Proteine ​​del liquido cerebrospinale viste come malattia di Parkinson precoce

di Joana Carvalho, PhD | 6 novembre 2018

Uno studio ha scoperto che le proteine ​​nel liquido cerebrospinale che erano considerate possibili biomarcatori diagnostici della malattia di Parkinson non possono svolgere questo ruolo, perché mancano di robustezza e riproducibilità nelle fasi iniziali della malattia.

Lo studio, "Valutazione delle proteine ​​del liquido cerebrospinale come potenziali biomarcatori per la diagnosi della malattia di Parkinson in fase iniziale", è stato pubblicato su PLOS One.

Il Parkinson è una malattia neurodegenerativa cronica e progressiva, causata principalmente dalla graduale perdita di neuroni dopaminergici nella substantia nigra, una regione del cervello responsabile del controllo del movimento. Viene tipicamente diagnosticato in base alla presenza di sintomi motori, ma può essere difficile determinarli come causa della malattia nelle fasi iniziali del Parkinson.

Precedenti studi hanno suggerito che proteine ​​specifiche nel liquido cerebrospinale (CSF) – che circola nel cervello e nel midollo spinale – potrebbero funzionare come segnali precoci, o biomarcatori, di malattia per aiutare nella diagnosi. Ma le proteine ​​del liquido cerebrospinale non sono mai state pienamente validate come biomarcatori del Parkinson in ambito clinico.

Ricercatori in Belgio, Germania e Regno Unito hanno testato l'idoneità di 15 proteine ​​del liquido cerebrospinale proposte come potenziali biomarcatori per una diagnosi di Parkinson in fase iniziale.

Il pannello di proteine ​​esplorate era beta-amiloide (Aβ40 e Aβ42), alfa-sinucleina (α-syn), tau (p-Tau e t-Tau), catena leggera del neurofilamento (NFL), interleuchina 6 (IL-6), proteina deglicasi (DJ-1), S100β (una proteina legante il calcio), osteopontina (OPN), gruppo box 1 ad alta mobilità (HMGB1), ubiquitina carbossi-terminale esterasi L1 (UCHL1), ligando tirosina chinasi 3 correlato a Fms ( FLT3LG), metalloproteinasi di matrice 2 (MMP2) e apolipoproteina AI (ApoA1).

I ricercatori hanno iniziato misurando i livelli di queste proteine ​​nel liquido cerebrospinale in un gruppo di 80 pazienti con malattia in stadio iniziale e 80 persone sane che fungevano da controllo. Delle 15 proteine ​​del liquido cerebrospinale testate, sei – α-syn, DJ-1, Aβ42, S100β, p-Tau e t-Tau – erano significativamente disregolate tra i pazienti.

"Aβ42, t-Tau, p-Tau, α-syn e DJ-1 erano diminuiti nei pazienti clinici precoci con PD [malattia di Parkinson] rispetto ai controlli, mentre i livelli di S100β erano aumentati nei pazienti clinici precoci con PD", hanno scritto i ricercatori.

Per confermare questi candidati, i ricercatori hanno poi eseguito lo stesso test in un gruppo indipendente di 30 pazienti affetti da Parkinson con malattia avanzata e 30 controlli sani. In questo caso, un tipo di beta-amiloide, Aβ42, era l'unica proteina nel liquido cerebrospinale i cui livelli erano significativamente diversi – significativamente più bassi – nei pazienti con Parkinson rispetto ai controlli.

"Recentemente è stata segnalata una diminuzione dei livelli di Aβ42 nei campioni di liquido cerebrospinale di pazienti con malattia di Parkinson, suggerendo che potrebbe essere un candidato affidabile. Tuttavia, in questo studio... l'analisi ha mostrato che questo potenziale marcatore non era adatto a scopi diagnostici", hanno scritto i ricercatori.

Infine, per valutare se una combinazione di questi marcatori potesse distinguere i pazienti affetti da Parkinson in fase iniziale da individui sani, hanno utilizzato un approccio di apprendimento automatico basato su un algoritmo per identificare marcatori che potrebbero migliorare la diagnosi della malattia. Sulla base di questo modello, una serie di marcatori comprendenti α-syn, S100β e UCHL1 sono stati identificati come candidati promettenti.

"[Il] suo modello era in linea con i risultati pubblicati in letteratura, dove α-syn è caratterizzata come la proteina caratteristica della malattia di Parkinson, strettamente coinvolta nella progressione della degenerazione neuronale e nei conseguenti disturbi motori, mentre S100β è stato considerato un possibile marcatore della accompagnamento della neurodegenerazione", hanno scritto i ricercatori. Tuttavia, "l'albero decisionale non ha potuto essere confermato" nel secondo gruppo di pazienti e controlli.

"[C]i marcatori proteici del liquido cerebrospinale attualmente proposti per la diagnosi della malattia di Parkinson, come identificati nelle coorti di malattia di Parkinson in stadio avanzato, mancano di robustezza e riproducibilità quando applicati nelle prime fasi cliniche della (...) malattia di Parkinson", hanno aggiunto.

I ricercatori ritengono che ulteriori sforzi, compreso il progetto EU-BIOMARKAPD che sta esplorando approcci alternativi all'identificazione dei biomarcatori, potrebbero sostenere lo sviluppo di potenziali biomarcatori proteici del liquido cerebrospinale per la diagnosi clinica o il monitoraggio della malattia nella fase iniziale del morbo di Parkinson.