La epidemiología de la enfermedad de Parkinson en Croacia y la influencia de los factores genéticos y la microbiota en la progresión y los resultados del tratamiento de la enfermedad (GiOPARK) (GiOPARK)

La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común, que afecta al 2-3% de la población general mayor de 65 años. Existen diferencias significativas en la incidencia según la ubicación geográfica, la raza y el origen étnico. Aún se desconoce la causa exacta de la enfermedad, pero ya se ha establecido el papel de los factores genéticos y ambientales. Ciertas formas genéticas de la enfermedad constituyen un pequeño porcentaje, por lo que se cree que los factores ambientales tienen un impacto más significativo en el desarrollo de la enfermedad. La incidencia de EP es mayor en personas expuestas a cantidades significativas de pesticidas y lesiones cerebrales traumáticas, mientras que hay una incidencia menor en fumadores y personas que consumen cantidades más significativas de cafeína.

Además, la microbiota intestinal y oral se considera un factor importante en la patogenia de la enfermedad, debido al desequilibrio floral descubierto en las personas que padecen EP. Hasta el momento se desconoce si la disbiosis de la microbiota intestinal precede a la enfermedad o es el resultado de la alteración de la comunicación neuronal del eje hígado-cerebro. Dado que hasta el momento no se ha realizado un estudio epidemiológico adecuado en Croacia, no se conoce el número de casos de EP relacionados con factores genéticos y ambientales, lo que hace que este proyecto tenga un mayor impacto científico y social.

Un evento fisiopatológico específico de la EP es la pérdida de neuronas en la sustancia negra, junto con la acumulación de la proteína intracelular α-sinucleína en todo el sistema nervioso central. Es importante señalar que la EP es asintomática durante un período prolongado, ya que los síntomas comienzan a manifestarse solo cuando hay una pérdida de más del 70-80% de las neuronas dopaminérgicas. La disfunción de las células gliales, células que normalmente se encargan de mantener las condiciones homeostáticas en el sistema nervioso central, acompaña a la EP. La disfunción conduce a la neuroinflamación y activación microglial, fagocitosis y destrucción de las neuronas. Por otro lado, se carece de una adecuada reacción nutritiva y reparadora de los astrocitos, células gliales involucradas en la neuroprotección y reparación de lesiones en el SNC. Desafortunadamente, todavía no se conoce un biomarcador específico para la EP, sin embargo, las alteraciones de los marcadores neurodegenerativos, nutritivos e inmunológicos en estos trastornos permiten el seguimiento experimental de la progresión de la enfermedad. Investigaciones recientes propusieron un vínculo entre la microflora intestinal y las células gliales en condiciones fisiológicas, pero también en la patogénesis de varios trastornos neurodegenerativos. Actualmente se piensa que los primeros cambios fisiopatológicos ocurren dentro del sistema nervioso intestinal, que está en contacto directo con la microflora intestinal. De esta forma, la microbiota intestinal podría modular la patogenia de la EP y contribuir a la variabilidad interindividual de la presentación clínica. Aunque un pequeño número de estudios se centró en esta parte de la patogénesis de la enfermedad, no se ha establecido el efecto real de la disbiosis de la microflora intestinal y oral en la patogénesis de la EP. Además, no ha habido estudios que exploren la relación entre los factores genéticos y ambientales, lo que hace que sean necesarios estudios prospectivos con pacientes con EP de novo para arrojar luz sobre los efectos medios de la disbiosis en la progresión de la enfermedad y el resultado del tratamiento.

El proyecto finalizará en cuatro años, dedicándose los primeros 20 meses a la primera fase (investigación genético-epidemiológica), y la totalidad de los 48 meses a la segunda fase del proyecto (investigación clínica prospectiva) Participantes: El grupo de investigación de la primera fase de la investigación incluye pacientes con EP en toda la República de Croacia. La población incluiría a todos los afectados disponibles que actualmente residen en Croacia, que son miembros o trabajan con la asociación croata de pacientes con EP. La respuesta estimada es del 10% de la población con EP (500-750 pacientes) Los pacientes rellenarán los cuestionarios epidemiológicos y se seleccionarán los pacientes con EP familiar. La aparición esperada de la forma hereditaria de la enfermedad en la población con EP está en torno al 10-15% (50-75). La segunda fase de la investigación (ensayo clínico prospectivo) incluye dos grupos de sujetos. El primero estará compuesto por pacientes de los Centros Clínicos Hospitalarios de Rijeka, que aún no han sido tratados activamente (naive), mientras que el segundo estará formado por controles sanos en el mismo rango de edad. El número objetivo de sujetos en estos dos grupos es 50. El criterio de inclusión para la participación de pacientes sin tratamiento previo con medicamentos es un diagnóstico de EP confirmado de acuerdo con los criterios de diagnóstico clínico de la Sociedad de Trastornos del Movimiento. El grupo de control sano estará formado por participantes del mismo grupo de edad con el mismo estado nutricional (índice de masa corporal), además de vivir en la misma área geográfica que el grupo de prueba. Los criterios de exclusión para participar incluyen planes dietéticos únicos, enfermedad intestinal crónica, cualquier trastorno autoinmune, enfermedades infecciosas agudas, inflamación activa aguda, antecedentes de pacientes con procedimientos quirúrgicos gastrointestinales significativos y un antibiótico, probiótico, suplemento nutritivo, corticosteroides y medicamentos inmunosupresores activos.

