A mikotoxinok biomonitorozása Alzheimer- és Parkinson-kórban szenvedő betegek plazmájábanⅡ

2. Eredmények és megbeszélés

2.1. LC-MS/MS analízis

Eltérő fizikai-kémiai jellemzőik miatt a mikotoxinokat a kromatográfiás elválasztáshoz két csoportra osztották (lásd Anyag és módszerek fejezet). A következő ábrák (1–4. ábra) a mikotoxinok kalibrátorokban és egy plazmamintában (1–4. mintaként kódolt) egymásra helyezett, extrahált kromatogramjait mutatják be az enzimes kezelés előtt és után. Amint látható, az OTA megjelenik a mintákban az enzimes kezelés előtt és után (1. ábra; 3. ábra); míg a STER csak enzimes kezelés után jelenik meg (3. ábra). A többi elemzett mikotoxin egyikét sem mutatták ki a plazmamintákban.

A mikotoxin mennyiségi meghatározásához használt kalibrációs görbék mindegyike megfelelt a módszer validálása során korábban meghatározott kritériumoknak. Az egyes mikotoxinokra kapott kalibrációs görbék példáit az S1 és S2 táblázat tartalmazza. A vegyületek azonosságát is értékelték: minősítési (q) és kvantifikációs (Q) átmeneteket figyeltek meg minden egyes kimutatott mikotoxin esetében minden egyes egyedben és pozitív mintában, és a kapott relatív hibát (RE) a q/Q arány értékei között. a kalibrátorokban és a mintákban minden mikotoxin kevesebb volt, mint 20 százalék [32]. Ezenkívül a retenciós idők nem különböztek 2,5 százaléknál nagyobb mértékben a mintákban és a kalibrátorokban [33] (1,3 százalék OTA esetében az enzimes kezelés előtt és 1,6 százalék után; 0,3 százalék OTB esetében és 1,8 százalék STER esetében).

2.2. Plazma minták

Összesen 93 alanyt, köztük 25 egészséges kontrollt (CNT) és 68 beteget vettek fel a La Rioja-i San Pedro Kórház neurológiai szolgálatából (Spanyolország). A kontroll donorok nem rokon társai voltak azoknak a betegeknek, akiknek nem volt nyilvánvaló vagy diagnosztizált neurológiai betegségük. A betegeket patológiák szerint osztották fel: 44 PD és 24 AD.

Kattintson ide a cistanche tubulosa kapszulák Alzheimer-kór és Parkinson-kór kezelésére

A toborzott betegek diagnosztizálását és a betegség progresszióját szakértő neurológusok végezték el a PD Hoehn és Yahr (HY) skála (S3 táblázat) és a globális romlási skála (GDS) AD szerint (S4 táblázat). Az összes AD-beteg már enyhe kognitív hanyatlás vagy demencia klinikai tüneteit mutatta (3-tól 7-ig, GDS skála). A PD betegeket két csoportra osztották, mivel a betegség progressziója eltérő volt azoknál a betegeknél, akiknél nem mutattak káros testtartási reflexeket (1 és 2, HY skála), míg másokban már károsodott a testtartási reflexek (2,5-től 3-ig, HY skála).

Az alacsony mintaszám miatt azonban a PD betegek statisztikai elemzését egyetlen csoportban végeztük. Az egyes csoportokba és alcsoportokba beiratkozott alanyok számát, valamint a nemet, az életkort és a betegség progresszióját az 1. táblázat tartalmazza. A vizsgálatra felvett alanyokról a kiegészítő anyagok (S5 és táblázatok) adnak meg teljes egyéni információkat. S6).

2.3. Mikotoxinok jelenléte

A 19 értékelt mikotoxin közül csak OTA, OTB és STER volt kimutatható a mintákban. Az OTA a glükuronidáz/arilszulfatáz keverékkel végzett kezelés előtt és után is jelen volt, míg az OTB csak az enzimes kezelés előtt, a STER pedig csak az enzimes kezelés után volt kimutatható. Megjegyzendő, hogy egyes minták korlátozott mennyisége miatt az enzimes kezelést követő értékelés a 93 begyűjtött mintából csak 74 esetében volt lehetséges.

