مانیتورینگ زیستی مایکوتوکسین ها در پلاسمای بیماران مبتلا به آلزایمر و پارکینسونⅡ

2. نتایج و بحث

2.1. تجزیه و تحلیل LC-MS/MS

مایکوتوکسین ها به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متفاوتشان برای جداسازی کروماتوگرافی به دو گروه تقسیم شدند (به بخش مواد و روش ها مراجعه کنید). شکل‌های زیر (شکل‌های 1-4) کروماتوگرام‌های استخراج‌شده روی هم از مایکوتوکسین‌ها را در کالیبراتورها و یک نمونه پلاسما (که به صورت نمونه‌های 1-4 کدگذاری شده‌اند)، قبل و بعد از درمان آنزیمی نشان می‌دهند. همانطور که مشاهده می شود، OTA در نمونه ها قبل و بعد از درمان آنزیمی ظاهر می شود (شکل 1؛ شکل 3). در حالی که STER تنها پس از درمان آنزیمی ظاهر می شود (شکل 3). هیچ یک از مایکوتوکسین های دیگر آنالیز شده در نمونه های پلاسما شناسایی نشده است.

هر یک از منحنی‌های کالیبراسیون بکار رفته در کمی‌سازی مایکوتوکسین، معیارهایی را که قبلاً در طول اعتبارسنجی روش تعریف شده بود، برآورده می‌کردند. نمونه هایی از منحنی های کالیبراسیون به دست آمده برای هر مایکوتوکسین در جداول S1 و S2 ارائه شده است. هویت ترکیبات نیز ارزیابی شده است: انتقال واجد شرایط (q) و کمی (Q) برای هر مایکوتوکسین شناسایی شده در هر یک از افراد و نمونه‌های مثبت مشاهده شد، و خطای نسبی (RE) بین مقادیر نسبت q/Q برای هر مایکوتوکسین در کالیبراتورها و نمونه ها کمتر از 2{11}} درصد بود [32]. علاوه بر این، زمان‌های ماند در نمونه‌ها و کالیبراتورها بیش از 2.5 درصد تفاوت نداشت [33] (1.3 درصد برای OTA قبل و 1.6 درصد بعد از درمان آنزیمی؛ 0.3 درصد برای OTB و 1.8 درصد برای STER).

2.2. نمونه های پلاسما

در مجموع 93 نفر، از جمله 25 فرد سالم (CNT) و 68 بیمار از خدمات عصبی در بیمارستان سن پدرو در لاریوخا (اسپانیا) انتخاب شدند. اهداکنندگان کنترل، همراهان غیرمرتبط بیماران بدون بیماری عصبی آشکار یا تشخیص داده شده بودند. بیماران بر اساس آسیب شناسی تقسیم شدند: 44 بیمار با PD و 24 با AD.

برای درمان آلزایمر و پارکینسون کپسول‌های توبولوزا را با کلیک کنید.

تشخیص و پیشرفت بیماری بیماران استخدام شده توسط متخصصین مغز و اعصاب بر اساس مقیاس Hoehn و Yahr (HY) برای PD (جدول S3) و مقیاس جهانی زوال (GDS) برای AD (جدول S4) انجام شد. همه بیماران مبتلا به AD قبلاً علائم بالینی زوال شناختی خفیف یا زوال عقل (از 3 تا 7، مقیاس GDS) را نشان دادند. بیماران PD به دو گروه تقسیم شدند زیرا پیشرفت بیماری در بین بیماران با افرادی که رفلکس وضعیتی مختلی نداشتند (1 و 2، مقیاس HY) و سایرین که قبلاً رفلکس های وضعیتی مختل داشتند (از 2.5 تا 3، مقیاس HY) متفاوت بود.

اما به دلیل کم بودن تعداد نمونه، تجزیه و تحلیل آماری بیماران PD به صورت یک گروه انجام شد. تعداد افراد ثبت نام شده برای هر گروه و زیرگروه همراه با جنسیت، محدوده سنی و پیشرفت بیماری در جدول 1 گزارش شده است. اطلاعات فردی کامل در مورد افراد استخدام شده برای مطالعه در مواد تکمیلی آورده شده است (جدول S5 و S6).

2.3. وجود مایکوتوکسین ها

از 19 مایکوتوکسین ارزیابی شده، تنها OTA، OTB و STER در نمونه ها شناسایی شدند. OTA قبل و بعد از درمان با مخلوط گلوکورونیداز / آریل سولفاتاز وجود داشت، در حالی که OTB فقط قبل از آن قابل تشخیص بود و STER تنها پس از درمان آنزیمی ظاهر شد. لازم به ذکر است که با توجه به حجم محدود برخی از نمونه ها، ارزیابی پس از تیمار آنزیمی تنها برای 74 نمونه از 93 نمونه جمع آوری شده امکان پذیر بود.

