Klucz do progresji miastenii może być ukryty w surowicy
Badacze zidentyfikowali wcześniej niewykrywalne biomarkery, które mogą pomóc w diagnozowaniu i kierowaniu leczeniem rzadkiej choroby autoimmunologicznej.
Choroby autoimmunologiczne to klasa chorób, w których układ odpornościowy człowieka wytwarza przeciwciała atakujące tkanki organizmu.
Istnieje wiele rodzajów chorób autoimmunologicznych, a w ostatnich badaniach naukowcy skupili się szczególnie na myasthenia gravis (MG).
MG jest rzadkim stanem charakteryzującym się osłabieniem i szybkim zmęczeniem mięśni dobrowolnych. Objawy często nasilają się po wysiłku.
MG jest chorobą przewlekłą i może być wyniszczająca, aw niektórych przypadkach śmiertelna. Dotyka od 14 do 40 osób na 100 000 w Stanach Zjednoczonych i nie ma znanego lekarstwa.
Leczenie zwykle obejmuje leki zwiększające poziom organicznej acetylocholiny dostępnej w celu stymulowania receptorów i poprawy siły mięśni, a także leki hamujące układ odpornościowy.
Historycznie, diagnozowanie MG było trudne, ponieważ objawy często naśladują objawy innych schorzeń neurologicznych, takich jak udar.
Obecnie zespół naukowców z University of Alberta w Edmonton w Kanadzie wykazał, że MG można nie tylko wykryć, ale także przewidzieć progresję choroby na podstawie obecności pewnych biomarkerów metabolicznych w surowicy krwi.
Naukowcy mają nadzieję, że ich ustalenia, które pojawiają się w czasopiśmie Metabolomika, pomoże lekarzom zdiagnozować tę trudną do zidentyfikowania chorobę. Dr Zaeem Siddiqi, neurolog i doktorant Derrick Blackmore, współprowadził nowe badania.
Dlaczego biomarkery są przydatne?
Biomarker to niewielki związek biologiczny określony przez jego patologiczne znaczenie w rozpoznawaniu pewnych chorób. Wiele chorób można wykryć na podstawie biomarkerów w surowicy krwi, a te markery mogą pomóc w określeniu rodzaju leczenia, na które dana osoba może najlepiej zareagować.
„Odkrycie biomarkerów to ważny krok w zindywidualizowanej medycynie” - wyjaśnia dr Siddiqi.
Obecnie MG jest diagnozowana poprzez wykrycie receptora acetylocholiny i przeciwciał anty-MuSK, czyli kinazy specyficznej dla mięśni.
Jednak poprzednie badania wykazały, że nie korelują one z ciężkością choroby ani odpowiedzią kliniczną. Identyfikacja biomarkerów w celu wykrycia ciężkości MG pozostawała nieuchwytna - aż do teraz.
Nowe badanie skupiło się na trzech grupach tematycznych. Pierwsza składała się z 46 uczestników z MG, druga składała się z 23 uczestników z reumatoidalnym zapaleniem stawów (referencyjna choroba autoimmunologiczna), a trzecia obejmowała 49 zdrowych uczestników kontrolnych.
Badanie było podejściem opartym na dwóch kontrolach do profilowania metabolomiki. Osoby z reumatoidalnym zapaleniem stawów wykazywały fizycznie identyczne objawy jak osoby z MG, a wszyscy uczestnicy byli jak najbardziej dopasowani pod względem wieku i płci.
Naukowcy wyodrębnili surowicę od każdej osoby i przeanalizowali jej główne składniki. Następnie przefiltrowali metabolity, aby usunąć te wspólne dla obu kohort chorób, pozostawiając tylko unikalne markery, których było 12.
Profilowanie metabolomiczne pomaga wykryć MG
Profilowanie metabolomiczne to badanie procesów chemicznych i cząsteczek - w tym półproduktów i produktów ubocznych - zaangażowanych w metabolizm, który jest niezbędny do przetrwania komórek i organizmu.
Zmiany w metabolomice mogą mieć katastrofalne konsekwencje i często prowadzą do chorób. Markery metabolitów dają możliwość identyfikacji specyficznych problemów metabolizmu związanych z określonymi stanami, takimi jak MG.
Naukowcy odkryli wyraźne rozróżnienie markerów metabolitów wśród wszystkich trzech badanych kohort. Ponadto nastąpiło wyraźne oddzielenie poszczególnych stadiów choroby, co pozwoliło na analizę postępu choroby.
Wystąpiła specyficzna regulacja w górę krótkołańcuchowych ketokwasów u uczestników z MG w porównaniu z kontrolami. Obejmuje to związki, takie jak kwas α-ketomasłowy, kluczowy regulator szlaków metabolicznych.
Zwiększenie aktywności kwasu α-ketomasłowego sugeruje, że w komórkach osób z MG istnieje zwiększona aktywność metaboliczna. Większość metabolitów zidentyfikowanych przez naukowców odgrywa również znaczącą rolę w szlakach produkcji energii.
Co ciekawe, naukowcy zaobserwowali również regulację w górę niektórych metabolitów w surowicy krwi osób ze stwardnieniem rozsianym, co sugeruje, że oba te zaburzenia są związane z przesunięciem energii w szlakach metabolicznych.
Upośledzona glikoliza prowadzi do zmniejszonej syntezy trifosforanu adenozyny, co z kolei może skutkować śmiercią i degeneracją komórek, objawową w MG.
Mocne i słabe strony badania
Badanie to pokazuje szybką identyfikację metabolitów obecnych u osób wykazujących objawy MG. Dałoby to ogromną przewagę klinicystom leczącym tę chorobę i umożliwiłoby szybszą diagnozę.
„W tej chwili nie mamy możliwości zarządzania [MG] w bardziej szczegółowy sposób; wszystkich pacjentów traktujemy tak samo ”- wyjaśnia dr Siddiqi. Ale nowe odkrycia mogą to zmienić.
„Teraz mamy unikalny odcisk palca lub mapę metabolitów, które mogą z łatwością oddzielić osoby zdrowe od osób z [MG] oraz ścieżkę do odkrycia dokładniejszych i bardziej specyficznych metod leczenia”.
Dr Zaeem Siddiqi
„To, co staramy się zrobić z tym odkryciem biomarkera, to opracować terapie dostosowane do potrzeb pacjenta, aby mieć bardziej precyzyjne zarządzanie i móc dokładniej przewidywać efekty leczenia” - kontynuuje naukowiec.
Chociaż badanie to otwiera drogę do bardziej szczegółowej analizy profilu metabolicznego MG, istnieją ograniczenia w tej pracy.
Obejmują one fakt, że niektórzy z kohorty byli wcześniej leczeni lekami, które mogły zmienić ich profil metaboliczny, a uczestnicy nie musieli pościć przed badaniem.
Oba te czynniki mogły przyczynić się do identyfikacji fałszywych alarmów. Analiza skorzystałaby również na znacznie większej puli próbek. Pomogłoby to również w skorelowaniu pracy z poprzednich badań.
Pomimo ograniczeń jasne jest, że wyniki mogą przynieść korzyści osobom obecnie żyjącym z MG lub podobnymi schorzeniami.
