Эпидемиология болезни Паркинсона в Хорватии и влияние генетических факторов и микробиоты на прогрессирование и исходы лечения болезни (GiOPARK) (GiOPARK)

Болезнь Паркинсона (БП) является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием, которым страдают 2-3% населения старше 65 лет. Существуют значительные различия в заболеваемости в зависимости от географического положения, расы и этнической принадлежности. Точная причина заболевания до сих пор неизвестна, но уже установлена ​​роль генетических и экологических факторов. Определенные генетические формы заболевания составляют небольшой процент, поэтому считается, что факторы окружающей среды оказывают более существенное влияние на развитие болезни. Заболеваемость БП выше у людей, подвергшихся воздействию значительных количеств пестицидов и черепно-мозговых травм, в то время как заболеваемость меньше у курильщиков и людей, потребляющих более значительные количества кофеина.

Более того, микробиота кишечника и полости рта рассматривается как значимый фактор патогенеза заболевания в связи с обнаруженным флоральным дисбалансом у людей, страдающих БП. На данный момент неизвестно, предшествует ли заболеванию дисбактериоз кишечной микробиоты или он является результатом нарушения нейрональной связи оси печень-мозг. Поскольку до сих пор в Хорватии не проводилось надлежащего эпидемиологического исследования, нет данных о количестве случаев болезни Паркинсона, связанных с генетическими факторами и факторами окружающей среды, что делает этот проект более значимым с научной и социальной точек зрения.

Специфическим патофизиологическим событием при БП является потеря нейронов черной субстанции наряду с накоплением внутриклеточного белка α-синуклеина во всей центральной нервной системе. Важно отметить, что БП длительное время протекает бессимптомно, так как симптомы начинают проявляться только при потере более 70-80% дофаминергических нейронов. Дисфункция глиальных клеток, клеток, которые обычно отвечают за поддержание гомеостатических условий в центральной нервной системе, сопровождает БП. Дисфункция приводит к нейровоспалению и активации микроглии, фагоцитозу и разрушению нейронов. С другой стороны, отсутствует надлежащая питательная и репаративная реакция со стороны астроцитов, глиальных клеток, участвующих в нейропротекции и репарации повреждений в ЦНС. К сожалению, до сих пор не известны специфические биомаркеры БП, однако изменения нейродегенеративных, нутритивных и иммунологических маркеров при этих заболеваниях позволяют проводить экспериментальный мониторинг прогрессирования заболевания. Недавние исследования предложили связь между кишечной микрофлорой и глиальными клетками в физиологических условиях, а также в патогенезе различных нейродегенеративных заболеваний. В настоящее время считается, что первые патофизиологические изменения происходят внутри нервной системы кишечника, которая находится в непосредственном контакте с кишечной микрофлорой. Таким образом, кишечная микробиота может модулировать патогенез БП и способствовать межиндивидуальной вариабельности клинических проявлений. Несмотря на то, что этому звену патогенеза заболевания посвящено небольшое количество исследований, реальное влияние дисбактериоза кишечной и ротовой микрофлоры на патогенез БП не установлено. Кроме того, не было исследований, изучающих взаимосвязь между генетическими факторами и факторами окружающей среды, что делает проспективные исследования пациентов с БП de novo необходимыми для прояснения среднего влияния дисбактериоза на прогрессирование заболевания и результаты лечения.

Проект завершится через четыре года, при этом первые 20 месяцев будут посвящены первой фазе (генетико-эпидемиологические исследования), а все 48 месяцев - второй фазе проекта (проспективные клинические исследования). Участники: Исследовательская группа в первая фаза исследования включает пациентов с БП на всей территории Республики Хорватия. Популяция будет включать всех имеющихся больных, проживающих в настоящее время в Хорватии, которые являются членами или работают с хорватской ассоциацией пациентов с болезнью Паркинсона. Предполагаемый ответ составляет 10% популяции больных БП (500-750 пациентов). Пациенты будут заполнять эпидемиологические анкеты, и будут отобраны пациенты с семейной болезнью Паркинсона. Ожидаемое появление наследственной формы заболевания в популяции больных БП составляет около 10-15% (50-75). Второй этап исследования (проспективное клиническое исследование) включает две группы испытуемых. Первый будет состоять из пациентов из центров клинических больниц в Риеке, которые еще не получали активного лечения (нелекарственные препараты), а второй будет состоять из здоровых людей того же возраста. Целевое количество субъектов в обеих этих двух группах составляет 50 человек. Критерием включения для участия пациентов, ранее не получавших лекарств, является подтвержденный диагноз БП в соответствии с клиническими диагностическими критериями Общества двигательных расстройств. Здоровая контрольная группа будет состоять из участников той же возрастной группы с таким же статусом питания (индекс массы тела), а также проживающих в том же географическом районе, что и тестовая группа. Критерии исключения для участия включают уникальные планы диеты, хроническое заболевание кишечника, любое аутоиммунное заболевание, острые инфекционные заболевания, острое активное воспаление, наличие в анамнезе пациента значительных хирургических вмешательств на желудочно-кишечном тракте и активного антибиотика, пробиотика, пищевых добавок, кортикостероидов и иммунодепрессантов.