نتایج تحلیلی به‌دست‌آمده برای OTA، OTB، و STER در جدول 2 خلاصه شده‌اند. با توجه به تایید معیارهای شناسایی (انتقال‌های q و Q باید وجود داشته باشد و با کالیبراتورهای RE برای هر دو، نسبت q/Q و زمان ماند، که باید وجود داشته باشد، مقایسه شود. به ترتیب کمتر از 20 درصد یا 2.5 درصد باشد، نمونه هایی با مقادیر بزرگتر یا مساوی LOD برای تجزیه و تحلیل پردازش داده ها استفاده شده است. بنابراین، محاسبات با اتخاذ روش جایگزینی کران پایین انجام شد [34].

Only OTA (77% of the samples) and OTB (13% of the samples) were detected (>LOD) در نمونه های پردازش شده قبل از تیمار آنزیمی. با توجه به حضور OTA، نمونه‌های زیر LOD در همه گروه‌ها یافت شد. حداکثر سطح OTA (8.81 نانوگرم در میلی لیتر) مربوط به یک زن 66 ساله در گروه کنترل بود. از نظر جمعیت شاهد، OTA و OTB به ترتیب در 92 درصد و 24 درصد از نمونه ها وجود داشت.

این نتایج با مطالعه اخیر انجام شده در ناوارا، منطقه همسایه در اسپانیا، مطابقت دارد. در آن مطالعه، OTA در 97.3 درصد و OTB در 10 درصد از نمونه‌ها (n=438) [35] وجود داشت که با همان روشی که در مطالعه فعلی استفاده شد [36] اندازه‌گیری شد. در مطالعه حاضر، میانگین سطوح OTA (2.15 نانوگرم در میلی لیتر) کمی کمتر از سطوح اندازه گیری شده در ناوارا (2.87 نانوگرم در میلی لیتر) است. سطوح OTA از LOD تا 8.81 نانوگرم در میلی لیتر بود، در حالی که در نمونه های ناوارا، غلظت OTA بین LOD و 19.9 نانوگرم در میلی لیتر بود (با یک نمونه به 45.7 نانوگرم در میلی لیتر در یک زن 66- ساله).

با توجه به جنسیت، و همچنین مطابق با مطالعه ناوارا [35]، می توان مشاهده کرد که میانگین مقادیر OTA قبل از درمان آنزیمی در مردان بیشتر از زنان در همه گروه ها است. اگرچه درصد نمونه های OTA مثبت با مطالعات قبلی انجام شده در اسپانیا مطابقت دارد، میانگین و حداکثر سطوح OTA در جمعیت CNT مطالعه حاضر و مطالعه اخیر ناوارا [35] بالاتر از مطالعات قبلی در اسپانیا است. .

از آنجایی که این اطلاعات قبل از سال 2011 به دست آمده است، داده های ما از نیاز به ادامه نظارت بر سطح مایکوتوکسین در جمعیت عمومی حمایت می کند. همانطور که قبلا مشاهده شد [35]، OTB در چند نمونه وجود داشت و همیشه با OTA (به جز یک مرد CNT) همراه بود. با کمال تعجب، OTB در گروه AD شناسایی نشد. OTB آنالوگ دکلره OTA است و در مطالعات بیومنیتورینگ انسانی انجام شده تاکنون اندازه گیری نشده است.

OTB می تواند در نمونه های انسانی وجود داشته باشد زیرا در برخی از ماتریس های غذایی مانند شراب وجود دارد [37]، اما ممکن است متابولیت انسانی OTA نیز باشد [38]. متأسفانه در مطالعه حاضر نمی توان بین منابع احتمالی OTB تمایز قائل شد یا دانست که آیا عدم وجود OTB در گروه AD می تواند به دلیل الگوی مصرف غذای متفاوت بیماران باشد یا متابولیسم متفاوت به دلیل بیماری، یا اگر به دلیل تعداد کم نمونه های تجزیه و تحلیل شده باشد. تجزیه و تحلیل داده‌ها پس از تیمار آنزیمی نشان داد که OTA هنوز (89 درصد از نمونه‌ها) شناسایی شده است.

