Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για καλύτερα αποτελέσματα, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε μια νεότερη έκδοση του προγράμματος περιήγησής σας (ή να απενεργοποιήσετε τη Λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ ή JavaScript.
Η έγκαιρη διάγνωση του ιδιοπαθούς τρόμου (ΙΤ) μπορεί να είναι δύσκολη, ειδικά όταν διακρίνεται από υγιείς μάρτυρες (ΙΜ) και νόσο του Πάρκινσον (ΝΠ). Πρόσφατα, η ανάλυση δειγμάτων κοπράνων για την εντερική μικροχλωρίδα και τους μεταβολίτες της έχει παράσχει νέες μεθόδους για την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFA), ως ο κύριος μεταβολίτης της εντερικής χλωρίδας, μειώνονται στα κόπρανα στην ΝΠ. Ωστόσο, τα κοπρανώδη SCFA δεν έχουν ποτέ μελετηθεί στην ΙΤ. Στόχος μας ήταν να διερευνήσουμε τα επίπεδα των SCFA στα κόπρανα στην ΙΤ, να αξιολογήσουμε τη σχέση τους με τα κλινικά συμπτώματα και την εντερική μικροχλωρίδα και να προσδιορίσουμε την πιθανή διαγνωστική τους ικανότητα. Τα κοπρανώδη SCFA και η εντερική μικροχλωρίδα μετρήθηκαν σε 37 ΙΤ, 37 νέους ΙΤ και 35 ΙΤ. Η δυσκοιλιότητα, η δυσλειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος και η σοβαρότητα του τρόμου αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας κλίμακες. Τα επίπεδα προπιονικού, βουτυρικού και ισοβουτυρικού στα κόπρανα ήταν χαμηλότερα στην ΙΤ από ό,τι στην ΙΤ. Ένας συνδυασμός προπιονικού, βουτυρικού και ισοβουτυρικού οξέος διέκρινε την ET από την HC με AUC 0,751 (95% CI: 0,634–0,867). Τα επίπεδα ισοβαλερικού οξέος και ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα ήταν χαμηλότερα στην ET από ό,τι στην PD. Το ισοβαλερικό οξύ και το ισοβουτυρικό οξύ διακρίνουν μεταξύ ET και PD με AUC 0,743 (95% CI: 0,629–0,857). Το προπιονικό οξύ στα κόπρανα σχετίζεται αντιστρόφως ανάλογα με τη δυσκοιλιότητα και την αυτόνομη δυσλειτουργία. Το ισοβουτυρικό οξύ και το ισοβαλερικό οξύ σχετίζονται αντιστρόφως ανάλογα με τη σοβαρότητα του τρόμου. Η μείωση της περιεκτικότητας σε SCFA στα κόπρανα συσχετίστηκε με μείωση της αφθονίας των Faecalibacterium και Streptobacterium στην ET. Έτσι, η περιεκτικότητα σε SCFA στα κόπρανα μειώνεται στην ET και σχετίζεται με τη σοβαρότητα της κλινικής εικόνας και τις αλλαγές στην εντερική μικροχλωρίδα. Το προπιονικό οξύ, το βουτυρικό οξύ, το ισοβουτυρικό οξύ και το ισοβαλερικό οξύ στα κόπρανα μπορεί να είναι πιθανοί διαγνωστικοί και διαφορικοί διαγνωστικοί βιοδείκτες για τον ενδοκρινικό ιστό.
Ο ιδιοπαθής τρόμος (ΙΤ) είναι μια προοδευτική, χρόνια νευροεκφυλιστική διαταραχή που χαρακτηρίζεται κυρίως από τρόμο των άνω άκρων, ο οποίος μπορεί επίσης να επηρεάσει και άλλα μέρη του σώματος όπως το κεφάλι, τις φωνητικές χορδές και τα κάτω άκρα 1. Τα κλινικά χαρακτηριστικά του ΙΤ περιλαμβάνουν όχι μόνο κινητικά συμπτώματα αλλά και ορισμένα μη κινητικά σημεία, συμπεριλαμβανομένων γαστρεντερικών παθήσεων 2. Έχουν διεξαχθεί πολυάριθμες μελέτες για την εξέταση των παθολογικών και φυσιολογικών χαρακτηριστικών του ιδιοπαθούς τρόμου, αλλά δεν έχουν εντοπιστεί σαφείς παθοφυσιολογικοί μηχανισμοί3,4. Πρόσφατες μελέτες υποδηλώνουν ότι η δυσλειτουργία του άξονα μικροχλωρίδας-εντέρου-εγκεφάλου μπορεί να συμβάλλει σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες και υπάρχουν αυξανόμενα στοιχεία για μια πιθανή αμφίδρομη σύνδεση μεταξύ του εντερικού μικροβιώματος και των νευροεκφυλιστικών ασθενειών5,6. Αξιοσημείωτα, σε μια αναφορά περίπτωσης, η μεταμόσχευση μικροβιώματος κοπράνων βελτίωσε τόσο τον ιδιοπαθή τρόμο όσο και το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου σε έναν ασθενή, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει στενή σχέση μεταξύ του εντερικού μικροβιώματος και του ιδιοπαθούς τρόμου. Επιπλέον, διαπιστώσαμε επίσης συγκεκριμένες αλλαγές στο εντερικό μικροβίωμα σε ασθενείς με ΙΤ, γεγονός που υποστηρίζει έντονα τον σημαντικό ρόλο της εντερικής δυσβίωσης στο ΙΤ8.
Όσον αφορά την εντερική δυσβίωση στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, η νόσος Πάρκινσον είναι η πιο ευρέως μελετημένη5. Μια μη ισορροπημένη μικροχλωρίδα μπορεί να αυξήσει την εντερική διαπερατότητα και να ενεργοποιήσει την εντερική γλοία, οδηγώντας σε άλφα-συνουκλεϊνοπάθειες9,10,11. Η νόσος Πάρκινσον και η τρέμουλο στάσης έχουν ορισμένα αλληλεπικαλυπτόμενα χαρακτηριστικά, όπως παρόμοια συχνότητα τρόμου σε ασθενείς με θρέμμα Πάρκινσον και νόσο Πάρκινσον, αλληλεπικαλυπτόμενο τρόμο ηρεμίας (τυπικός τρόμος στην νόσο Πάρκινσον) και τρόμο στάσης (που συναντάται κυρίως σε ασθενείς με θρέμμα Πάρκινσον), καθιστώντας δύσκολη τη διάκριση μεταξύ τους. 12. Επομένως, χρειάζεται επειγόντως να ανοίξουμε ένα χρήσιμο παράθυρο για τη διαφοροποίηση μεταξύ θρέμματος Πάρκινσον και νόσου Πάρκινσον. Σε αυτό το πλαίσιο, η μελέτη της συγκεκριμένης εντερικής δυσβίωσης και των σχετικών μεταβολικών αλλαγών στην θρέμμα Πάρκινσον και ο εντοπισμός των διαφορών τους από την νόσο Πάρκινσον μπορεί να αποτελέσει πιθανούς βιοδείκτες για τη διάγνωση και τη διαφορική διάγνωση της θρέμμα Πάρκινσον.
Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs) είναι οι κύριοι μεταβολίτες που παράγονται από την εντερική βακτηριακή ζύμωση των διαιτητικών ινών και πιστεύεται ότι παίζουν κρίσιμο ρόλο στις αλληλεπιδράσεις εντέρου-εγκεφάλου13,14. Τα SCFAs προσλαμβάνονται από τα κύτταρα του παχέος εντέρου και μεταφέρονται στο ήπαρ μέσω του πυλαίου φλεβικού συστήματος, και ορισμένα SCFAs εισέρχονται στην συστηματική κυκλοφορία. Τα SCFAs έχουν τοπικές επιδράσεις στη διατήρηση της ακεραιότητας του εντερικού φραγμού και στην προώθηση της έμφυτης ανοσίας στον εντερικό βλεννογόνο15. Έχουν επίσης μακροπρόθεσμες επιδράσεις στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό (ΑΕΦ) διεγείροντας πρωτεΐνες στενής σύνδεσης και ενεργοποιώντας νευρώνες διεγείροντας υποδοχείς συζευγμένους με πρωτεΐνη G (GPCRs) για να διαπεράσουν τον ΑΕΦ16. Το οξικό, το προπιονικό και το βουτυρικό είναι τα πιο άφθονα SCFAs στο κόλον. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει μειωμένα επίπεδα οξικού, προπιονικού και βουτυρικού οξέος στα κόπρανα σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον17. Ωστόσο, τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα δεν έχουν ποτέ μελετηθεί σε ασθενείς με ΕΤ.
Έτσι, η μελέτη μας είχε ως στόχο τον εντοπισμό συγκεκριμένων αλλαγών στα SCFA κοπράνων σε ασθενείς με ΙΘ και τις διαφορές τους από ασθενείς με Πάρκινσον, την αξιολόγηση της σχέσης των SCFA κοπράνων με τα κλινικά συμπτώματα των SCFA και της εντερικής μικροχλωρίδας, καθώς και τον εντοπισμό των πιθανών διαγνωστικών και διαφοροδιαγνωστικών δυνατοτήτων των δειγμάτων κοπράνων. KZHK. Για την αντιμετώπιση συγχυτικών παραγόντων που σχετίζονται με τα φάρμακα κατά της Πάρκινσον, επιλέξαμε ασθενείς με νεοεμφανιζόμενη νόσο του Πάρκινσον ως ομάδα ελέγχου της νόσου.
Τα δημογραφικά και κλινικά χαρακτηριστικά των 37 ΕΤ, 37 PD και 35 HC συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Οι ET, οι PD και οι HC αντιστοιχίστηκαν ως προς την ηλικία, το φύλο και τον ΔΜΣ. Οι τρεις ομάδες είχαν επίσης παρόμοια ποσοστά καπνίσματος, κατανάλωσης αλκοόλ και κατανάλωσης καφέ και τσαγιού. Η βαθμολογία Wexner (P = 0,004) και η βαθμολογία HAMD-17 (P = 0,001) της ομάδας PD ήταν υψηλότερες από αυτές της ομάδας HC, και η βαθμολογία HAMA (P = 0,011) και η βαθμολογία HAMD-17 (P = 0,011) της ομάδας ET ήταν υψηλότερες από αυτή της ομάδας HC. Η πορεία της νόσου στην ομάδα ET ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι στην ομάδα PD (P<0,001).
Υπήρξαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα στα κόπρανα του προπιονικού οξέος (P = 0,023), του οξικού οξέος (P = 0,039), του βουτυρικού οξέος (P = 0,020), του ισοβαλερικού οξέος (P = 0,045) και του ισοβουτυρικού οξέος (P = 0,015). Σε περαιτέρω εκ των υστέρων ανάλυση, τα επίπεδα προπιονικού οξέος (P = 0,023), του βουτυρικού οξέος (P = 0,007) και του ισοβουτυρικού οξέος (P = 0,040) στην ομάδα ET ήταν σημαντικά χαμηλότερα από αυτά στην ομάδα HC. Οι ασθενείς με ET είχαν χαμηλότερα επίπεδα ισοβαλερικού (P = 0,014) και ισοβουτυρικού (P = 0,005) από τους ασθενείς με PD. Επιπλέον, τα επίπεδα προπιονικού οξέος στα κόπρανα (P = 0,013), οξικού οξέος (P = 0,016) και βουτυρικού οξέος (P = 0,041) ήταν χαμηλότερα σε ασθενείς με Πάρκινσον από ό,τι σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού (Σχήμα 1 και Συμπληρωματικός Πίνακας 1).
Το ag αντιπροσωπεύει μια σύγκριση ομάδων προπιονικού οξέος, οξικού οξέος, βουτυρικού οξέος, ισοβαλερικού οξέος, βαλερικού οξέος, καπροϊκού οξέος και ισοβουτυρικού οξέος, αντίστοιχα. Υπήρξαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα προπιονικού οξέος, οξικού οξέος, βουτυρικού οξέος, ισοβαλερικού οξέος και ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα μεταξύ των τριών ομάδων. Ιδιοπαθής τρόμος ET, νόσος Parkinson, υγιής ομάδα ελέγχου HC, SCFA. Οι σημαντικές διαφορές υποδεικνύονται από *P < 0,05 και **P < 0,01.
Λαμβάνοντας υπόψη τη διαφορά στην πορεία της νόσου μεταξύ της ομάδας ET και της ομάδας PD, εξετάσαμε 33 ασθενείς με πρώιμη PD και 16 ασθενείς με ET (πορεία νόσου ≤3 έτη) για περαιτέρω σύγκριση (Συμπληρωματικός Πίνακας 2). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η περιεκτικότητα της ET σε προπιονικό οξύ στα κόπρανα ήταν σημαντικά χαμηλότερη από αυτή του HA (P=0,015). Η διαφορά μεταξύ ET και HC για το βουτυρικό οξύ και το ισοβουτυρικό οξύ δεν ήταν σημαντική, αλλά παρόλα αυτά παρατηρήθηκε μια τάση (P = 0,082). Τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε ασθενείς με ET σε σύγκριση με ασθενείς με PD (P = 0,030). Η διαφορά μεταξύ ET και PD του ισοβαλερικού οξέος δεν ήταν σημαντική, αλλά παρόλα αυτά υπήρχε μια τάση (P = 0,084). Το προπιονικό οξύ (P = 0,023), το οξικό οξύ (P = 0,020) και το βουτυρικό οξύ (P = 0,044) ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε ασθενείς με PD από ό,τι σε ασθενείς με HC. Αυτά τα αποτελέσματα (Συμπληρωματικό Σχήμα 1) είναι γενικά σύμφωνα με τα κύρια αποτελέσματα. Η διαφορά στα αποτελέσματα μεταξύ του συνολικού δείγματος και της υποομάδας ασθενών πρώιμης φάσης μπορεί να οφείλεται στο μικρότερο μέγεθος δείγματος στην υποομάδα, με αποτέλεσμα τη χαμηλότερη στατιστική ισχύ των δεδομένων.