Первая фаза - генетико-эпидемиологическое исследование (20 месяцев): В течение первых девяти месяцев по всей Хорватии будут набраны участники, которые являются членами или работают с хорватской ассоциацией пациентов с БП. В конце первого года исследования у участников будут секвенированы целые экзомы с помощью секвенирования нового поколения (NGS), чтобы найти генетические варианты у хорватских пациентов. В течение второго года исследования планируется анализ и распространение результатов, а также консультирование участников с подтвержденным семейным вариантом заболевания. Для этого участники сдадут образцы крови на генетический анализ. Целевое количество субъектов на этом этапе исследования составляет 50 человек. Участников также попросят заполнить несколько структурированных форм исследования, которые должны предоставить оценку генетического фона участника, а также информацию об их биоритмах, режимах сна, диете, жизненных целях и общем стрессе.

Второй этап - проспективное клиническое исследование (48 месяцев): Отбор участников будет проводиться в течение первого года клинического исследования. Для контрольных посещений выбирают следующие временные интервалы: исходный уровень; 6 месяцев, 12 месяцев, 24 месяца и 30 месяцев. Анализ и распространение результатов планируется в течение последних двух лет исследований. Экзом каждого участника исследования будет секвенирован с помощью NGS, при этом основное внимание будет уделяться частям, которые имеют известное влияние на патогенез БП. Как у пациентов, так и у здорового контрольного населения также будет определен состав микробиоты с помощью NGS, а также их функциональное состояние посредством анализа состава короткоцепочечных жирных кислот, известных продуктов метаболизма микробиоты. ELISA (иммуноферментный анализ) будет использоваться для оценки состояния воспаления, глиальных функций и прогрессирования заболевания, а также будет определяться с помощью специфических маркеров в образцах сыворотки и плазмы участников. Флуоресцентная корреляционная спектроскопия (FCS), в частности, флуоресцентный анализ флуктуирующей интенсивности тиофлавина T (ThT) (FIFA) будет использоваться для определения наличия патологических конформационных форм белка и их связи со степенью заболевания и терапией. Именно для этих методов участников попросят сдать кровь, кал и образец слюны. Прогрессирование заболевания также будет отслеживаться с помощью транскраниальной сонографии B-mod и магнитно-резонансной томографии головного мозга.

Секвенирование экзома будет проводиться на исходном уровне, а анализ состава и функции микробиоты будет выполнен во время первого и последнего контрольного визита. Анализ биомаркеров, анализ конформации белков и нейрорадиологические методы будут проводиться при каждом контрольном обследовании. При первом посещении участникам будет предложено заполнить несколько структурированных анкет исследования, в которых будет дана оценка генетического фона участника, а также информация об его биоритмах, режимах сна, диете, жизненных целях и общем стрессе. Кроме того, когнитивное состояние участников будет оцениваться с помощью утвержденных тестов, таких как мини-тест психического состояния (MMSE) и Монреальский когнитивный тест (MoCA), в то время как общие немоторные симптомы будут оцениваться с помощью немоторного теста. Опросник двигательных симптомов (NMSQ) и Шкала немоторных симптомов (NMSS). Пациенты также будут оцениваться с помощью UPDRS (унифицированной шкалы оценки болезни Паркинсона), наиболее заметной шкалы при БП.

Основная цель первой фазы проекта - определить, какие генетические мутации наиболее представлены в хорватском населении, страдающем семейной формой БП. На втором этапе основной целью является определение влияния генетических факторов и микробиологических факторов на течение заболевания, а также на результаты лечения. Конкретные цели этой части проекта заключаются в том, чтобы определить, сколько пациентов в общей популяции пациентов с БП имеют генетическое заболевание и какие гены играют роль в этом расстройстве, а также определить состав кишечной и оральной микробиоты как в тестовая группа пациентов и здоровая контрольная группа. Кроме того, конкретные цели состоят в том, чтобы оценить влияние стандартного лечения БП на состав микробиоты, прогрессирование нейродегенерации и активность нейровоспаления в ЦНС, а также изучить, существует ли связь между физиологической и патофизиологической функцией микробиоты с использованием маркеров прогрессирование заболевания и активность глии. Последней конкретной целью является анализ потенциальных патологических конформационных форм белка, которые можно было бы использовать в качестве биомаркера на ранних стадиях заболевания и биомаркера прогрессирования заболевания.

Первая фаза исследования предоставит первые эпидемиологические данные о семейной форме БП, а также о мутациях, наиболее представленных у пациентов с БП в Хорватии. Кроме того, проспективное клиническое исследование будет способствовать выяснению взаимосвязанных эффектов генетических и экологических факторов в возникновении и прогрессировании заболевания, а также их влияния на результаты лечения. Анализ состава кишечной и ротовой микробиоты определит, есть ли разница между болезнью Паркинсона и здоровой популяцией, а использование профиля короткоцепочечных жирных кислот определит метаболические различия между двумя группами. Анализ маркеров гомеостаза ЦНС, воспаления и функции нейроглии позволит определить прогрессирование заболевания, а также связать их с генетическими факторами, а также с функцией и составом микробиоты. Анализ патологических конформационных форм альфа-синуклеина может привести к открытию новых биомаркеров на ранних стадиях заболевания, а также к прослеживанию прогрессирования заболевания.