Au fost descoperiți biomarkeri ai expunerii la mediu în boala Parkinson

O echipă de cercetători de la Northwestern Medicine a descoperit noi modele de metilare a ADN-ului în sângele pacienților cu boala Parkinson, conform rezultatelor publicate în revista Annals of Neurology.

Studiul, condus de Paulina Gonzalez-Latapi, MD, MS, profesor asistent în cadrul Diviziei de Tulburări de Mișcare din cadrul Departamentului de Neurologie Ken și Ruth Davey, demonstrează potențialul utilizării metilării ADN-ului ca biomarker și instrument de diagnostic pentru identificarea riscului de boală la pacienți.

Boala Parkinson apare atunci când anumite zone ale creierului pierd capacitatea de a produce dopamină și, în cele din urmă, de a regla mișcarea. Afecțiunea afectează peste șase milioane de oameni din întreaga lume, potrivit Fundației Michael J. Fox pentru Cercetarea Parkinson.

Pe lângă cauzele genetice cunoscute ale bolii Parkinson, studii recente sugerează și că factorii de mediu pot crește riscul de a dezvolta boala. Cu toate acestea, înțelegerea impactului factorilor de mediu și a mutațiilor genetice asupra riscului de a dezvolta boala rămâne puțin înțeleasă.

În studiul actual, cercetătorii au examinat profilurile de metilare a ADN-ului din probe de sânge de la 196 de pacienți cu boala Parkinson și 86 de participanți sănătoși înscriși în studiul Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI).

„Metilarea ADN-ului, într-un fel, servește ca o memorie a expunerilor anterioare la factorii de mediu care, în cele din urmă, modifică semnăturile de metilare din celulele și corpurile noastre”, a spus Gonzalez-Latapi.

Cercetătorii au analizat mai întâi datele privind metilarea la nivelul întregului genom pentru a identifica modificările de metilare din probele de sânge integral ale participanților (compuse din globule roșii, leucocite și trombocite) pe parcursul perioadei de studiu de trei ani. Apoi au integrat aceste date cu datele privind expresia genelor obținute prin secvențierea ARN-ului. Folosind o varietate de abordări, echipa a descoperit 75 de gene exprimate diferențial cu modele distincte de metilare la pacienții cu Parkinson, comparativ cu grupul de control sănătos.

Îmbogățirea căilor metabolice pentru regiunile diferențial metilate (DMR) la momentul inițial. Dimensiunea cercului reprezintă numărul de gene aparținând fiecărei căi (cerc mai mare = mai multe gene). Sursa: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923

Mai exact, s-au observat diferențe consistente în metilarea ADN-ului în gena CYP2E1 față de momentul inițial și pe parcursul perioadei de studiu de trei ani. Se știe că proteina CYP2E1 metabolizează substraturi, inclusiv pesticide, a căror expunere a fost anterior asociată cu dezvoltarea bolii Parkinson, potrivit lui Gonzalez-Latapy.

„Acesta este un pas semnificativ către dezlegarea interacțiunilor complexe care apar în boala Parkinson și ar putea deschide calea pentru identificarea potențialilor biomarkeri pentru diagnosticarea precoce și progresia bolii”, a spus Gonzalez-Latapy.

„Caracterizarea metilării ADN-ului și a modelelor de expresie genică în sânge are potențialul de a ne ajuta să înțelegem interacțiunile complexe dintre factorii de mediu și cei genetici în dezvoltarea bolii Parkinson”, a declarat Dimitri Crane, MD, Ph.D., profesor Aaron Montgomery Ward și catedră Ken și Ruth Davey în cadrul Departamentului de Neurologie, autor principal al studiului.

„Dintr-o perspectivă mai largă, astfel de studii bazate pe pacienți vor ajuta la clasificarea pacienților cu boala Parkinson printr-o lentilă biologică, ceea ce va facilita în cele din urmă dezvoltarea unor tratamente mai precise pentru pacienții cu diferite subtipuri ale bolii.”

González-Latapy a spus că echipa sa intenționează să studieze datele privind metilarea ADN-ului la pacienții aflați în faza prodromală a bolii Parkinson - cei care prezintă riscul de a dezvolta boala, dar care nu prezintă încă simptome. De asemenea, speră să studieze modul în care expunerile la factorii de mediu, cum ar fi expunerea la pesticide, influențează modificările metilației la pacienți în timp, a adăugat ea.