Στη συνέχεια εξετάσαμε εάν τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα μπορούσαν να διακρίνουν ασθενείς με ET από ασθενείς με CU ή PD. Σύμφωνα με την ανάλυση ROC, η διαφορά στην AUC των επιπέδων προπιονικού οξέος ήταν 0,668 (95% ΔΕ: 0,538-0,797), γεγονός που κατέστησε δυνατή τη διάκριση ασθενών με ET από HC. Οι ασθενείς με ET και GC μπορούσαν να διακριθούν από τα επίπεδα βουτυρικού οξέος με AUC 0,685 (95% ΔΕ: 0,556–0,814). Οι διαφορές στα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος μπορούν να διακρίνουν ασθενείς με ET από HC με AUC 0,655 (95% ΔΕ: 0,525–0,786). Όταν συνδυάστηκαν τα επίπεδα προπιονικού, βουτυρικού και ισοβουτυρικού οξέος, επιτεύχθηκε υψηλότερη AUC 0,751 (95% ΔΕ: 0,634–0,867) με ευαισθησία 74,3% και ειδικότητα 72,9% (Εικ. 2α). Για τη διαφοροποίηση μεταξύ ασθενών με ΙΘ και Πάρκινσον, η AUC για τα επίπεδα ισοβαλερικού οξέος ήταν 0,700 (95% ΔΕ: 0,579–0,822) και για τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος ήταν 0,718 (95% ΔΕ: 0,599–0,836). Ο συνδυασμός επιπέδων ισοβαλερικού οξέος και ισοβουτυρικού οξέος είχε υψηλότερη AUC 0,743 (95% ΔΕ: 0,629–0,857), ευαισθησία 74,3% και ειδικότητα 62,9% (Εικ. 2β). Επιπλέον, εξετάσαμε εάν τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα ασθενών με νόσο του Πάρκινσον διέφεραν από αυτά των ομάδων ελέγχου. Σύμφωνα με την ανάλυση ROC, η AUC για την αναγνώριση ασθενών με Πάρκινσον με βάση τις διαφορές στα επίπεδα προπιονικού οξέος ήταν 0,687 (95% ΔΕ: 0,559-0,814), με ευαισθησία 68,6% και ειδικότητα 68,7%. Οι διαφορές στα επίπεδα οξικού οξέος μπορεί να διακρίνουν τους ασθενείς με Πάρκινσον από τους ασθενείς με χρόνια ηπατική νόσο με AUC 0,674 (95% ΔΕ: 0,542–0,805). Οι ασθενείς με Πάρκινσον μπορούν να διαφοροποιηθούν από την CU μόνο με βάση τα επίπεδα βουτυρικού οξέος με AUC 0,651 (95% ΔΕ: 0,515–0,787). Όταν συνδυάστηκαν τα επίπεδα προπιονικού, οξικού και βουτυρικού οξέος, ελήφθη AUC 0,682 (95% ΔΕ: 0,553–0,811) (Εικ. 2γ).
Διακρίσεις της Ρωσικής Ορθόδοξης Εκκλησίας κατά των ET και HC· β διακρίσεις της Ρωσικής Ορθόδοξης Εκκλησίας κατά των ET και PD· γ διακρίσεις της ROC κατά των PD και HC. Ιδιοπαθής τρόμος ET, νόσος Πάρκινσον, υγιής HC έλεγχος, SCFA.
Σε ασθενείς με ET, τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αρνητικά με τη βαθμολογία FTM (r = -0,349, P = 0,034) και τα επίπεδα ισοβαλερικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αρνητικά με τη βαθμολογία FTM (r = -0,421, P = 0,001) και τη βαθμολογία TETRAS. (r = -0,382, P = 0,020). Σε ασθενείς με ET και PD, τα επίπεδα προπιονικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αρνητικά με τις βαθμολογίες SCOPA-AUT (r = -0,236, P = 0,043) (Εικ. 3 και Συμπληρωματικός Πίνακας 3). Δεν υπήρξε σημαντική συσχέτιση μεταξύ της πορείας της νόσου και της SCFA ούτε στην ομάδα ET (P ≥ 0,161) ούτε στην ομάδα PD (P ≥ 0,246) (Συμπληρωματικός Πίνακας 4). Σε ασθενείς με Πάρκινσον, τα επίπεδα καπροϊκού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν θετικά με τις βαθμολογίες MDS-UPDRS (r = 0,335, P = 0,042). Σε όλους τους συμμετέχοντες, τα επίπεδα προπιονικού οξέος στα κόπρανα (r = -0,230, P = 0,016) και οξικού οξέος (r = -0,210, P = 0,029) συσχετίστηκαν αρνητικά με τις βαθμολογίες Wexner (Εικόνα 3 και Συμπληρωματικός Πίνακας 3).
Τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αρνητικά με τις βαθμολογίες FTM, το ισοβαλερικό οξύ συσχετίστηκε αρνητικά με τις βαθμολογίες FTM και TETRAS, το προπιονικό οξύ συσχετίστηκε αρνητικά με τις βαθμολογίες SCOPA-AUT, το καπροϊκό οξύ συσχετίστηκε θετικά με τις βαθμολογίες MDS-UPDRS και το προπιονικό οξύ συσχετίστηκε αρνητικά με τις βαθμολογίες FTM και TETRAS. Το TETRAS και το οξικό οξύ συσχετίστηκαν αρνητικά με τη βαθμολογία Wexner. Έκδοση της Ενοποιημένης Κλίμακας Αξιολόγησης της Νόσου του Πάρκινσον, Mini-Mental State Examination MMSE, Κλίμακα Αξιολόγησης Κατάθλιψης Hamilton HAMD-17, 17 στοιχεία, Κλίμακα Αξιολόγησης Άγχους Hamilton HAMA, στάδια HY Hoehn και Yahr, SCFA, Κλίμακα Έκβασης Αυτόνομων Συμπτωμάτων Νόσου Πάρκινσον SCOPA – AUT, Κλίμακα Αξιολόγησης Κλινικού Τρόμου Fana-Tolosa-Marin FTM, Κλίμακα Αξιολόγησης Βασικού Τρόμου TETRAS Research Group (TRG). Οι σημαντικές διαφορές υποδεικνύονται από *P < 0,05 και **P < 0,01.
Διερευνήσαμε περαιτέρω τη διακριτική φύση της εντερικής μικροχλωρίδας χρησιμοποιώντας την ανάλυση LEfSE και επιλέξαμε το επίπεδο δεδομένων σχετικής αφθονίας του γένους για περαιτέρω ανάλυση. Πραγματοποιήθηκαν συγκρίσεις μεταξύ ET και HC και μεταξύ ET και PD. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε ανάλυση συσχέτισης Spearman στη σχετική αφθονία της εντερικής μικροχλωρίδας και στα επίπεδα SCFA στα κόπρανα στις δύο ομάδες σύγκρισης.