علاوه بر این، همانطور که قبلا در اهداکنندگان سالم ناوارا [35] مشاهده شد، STER در اکثر نمونه ها (88 درصد) ظاهر شد، در حالی که OTB دیگر تشخیص داده نشد. هنگام مقایسه حضور OTA قبل و بعد از درمان آنزیمی، درصد نمونه های مثبت قبل از درمان آنزیمی در CNT بیشتر از بیماران بود. در حالی که، پس از درمان آنزیمی، حضور OTA برای CNT کاهش یافت در حالی که در بیماران AD و PD افزایش یافت. برخی از نویسندگان از این فرضیه حمایت می کنند که مزدوج های OTA ممکن است در طول متابولیسم انسانی تشکیل شوند [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) در 88 درصد از نمونه های آنالیز شده. این داده ها از این فرضیه حمایت می کنند که STER-glucuronides در طول متابولیسم انسانی تشکیل می شوند [35،42].

2.4. تحلیل آماری

با توجه به نتایج تحلیلی، محاسبات آماری فقط برای OTA و STER انجام شد. OTB در تجزیه و تحلیل آماری لحاظ نشد زیرا تنها 12 نمونه (13 درصد) بزرگتر یا مساوی LOD بودند. فرضیه توزیع نرمال بودن (آزمون شاپیرو-ویلک) رد شد، بنابراین از آزمون‌های ناپارامتریک که هیچ فرض توزیع را دلالت نمی‌کنند، برای درمان آماری استفاده شد. STER تنها پس از درمان آنزیمی شناسایی شد، بنابراین، تجزیه و تحلیل آماری برای STER بر روی 74 نتیجه موجود پس از هضم آنزیمی انجام شد. از سوی دیگر، برای OTA دو مجموعه داده از نتایج در دسترس بود، یکی داده های پردازش قبل از تیمار آنزیمی و دیگری به دست آمده پس از درمان آنزیمی (یعنی OTA قبل و بعد از آن).

با توجه به ناقص بودن OTA بعد از مجموعه داده (74 رکورد)، تصمیم بر این شد که محاسبات آماری با در نظر گرفتن تنها OTA قبل از مجموعه داده (93 رکورد) انجام شود. برای تأیید تصمیم برای حذف OTA پس از مجموعه داده، یک آزمون رتبه‌بندی علامت‌دار جفت‌های همسان Wilcoxon برای بررسی تفاوت‌های احتمالی بین نتایج جفت شده OTA قبل و بعد از مجموعه داده‌ها انجام شد.

این آزمون هیچ تفاوت معنی‌داری را هنگام اعمال بر مقادیر OTA قبل و بعد از کل گروه جمعیت (n=74، z=-1.438، p-value=0.1503) نشان نداد. که مجموعه داده کامل OTAbefore با ارزیابی های آماری مطابقت دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، هیچ مطالعه قبلی برای نظارت بر مایکوتوکسین ها در نمونه های پلاسما از بیماران PD یا AD در دسترس نیست. بنابراین، برای به دست آوردن تمام تفاوت‌ها و ارتباط‌های احتمالی سطوح غلظت OTA و STER بین گروه‌ها و زیر گروه‌ها، آزمون مجموع رتبه Wilcoxon یا آزمون Kruskal-Wallis برای مقایسه چند متغیره اجرا شد.

علاوه بر این، تفاوت‌های احتمالی با اهمیت آماری با تقسیم‌بندی گروه‌ها بر اساس جنسیت و بیماری (بیماران مبتلا به PD و AD)، همچنین با در نظر گرفتن مرحله بیماری (مقیاس HY یا GDS) مورد بررسی قرار گرفت. خلاصه ای از همه تفاوت ها، که از نظر آماری معنی دار بودند (p-value < 0.050) هنگام مقایسه توزیع OTA یا STER در بین گروه ها، بین CNT و گروه بیمار (به عنوان یک کل و به عنوان گروه PD و AD)، بین جنس و در بین گروه ها در هر متغیر جنس و جنس در جدول 3 نشان داده شده است.

تفاوت بین سطوح توزیع OTA هنگام مقایسه گروه CNT، PD و AD از نظر آماری معنی‌دار بود، اما این تفاوت (p-value=0.0447) با مقایسه PD/AD هدایت می‌شود (p- مقدار=0.0114)، که PD گروه بیمار است که با مقادیر بالاتر مشخص می شود. هنگام در نظر گرفتن مرحله بیماری، با مقایسه توزیع‌های زیر گروه PD 1 و زیر گروه 2 PD، تفاوتی مشاهده نشد، که نشان می‌دهد در گروه PD، مرحله بیماری بر تفاوت در توزیع تأثیر نمی‌گذارد. در مقایسه جنسیتی، سطح OTA در مردان و زنان در مقایسه با هم تفاوت های آماری را در همه افراد یا در گروه بیماران (PD به اضافه AD) نشان داد، که مردان همیشه سطوح بالاتری نسبت به زنان نشان می دادند.

