Откривени биомаркери изложености животној средини код Паркинсонове болести

Тим истраживача из Нортвестерн Медицине открио је нове обрасце метилације ДНК у крви пацијената са Паркинсоновом болешћу, према резултатима објављеним у часопису Анали неурологије.

Студија, коју је водила др Паулина Гонзалез-Латапи, ванредна професорка на Одељењу за поремећаје кретања на Одељењу за неурологију Кена и Рут Дејви, показује потенцијал коришћења метилације ДНК као биомаркера и дијагностичког алата за идентификацију ризика од болести код пацијената.

Паркинсонова болест настаје када одређени делови мозга изгубе способност производње допамина и на крају регулишу кретање. Према подацима Фондације Мајкла Џ. Фокса за истраживање Паркинсонове болести, ово стање погађа више од шест милиона људи широм света.

Поред познатих генетских узрока Паркинсонове болести, недавне студије такође указују на то да фактори животне средине могу повећати ризик од развоја болести. Међутим, разумевање утицаја фактора животне средине и генетских мутација на ризик од развоја болести остаје слабо схваћено.

У овој студији, истраживачи су испитали профиле метилације ДНК из узорака крви од 196 пацијената са Паркинсоновом болешћу и 86 здравих учесника укључених у студију Иницијативе за маркере прогресије Паркинсонове болести (ППМИ).

„Метилација ДНК, у извесном смислу, служи као сећање на претходна излагања животној средини која на крају мењају потписе метилације у нашим ћелијама и телима“, рекао је Гонзалез-Латапи.

Истраживачи су прво анализирали податке о метилацији на нивоу целог генома како би идентификовали промене метилације у узорцима крви учесника (састављеним од црвених крвних зрнаца, белих крвних зрнаца и тромбоцита) током трогодишњег периода студије. Затим су ове податке интегрисали са подацима о експресији гена добијеним секвенцирањем РНК. Користећи различите приступе, тим је пронашао 75 диференцијално експресованих гена са различитим обрасцима метилације код пацијената са Паркинсоновом болешћу у поређењу са здравим контролама.

Обогаћивање путање за диференцијално метилиране регионе (DMR) на почетку. Величина круга представља број гена који припадају свакој путањи (већи круг = више гена). Извор: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923

Конкретно, примећене су конзистентне разлике у метилацији ДНК у гену CYP2E1 од почетка и током трогодишњег периода студије. Познато је да протеин CYP2E1 метаболише супстрате, укључујући пестициде, чија је изложеност раније била повезана са развојем Паркинсонове болести, према Гонзалез-Латапи.

„Ово је значајан корак ка разоткривању сложених интеракција које се јављају код Паркинсонове болести и може отворити пут за идентификацију потенцијалних биомаркера за рану дијагнозу и прогресију“, рекао је Гонзалез-Латапи.

„Карактеризација метилације ДНК и образаца експресије гена у крви има потенцијал да нам помогне да разумемо сложене интеракције између фактора животне средине и генетских фактора у развоју Паркинсонове болести“, рекао је др Димитри Крејн, професор на Универзитету Арон Монтгомери Ворд и шеф катедре Кен и Рут Дејви на Одељењу за неурологију, виши аутор студије.

„Из шире перспективе, такве студије засноване на пацијентима ће помоћи у класификацији пацијената са Паркинсоновом болешћу кроз биолошку перспективу, што ће на крају олакшати развој прецизнијих третмана за пацијенте са различитим подтиповима болести.“

Гонзалез-Латапи је рекла да њен тим планира да у будућности проучава податке о метилацији ДНК код пацијената у продромалној фази Паркинсонове болести – оних који су у ризику од развоја болести, али још увек не показују симптоме. Такође се надају да ће проучити како изложеност факторима околине, попут изложености пестицидима, утиче на промене метилације код пацијената током времена, додала је.