Biomonitoring Mikotoksin dalam Plasma Pesakit Alzheimer Dan ParkinsonⅡ

2. Keputusan dan Perbincangan

2.1. Analisis LC-MS/MS

Disebabkan oleh ciri fizikokimia yang berbeza, mikotoksin dibahagikan untuk pengasingan kromatografi kepada dua kumpulan (lihat bahagian bahan dan kaedah). Angka-angka berikut (Rajah 1–4) menunjukkan kromatogram mikotoksin yang diekstrak superpos dalam penentukur dan sampel plasma (dikodkan sebagai sampel 1–4), sebelum dan selepas rawatan enzimatik. Seperti yang dapat dilihat, OTA muncul dalam sampel sebelum dan selepas rawatan enzimatik (Rajah 1; Rajah 3); manakala STER muncul hanya selepas rawatan enzimatik (Rajah 3). Tiada satu pun daripada mikotoksin lain yang dianalisis telah dikesan dalam sampel plasma.

Setiap lengkung penentukuran yang digunakan dalam kuantifikasi mikotoksin memenuhi kriteria yang ditakrifkan sebelum ini semasa pengesahan kaedah. Contoh lengkung penentukuran yang diperolehi untuk setiap mikotoksin dibentangkan dalam Jadual S1 dan S2. Identiti sebatian juga telah dinilai: peralihan kelayakan (q) dan kuantifikasi (Q) bagi setiap mikotoksin yang dikesan diperhatikan dalam setiap individu dan sampel positif, dan ralat relatif (RE) yang diperolehi antara nilai nisbah q/Q untuk setiap mikotoksin dalam penentukur dan dalam sampel adalah kurang daripada 2{11}} peratus [32]. Selain itu, masa pengekalan tidak berbeza dalam sampel dan penentukuran lebih daripada 2.5 peratus [33] (1.3 peratus untuk OTA sebelum dan 1.6 peratus selepas rawatan enzimatik; 0.3 peratus untuk OTB, dan 1.8 peratus untuk STER).

2.2. Sampel Plasma

Sebanyak 93 subjek, termasuk 25 kawalan sihat (CNT) dan 68 pesakit telah diambil dari perkhidmatan neurologi di Hospital San Pedro di La Rioja (Sepanyol). Penderma kawalan adalah rakan yang tidak berkaitan dengan pesakit yang tidak mempunyai penyakit neurologi yang jelas atau didiagnosis. Pesakit dibahagikan dengan patologi: 44 pesakit dengan PD dan 24 dengan AD.

Klik untuk cistanche kapsul tubulosa untuk penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson

Diagnosis dan perkembangan penyakit pesakit yang direkrut telah dijalankan oleh pakar neurologi mengikut skala Hoehn dan Yahr (HY) untuk PD (Jadual S3) dan Skala Kemerosotan Global (GDS) untuk AD (Jadual S4). Semua pesakit AD sudah menunjukkan tanda-tanda klinikal penurunan kognitif ringan atau demensia (dari 3 hingga 7, skala GDS). Pesakit PD dibahagikan kepada dua kumpulan kerana perkembangan penyakit adalah berbeza di kalangan pesakit dengan individu yang tidak menunjukkan refleks postural terjejas (1 dan 2, skala HY) dan yang lain telah menunjukkan refleks postur terjejas (dari 2.5 hingga 3, skala HY).

Walau bagaimanapun, disebabkan bilangan sampel yang rendah, analisis statistik pesakit PD dijalankan sebagai satu kumpulan. Bilangan subjek yang didaftarkan untuk setiap kumpulan dan sub-kumpulan dilaporkan, bersama-sama dengan jantina, julat umur, dan perkembangan penyakit, dalam Jadual 1. Maklumat individu lengkap tentang subjek yang diambil untuk kajian diberikan dalam bahan tambahan (Jadual S5 dan S6).

2.3. Kehadiran Mikotoksin

Daripada 19 mikotoksin yang dinilai, hanya OTA, OTB, dan STER yang dikesan dalam sampel. OTA hadir sebelum dan selepas rawatan dengan campuran glucuronidase/arylsulfatase, manakala OTB hanya dapat dikesan sebelum dan STER muncul hanya selepas rawatan enzimatik. Perlu diingatkan bahawa disebabkan jumlah sampel yang terhad, penilaian selepas rawatan enzimatik hanya boleh dilakukan untuk 74 daripada 93 sampel yang dikumpul.