Az OTA, OTB és STER esetében kapott analitikai eredményeket a 2. táblázat foglalja össze. Az azonosítási kritériumok megerősítése miatt (a q és Q átmeneteknek jelen kell lenniük, és össze kell hasonlítani az RE kalibrátorokkal mind a q/Q arány, mind a retenciós idő tekintetében, < 20 százalék vagy 2,5 százalék), az adatkezelési elemzéshez LOD-nál nagyobb vagy egyenlő értékű mintákat használtak. Ezért a számításokat alsó korlát helyettesítési módszerrel végeztük [34].

Only OTA (77% of the samples) and OTB (13% of the samples) were detected (>LOD) az enzimes kezelés előtt feldolgozott mintákban. Ami az OTA jelenlétét illeti, az összes csoportban találtunk LOD alatti mintákat. Az OTA maximális szintje (8,81 ng/ml) egy 66 éves nőnek felelt meg a kontrollcsoportban. A kontroll populációt tekintve az OTA a minták 92 százalékában, az OTB pedig 24 százalékában volt jelen.

Ezek az eredmények összhangban vannak egy nemrégiben Navarrában, Spanyolország szomszédos régiójában végzett kutatással. Ebben a vizsgálatban az OTA a minták 97,3 százalékában, míg az OTB a minták 10 százalékában volt jelen (n=438) [35], amelyet a jelenlegi vizsgálatban alkalmazott módszerrel mértek [36]. A jelen vizsgálatban az átlagos OTA-szintek (2,15 ng/ml) valamivel alatta maradnak a Navarrában mért értékeknek (2,87 ng/ml). Az OTA szintje LOD és 8,81 ng/ml között volt, míg a Navarrából származó mintákban az OTA koncentrációja LOD és 19,9 ng/ml között mozgott (egy 66-éves nőnél a minta elérte a 45,7 ng/ml-t).

Ami a nemet illeti, és a Navarra vizsgálattal [35] is egyetértve megfigyelhető volt, hogy az enzimes kezelés előtti átlagos OTA-értékek minden csoportban magasabbak voltak a férfiaknál, mint a nőknél. Bár az OTA-pozitív minták százalékos aránya megegyezik a korábbi spanyolországi tanulmányokkal, a jelen tanulmány és a közelmúltbeli Navarra-vizsgálat [35] CNT-populációjának átlagos és maximális OTA-szintje magasabb, mint a korábbi spanyolországi tanulmányokban. .

Mivel ezeket az információkat 2011 előtt szereztük be, adataink alátámasztják, hogy folytatni kell a mikotoxinszintek biomonitoringját az általános populációban. Amint azt korábban megfigyeltük [35], az OTB néhány mintában jelen volt, és mindig az OTA-val együtt fordult elő (egy CNT ember kivételével). Meglepő módon az OTB nem volt kimutatható az AD csoportban. Az OTB az OTA deklórozott analógja, és az eddig végzett humán biomonitoring vizsgálatok során nem mérték.

Az OTB jelen lehet az emberi mintákban, ahogyan arról ismert, hogy bizonyos élelmiszer-mátrixokban, például borban [37], de lehet az OTA emberi metabolitja is [38]. Sajnos jelen tanulmányban nem lehet különbséget tenni az OTB lehetséges forrásai között, illetve nem lehet tudni, hogy az OTB hiánya az AD-csoportban a betegek eltérő táplálékfogyasztási mintázatából vagy a betegségből adódó eltérő anyagcseréből adódhat-e. betegség, vagy ha ez az elemzett minták alacsony számának köszönhető. Az enzimes kezelés utáni adatok elemzése során kiderült, hogy az OTA továbbra is kimutatható (a minták 89 százaléka).

Ezen túlmenően, amint azt korábban Navarra egészséges donorainál megfigyelték [35], a minták többségében (88 százalékban) megjelent a STER, míg az OTB már nem volt kimutatható. Ha összehasonlítjuk az OTA jelenlétét az enzimes kezelés előtt és után, a pozitív minták százalékos aránya az enzimes kezelés előtt CNT-ben magasabb volt, mint a betegeknél; mivel az enzimes kezelést követően az OTA jelenléte csökkent a CNT-ben, míg nőtt az AD és PD betegekben. Egyes szerzők alátámasztják azt a hipotézist, hogy OTA konjugátumok képződhetnek az emberi anyagcsere során [39–41].