La primera fase - estudio genético-epidemiológico (20 meses): En los primeros nueve meses, en toda Croacia, se reclutarán participantes que sean miembros o trabajen con la asociación croata de pacientes con EP. Al final del primer año de la investigación, se secuenciarán los exomas completos de los participantes con la ayuda de la secuenciación de próxima generación (NGS), para encontrar variantes genéticas en pacientes croatas. A lo largo del segundo año de investigación, se prevé el análisis y la difusión de los resultados, así como el asesoramiento en los participantes con una variante familiar confirmada de la enfermedad. Para ello, los participantes entregarán muestras de sangre para análisis genético. El número objetivo de sujetos en esta fase de la investigación es de 50. También se les pedirá a los participantes que completen varios formularios de estudio estructurados, que deben proporcionar una estimación de los antecedentes genéticos del participante, junto con información sobre su biorritmo, patrones de sueño, dieta, objetivos de vida y estrés general.

La segunda fase - un estudio clínico prospectivo (48 meses): La selección de los participantes se llevará a cabo durante el primer año del estudio clínico. Se seleccionan los siguientes intervalos de tiempo para las visitas de control: línea de base; 6 meses, 12 meses, 24 meses y 30 meses. El análisis de resultados y la difusión están previstos en los dos últimos años de investigación. A todos los participantes en el estudio se les secuenciará el exoma con NGS, centrándose principalmente en las partes que tienen un impacto conocido en la patogenia de la EP. Tanto a los pacientes como a la población sana de control también se les determinará la composición de su microbiota con NGS, así como su estado funcional mediante el análisis de la composición de ácidos grasos de cadena corta, conocidos productos metabólicos de la microbiota. Se utilizará ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas) para evaluar el estado inflamatorio, las funciones gliales y la progresión de la enfermedad también se determinará a través de marcadores específicos en las muestras de suero y plasma del participante. La espectroscopia de correlación fluorescente (FCS), más específicamente, el análisis fluorescente de intensidad fluctuante (FIFA) de tioflavina T (ThT) se utilizará para determinar la existencia de formas patológicas de proteínas de conformación y su relación con el grado de la enfermedad y la terapia. Es para estos métodos que se les pedirá a los participantes que den una muestra de sangre, heces y saliva. La progresión de la enfermedad también se controlará con ecografía transcraneal B-mod y resonancia magnética cerebral.

La secuenciación del exoma se realizará de forma basal, mientras que el análisis de la composición y función de la microbiota se realizará en la primera y última visita de control. En cada examen de control se realizarán análisis de biomarcadores, análisis de conformación de proteínas y métodos neurorradiológicos. Desde la primera visita, se les pedirá a los participantes que completen varios cuestionarios de estudio estructurados, que proporcionarán una estimación de los antecedentes genéticos del participante, junto con información sobre su biorritmo, patrones de sueño, dieta, objetivos de vida y estrés general. Además, se evaluará el estado cognitivo de los participantes a través de pruebas validadas como el Mini-Mental State Examination (MMSE) y el Montreal Cognitive Assessment (MoCA), mientras que los síntomas no motores generales se evaluarán con la ayuda del Non-Mental State Examination (MMSE). Cuestionario de Síntomas Motores (NMSQ) y Escala de Síntomas No Motores (NMSS). Los pacientes también serán evaluados con la ayuda de la UPDRS (Escala de calificación unificada de la enfermedad de Parkinson), la escala más destacada en la EP.

El objetivo principal de la primera fase del proyecto es determinar qué mutaciones genéticas son las más representadas en la población croata afectada por la forma familiar de EP. En la segunda fase, el objetivo principal es determinar la influencia de los factores genéticos y microbiológicos en la progresión de la enfermedad, así como en los resultados del tratamiento. Los objetivos específicos de esta parte del proyecto son determinar cuántos pacientes en la población general de pacientes con EP presentan un trastorno genético y qué genes tienen un papel en ese trastorno, así como determinar la composición de la microbiota intestinal y oral tanto en el grupo de prueba de pacientes y el grupo de control sano. Además, los objetivos específicos son evaluar los efectos del tratamiento estándar de la EP sobre la composición de la microbiota, la progresión de la neurodegeneración y la actividad de la neuroinflamación en el SNC y examinar si existe una relación entre la función fisiológica y fisiopatológica de la microbiota, utilizando marcadores de progresión de la enfermedad y actividad glial. El último objetivo específico es analizar posibles formas de proteínas de conformación patológicas que podrían usarse como biomarcador en etapas tempranas de la enfermedad y como biomarcador de progresión de la enfermedad.

La primera fase del estudio proporcionará los primeros datos epidemiológicos sobre la forma familiar de EP, así como las mutaciones más representadas en pacientes con EP en Croacia. Además, el estudio clínico prospectivo contribuirá a esclarecer los efectos interrelacionados de los factores genéticos y ambientales en la aparición y progresión de la enfermedad, así como su efecto sobre el resultado del tratamiento. El análisis de la composición de la microbiota intestinal y oral determinará si existe una diferencia entre la población con enfermedad de Parkinson y la población sana, mientras que el perfil de ácidos grasos de cadena corta determinará las diferencias metabólicas entre los dos grupos. El análisis de los marcadores de la homeostasis del SNC, la inflamación y la función neuroglial determinará la progresión de la enfermedad y también los correlacionará con factores genéticos, así como con la función y composición de la microbiota. El análisis de las formas de conformación patológicas de la alfa-sinucleína podría conducir al descubrimiento de nuevos biomarcadores en las primeras etapas de la enfermedad, así como al seguimiento de la progresión de la enfermedad.