Faecalibacterium (συσχετισμένο με βουτυρικό οξύ, r = 0,408, P < 0,001), Lactobacillus (συσχετισμένο με βουτυρικό οξύ, r = 0,283, P = 0,016), Streptobacterium (συσχετισμένο με προπιονικό οξύ, r = 0,327) ήταν παρόντα στην ανάλυση του ET και του CA., P = 0,005· συσχετισμένο με βουτυρικό οξύ, r = 0,374, P = 0,001· συσχετίζεται με ισοβουτυρικό οξύ, r = 0,329, P = 0,005), Howardella (συσχετίζεται με προπιονικό οξύ, r = 0,242, P = 0,041), Raoultella (συσχετίζεται με προπιονικό οξύ, r = 0,249, P = 0,035) και Candidatus Arthromitus (συσχετίζεται με ισοβουτυρικό οξύ, r = 0,302, P = 0,010) βρέθηκε να μειώνεται στην ET και συσχετίζεται θετικά με τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα. Ωστόσο, η αφθονία Stenotropomonas αυξήθηκε στην ET και συσχετίστηκε αρνητικά με τα επίπεδα ισοβουτυρικού στα κόπρανα (r = -0,250, P = 0,034). Μετά την προσαρμογή FDR, μόνο οι συσχετίσεις μεταξύ Faecalibacterium, Catenibacter και SCFA παρέμειναν σημαντικές (P ≤ 0,045) (Σχήμα 4 και Συμπληρωματικός Πίνακας 5).
Ανάλυση συσχέτισης ET και HC. Μετά την προσαρμογή FDR, η αφθονία του Faecalibacterium (που σχετίζεται θετικά με το βουτυρικό) και του Streptobacterium (που σχετίζεται θετικά με το προπιονικό, το βουτυρικό και το ισοβουτυρικό) βρέθηκε να είναι μειωμένη στην ET και να σχετίζεται θετικά με τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα. β Ανάλυση συσχέτισης ET και PD. Μετά την προσαρμογή FDR, δεν βρέθηκαν σημαντικές συσχετίσεις. Ιδιοπαθής τρόμος ET, νόσος Parkinson, υγιής HC έλεγχος, SCFA. Οι σημαντικές διαφορές υποδεικνύονται από *P < 0,05 και **P < 0,01.
Κατά την ανάλυση της ET έναντι της PD, το Clostridium trichophyton βρέθηκε αυξημένο στην ET και συσχετίστηκε με το ισοβαλερικό οξύ στα κόπρανα (r = -0,238, P = 0,041) και το ισοβουτυρικό οξύ (r = -0,257, P = 0,027). Μετά την προσαρμογή FDR, και τα δύο παρέμειναν σημαντικά (P≥0,295) (Σχήμα 4 και Συμπληρωματικός Πίνακας 5).
Αυτή η μελέτη είναι μια ολοκληρωμένη μελέτη που εξετάζει τα επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (SCFA) στα κόπρανα και τα συσχετίζει με τις αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου και τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων σε ασθενείς με ΙΘ σε σύγκριση με ασθενείς με ΚΚ και Πάρκινσον. Διαπιστώσαμε ότι τα επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας στα κόπρανα ήταν μειωμένα σε ασθενείς με ΙΘ και συσχετίζονταν με τη σοβαρότητα της κλινικής εικόνας και συγκεκριμένες αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου. Τα αθροιστικά επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (SCFA) στα κόπρανα διαφοροποιούν το ΙΘ από το ΓΚ και την Πάρκινσον.
Σε σύγκριση με τους ασθενείς με GC, οι ασθενείς με ET έχουν χαμηλότερα επίπεδα προπιονικού, βουτυρικού και ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα. Ο συνδυασμός προπιονικού, βουτυρικού και ισοβουτυρικού οξέος μπορεί να διαφοροποιήσει μεταξύ ET και HC με AUC 0,751 (95% CI: 0,634–0,867), ευαισθησία 74,3% και ειδικότητα 72,9%, υποδεικνύοντας τη χρήση τους ως πιθανό ρόλο ως διαγνωστικοί βιοδείκτες για ET. Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι τα επίπεδα προπιονικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αρνητικά με τη βαθμολογία Wexner και τη βαθμολογία SCOPA-AUT. Τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αντιστρόφως με τις βαθμολογίες FTM. Από την άλλη πλευρά, η μείωση των επιπέδων βουτυρικού οξέος στο ET συσχετίστηκε με μείωση της αφθονίας μικροχλωρίδας που παράγει SCFA, Faecalibacterium και Categorybacter. Επιπλέον, οι μειώσεις στην αφθονία Catenibacter στο ET συσχετίστηκαν επίσης με μειώσεις των επιπέδων προπιονικού και ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα.
Τα περισσότερα λιπαρά οξέα SCFA που παράγονται στο κόλον προσλαμβάνονται από τα κολοκύτταρα κυρίως μέσω μεταφορέων μονοκαρβοξυλικού που εξαρτώνται από Η+ ή νατρίου. Τα απορροφημένα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας για τα κολοκύτταρα, ενώ εκείνα που δεν μεταβολίζονται στα κολοκύτταρα μεταφέρονται στην πυλαία κυκλοφορία 18. Τα λιπαρά οξέα SCFA μπορούν να επηρεάσουν την εντερική κινητικότητα, να ενισχύσουν τη λειτουργία του εντερικού φραγμού και να επηρεάσουν τον μεταβολισμό και την ανοσία του ξενιστή 19. Προηγουμένως είχε διαπιστωθεί ότι οι συγκεντρώσεις βουτυρικού, οξικού και προπιονικού στα κόπρανα μειώθηκαν σε ασθενείς με Πάρκινσον σε σύγκριση με τα HCs 17, κάτι που συμφωνεί με τα αποτελέσματά μας. Η μελέτη μας διαπίστωσε μειωμένα λιπαρά οξέα SCFA σε ασθενείς με ET, αλλά λίγα είναι γνωστά για τον ρόλο των SCFA στην παθολογία του ET. Το βουτυρικό και το προπιονικό μπορούν να συνδεθούν με τους GPCR και να επηρεάσουν την σηματοδότηση που εξαρτάται από τους GPCR, όπως η σηματοδότηση MAPK και NF-κB20. Η βασική έννοια του άξονα εντέρου-εγκεφάλου είναι ότι τα SCFA που εκκρίνονται από τα μικρόβια του εντέρου μπορούν να επηρεάσουν τη σηματοδότηση του ξενιστή, επηρεάζοντας έτσι τη λειτουργία του εντέρου και του εγκεφάλου. Επειδή το βουτυρικό και το προπιονικό έχουν ισχυρές ανασταλτικές επιδράσεις στη δραστικότητα της ιστονικής δεακετυλάσης (HDAC)21 και το βουτυρικό μπορεί επίσης να δράσει ως συνδέτης για παράγοντες μεταγραφής, έχουν εκτεταμένες επιδράσεις στον μεταβολισμό, τη διαφοροποίηση και τον πολλαπλασιασμό του ξενιστή, κυρίως λόγω της επίδρασής τους στη γονιδιακή ρύθμιση22. Με βάση στοιχεία από SCFA και νευροεκφυλιστικές ασθένειες, το βουτυρικό θεωρείται θεραπευτικός υποψήφιος λόγω της ικανότητάς του να διορθώνει την εξασθενημένη δραστικότητα HDAC, η οποία μπορεί να προκαλεί τον θάνατο των ντοπαμινεργικών νευρώνων στην Πάρκινσον23,24,25. Μελέτες σε ζώα έχουν επίσης καταδείξει την ικανότητα του βουτυρικού οξέος να αποτρέπει την εκφύλιση των ντοπαμινεργικών νευρώνων και να βελτιώνει τις κινητικές διαταραχές σε μοντέλα Πάρκινσον26,27. Έχει βρεθεί ότι το προπιονικό οξύ περιορίζει τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις και προστατεύει την ακεραιότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού28,29. Μελέτες έχουν δείξει ότι το προπιονικό οξύ προάγει την επιβίωση των ντοπαμινεργικών νευρώνων σε απόκριση στην τοξικότητα της ροτενόνης σε μοντέλα Πάρκινσον30 και ότι η από του στόματος χορήγηση προπιονικού οξέος διασώζει την απώλεια ντοπαμινεργικών νευρώνων και τα κινητικά ελλείμματα σε ποντίκια με Πάρκινσον31. Λίγα είναι γνωστά για τη λειτουργία του ισοβουτυρικού οξέος. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη διαπίστωσε ότι ο αποικισμός ποντικών με B. ovale αύξησε την εντερική περιεκτικότητα σε SCFA (συμπεριλαμβανομένων οξικού, προπιονικού, ισοβουτυρικού και ισοβαλερικού) και τη συγκέντρωση GABA στο έντερο, υπογραμμίζοντας ότι έχει αποδειχθεί μια σύνδεση μεταξύ της εντερικής μικροχλωρίδας και των εντερικών συγκεντρώσεων νευροδιαβιβαστών SCFA.32. Για την ET, οι ανώμαλες παθολογικές αλλαγές στην παρεγκεφαλίδα περιλαμβάνουν αλλαγές στους άξονες και τους δενδρίτες των κυττάρων Purkinje, μετατόπιση και απώλεια κυττάρων Purkinje, αλλαγές στους άξονες των καλαθοφόρων κυττάρων και ανωμαλίες στις ανιούσες συνδέσεις ινών με τα κύτταρα Purkinje. 32. Παραμένει ασαφές εάν τα SCFA σχετίζονται με νευροεκφυλισμό κυττάρων Purkinje και μειωμένη παραγωγή GABA της παρεγκεφαλίδας. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν στενή σχέση μεταξύ SCFA και ET. Ωστόσο, ο σχεδιασμός της εγκάρσιας μελέτης δεν επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την αιτιώδη σχέση μεταξύ SCFA και της νοσολογικής διαδικασίας της ET. Απαιτούνται περαιτέρω διαχρονικές μελέτες παρακολούθησης, συμπεριλαμβανομένων διαδοχικών μετρήσεων των SCFA στα κόπρανα, καθώς και μελέτες σε ζώα που εξετάζουν τους μηχανισμούς.
Τα SCFA πιστεύεται ότι διεγείρουν τη συσταλτικότητα των λείων μυών του παχέος εντέρου34. Η έλλειψη SCFA θα επιδεινώσει τα συμπτώματα της δυσκοιλιότητας και η συμπληρωματική χορήγηση SCFA μπορεί να βελτιώσει τα συμπτώματα της δυσκοιλιότητας PD35. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν επίσης μια σημαντική συσχέτιση μεταξύ της μειωμένης περιεκτικότητας σε SCFA στα κόπρανα και της αυξημένης δυσκοιλιότητας και της δυσλειτουργίας του αυτόνομου νευρικού συστήματος σε ασθενείς με ΙΘ. Μία αναφορά περίπτωσης διαπίστωσε ότι η μεταμόσχευση μικροχλωρίδας βελτίωσε τόσο τον ιδιοπαθή τρόμο όσο και το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου στον ασθενή 7, υποδηλώνοντας περαιτέρω μια στενή σχέση μεταξύ της μικροχλωρίδας του εντέρου και της ΙΘ. Επομένως, πιστεύουμε ότι τα SCFA/μικροχλωρίδα στα κόπρανα μπορεί να επηρεάσουν την κινητικότητα του εντέρου του ξενιστή και τη λειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα μειωμένα επίπεδα SCFA στα κόπρανα στο ET συσχετίστηκαν με μειωμένη αφθονία Faecalibacterium (που σχετίζεται με βουτυρικό) και Streptobacterium (που σχετίζεται με προπιονικό, βουτυρικό και ισοβουτυρικό). Μετά τη διόρθωση FDR, αυτή η σχέση παραμένει σημαντική. Τα Faecalibacterium και Streptobacterium είναι μικροοργανισμοί που παράγουν SCFA. Το Faecalibacterium είναι γνωστό ότι είναι μικροοργανισμός που παράγει βουτυρικό36, ενώ τα κύρια προϊόντα της ζύμωσης Catenibacter είναι το οξικό, το βουτυρικό και το γαλακτικό οξύ37. Το Faecalibacterium ανιχνεύθηκε στο 100% τόσο των ομάδων ET όσο και των HC. Η διάμεση σχετική αφθονία της ομάδας ET ήταν 2,06% και της ομάδας HC ήταν 3,28% (LDA 3,870). Η κατηγορία βακτηρίου ανιχνεύθηκε στο 21,6% (8/37) της ομάδας HC και μόνο σε 1 δείγμα της ομάδας ET (1/35). Η μείωση και η μη ανιχνεύσιμη παρουσία στρεπτοβακτηρίων στο ET μπορεί επίσης να υποδηλώνει συσχέτιση με την παθογένεια της νόσου. Η διάμεση σχετική αφθονία των ειδών Catenibacter στην ομάδα HC ήταν 0,07% (LDA 2,129). Επιπλέον, τα γαλακτικά βακτήρια συσχετίστηκαν με αλλαγές στο βουτυρικό άλας των κοπράνων (P=0,016, P=0,096 μετά την προσαρμογή FDR) και ο υποψήφιος για αρθρίτιδα συσχετίστηκε με αλλαγές στο ισοβουτυρικό (P=0,016, P=0,072 μετά την προσαρμογή FDR). Μετά τη διόρθωση FDR, παραμένει μόνο η τάση συσχέτισης, η οποία δεν είναι στατιστικά σημαντική. Τα λακτοβάκιλλοι είναι επίσης γνωστό ότι παράγουν SCFA (οξικό οξύ, προπιονικό οξύ, ισοβουτυρικό οξύ, βουτυρικό οξύ) 38 και το Candidatus Arthromitus είναι ένας ειδικός επαγωγέας της διαφοροποίησης των κυττάρων T helper 17 (Th17), με τα Th1/2 και Tregs να σχετίζονται με την ανοσολογική ισορροπία /Th1739. Μια πρόσφατη μελέτη υποδηλώνει ότι τα αυξημένα επίπεδα ψευδοαρθρίτιδας κοπράνων μπορεί να συμβάλλουν στη φλεγμονή του παχέος εντέρου, στη δυσλειτουργία του εντερικού φραγμού και στη συστηματική φλεγμονή 40. Το Clostridium trichophyton αυξήθηκε στην ET σε σύγκριση με την PD. Η αφθονία του Clostridium trichoides βρέθηκε να συσχετίζεται αρνητικά με το ισοβαλερικό οξύ και το ισοβουτυρικό οξύ. Μετά την προσαρμογή FDR, και τα δύο παρέμειναν σημαντικά (P≥0,295). Το Clostridium pilosum είναι ένα βακτήριο που είναι γνωστό ότι σχετίζεται με φλεγμονή και μπορεί να συμβάλλει στη δυσλειτουργία του εντερικού φραγμού 41. Η προηγούμενη μελέτη μας ανέφερε αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου ασθενών με ET8. Εδώ αναφέρουμε επίσης αλλαγές στα SCFA στην ET και εντοπίζουμε μια συσχέτιση μεταξύ της εντερικής δυσβίωσης και των αλλαγών στα SCFA. Τα μειωμένα επίπεδα SCFA σχετίζονται στενά με την εντερική δυσβίωση και τη σοβαρότητα του τρόμου στην ET. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου μπορεί να παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της ET, αλλά απαιτούνται περαιτέρω μελέτες σε ζωικά μοντέλα.