However, more data are needed to understand and monitor the human metabolism of OTA. In this study, and again in line with the study conducted in Navarra, STER only appeared after treating the samples with β-glucuronidase/arylsulfatase and this mycotoxin was found positive (>LOD) az elemzett minták 88 százalékában. Ezek az adatok alátámasztják azt a hipotézist, hogy a STER-glükuronidok az emberi anyagcsere során képződnek [35,42].

2.4. Statisztikai analízis

Az analitikai eredmények szerint a statisztikai számításokat csak az OTA és a STER esetében végeztük. Az OTB nem szerepelt a statisztikai elemzésben, mert csak 12 minta (13 százalék) volt nagyobb vagy egyenlő, mint a LOD. A normalitási eloszlás hipotézisét (Shapiro–Wilk teszt) elvetettük, így a statisztikai kezeléshez nem-parametrikus teszteket használtunk, amelyek nem tartalmaznak eloszlási feltevést. A STER-t csak enzimatikus kezelés után mutatták ki, ezért a STER statisztikai analízisét az enzimatikus emésztés után kapott 74 rendelkezésre álló eredmény alapján végeztük el. Másrészt az OTA-ra vonatkozóan két adatsor állt rendelkezésre, az enzimes kezelés előtti és az enzimes kezelés után kapott adatsor (vagyis az OTA előtt és után).

Az adathalmaz utáni OTA hiányossága miatt (74 rekord) úgy döntöttünk, hogy a statisztikai számításokat csak az adatsor előtti OTA figyelembevételével végezzük (93 rekord). Annak érdekében, hogy megerősítsük az OTA kizárását az adatkészlet után, Wilcoxon egyező páros előjeles rangok tesztet végeztünk, hogy feltárjuk a lehetséges különbségeket az OTA párosított eredményei között az adatkészletek előtt és után.

A teszt nem mutatott ki szignifikáns különbséget a teljes populációcsoport OTAbefore és OTAafter értékeire alkalmazva (n=74, z=−1,438, p-érték=0,1503), megerősítve hogy a teljes OTAbefore adatkészlet illeszkedik a statisztikai kiértékelésekhez. Mint korábban említettük, nem állnak rendelkezésre korábbi tanulmányok, amelyek a PD vagy AD betegek plazmamintáiban megfigyelték a mikotoxinokat. Ezért a csoportok és alcsoportok közötti OTA és STER koncentrációszintek összes lehetséges különbségének és összefüggésének megragadásához a Wilcoxon rang-összeg tesztet vagy a Kruskal–Wallis tesztet futtattuk le a többváltozós összehasonlításhoz.

Ezen túlmenően a lehetséges statisztikai szignifikáns különbségeket feltártuk a csoportok nem és betegség szerinti felosztásával (PD és AD betegek), figyelembe véve a betegség stádiumát is (HY vagy GDS skála). Összefoglalja az összes különbséget, amelyek statisztikailag szignifikánsnak bizonyultak (p-érték < 0,050), amikor az OTA vagy STER megoszlását hasonlítjuk össze a csoportok között, a CNT és a betegcsoport között (egészben, valamint PD és AD csoportként), a nemek és a csoportok között az egyes nemek és nemek változói között, a 3. táblázatban láthatók.

Az OTA megoszlási szintjei közötti különbségek statisztikailag szignifikánsnak bizonyultak a CNT-csoport, a PD és az AD összehasonlításakor, de ezt a különbséget (p-érték=0,0447) a PD/AD (p-) összehasonlítása határozza meg. érték=0,0114), lévén PD, a magasabb értékekkel jellemezhető betegcsoport. A betegség stádiumát tekintve, a PD 1. alcsoport és 2. alcsoport eloszlását összehasonlítva nem tapasztaltunk különbséget, ami arra utal, hogy a PD csoportban a betegség stádiuma nem befolyásolja az eloszlás különbségét. A nemek szerinti összehasonlításban a férfiak és a nők összehasonlított OTA szintjei statisztikai különbségeket adtak vagy az összes alanyban, vagy a betegek csoportjában (PD plusz AD), a férfiak mindig magasabb szintet mutattak, mint a nők.

Ennélfogva az OTA eloszlása ​​nem különbözik a CNT és a betegcsoportok összehasonlításában, de úgy tűnik, hogy a nemi hovatartozás nagyobb szerepet játszhat az OTA szint eloszlásában, mint a betegség diagnózisa. Emellett a férfiak és nők OTA eloszlásának különbségeit külön vizsgálva, a csoportok között (CNT, PD, AD) a teszt nem mutatott különbséget.

