L'epidemiologia della malattia di Parkinson in Croazia e l'influenza dei fattori genetici e del microbiota sulla progressione e sui risultati del trattamento della malattia (GiOPARK) (GiOPARK)

La malattia di Parkinson (MdP) è la seconda malattia neurodegenerativa più comune, che colpisce il 2-3% della popolazione generale sopra i 65 anni. Esistono differenze significative nell'incidenza a seconda della posizione geografica, della razza e dell'etnia. La causa esatta della malattia è ancora sconosciuta, ma è già stato stabilito il ruolo dei fattori genetici e ambientali. Alcune forme genetiche della malattia costituiscono una piccola percentuale, quindi si ritiene che i fattori ambientali abbiano un impatto più significativo sullo sviluppo della malattia. L'incidenza del morbo di Parkinson è maggiore nelle persone esposte a quantità significative di pesticidi e lesioni cerebrali traumatiche, mentre vi è un'incidenza minore nei fumatori e nelle persone che consumano quantità più significative di caffeina.

Inoltre, il microbiota intestinale e orale è considerato un fattore significativo nella patogenesi della malattia, a causa dello squilibrio floreale scoperto nelle persone affette da PD. A questo punto, non è noto se la disbiosi del microbiota intestinale preceda la malattia o sia il risultato della comunicazione neuronale disturbata dell'asse fegato-cervello. Poiché finora non è stato condotto uno studio epidemiologico adeguato in Croazia, non si conosce il numero di casi di PD legati a fattori genetici e ambientali, rendendo questo progetto più scientificamente e socialmente impattante.

Un evento fisiopatologico specifico nel PD è la perdita di neuroni nella substantia nigra, insieme all'accumulo della proteina intracellulare α-sinucleina nell'intero sistema nervoso centrale. È importante notare che il PD è asintomatico per un lungo periodo poiché i sintomi iniziano a manifestarsi solo quando c'è una perdita superiore al 70-80% dei neuroni dopaminergici. La disfunzione delle cellule gliali, cellule che di solito sono incaricate di mantenere le condizioni omeostatiche nel sistema nervoso centrale, accompagna il morbo di Parkinson. La disfunzione porta alla neuroinfiammazione e all'attivazione della microglia, alla fagocitosi e alla distruzione dei neuroni. D'altra parte, manca una corretta reazione nutritiva e riparativa da parte degli astrociti, cellule gliali coinvolte nella neuroprotezione e nella riparazione delle lesioni nel SNC. Sfortunatamente, non esiste ancora un biomarcatore specifico noto per il PD, tuttavia le alterazioni dei marcatori neurodegenerativi, nutritivi e immunologici in questi disturbi consentono il monitoraggio sperimentale della progressione della malattia. Recenti ricerche hanno proposto un legame tra microflora intestinale e cellule gliali in condizioni fisiologiche, ma anche nella patogenesi di vari disturbi neurodegenerativi. Attualmente si ritiene che i primi cambiamenti fisiopatologici avvengano all'interno del sistema nervoso intestinale, che è a diretto contatto con la microflora intestinale. In questo modo il microbiota intestinale potrebbe modulare la patogenesi del PD e contribuire alla variabilità interindividuale della presentazione clinica. Anche se un piccolo numero di studi si è concentrato su questa parte della patogenesi della malattia, il reale effetto della disbiosi della microflora intestinale e orale sulla patogenesi del morbo di Parkinson non è stato stabilito. Inoltre, non sono stati condotti studi che esplorino la relazione tra fattori genetici e ambientali, rendendo necessari studi prospettici con pazienti PD de novo per far luce sugli effetti medi della disbiosi sulla progressione della malattia e sull'esito del trattamento.

Il progetto si concluderà in quattro anni, con i primi 20 mesi dedicati alla prima fase (ricerca genetico-epidemiologica), e tutti i 48 mesi alla seconda fase del progetto (ricerca clinica prospettica) Partecipanti: Il gruppo di ricerca in la prima fase della ricerca include pazienti con PD in tutta la Repubblica di Croazia. La popolazione comprenderebbe tutti i malati disponibili attualmente residenti in Croazia, che sono membri o lavorano con l'associazione croata dei malati di MP. La risposta stimata è del 10% della popolazione PD (500-750 pazienti) I pazienti compileranno i questionari epidemiologici e verranno selezionati i pazienti con PD familiare. L'insorgenza attesa della forma ereditaria della malattia nella popolazione PD è di circa il 10-15% (50-75). La seconda fase della ricerca (sperimentazione clinica prospettica) comprende due gruppi di soggetti. Il primo sarà composto da pazienti dei Centri Clinici Ospedalieri di Fiume, che non sono stati ancora trattati attivamente (naive ai farmaci), mentre il secondo sarà composto da controlli sani nella stessa fascia di età. Il numero target di soggetti in entrambi questi due gruppi è 50. I criteri di inclusione per la partecipazione di pazienti naïve ai farmaci sono una diagnosi di PD confermata secondo i criteri diagnostici clinici della Movement Disorder Society. Il gruppo di controllo sano sarà composto da partecipanti della stessa fascia di età con lo stesso stato nutrizionale (indice di massa corporea), oltre a vivere nella stessa area geografica del gruppo di test. I criteri di esclusione per la partecipazione includono piani dietetici unici, malattia cronica intestinale, qualsiasi malattia autoimmune, malattie infettive acute, infiammazione acuta attiva, storia del paziente positiva per significative procedure chirurgiche gastrointestinali e un antibiotico attivo, probiotico, integratore nutritivo, corticosteroidi e farmaci immunosoppressori.