Σε σύγκριση με ασθενείς με Πάρκινσον, οι ασθενείς με ΙΘ έχουν χαμηλότερα επίπεδα ισοβαλερικού και ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανά τους. Ο συνδυασμός ισοβαλερικού οξέος και ισοβουτυρικού οξέος ταυτοποίησε την ΙΘ στην Πάρκινσον με AUC 0,743 (95% ΔΕ: 0,629–0,857), ευαισθησία 74,3% και ειδικότητα 62,9%, υποδηλώνοντας τον πιθανό ρόλο τους ως βιοδείκτες στη διαφορική διάγνωση της ΙΘ. Τα επίπεδα ισοβαλερικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αντιστρόφως με τις βαθμολογίες FTM και TETRAS. Τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος στα κόπρανα συσχετίστηκαν αντιστρόφως με τις βαθμολογίες FTM. Η μείωση των επιπέδων ισοβουτυρικού οξέος συσχετίστηκε με μείωση της αφθονίας των κατοβακτηρίων. Λίγα είναι γνωστά για τις λειτουργίες του ισοβαλερικού οξέος και του ισοβουτυρικού οξέος. Μια προηγούμενη μελέτη έδειξε ότι ο αποικισμός ποντικών με Bacteroides ovale αύξησε την εντερική περιεκτικότητα σε SCFA (συμπεριλαμβανομένων οξικού, προπιονικού, ισοβουτυρικού και ισοβαλερικού) και τις εντερικές συγκεντρώσεις GABA, υπογραμμίζοντας την εντερική σύνδεση μεταξύ της μικροχλωρίδας και των εντερικών συγκεντρώσεων SCFA/νευροδιαβιβαστών32. Είναι ενδιαφέρον ότι τα παρατηρούμενα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος ήταν παρόμοια μεταξύ των ομάδων PD και HC, αλλά διέφεραν μεταξύ των ομάδων ET και PD (ή HC). Το ισοβουτυρικό οξύ μπορούσε να διακρίνει μεταξύ ET και PD με AUC 0,718 (95% CI: 0,599–0,836) και να αναγνωρίσει ET και NC με AUC 0,655 (95% CI: 0,525–0,786). Επιπλέον, τα επίπεδα ισοβουτυρικού οξέος συσχετίζονται με τη σοβαρότητα του τρόμου, ενισχύοντας περαιτέρω τη συσχέτισή του με το ET. Το ερώτημα εάν το από του στόματος ισοβουτυρικό οξύ μπορεί να μειώσει τη σοβαρότητα του τρόμου σε ασθενείς με ET αξίζει περαιτέρω μελέτης.
Έτσι, η περιεκτικότητα σε SCFA στα κόπρανα μειώνεται σε ασθενείς με ET και σχετίζεται με την κλινική σοβαρότητα της ET και με συγκεκριμένες αλλαγές στην εντερική μικροχλωρίδα. Το προπιονικό, το βουτυρικό και το ισοβουτυρικό κόπρανα μπορεί να είναι διαγνωστικοί βιοδείκτες για την ET, ενώ το ισοβουτυρικό και το ισοβαλερικό μπορεί να είναι διαφορικοί διαγνωστικοί βιοδείκτες για την ET. Οι αλλαγές στο ισοβουτυρικό κόπρανα μπορεί να είναι πιο ειδικές για την ET από τις αλλαγές σε άλλα SCFA.
Η μελέτη μας έχει αρκετούς περιορισμούς. Πρώτον, τα διατροφικά πρότυπα και οι προτιμήσεις σε τρόφιμα μπορεί να επηρεάσουν την έκφραση του μικροβιώματος, απαιτούνται μεγαλύτερα δείγματα μελέτης σε διαφορετικούς πληθυσμούς και μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να εισαγάγουν ολοκληρωμένες και συστηματικές διατροφικές έρευνες, όπως ερωτηματολόγια συχνότητας τροφίμων. Δεύτερον, ο σχεδιασμός της διατομεακής μελέτης αποκλείει οποιαδήποτε συμπεράσματα σχετικά με μια αιτιώδη σχέση μεταξύ των λιπαρών οξέων (SCFA) και της ανάπτυξης του ΕΤ. Απαιτούνται περαιτέρω μακροπρόθεσμες μελέτες παρακολούθησης με σειριακές μετρήσεις των λιπαρών οξέων (SCFA) στα κόπρανα. Τρίτον, οι διαγνωστικές και διαφοροδιαγνωστικές δυνατότητες των επιπέδων των λιπαρών οξέων (SCFA) στα κόπρανα θα πρέπει να επικυρωθούν χρησιμοποιώντας ανεξάρτητα δείγματα από ET, HC και PD. Περισσότερα ανεξάρτητα δείγματα κοπράνων θα πρέπει να ελεγχθούν στο μέλλον. Τέλος, οι ασθενείς με PD στην ομάδα μας είχαν σημαντικά μικρότερη διάρκεια νόσου από τους ασθενείς με ET. Αντιστοιχίσαμε κυρίως την ET, την PD και την HC ως προς την ηλικία, το φύλο και τον ΔΜΣ. Δεδομένης της διαφοράς στην πορεία της νόσου μεταξύ της ομάδας ET και της ομάδας PD, μελετήσαμε επίσης 33 ασθενείς με πρώιμο PD και 16 ασθενείς με ET (διάρκεια νόσου ≤3 έτη) για περαιτέρω σύγκριση. Οι διαφορές μεταξύ των ομάδων στα SCFA ήταν γενικά σύμφωνες με τα πρωτογενή δεδομένα μας. Επιπλέον, δεν βρήκαμε συσχέτιση μεταξύ της διάρκειας της νόσου και των αλλαγών στην SCFA. Ωστόσο, στο μέλλον, θα ήταν καλύτερο να στρατολογήσουμε ασθενείς με Πάρκινσον και Τραυματισμό (ΕΤ) σε πρώιμο στάδιο με μικρότερη διάρκεια νόσου, για να ολοκληρωθεί η επικύρωση σε μεγαλύτερο δείγμα.