Keputusan analisis yang diperolehi untuk OTA, OTB, dan STER diringkaskan dalam Jadual 2. Disebabkan oleh pengesahan kriteria pengenalan (peralihan q dan Q harus ada dan dibandingkan dengan penentukur RE untuk kedua-duanya, nisbah q/Q dan masa pengekalan, yang sepatutnya menjadi < 20 peratus atau 2.5 peratus , masing-masing), sampel dengan nilai Lebih besar daripada atau sama dengan LOD telah digunakan untuk analisis pengendalian data. Oleh itu, pengiraan dilakukan menggunakan kaedah penggantian sempadan bawah [34].

Only OTA (77% of the samples) and OTB (13% of the samples) were detected (>LOD) dalam sampel yang diproses sebelum rawatan enzimatik. Mengenai kehadiran OTA, sampel di bawah LOD ditemui di semua kumpulan. Tahap maksimum OTA (8.81 ng / mL) sepadan dengan wanita berusia 66 tahun dalam kumpulan kawalan. Mengenai populasi kawalan, OTA dan OTB hadir dalam 92 peratus dan 24 peratus sampel masing-masing.

Keputusan ini bersetuju dengan kajian terbaru yang dijalankan di Navarra, wilayah jiran di Sepanyol. Dalam kajian itu, OTA hadir dalam 97.3 peratus dan OTB dalam 10 peratus sampel (n=438) [35] diukur dengan kaedah yang sama seperti yang digunakan dalam kajian semasa [36]. Dalam kajian ini, purata tahap OTA (2.15 ng/mL) adalah sedikit di bawah paras yang diukur dalam Navarra (2.87 ng/mL). Tahap OTA berjulat dari LOD hingga 8.81 ng/mL, manakala dalam sampel dari Navarra, kepekatan OTA berjulat antara LOD dan 19.9 ng/mL (dengan sampel mencapai 45.7 ng/mL dalam 66-wanita berumur).

Mengenai jantina, dan juga dalam persetujuan dengan kajian Navarra [35], boleh diperhatikan bahawa nilai OTA min sebelum rawatan enzimatik cenderung lebih tinggi pada lelaki berbanding wanita dalam semua kumpulan. Walaupun peratusan sampel OTA-positif adalah selaras dengan kajian terdahulu yang dijalankan di Sepanyol, purata dan tahap OTA maksimum dalam populasi CNT kajian ini dan kajian Navarra baru-baru ini [35] adalah lebih tinggi daripada kajian terdahulu dari Sepanyol. .

Memandangkan maklumat ini diperoleh sebelum 2011, data kami menyokong keperluan untuk meneruskan biomonitoring tahap mikotoksin dalam populasi umum. Seperti yang diperhatikan sebelum ini [35], OTB hadir dalam beberapa sampel dan sentiasa berlaku bersama OTA (kecuali seorang lelaki CNT). Yang menghairankan, OTB tidak dikesan dalam kumpulan AD. OTB ialah analog OTA yang dinyahklorinan dan belum diukur dalam kajian biomonitoring manusia yang dijalankan setakat ini.

OTB boleh hadir dalam sampel manusia kerana ia diketahui terdapat dalam beberapa matriks makanan, seperti wain [37], tetapi mungkin juga metabolit manusia OTA [38]. Malangnya, dalam kajian ini, adalah mustahil untuk mendiskriminasi antara kemungkinan sumber OTB atau untuk mengetahui sama ada ketiadaan OTB dalam kumpulan AD mungkin disebabkan oleh corak penggunaan makanan pesakit yang berbeza atau metabolisme yang berbeza disebabkan oleh penyakit, atau jika ia disebabkan oleh bilangan sampel yang dianalisis yang rendah. Analisis data selepas rawatan enzimatik mendedahkan bahawa OTA masih dikesan (89 peratus daripada sampel).