La prima fase - studio genetico-epidemiologico (20 mesi): nei primi nove mesi, in tutta la Croazia, saranno reclutati partecipanti che sono membri o lavorano con l'associazione croata dei malati di MP. Alla fine del primo anno di ricerca, i partecipanti avranno il loro intero esoma sequenziato con l'aiuto del sequenziamento di nuova generazione (NGS), per trovare varianti genetiche nei pazienti croati. Durante il secondo anno di ricerca, sono previste l'analisi e la diffusione dei risultati, nonché la consulenza nei partecipanti con una variante familiare confermata della malattia. A tale scopo, i partecipanti forniranno campioni di sangue per l'analisi genetica. Il numero target di soggetti in questa fase della ricerca è 50. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di compilare diversi moduli di studio strutturati, che dovrebbero fornire una stima del background genetico del partecipante, insieme a informazioni sul loro bioritmo, schemi di sonno, dieta, obiettivi di vita e stress generale.

La seconda fase - uno studio clinico prospettico (48 mesi): la selezione dei partecipanti sarà condotta durante il primo anno dello studio clinico. I seguenti intervalli di tempo sono selezionati per le visite di controllo: linea di base; 6 mesi, 12 mesi, 24 mesi e 30 mesi. L'analisi e la diffusione dei risultati sono previsti negli ultimi due anni di ricerca. Ogni partecipante allo studio avrà il proprio esoma sequenziato con NGS, concentrandosi principalmente sulle parti che hanno un impatto noto sulla patogenesi del PD. Sia i pazienti che la popolazione di controllo sana avranno anche determinato la loro composizione del microbiota con NGS, così come il loro stato funzionale attraverso l'analisi della composizione degli acidi grassi a catena corta, noti prodotti metabolici del microbiota. ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) sarà utilizzato per valutare lo stato infiammatorio, le funzioni gliali e la progressione della malattia sarà determinata anche attraverso marcatori specifici nei campioni di siero e plasma del partecipante. La spettroscopia di correlazione fluorescente (FCS), più specificamente, l'analisi della fluorescenza ad intensità fluttuante (FIFA) della tioflavina T (ThT) sarà utilizzata per determinare l'esistenza di forme proteiche di conformazione patologica e la loro relazione con il grado e la terapia della malattia. È per questi metodi che ai partecipanti verrà chiesto di fornire un campione di sangue, feci e saliva. La progressione della malattia sarà inoltre monitorata con l'ecografia transcranica B-mod e la risonanza magnetica cerebrale.

Il sequenziamento dell'esoma sarà condotto al basale, mentre l'analisi della composizione e della funzione del microbiota sarà eseguita durante la prima e l'ultima visita di controllo. L'analisi dei biomarcatori, l'analisi della conformazione proteica e le metodiche neuroradiologiche saranno condotte ad ogni esame di controllo. Dalla prima visita, ai partecipanti verrà chiesto di compilare diversi questionari di studio strutturati, che forniranno una stima del background genetico del partecipante, insieme a informazioni sul loro bioritmo, schemi di sonno, dieta, obiettivi di vita e stress generale. Inoltre, lo stato cognitivo dei partecipanti sarà valutato attraverso test validati come il Mini-Mental State Examination (MMSE) e il Montreal Cognitive Assessment (MoCA), mentre i sintomi non motori generali saranno valutati con l'ausilio del Non- Questionario sui sintomi motori (NMSQ) e scala sui sintomi non motori (NMSS). I pazienti saranno valutati anche con l'aiuto dell'UPDRS (scala di valutazione unificata della malattia di Parkinson), la scala più importante nel morbo di Parkinson.

L'obiettivo principale della prima fase del progetto è determinare quali mutazioni genetiche sono le più rappresentate nella popolazione croata affetta dalla forma familiare di PD. Nella seconda fase l'obiettivo principale è quello di determinare l'influenza dei fattori genetici e microbiologici sulla progressione della malattia e sui risultati del trattamento. Obiettivi specifici di questa parte del progetto sono determinare quanti pazienti nella popolazione generale dei pazienti con MP presentano una malattia genetica e quali geni hanno un ruolo in tale malattia, nonché determinare la composizione del microbiota intestinale e orale sia nel gruppo di test del paziente e il gruppo di controllo sano. Inoltre, obiettivi specifici sono valutare gli effetti del trattamento PD standard sulla composizione del microbiota, sulla progressione della neurodegenerazione e sull'attività della neuroinfiammazione nel sistema nervoso centrale ed esaminare se esiste un legame tra la funzione fisiologica e fisiopatologica del microbiota, utilizzando marcatori di progressione della malattia e attività gliale. L'ultimo obiettivo specifico è analizzare potenziali forme proteiche di conformazione patologica che potrebbero essere utilizzate come biomarcatore nelle prime fasi della malattia e come biomarcatore della progressione della malattia.

La prima fase dello studio fornirà i primi dati epidemiologici sulla forma familiare di PD, così come le mutazioni maggiormente rappresentate nei pazienti con PD in Croazia. Inoltre, lo studio clinico prospettico contribuirà a chiarire gli effetti intrecciati dei fattori genetici e ambientali nell'insorgenza e nella progressione della malattia, nonché il loro effetto sull'esito del trattamento. L'analisi della composizione del microbiota intestinale e orale determinerà se esiste una differenza tra PD e la popolazione sana, mentre l'utilizzo del profilo degli acidi grassi a catena corta determinerà le differenze metaboliche tra i due gruppi. L'analisi dei marcatori dell'omeostasi, dell'infiammazione e della funzione neurogliale del sistema nervoso centrale determinerà la progressione della malattia e li correlerà anche a fattori genetici, nonché alla funzione e alla composizione del microbiota. L'analisi delle forme di conformazione patologiche dell'alfa-sinucleina potrebbe portare alla scoperta di nuovi biomarcatori nelle prime fasi della malattia, nonché a seguire la progressione della malattia