Το πρωτόκολλο της μελέτης εγκρίθηκε από την επιτροπή δεοντολογίας του Νοσοκομείου Ruijin, το οποίο συνδέεται με την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Shanghai Jiao Tong (RHEC2018-243). Ελήφθη γραπτή ενημερωμένη συγκατάθεση από όλους τους συμμετέχοντες.
Μεταξύ Ιανουαρίου 2019 και Δεκεμβρίου 2022, σε αυτή τη μελέτη συμπεριλήφθηκαν 109 άτομα (37 άτομα με ET, 37 άτομα με PD και 35 άτομα με HC) από την Κλινική του Κέντρου Διαταραχών Κίνησης του Νοσοκομείου Ruijin, που συνδέεται με την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Shanghai Jiao Tong. Τα κριτήρια ήταν: (1) ηλικία 25-85 ετών, (2) ασθενείς με ET διαγνώστηκαν σύμφωνα με τα κριτήρια της Ομάδας Εργασίας MDS 42 και η PD διαγνώστηκε σύμφωνα με τα κριτήρια MDS 43, (3) όλοι οι ασθενείς δεν λάμβαναν αντι-PD φάρμακα πριν από τη συλλογή δειγμάτων. (4) Η ομάδα ET έλαβε μόνο β-αναστολείς ή κανένα σχετικό φάρμακο πριν από τη συλλογή δειγμάτων κοπράνων. Επιλέχθηκαν επίσης άτομα με HC που αντιστοιχούσαν στην ηλικία, το φύλο και τον δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ). Τα κριτήρια αποκλεισμού ήταν: (1) χορτοφάγοι, (2) κακή διατροφή, (3) χρόνιες παθήσεις του γαστρεντερικού σωλήνα (συμπεριλαμβανομένων φλεγμονώδους νόσου του εντέρου, γαστρικών ή δωδεκαδακτυλικών ελκών), (4) σοβαρές χρόνιες παθήσεις (συμπεριλαμβανομένων κακοήθων όγκων), καρδιακή ανεπάρκεια, νεφρική ανεπάρκεια, αιματολογικές παθήσεις) (5) Ιστορικό σοβαρής γαστρεντερικής χειρουργικής επέμβασης, (6) Χρόνια ή τακτική κατανάλωση γιαουρτιού, (7) Χρήση οποιωνδήποτε προβιοτικών ή αντιβιοτικών για 1 μήνα, (8) Χρόνια χρήση κορτικοστεροειδών, αναστολέων αντλίας πρωτονίων, στατινών, μετφορμίνης, ανοσοκατασταλτικών ή αντικαρκινικών φαρμάκων και (9) σοβαρή γνωστική εξασθένηση που παρεμβαίνει στις κλινικές δοκιμές.
Όλα τα άτομα παρείχαν ιατρικό ιστορικό, πληροφορίες βάρους και ύψους για τον υπολογισμό του ΔΜΣ και υποβλήθηκαν σε νευρολογική εξέταση και κλινική αξιολόγηση, όπως η βαθμολογία άγχους της Κλίμακας Αξιολόγησης Άγχους Hamilton (HAMA) 44, η βαθμολογία της Κλίμακας Αξιολόγησης Κατάθλιψης Hamilton-17 (HAMD-17) 45, η σοβαρότητα της δυσκοιλιότητας χρησιμοποιώντας την Κλίμακα Δυσκοιλιότητας Wexner 46 και την Κλίμακα Σκαμπών Bristol 47 και η γνωστική απόδοση χρησιμοποιώντας την Εξέταση Μίνι-Ψυχικής Κατάστασης (MMSE) 48. Η Κλίμακα για την Αξιολόγηση των Αυτόνομων Συμπτωμάτων της Νόσου του Πάρκινσον (SCOPA-AUT) 49 εξέτασε τη δυσλειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος σε ασθενείς με Τρέμουλο και Πάρκινσον. Η Κλίμακα Αξιολόγησης Κλινικού Τρέμουλου Fan-Tolos-Marin (FTM) και η Κλίμακα Αξιολόγησης Βασικού Τρέμουλου (TETRAS) 50 Η Ομάδα Μελέτης Τρέμουλου (TRG) 50 εξετάστηκαν σε ασθενείς με Τρέμουλο. Εξετάστηκαν η κλίμακα αξιολόγησης νόσου Kinson (MDS-UPDRS) έκδοση 51 που χρηματοδοτείται από την Ένωση για τη Νόσο του Πάρκινσον και η κλίμακα Hoehn και Yahr (HY) βαθμού 52.
Κάθε συμμετέχων κλήθηκε να συλλέξει ένα δείγμα κοπράνων το πρωί χρησιμοποιώντας ένα δοχείο συλλογής κοπράνων. Μεταφέρετε τα δοχεία σε πάγο και αποθηκεύστε τα στους -80°C πριν από την επεξεργασία. Η ανάλυση SCFA πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις συνήθεις διαδικασίες της Tiangene Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd. Συλλέχθηκαν 400 mg φρέσκων δειγμάτων κοπράνων από κάθε άτομο και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας SCFA μετά από άλεση και προ-υπερήχηση. Επιλεγμένα SCFA στα κόπρανα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC-MS) και υγρή χρωματογραφία-tandem MS (LC-MS/MS).
Το DNA εκχυλίστηκε από δείγματα 200 mg χρησιμοποιώντας το QIAamp® Fast DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, Hilden, Γερμανία) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Η μικροβιακή σύνθεση προσδιορίστηκε με αλληλούχιση του γονιδίου 16S rRNA σε DNA που απομονώθηκε από κόπρανα με ενίσχυση της περιοχής V3-V4. Ελέγξτε το DNA εκτελώντας το δείγμα σε γέλη αγαρόζης 1,2%. Η ενίσχυση του γονιδίου 16S rRNA με αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας καθολικούς βακτηριακούς εκκινητές (357 F και 806 R) και μια βιβλιοθήκη αμπλικονίων δύο βημάτων που κατασκευάστηκε στην πλατφόρμα Novaseq.
Οι συνεχείς μεταβλητές εκφράζονται ως μέσος όρος ± τυπική απόκλιση και οι κατηγορικές μεταβλητές εκφράζονται ως αριθμοί και ποσοστά. Χρησιμοποιήσαμε το τεστ Levene για να ελέγξουμε την ομοιογένεια των διακυμάνσεων. Οι συγκρίσεις έγιναν χρησιμοποιώντας αμφίπλευρες δοκιμές t ή ανάλυση διακύμανσης (ANOVA) εάν οι μεταβλητές ήταν κανονικά κατανεμημένες και μη παραμετρικές δοκιμές Mann-Whitney U εάν παραβιάζονταν οι παραδοχές κανονικότητας ή ομοσκεδαστικότητας. Χρησιμοποιήσαμε την περιοχή κάτω από την καμπύλη λειτουργικών χαρακτηριστικών δέκτη (ROC) (AUC) για να ποσοτικοποιήσουμε τη διαγνωστική απόδοση του μοντέλου και να εξετάσουμε την ικανότητα της SCFA να διακρίνει ασθενείς με ET από εκείνους με HC ή PD. Για να εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ SCFA και κλινικής σοβαρότητας, χρησιμοποιήσαμε ανάλυση συσχέτισης Spearman. Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό SPSS (έκδοση 22.0; SPSS Inc., Chicago, IL) με το επίπεδο σημαντικότητας (συμπεριλαμβανομένης της τιμής P και του FDR-P) να ορίζεται στο 0,05 (αμφίπλευρο).