از این رو، توزیع OTA در مقایسه با CNT و گروه بیماران متفاوت نیست، اما به نظر می رسد که جنسیت ممکن است به عنوان محرک برای تفاوت در توزیع سطح OTA بیشتر از بیماری تشخیصی عمل کند. علاوه بر این، در آزمون تفاوت توزیع OTA برای مردان و زنان به طور جداگانه، در بین گروه ها (CNT، PD، AD) آزمون هیچ تفاوتی را نشان نداد.

تجزیه و تحلیل آماری در سطوح STER بین CNT و گروه بیماران، توزیع‌ها را از نظر آماری متفاوت نشان داد (p-value < 0.0001)، با مقادیر CNT کمتر. گروه CNT/PD/AD توزیع های آماری متفاوتی را نشان داد (p-value=0.0001) و این تفاوت همچنین با مقایسه CNT/PD و CNT/AD (p-value <0.0001 در هر دو مورد) تأیید شد. میانه مقدار کمتر در گروه AD.

بنابراین، در سطوح STER، توزیع گروه CNT همیشه در مقایسه با بیماران و گروه های بیماری متفاوت بود. در حالی که در مقایسه توزیع های جنسیتی، بین مردان و زنان، هر گونه تفاوت آماری برجسته شد، سطوح STER در گروه های فردی مردان و زنان در همه مقایسه ها متفاوت بود (CNT/PD/AD، CNT/گروه بیمار، CNT/PD، CNT/AD)، و مردان و زنان در گروه CNT همیشه کمتر از گروه بیمار بودند.

این نشان می دهد که تشخیص بیماری ممکن است بر توزیع سطح STER تأثیر بگذارد. تفاوت بین سطوح غلظت OTA و STER نیز با مقایسه توزیع دو گروه بیمار (PD و AD) در هر جنس (در مردان و زنان) و مقایسه مقیاس بیماری، GDS در گروه بیمار AD، و مقیاس HY در بیماران مورد بررسی قرار گرفت. گروه بیمار AD، و هیچ تفاوت آماری مطرح نشد. نه توزیع OTA و نه STER هیچ تفاوتی با مقایسه مقیاس HY به عنوان متغیر باینری HY_d=0 (PD زیر گروه 1، مقیاس HY در محدوده 1-2) و HY{{6 نشان ندادند. }}d=1 (PD زیر گروه 2، مقیاس HY در محدوده 2.5-3).

بنابراین، با مقایسه رفتار توزیع OTA و STER، مشخص شد که تفاوت‌های OTA در داخل جنسیت (با M > W) و در گروه بیماران (PD > AD) است و یک تفاوت آماری مشخص در همه مقایسه‌ها مشاهده شد. در مورد STER، تفاوت در توزیع ها برای مقایسه CNT و گروه بیماران (گروه بیماران > CNT) ثبت می شود، و همه ارزیابی ها همیشه یک تفاوت آماری را آزمایش می کنند. از سوی دیگر، دو مایکوتوکسین مورد بررسی بر هیچ تفاوتی از طریق اکتشاف در زیر گروه‌های بیماران و/یا مرحله بیماری تأکید نکردند.

تا آنجا که ما می دانیم، هیچ مطالعه دیگری برای مقایسه سطوح مایکوتوکسین در بیماران مبتلا به بیماری های عصبی در دسترس نیست. با این حال، برخی از نویسندگان نیاز به ارزیابی بیشتر نقش مایکوتوکسین ها در بدتر شدن تظاهرات بالینی اختلالات طیف اوتیسم را پیشنهاد کرده اند [43،44].

در واقع، نویسندگان تفاوت‌های آماری معنی‌داری را در مقایسه مایکوتوکسین‌ها (DON، DOM{0}} در ادرار و AFM1، OTA، و FB1 در پلاسما) بین گروه‌های اوتیستیک و کنترل کودکان برجسته کردند. نتایج مطالعه حاضر نیز مطابق با مطالعه اخیر گروه ما [45] است که در آن میزان بروز OTA و غلظت پلاسما در کودکان گروه کنترل بیشتر از کودکان مبتلا به طیف اوتیسم یا اختلالات بیش فعالی کمبود توجه بود.