Az STER-szintek statisztikai elemzése a CNT és a betegek csoportja között statisztikailag eltérő eloszlást mutatott (p-érték < 0.0001), a CNT értékek alacsonyabbak voltak. A CNT/PD/AD csoport statisztikailag eltérő eloszlást mutatott (p-érték=0,0001), és a különbséget a CNT/PD és a CNT/AD összehasonlítása is megerősítette (p-érték < 0,0001 mindkét esetben). medián alacsonyabb érték az AD csoportban.

Ezért az STER szinteken a CNT csoport megoszlása ​​mindig eltérő volt a betegek és a betegségcsoportok összehasonlításakor. A férfiak és nők nemi megoszlásának összehasonlítása során minden statisztikai különbséget kiemeltünk, a férfiak és nők egyéni csoportjaiban az STER szintek minden összehasonlításban (CNT/PD/AD, CNT/betegcsoport, CNT/PD, CNT/AD) különböztek. és a férfiak és nők a CNT csoportban mindig alacsonyabbak voltak, mint a betegcsoportokban.

Ez arra utal, hogy a betegség diagnózisa befolyásolhatja a STER szint eloszlását. Az OTA és az STER koncentrációszintjei közötti különbségeket a két betegcsoport (PD és AD) nemenkénti (férfi és női) megoszlásának összehasonlításával, valamint a betegségskálák, az AD betegcsoportban a GDS és a HY skála összehasonlításával is vizsgálták. az AD-betegcsoport, és statisztikai különbség nem mutatkozott. Sem az OTA, sem a STER eloszlás nem mutatott eltérést, összehasonlítva a HY skálát a HY_d=0 bináris változóval (PD 1. alcsoport, HY skála az 1-2 tartományban) és a HY{{6 }}d=1 (PD 2. alcsoport, HY skála a 2,5–3 tartományban).

Így az OTA és STER eloszlási viselkedését összehasonlítva megállapítható, hogy az OTA különbségek nemen belüli (M > W) és betegcsoporton belüli (PD > AD) belül vannak, és minden összehasonlításban jelentős statisztikai különbség mutatkozott ki. Ami az STER-t illeti, a CNT és a betegcsoport (betegcsoport > CNT) összehasonlítása érdekében az eloszlások különbségeit regisztrálják, és minden értékelés mindig statisztikai különbséget tesztelt. Másrészt a két vizsgált mikotoxin nem hangsúlyozta a különbséget a betegek alcsoportjain és/vagy a betegség stádiumán belüli feltárás során.

Legjobb tudomásunk szerint nem áll rendelkezésre más tanulmány a neurodegeneratív betegségekben szenvedő betegek mikotoxinszintjének összehasonlítására. Egyes szerzők azonban azt javasolták, hogy tovább kell értékelni a mikotoxinok szerepét az autizmus spektrum zavarok klinikai megnyilvánulásainak romlásában [43,44].

A szerzők valóban statisztikailag szignifikáns különbségeket mutattak ki a mikotoxinok (DON, DOM{0}} a vizeletben és az AFM1, OTA és FB1 a plazmában) összehasonlítása során az autista és a kontrollcsoportok között. A jelen tanulmány eredményei összhangban vannak csoportunk egy újabb tanulmányával [45], melyben az OTA incidenciáját és a plazmakoncentrációját magasabbnak találták a kontrollcsoport gyermekeinél, mint az autista spektrumú vagy figyelemhiányos hiperaktivitási zavarokkal küzdő gyermekeknél.

Ami a nem befolyását illeti, és e tanulmány eredményei szerint a legtöbb publikált tanulmányban a férfiak plazma OTA szintje magasabb volt, mint a nőké [46]; bár Warensjö et al. (2020) svéd serdülőkben [47], valamint Coronel et al. (2011) [48] nem talált különbséget az OTA plazmaszintjében a férfiak és a nők között. Végül a plazma OTA és STER szintje és az életkor változó közötti kapcsolat felmérésére Spearman rangkorrelációs együtthatóját (rho) számítottuk.