Οι αλληλουχίες 16 S αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό λογισμικού Trimmomatic (έκδοση 0.35), Flash (έκδοση 1.2.11), UPARSE (έκδοση v8.1.1756), Mothur (έκδοση 1.33.3) και R (έκδοση 3.6.3). Τα ακατέργαστα δεδομένα γονιδίων 16S rRNA υποβλήθηκαν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας το UPARSE για τη δημιουργία λειτουργικών ταξινομικών μονάδων (OTU) με ταυτότητα 97%. Οι ταξινομήσεις προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το Silva 128 ως βάση δεδομένων αναφοράς. Το γενικό επίπεδο δεδομένων σχετικής αφθονίας επιλέχθηκε για περαιτέρω ανάλυση. Η ανάλυση μεγέθους φαινομένου γραμμικής διακριτικής ανάλυσης (LDA) (LEfSE) χρησιμοποιήθηκε για συγκρίσεις μεταξύ ομάδων (ET vs. HC, ET vs. PD) με όριο α 0,05 και όριο μεγέθους φαινομένου 2,0. Τα διακριτικά γένη που προσδιορίστηκαν με ανάλυση LEfSE χρησιμοποιήθηκαν περαιτέρω για ανάλυση συσχέτισης Spearman του SCFA.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον σχεδιασμό της μελέτης, ανατρέξτε στην Περίληψη της Έκθεσης Φυσικής Έρευνας που σχετίζεται με αυτό το άρθρο.
Τα ακατέργαστα δεδομένα αλληλούχισης 16S αποθηκεύονται στη βάση δεδομένων BioProject του Εθνικού Κέντρου Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών (NCBI) (SRP438900: PRJNA974928), URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc= SRP438900&o. =acc_s% 3Aa. Άλλα σχετικά δεδομένα είναι διαθέσιμα στον αντίστοιχο συγγραφέα κατόπιν εύλογου αιτήματος, όπως επιστημονικές συνεργασίες και ακαδημαϊκές ανταλλαγές με πλήρη ερευνητικά έργα. Δεν επιτρέπεται η μεταφορά δεδομένων σε τρίτους χωρίς τη συγκατάθεσή μας.
Μόνο ανοιχτός κώδικας με συνδυασμό Trimmomatic (έκδοση 0.35), Flash (έκδοση 1.2.11), UPARSE (έκδοση v8.1.1756), Mothur (έκδοση 1.33.3) και R (έκδοση 3.6.3), χρησιμοποιώντας τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις ή την ενότητα «Μέθοδος». Πρόσθετες διευκρινιστικές πληροφορίες μπορούν να παρασχεθούν στον αντίστοιχο συγγραφέα κατόπιν εύλογου αιτήματος.
Pradeep S και Mehanna R. Γαστρεντερικές διαταραχές σε υπερκινητικές διαταραχές κίνησης και αταξία. Σχετίζεται με τη νόσο του Πάρκινσον. σύγχυση. 90, 125–133 (2021).
Louis, ED και Faust, PL Παθολογία του ιδιοπαθούς τρόμου: νευροεκφυλισμός και αναδιοργάνωση νευρωνικών συνδέσεων. Nat. Pastor Nirol. 16, 69–83 (2020).
Gironell, A. Είναι ο ιδιοπαθής τρόμος μια πρωτοπαθής διαταραχή της δυσλειτουργίας του Gaba; Ναι. διεθνισμός. Rev. Neuroscience. 163, 259–284 (2022).
Dogra N., Mani RJ και Katara DP Ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου: δύο τρόποι σηματοδότησης στη νόσο του Πάρκινσον. Κυτταρικά μόρια. Νευροβιολογία. 42, 315–332 (2022).
Quigley, EMM. Ο άξονας μικροχλωρίδας-εγκεφάλου-εντέρου και οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες. current. Nellore. Neuroscience. Reports 17, 94 (2017).
Liu, XJ, Wu, LH, Xie, WR και He, XX Η μεταμόσχευση μικροχλωρίδας κοπράνων βελτιώνει ταυτόχρονα τον ιδιοπαθή τρόμο και το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου σε ασθενείς. Geriatric Psychology 20, 796–798 (2020).
Zhang P. et al. Ειδικές αλλαγές στο εντερικό μικροβίωμα στον ιδιοπαθή τρόμο και η διαφοροποίησή τους από τη νόσο του Πάρκινσον. NPJ Parkinson's disease. 8, 98 (2022).
Luo S, Zhu H, Zhang J και Wang D. Κρίσιμος ρόλος της μικροχλωρίδας στη ρύθμιση των νευρωνικών-γλοιακών-επιθηλιακών μονάδων. Αντίσταση στις λοιμώξεις. 14, 5613–5628 (2021).
Emin A. et al. Παθολογία της δωδεκαδακτυλικής άλφα-συνουκλεΐνης και της εντερικής γλοίωσης στην προοδευτική νόσο του Πάρκινσον. κίνηση. σύγχυση. https://doi.org/10.1002/mds.29358 (2023).
Skorvanek M. et al. Αντισώματα έναντι της άλφα-συνουκλεΐνης 5G4 αναγνωρίζουν την έκδηλη νόσο του Πάρκινσον και την πρόδρομη νόσο του Πάρκινσον στον βλεννογόνο του παχέος εντέρου. κίνηση. σύγχυση. 33, 1366–1368 (2018).
Algarni M και Fasano A. Σύμπτωση ιδιοπαθούς τρόμου και νόσου του Πάρκινσον. Σχετίζεται με τη νόσο του Πάρκινσον. Σύγχυση. 46, C101–C104 (2018).
Sampson, TR et al. Η εντερική μικροχλωρίδα ρυθμίζει τα κινητικά ελλείμματα και τη νευροφλεγμονή σε μοντέλα νόσου του Πάρκινσον. Cell 167, 1469–1480.e1412 (2016).
Unger, MM et al. Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας και η εντερική μικροχλωρίδα διαφέρουν μεταξύ ασθενών με νόσο του Πάρκινσον και ομάδων ελέγχου αντίστοιχης ηλικίας. Σχετίζεται με τη νόσο του Πάρκινσον. σύγχυση. 32, 66–72 (2016).
Bleacher E, Levy M, Tatirovsky E και Elinav E. Μεταβολίτες που ρυθμίζονται από το μικροβίωμα στην ανοσολογική διεπαφή του ξενιστή. J. Immunology. 198, 572–580 (2017).