней клинической болезнью Паркинсона по сравнению с контрольной группой, тогда как уровни S100β были повышены у пациентов с ранней клинической болезнью Паркинсона», — пишут исследователи.

Чтобы подтвердить этих кандидатов, исследователи затем провели тот же тест на независимой группе из 30 пациентов с болезнью Паркинсона на поздних стадиях заболевания и 30 здоровых людей из контрольной группы. Здесь тип бета-амилоида, Aβ42, был единственным белком спинномозговой жидкости, уровни которого значительно отличались — значительно ниже — у пациентов с болезнью Паркинсона по сравнению с контрольной группой.

«Недавно сообщалось о снижении уровня Aβ42 в образцах спинномозговой жидкости пациентов с болезнью Паркинсона, что позволяет предположить, что он может быть надежным кандидатом. Однако в этом исследовании… анализ показал, что этот потенциальный маркер не подходит для диагностических целей», — пишут исследователи.

Наконец, чтобы оценить, может ли комбинация этих маркеров отличить пациентов с ранней болезнью Паркинсона от здоровых людей, они использовали подход машинного обучения, основанный на алгоритме для выявления маркеров, которые могут улучшить диагностику заболевания. На основании этой модели набор маркеров, включающий α-syn, S100β и UCHL1, был идентифицирован как многообещающие кандидаты.

«[T]его модель согласуется с результатами, опубликованными в литературе, где α-син характеризуется как отличительный белок БП, тесно участвующий в прогрессировании дегенерации нейронов и последующих двигательных нарушениях, в то время как S100β считается возможным маркером БП. сопутствующая нейродегенерация», — пишут исследователи. Однако «дерево решений не удалось подтвердить» во второй группе пациентов и контрольной группе.

«[C] Предложенные в настоящее время белковые маркеры CSF для диагностики БП, выявленные в когортах БП на поздних стадиях, не обладают надежностью и воспроизводимостью при применении на ранних клинических стадиях (…) БП», — добавили они.

Исследователи полагают, что дальнейшие усилия, в том числе проект EU-BIOMARKAPD, изучающий альтернативные подходы к идентификации биомаркеров, могут способствовать разработке потенциальных белковых биомаркеров спинномозговой жидкости для клинической диагностики или мониторинга заболеваний на ранних стадиях болезни Паркинсона.