Selain itu, seperti yang diperhatikan sebelum ini dalam penderma sihat Navarra [35], STER muncul dalam majoriti sampel (88 peratus), manakala OTB tidak dikesan lagi. Apabila membandingkan kehadiran OTA sebelum dan selepas rawatan enzimatik, peratus sampel positif sebelum rawatan enzimatik dalam CNT adalah lebih tinggi daripada pesakit; manakala, selepas rawatan enzimatik, kehadiran OTA berkurangan untuk CNT manakala ia meningkat pada pesakit AD dan PD. Sesetengah pengarang menyokong hipotesis bahawa konjugat OTA mungkin terbentuk semasa metabolisme manusia [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) dalam 88 peratus daripada sampel yang dianalisis. Data ini menyokong hipotesis bahawa STER-glucuronides terbentuk semasa metabolisme manusia [35,42].

2.4. Analisis statistik

Mengikut keputusan analisis, pengiraan statistik hanya dilakukan untuk OTA dan STER. OTB tidak termasuk dalam analisis statistik kerana hanya 12 sampel (13 peratus ) lebih besar daripada atau sama dengan LOD. Hipotesis taburan normaliti (ujian Shapiro-Wilk) telah ditolak, oleh itu ujian bukan parametrik, yang tidak membayangkan sebarang andaian taburan, telah digunakan untuk rawatan statistik. STER dikesan hanya selepas rawatan enzimatik, oleh itu, analisis statistik untuk STER dilakukan pada 74 keputusan tersedia yang diperolehi selepas pencernaan enzimatik. Sebaliknya, untuk OTA dua set data keputusan telah tersedia, satu memperoleh data pemprosesan sebelum rawatan enzimatik dan yang diperoleh selepas rawatan enzimatik (iaitu, OTA sebelum, dan selepas).

Disebabkan ketidaklengkapan OTA selepas dataset (74 rekod), ia telah memutuskan untuk melakukan pengiraan statistik dengan mengambil kira hanya OTA sebelum dataset (93 rekod). Untuk mengesahkan keputusan untuk mengecualikan OTA selepas set data, ujian Wilcoxon padanan-pasangan ditandatangani kedudukan telah dijalankan untuk meneroka kemungkinan perbezaan antara hasil berpasangan OTA sebelum dan selepas set data.

Ujian ini tidak menyerlahkan sebarang perbezaan yang ketara apabila digunakan pada nilai OTAsebelum dan OTAselepas daripada jumlah kumpulan populasi (n=74, z=-1.438, nilai-p=0.1503), mengesahkan bahawa set data OTAbefore yang lengkap sesuai dengan penilaian statistik. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, tiada kajian terdahulu yang memantau mikotoksin dalam sampel plasma daripada pesakit PD atau AD tersedia. Oleh itu, untuk menangkap semua kemungkinan perbezaan dan persatuan tahap kepekatan OTA dan STER antara kumpulan dan sub-kumpulan, ujian jumlah pangkat Wilcoxon atau ujian Kruskal-Wallis untuk perbandingan berbilang pembolehubah telah dijalankan.

Di samping itu, kemungkinan perbezaan dengan kepentingan statistik telah diterokai dengan membahagikan kumpulan mengikut jantina, dan penyakit (pesakit dengan PD dan AD), juga mengambil kira peringkat penyakit (skala HY atau GDS). Ringkasan semua perbezaan, yang signifikan secara statistik (nilai p < 0.050) apabila membandingkan taburan OTA atau STER antara kumpulan, antara CNT dan kumpulan pesakit (secara keseluruhan dan sebagai kumpulan PD dan AD), antara jantina dan antara kumpulan dalam setiap pembolehubah jantina dan jantina, ditunjukkan dalam Jadual 3.

Perbezaan antara tahap taburan OTA didapati signifikan secara statistik apabila membandingkan kumpulan CNT, PD dan AD, tetapi perbezaan ini (nilai p=0.0447) dipandu oleh perbandingan PD/AD (p- nilai=0.0114), sebagai PD kumpulan pesakit yang dicirikan oleh nilai yang lebih tinggi. Apabila mempertimbangkan peringkat penyakit, membandingkan pengedaran PD sub-kumpulan 1 dan PD sub-kumpulan 2, tiada perbezaan diperhatikan, menunjukkan bahawa dalam kumpulan PD, peringkat penyakit tidak mempengaruhi perbezaan dalam pengedaran. Dalam perbandingan jantina, perbandingan tahap OTA lelaki dan wanita memberikan perbezaan statistik sama ada dalam semua subjek atau kumpulan pesakit (PD tambah AD), dengan lelaki menunjukkan tahap yang lebih tinggi daripada wanita.