با توجه به تأثیر جنسیت، و با توجه به نتایج این مطالعه، در اکثر مطالعات منتشر شده، سطوح پلاسمایی OTA مردان بالاتر از زنان بود [46]. اگرچه Warensjö و همکاران. (2020) در نوجوانان سوئدی [47] و Coronel و همکاران. (2011) [48] تفاوتی در سطوح پلاسمایی OTA بین مردان و زنان پیدا نکرد. در نهایت برای ارزیابی رابطه بین سطوح OTA و STER در پلاسما و متغیر سن، ضریب همبستگی رتبه اسپیرمن (rho) محاسبه شد.

همه rho با معناداری آماری (p-value < 0.{4}}50) در جدول 4 خلاصه شده است. به طور کلی، همبستگی منفی و مثبت ضعیف پیدا شد: OTA و STER با سن همبستگی ضعیفی دارند. به طور خاص، سطوح OTA با افزایش سن کاهش می‌یابد (همبستگی منفی، rho < 0)، و مقدار rho با انتخاب گروه PD یا گروه مردان افزایش می‌یابد. علاوه بر این، زمانی که مقادیر مردان در گروه PD انتخاب می شوند، مقدار rho حتی بالاتر است. در مقابل، همبستگی STER مثبت است و زمانی که گروه زنان انتخاب می شود از نظر آماری معنی دار است.

برای نشان دادن همبستگی های مشاهده شده، نمودار پراکندگی OTA/مرد در گروه بیمار PD و STER/زنان در همه افراد در شکل 5 گزارش شده است. آنها نمودار پراکندگی دو متغیره را برای سموم و سن نشان می دهند، و خط برازش به تجسم کمک می کند. همبستگی

مکانیسم سیستانچ بیماری پارکینسون و بیماری آلزایمر را درمان می کند

سیستانچ یک گیاه سنتی چینی است که سال هاست به دلیل فواید بالقوه سلامتی آن استفاده می شود. در مطالعات اخیر، مشخص شده است که سیستانچ ممکن است اثرات محافظت کننده عصبی داشته باشد و ممکن است در درمان بیماری آلزایمر (AD) و بیماری پارکینسون (PD) موثر باشد.

مکانیسم سیستانچ در درمان موثر AD و PD به اجزای فعال آن مانند اکیناکوزید، اکتئوزید و سیستانوزید نسبت داده می شود. اعتقاد بر این است که این ترکیبات دارای خواص آنتی اکسیدانی و ضد التهابی هستند که می توانند استرس اکسیداتیو و التهاب را در مغز کاهش دهند که با پیشرفت و پیشرفت بیماری های عصبی مرتبط است.

سیستانچ همچنین می تواند با افزایش سطح فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF)، پروتئینی که نقش مهمی در رشد و نگهداری نورون ها ایفا می کند، رشد سلول های عصبی را تقویت کرده و عملکرد شناختی را بهبود بخشد. علاوه بر این، سیستانچ پلاک های آمیلوئید را که از ویژگی های بارز بیماری آلزایمر هستند، کاهش می دهد و تجمع سینوکلئین در مغز را که با بیماری پارکینسون مرتبط است، کاهش می دهد.

به طور کلی، مزایای درمانی بالقوه سیستانچ در درمان AD و PD امیدوارکننده است، اما مطالعات بیشتری برای روشن شدن مکانیسم‌های دقیق اثر آن و تایید اثربخشی و ایمنی آن در محیط‌های بالینی مورد نیاز است.

ادامه دارد...

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 6. النا گونزالس-پناس 1،† و آریان وتوراتزی 5،6،*،†

1 گروه فناوری و شیمی دارویی، گروه تحقیقاتی MITOX، دانشکده داروسازی و تغذیه، دانشگاه ناوارا، 31008 پامپلونا، اسپانیا. barce@alumni.unav.es (BA-L.); elizarraga@unav.es (EL); mgpenas@unav.es (EG-P.)

2 آزمایشگاه نوروبیولوژی مولکولی، مرکز تحقیقات زیست پزشکی La Rioja (CIBIR)، Piqueras 98، طبقه 3، 26006 Logroño، اسپانیا. laerviti@riojasalud.es (LA-E.); mizco@riojasalud.es (MI)

3 آزمایشگاه مرجع ملی برای مایکوتوکسین ها و سموم گیاهی، Istituto Superiore di Sanità, 00161 Roma, Italy; barbara.desantis@iss.it (BDS)؛ francesca.debegnach@iss.it (FD)

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