Биомаркеры слюны в неврологии

     Слюна - физиологическая жидкость, состоящая из слизистых и серозных выделений, содержащих муцин, альфа-амилазу и различные ионы. Слюна выполняет ряд функций, в том числе: переваривание питательных веществ и защиту зубов и тканей полости рта; благодаря ферментативному действию, смазывающим и антибактериальным свойствам. Слюна выделяется во рту основными слюнными железами: сублингвальной, подчелюстной и околоушной, которые находятся под контролем прямой парасимпатической иннервацией черепных нервов VII (глоссофарингеальным) и IX (лицевым). Лицевой нерв иннервирует как подъязычные, так и поднижнечелюстные железы через поднижнечелюстный ганглий, в то время как околоушная железа находится под глоссофарингеальной иннервацией через отический ганглий.  Тесная связь между слюнными железами и нервной системой может превращать секрецию этих желез в полезный пул биомаркеров, которые представляют различные нормальные и патологические состояния нервной системы.

     Доказано, что стабилизация уровней слюны пептидов Aβ42 путем добавления тиофлавина S для предотвращения его агрегации и ингибирования роста бактерий с помощью азида натрия значительно улучшает результаты, полученные с помощью ELISA. Эти соединения действуют как консерванты и предотвращают деградацию образца и, таким образом, улучшают качество образца и обнаружение Aβ42.

    Благодаря достижениям в в геномики, протеомики и метаболомики,  методах  качественного и количественного определения биомаркеров , слюна стала хорошим источником для выявления последних.  Получение образца слюны дает множество преимуществ по сравнению с протестированными в настоящее время биологическими жидкостями, поскольку это неинвазивная, безболезненная и простая процедура, которая не требует обучения специалистов и не провоцирует появление  нежелательных побочных эффектов у пациентов. Существует большо йобъем литературы  по биомаркерам слюны в диагностике и мониторинге нейродегенеративных и психоневрологических расстройств, таких как аутизм и шизофрения , нейродегенеративные болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, в частности. Основываясь на достижениях исследователей , амилоидный бета-пептид, тау-белок, лактоферрин, альфа-синуклеин, белок DJ-1, хромогранин А, белок хантингтин, нарушения метилирования ДНК и профили микро-РНК можно считать  биомаркерами многих нейропсихиатрических заболеваний.

     Четыре основные генетические мутации при болезни Альцгеймера ( AD)  нацелены на PSEN1, PSEN2, ADAM10 и APOE. PSEN1 и PSEN2 являются субъединицами комплекса γ-секретазы и связаны с семейными случаями этого нейродегенеративного расстройства. ADAM10 представляет собой α-секретазу, а APOE4 является членом семейства аполипопротеинов, который играет роль в метаболизме липидов и предположительно учавствует  в образование бета-амилоидных бляшек. Мутации ADAM 10 и APOE4 связаны с поздним началом болезни Альцгеймера (AD). Увеличение в слюне фосфорилированного тау по отношению к общей концентрации тау может быть использовано в качестве потенциального биомаркера для оценки статуса пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера.

    Некоторые авторы сообщали о слюнной активности ингибиторов ацетилхолинэстеразы (AChE), используя колориметрический метод Эллмана. Они сообщили, что активность AChE снижается с возрастом среди здоровых людей и значительно снижается у пациентов с болезнью Альцгеймера (AD), которые не реагируют на лечение AChE-I. В то время как те, кто отвечает на лечение AChE-I, не показали каких-либо изменений по сравнению с контролем.

Лактоферрин

   E. Carro et al. ( 2017) называет лактоферрин новым впечатляющим кандидатом на роль одного из первых биомаркеров слюны для раннего выявления и диагностики болезни Альцгеймера.  Лактоферрин представляет собой антимикробный пептид, который нацелен на бактерии, вирусы, грибы, дрожжи и простейшие с известной способностью связывать Aβ. Он функционирует в модуляции иммунных реакций и воспаления.  Напомним читателю моего Блога и участника , проводимой конференции по нейропсихиатрии, что данные, свидетельствующие о системных и мозговых инфекциях с болезнью Альцгеймера , еще раз подчеркивает валидность лактоферрина как вероятного биомаркера.  Carro et al.  продемонстрировали, что концентрация лактоферрина в слюне была значительно снижена у пациентов с болезнью Альцгеймера  по сравнению со здоровыми контролями и контролями, страдающими болезнью Паркинсона. Они также смогли доказать значение лактоферрина в раннем обнаружении заболевания в качестве раннего биомаркера заболевания. У 14 из 18 контролей, у которых были обнаружены пониженные концентрации лактоферрина в слюне, сравнимые с концентрациями, ассоциированными с болезни Альцгейемера , в течение исследования развилось легкое когнитивное нарушение или болезнь Альцгеймера ; в то время как ни у одного из контролей, которые имели нормальные или высокие концентрации слюны лактоферрина, не развивалась какая-либо форма когнитивных нарушений.  Наконец, чтобы установить достоверность этого маркера и доказать, что он действительно представляет патологию AD, были установлены значительные корреляции между уровнями лактоферрина в слюне и статусом аллеля APOE4,₄₂ и CSF всего тау.

Карбонил белка

         Существует много доказательств того, что окислительный стресс вовлечен в патогенез болезнь Альцгеймера , и есть сообщения, указывающие на широкий спектр процессов, вовлеченных в свободные радикалы или возникающих в результате таких, как перекисное окисление липидов, окисление ДНК, РНК и белка. Карбонильные белки происходят от окисления белка. В процессе карбонилирования белков к белкам добавляются карбонильные боковые цепи, поскольку они подвергаются реакциям окисления.  Было обнаружено, что карбонильные белки повышены во множественных областях головного мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера, таких как гиппокамп, парагиппокампальная извилина, нижняя теменная доля, верхняя и средняя височная извилина.  Haixiang Su et al. ( 2008) смогли количественно определить уровни карбонила белка с помощью ИФА в образцах слюны пациентов с AD и обнаружили, что нет существенной разницы между AD  и контрольной группой, хотя они смогли определить суточную вариацию уровней карбонила, которая достигает максимума в 2 часа дня. Этот интригующий пик сохранялся как у пациентов с болезнью Альцгеймера, так и у пациентов с контрольным снижением уровня у пациентов с генотипом APOE 4, но это демпфирование оставалось незначительным.