Az összes statisztikailag szignifikáns rho-t (p-értékek < 0.050) a 4. táblázat foglalja össze. Általában gyenge negatív és pozitív korrelációt találtunk: az OTA és az STER gyengén korrelál az életkorral. Különösen az OTA-szintek csökkennek az életkorral (negatív korrelációk, rho < 0), és a rho érték növekszik, ha a PD csoportot vagy a férfiak csoportját választják; emellett az rho érték még magasabb, ha a PD csoportba tartozó férfiak értékeit választjuk. Ezzel szemben a STER korrelációk pozitívak és statisztikailag szignifikánsak, ha a nők csoportját választjuk.

A megfigyelt összefüggések bemutatása érdekében az 5. ábrán az OTA/férfiak a PD-betegek csoportjában és az STER/nők minden alanynál látható szórásdiagramjai. Ezek a kétváltozós szórásdiagramot mutatják a toxinokra és az életkorra vonatkozóan, és az illesztett vonal segít a megjelenítésben. az összefüggést.

A Cistanche-kór mechanizmusa a Parkinson-kór és az Alzheimer-kór kezelésére szolgál

A Cistanche egy hagyományos kínai gyógynövény, amelyet évek óta használnak potenciális egészségügyi előnyei miatt. A közelmúltban végzett vizsgálatok azt találták, hogy a Cistanche neuroprotektív hatással bír, és hatékony lehet az Alzheimer-kór (AD) és a Parkinson-kór (PD) kezelésében.

A Cistanche az AD és a PD hatékony kezelésében az aktív komponenseinek, például az echinakozidnak, az akteozidnak és a cisztanozidoknak tulajdonítható. Úgy gondolják, hogy ezek a vegyületek antioxidáns és gyulladásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek csökkenthetik az oxidatív stresszt és az agy gyulladását, amelyek a neurodegeneratív betegségek kialakulásához és progressziójához kapcsolódnak.

A Cistanche elősegítheti az idegsejtek növekedését és javíthatja a kognitív funkciókat az agyból származó neurotróf faktor (BDNF) szintjének növelésével, amely fehérje kulcsfontosságú szerepet játszik a neuronok növekedésében és fenntartásában. Ezenkívül kimutatták, hogy a Cistanche csökkenti az -amiloid plakkok számát, amelyek az Alzheimer-kór jellegzetes jellemzői, és csökkenti a -synuklein agyban történő felhalmozódását, ami a Parkinson-kórhoz kapcsolódik.

Összességében a Cistanche potenciális terápiás előnyei az AD és a PD kezelésében ígéretesek, de további vizsgálatokra van szükség a pontos hatásmechanizmusok tisztázásához, valamint a klinikai körülmények között való hatékonyságának és biztonságosságának megerősítéséhez.

folytatjuk...

Beatriz Arce-López 1 , Lydia Alvarez-Erviti 2 , Barbara De Santis 3 , María Izco 2 , Silvia López-Calvo 4 , Maria Eugenia Marzo-Sola 4 , Francesca Debegnach 3 , Elena Lizarraga 1 , A 5 de Santis Elena González-Peñas 1,† és Ariane Vettorazzi 5,6,* ,†

1 Gyógyszertechnológiai és Kémiai Tanszék, MITOX Kutatócsoport, Gyógyszerészeti és Táplálkozástudományi Iskola, Universidad de Navarra, 31008 Pamplona, ​​Spanyolország; barce@alumni.unav.es (BA-L.); elizarraga@unav.es (EL); mgpenas@unav.es (EG-P.)

2 Laboratory of Molecular Neurobiology, Center for Biomedical Research of La Rioja (CIBIR), Piqueras 98, 3rd Floor, 26006 Logroño, Spanyolország; laerviti@riojasalud.es (LA-E.); mizco@riojasalud.es (MI)

3 Mikotoxinok és növényi toxinok nemzeti referencialaboratóriuma, Istituto Superiore di Sanità, 00161 Roma, Olaszország; barbara.desantis@iss.it (BDS); francesca.debegnach@iss.it (FD)

4 Servicio de Neurología, Hospital San Pedro, Piqueras 98, 26006 Logroño, Spanyolország; slcalvo@riojasalud.es (SL-C.); memarzo@riojasalud.es (MEM-S.)

5 Department of Pharmacology and Toxicology, Research Group MITOX, School of Pharmacy and Nutrition, Universidad de Navarra, 31008 Pamplona, Spain; acerain@unav.es 6 IdiSNA, Navarra Institute for Health Research, 31008 Pamplona, Spain