Natuklasan ang mga biomarker ng pagkakalantad sa kapaligiran sa sakit na Parkinson

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Northwestern Medicine ay nakatuklas ng mga bagong pattern ng DNA methylation sa dugo ng mga pasyente na may Parkinson's disease, ayon sa mga resulta na inilathala sa journal Annals of Neurology.

Ang pag-aaral, pinangunahan ni Paulina Gonzalez-Latapi, MD, MS, assistant professor sa Division of Movement Disorders sa Ken at Ruth Davey Department of Neurology, ay nagpapakita ng potensyal ng paggamit ng DNA methylation bilang biomarker at diagnostic tool upang matukoy ang panganib ng sakit sa mga pasyente.

Ang sakit na Parkinson ay nangyayari kapag ang ilang bahagi ng utak ay nawalan ng kakayahang gumawa ng dopamine at sa huli ay umayos ng paggalaw. Ang kondisyon ay nakakaapekto sa higit sa anim na milyong tao sa buong mundo, ayon sa Michael J. Fox Foundation para sa Parkinson's Research.

Bilang karagdagan sa mga kilalang genetic na sanhi ng sakit na Parkinson, ang mga kamakailang pag-aaral ay nagmumungkahi din na ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay maaaring magpataas ng panganib na magkaroon ng sakit. Gayunpaman, ang pag-unawa sa epekto ng mga salik sa kapaligiran at genetic mutations sa panganib na magkaroon ng sakit ay nananatiling hindi gaanong nauunawaan.

Sa kasalukuyang pag-aaral, sinuri ng mga mananaliksik ang mga profile ng DNA methylation mula sa mga sample ng dugo mula sa 196 na mga pasyente na may Parkinson's disease at 86 malusog na kalahok na nakatala sa pag-aaral ng Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI).

"Ang DNA methylation, sa isang kahulugan, ay nagsisilbing memorya ng mga nakaraang exposure sa kapaligiran na sa huli ay nagbabago sa mga lagda ng methylation sa ating mga cell at katawan," sabi ni Gonzalez-Latapi.

Una nang sinuri ng mga mananaliksik ang genome-wide methylation data upang matukoy ang mga pagbabago sa methylation sa buong sample ng dugo ng mga kalahok (binubuo ng mga pulang selula ng dugo, mga puting selula ng dugo, at mga platelet) sa loob ng tatlong taong panahon ng pag-aaral. Pagkatapos ay isinama nila ang data na ito sa data ng expression ng gene na nakuha sa pamamagitan ng RNA sequencing. Gamit ang iba't ibang mga diskarte, natagpuan ng koponan ang 75 differentially expressed genes na may natatanging mga pattern ng methylation sa mga pasyente ng Parkinson kumpara sa mga malusog na kontrol.

Pathway enrichment para sa differentially methylated regions (DMRs) sa baseline. Ang laki ng bilog ay kumakatawan sa bilang ng mga gene na kabilang sa bawat pathway (mas malaking bilog = mas maraming gene). Pinagmulan: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923

Sa partikular, ang mga pare-parehong pagkakaiba sa DNA methylation ay nabanggit sa CYP2E1 gene mula sa baseline at sa buong tatlong taong panahon ng pag-aaral. Ang protina ng CYP2E1 ay kilala sa pag-metabolize ng mga substrate, kabilang ang mga pestisidyo, ang pagkakalantad sa kung saan ay dati nang nauugnay sa pag-unlad ng sakit na Parkinson, ayon kay Gonzalez-Ltapy.

"Ito ay isang makabuluhang hakbang patungo sa pag-unraveling ng mga kumplikadong pakikipag-ugnayan na nangyayari sa Parkinson's disease at maaaring magbigay ng daan para sa pagtukoy ng mga potensyal na biomarker para sa maagang pagsusuri at pag-unlad," sabi ni Gonzalez-Ltapy.

"Ang pag-characterize ng DNA methylation at mga pattern ng expression ng gene sa dugo ay may potensyal na tulungan kaming maunawaan ang mga kumplikadong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kapaligiran at genetic na mga kadahilanan sa pag-unlad ng sakit na Parkinson," sabi ni Dimitri Crane, MD, Ph.D., ang Aaron Montgomery Ward Professor at ang Ken at Ruth Davey Chair sa Department of Neurology, senior author ng pag-aaral.

"Mula sa isang mas malawak na pananaw, ang mga naturang pag-aaral na nakabatay sa pasyente ay makakatulong sa pag-uuri ng mga pasyente na may Parkinson's disease sa pamamagitan ng isang biological lens, na sa huli ay magpapadali sa pagbuo ng mas tumpak na mga paggamot para sa mga pasyente na may iba't ibang mga subtype ng sakit."

Sa pagpapatuloy, sinabi ni González-Ltapy, plano ng kanyang koponan na pag-aralan ang data ng DNA methylation sa mga pasyente sa prodromal phase ng Parkinson's disease — ang mga nasa panganib na magkaroon ng sakit ngunit hindi pa nagpapakita ng mga sintomas. Inaasahan din nilang pag-aralan kung paano naiimpluwensyahan ng mga exposure sa kapaligiran, tulad ng pagkakalantad ng pestisidyo, ang mga pagbabago sa methylation sa mga pasyente sa paglipas ng panahon, idinagdag niya.