Oleh itu, pengedaran OTA tidak berbeza membandingkan CNT dan kumpulan pesakit tetapi nampaknya jantina mungkin bertindak sebagai pemacu untuk perbezaan dalam pengedaran tahap OTA lebih daripada penyakit diagnosis. Selain itu, dalam menguji perbezaan taburan OTA untuk lelaki dan wanita secara berasingan, dalam kalangan kumpulan (CNT, PD, AD) ujian tidak menunjukkan sebarang perbezaan.

Analisis statistik pada tahap STER antara CNT dan kumpulan pesakit menunjukkan taburan berbeza secara statistik (nilai p < 0.0001), dengan nilai CNT lebih rendah. Kumpulan CNT/PD/AD menunjukkan taburan berbeza secara statistik (nilai-p=0.0001) dan perbezaan itu juga disahkan membandingkan CNT/PD dan CNT/AD (nilai-p < 0.0001 dalam kedua-dua kes), dengan nilai median lebih rendah dalam kumpulan AD.

Oleh itu, dalam tahap STER pengedaran kumpulan CNT sentiasa berbeza dalam perbandingan dengan pesakit dan kumpulan penyakit. Semasa membandingkan taburan jantina, antara lelaki dan wanita, sebarang perbezaan statistik telah diserlahkan, tahap STER dalam kumpulan individu lelaki dan wanita adalah berbeza dalam semua perbandingan (CNT/PD/AD, CNT/kumpulan pesakit, CNT/PD, CNT/AD), dan lelaki dan wanita dalam kumpulan CNT sentiasa lebih rendah daripada kumpulan pesakit.

Ini menunjukkan bahawa diagnosis penyakit boleh mempengaruhi taburan tahap STER. Perbezaan antara tahap kepekatan OTA dan STER juga disiasat dengan membandingkan taburan dua kumpulan pesakit (PD dan AD) dalam setiap jantina (lelaki dan wanita) dan membandingkan skala penyakit, GDS dalam kumpulan pesakit AD, dan skala HY dalam kumpulan pesakit AD, dan tiada perbezaan statistik yang dibangkitkan. Taburan OTA mahupun STER tidak menunjukkan sebarang perbezaan juga membandingkan skala HY sebagai pembolehubah binari HY_d=0 (PD Subkumpulan 1, skala HY dalam julat 1–2) dan HY{{6 }}d=1 (PD Subkumpulan 2, skala HY dalam julat 2.5–3).

Oleh itu, membandingkan tingkah laku pengedaran OTA dan STER, jelas bahawa perbezaan OTA berada di dalam jantina (dengan M> W) dan dalam kumpulan pesakit (PD> AD), dan perbezaan statistik yang ketara muncul dalam semua perbandingan. Bagi STER, perbezaan dalam pengagihan didaftarkan untuk membandingkan CNT dan kumpulan pesakit (kumpulan pesakit > CNT), dan semua penilaian sentiasa menguji perbezaan statistik. Sebaliknya, kedua-dua mikotoksin yang disiasat tidak menekankan sebarang perbezaan melalui penerokaan dalam subkumpulan pesakit dan/atau peringkat penyakit.

Sepanjang pengetahuan kami, tiada kajian lain tersedia untuk membandingkan tahap mikotoksin pada pesakit dengan penyakit neurodegeneratif. Walau bagaimanapun, sesetengah pengarang telah mencadangkan keperluan untuk menilai lagi peranan mikotoksin dalam kemerosotan manifestasi klinikal gangguan spektrum autisme [43,44].

Sesungguhnya, pengarang menyerlahkan perbezaan ketara secara statistik yang membandingkan mikotoksin (DON, DOM-1 dalam air kencing dan AFM1, OTA dan FB1 dalam plasma) antara kumpulan autistik dan kawalan kanak-kanak. Keputusan kajian ini juga selari dengan kajian yang lebih terkini oleh kumpulan kami [45], di mana kejadian OTA dan kepekatan plasma didapati lebih tinggi dalam kanak-kanak kumpulan kawalan berbanding kanak-kanak dengan spektrum autisme atau gangguan hiperaktif kekurangan perhatian.

Mengenai pengaruh seks, dan menurut keputusan daripada kajian ini, dalam kebanyakan kajian yang diterbitkan, paras lelaki OTA plasma lebih tinggi daripada wanita [46]; walaupun Warensjö et al. (2020) dalam remaja Sweden [47], dan Coronel et al. (2011) [48] tidak menemui perbezaan tahap plasma OTA antara lelaki dan wanita. Akhir sekali, untuk menilai hubungan antara tahap OTA dan STER dalam plasma dan pembolehubah umur, pekali korelasi pangkat Spearman (rho) dikira.

Semua rho dengan kepentingan statistik (nilai-p < 0.050) diringkaskan dalam Jadual 4. Secara amnya, korelasi negatif dan positif yang lemah didapati: OTA dan STER berkorelasi lemah dengan umur. Khususnya, tahap OTA berkurangan dengan umur (korelasi negatif, rho < 0), dan nilai rho meningkat apabila kumpulan PD atau kumpulan lelaki dipilih; selain itu, nilai rho lebih tinggi apabila nilai lelaki dalam kumpulan PD dipilih. Sebaliknya, korelasi STER adalah positif dan signifikan secara statistik apabila kumpulan wanita dipilih.

Untuk mewakili korelasi yang diperhatikan, plot taburan OTA/lelaki dalam kumpulan pesakit PD dan STER/wanita dalam semua subjek dilaporkan dalam Rajah 5. Mereka menunjukkan plot taburan dua pembolehubah untuk toksin dan umur, dan garisan yang dipasang membantu untuk menggambarkan korelasi tersebut.

Mekanisme Cistanche merawat penyakit Parkinson dan penyakit Alzheimer

Cistanche adalah herba tradisional Cina yang telah digunakan selama bertahun-tahun untuk potensi manfaat kesihatannya. Dalam kajian baru-baru ini, didapati bahawa Cistanche mungkin mempunyai kesan neuroprotektif dan mungkin berkesan dalam merawat penyakit Alzheimer (AD) dan penyakit Parkinson (PD).

Mekanisme Cistanche dalam merawat AD dan PD secara berkesan dikaitkan dengan komponen aktifnya, seperti echinacoside, acteoside, dan cistanosides. Sebatian ini dipercayai mempunyai sifat antioksidan dan anti-radang yang boleh mengurangkan tekanan oksidatif dan keradangan di dalam otak, yang dikaitkan dengan perkembangan dan perkembangan penyakit neurodegeneratif.

Cistanche juga boleh menggalakkan pertumbuhan sel saraf dan meningkatkan fungsi kognitif dengan meningkatkan tahap faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF), protein yang memainkan peranan penting dalam pertumbuhan dan penyelenggaraan neuron. Selain itu, Cistanche telah terbukti dapat mengurangkan plak -amyloid, yang merupakan ciri khas penyakit Alzheimer, dan mengurangkan pengumpulan -synuclein dalam otak, yang dikaitkan dengan penyakit Parkinson.

Secara keseluruhannya, potensi manfaat terapeutik Cistanche dalam merawat AD dan PD adalah menjanjikan, tetapi kajian lanjut diperlukan untuk menjelaskan mekanisme tindakan yang tepat dan mengesahkan keberkesanan dan keselamatannya dalam tetapan klinikal.

akan bersambung...

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 ,6 Cerain López Elena González-Peñas 1,† dan Ariane Vettorazzi 5,6,* ,†

1 Jabatan Teknologi Farmaseutikal dan Kimia, Kumpulan Penyelidikan MITOX, Pusat Pengajian Farmasi dan Pemakanan, Universidad de Navarra, 31008 Pamplona, ​​Sepanyol; barce@alumni.unav.es (BA-L.); elizarraga@unav.es (EL); mgpenas@unav.es (EG-P.)

2 Makmal Neurobiologi Molekul, Pusat Penyelidikan Bioperubatan La Rioja (CIBIR), Piqueras 98, Tingkat 3, 26006 Logroño, Sepanyol; laerviti@riojasalud.es (LA-E.); mizco@riojasalud.es (MI)

3 Makmal Rujukan Kebangsaan untuk Mikotoksin dan Toksin Tumbuhan, Istituto Superiore di Sanità, 00161 Roma, Itali; barbara.desantis@iss.it (BDS); francesca.debegnach@iss.it (FD)

4 Servicio de Neurología, Hospital San Pedro, Piqueras 98, 26006 Logroño, Sepanyol; 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