Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम परिणामांसाठी, आम्ही तुमच्या ब्राउझरची नवीन आवृत्ती वापरण्याची (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमधील कंपॅटिबिलिटी मोड बंद करण्याची) शिफारस करतो. दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही ही साइट स्टायलिंग किंवा जावास्क्रिप्टशिवाय प्रदर्शित करत आहोत.
एसेंशियल ट्रेमरचे (ET) लवकर निदान करणे आव्हानात्मक असू शकते, विशेषतः जेव्हा निरोगी व्यक्ती (HC) आणि पार्किन्सन्स रोग (PD) यांच्यापासून त्याचे वेगळेपण ओळखायचे असते. अलीकडे, आतड्यातील सूक्ष्मजीव आणि त्यांच्या चयापचय घटकांसाठी विष्ठेच्या नमुन्यांच्या विश्लेषणाने न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांच्या नवीन बायोमार्कर्सच्या शोधासाठी नवीन पद्धती उपलब्ध करून दिल्या आहेत. शॉर्ट-चेन फॅटी ॲसिड्स (SCFA), जे आतड्यातील सूक्ष्मजीवांचा मुख्य चयापचय घटक आहेत, पार्किन्सन्स रोगात विष्ठेमध्ये कमी झालेले आढळतात. तथापि, एसेंशियल ट्रेमरमध्ये विष्ठेतील SCFA चा अभ्यास कधीही केला गेला नाही. एसेंशियल ट्रेमरमध्ये विष्ठेतील SCFA ची पातळी तपासणे, त्यांचा क्लिनिकल लक्षणे आणि आतड्यातील सूक्ष्मजीवांशी असलेला संबंध तपासणे, आणि त्यांची संभाव्य निदान क्षमता निश्चित करणे, हे आमचे उद्दिष्ट होते. ३७ एसेंशियल ट्रेमर रुग्ण, ३७ नवीन पार्किन्सन्स रुग्ण आणि ३५ निरोगी व्यक्तींच्या विष्ठेतील SCFA आणि आतड्यातील सूक्ष्मजीवांचे मोजमाप करण्यात आले. बद्धकोष्ठता, स्वायत्त चेतासंस्थेतील बिघाड आणि कंपनाची तीव्रता यांचे मूल्यांकन स्केल वापरून करण्यात आले. प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट आणि आयसोब्युटिरेट यांची विष्ठेतील पातळी निरोगी व्यक्तींच्या तुलनेत एसेंशियल ट्रेमर रुग्णांमध्ये कमी होती. प्रोपिओनिक, ब्युटिरिक आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडच्या मिश्रणाने ET ला HC पासून ०.७५१ (९५% CI: ०.६३४–०.८६७) च्या AUC सह वेगळे केले. PD च्या तुलनेत ET मध्ये विष्ठेतील आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडची पातळी कमी होती. आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिड ET आणि PD मध्ये ०.७४३ (९५% CI: ०.६२९–०.८५७) च्या AUC सह फरक करतात. विष्ठेतील प्रोपिओनेटचा बद्धकोष्ठता आणि स्वायत्त बिघाडाशी व्यस्त संबंध आहे. आयसोब्युटिरिक ॲसिड आणि आयसोव्हॅलेरिक ॲसिडचा कंपनाच्या तीव्रतेशी व्यस्त संबंध आहे. विष्ठेतील SCFAs मधील घट ही ET मध्ये फेकालिबॅक्टेरियम आणि स्ट्रेप्टोबॅक्टेरियमच्या प्रमाणात घट होण्याशी संबंधित होती. अशाप्रकारे, ET मध्ये विष्ठेतील SCFA चे प्रमाण कमी होते आणि ते क्लिनिकल चित्राची तीव्रता आणि आतड्यांतील मायक्रोबायोटामधील बदलांशी संबंधित आहे. विष्ठेतील प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट, आयसोब्युटिरेट आणि आयसोव्हॅलेरेट हे ET साठी संभाव्य निदानात्मक आणि भेदक निदानात्मक बायोमार्कर असू शकतात.
एसेंशियल ट्रेमर (ET) हा एक प्रगतीशील, दीर्घकालीन न्यूरोडीजनरेटिव्ह विकार आहे, ज्याचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे वरच्या अवयवांमध्ये येणारा कंप, जो डोके, स्वरयंत्र आणि खालचे अवयव यांसारख्या शरीराच्या इतर भागांवरही परिणाम करू शकतो 1. ET च्या क्लिनिकल वैशिष्ट्यांमध्ये केवळ मोटर लक्षणांचाच नव्हे, तर गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगासह काही नॉन-मोटर चिन्हांचाही समावेश होतो 2. एसेंशियल ट्रेमरची पॅथॉलॉजिकल आणि फिजिओलॉजिकल वैशिष्ट्ये तपासण्यासाठी असंख्य अभ्यास केले गेले आहेत, परंतु स्पष्ट पॅथॉफिजिओलॉजिकल यंत्रणा ओळखल्या गेल्या नाहीत 3,4; अलीकडील अभ्यासांनुसार मायक्रोबायोटा-आतडे-मेंदू अक्षातील बिघाड न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांना कारणीभूत ठरू शकतो आणि आतड्यातील मायक्रोबायोटा आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमध्ये संभाव्य द्विदिश दुव्यासाठी वाढते पुरावे आहेत 5,6. विशेष म्हणजे, एका केस रिपोर्टमध्ये, फेकल मायक्रोबायोटा ट्रान्सप्लांटेशनमुळे एका रुग्णामध्ये एसेंशियल ट्रेमर आणि इरिटेबल बाऊल सिंड्रोम या दोन्हीमध्ये सुधारणा झाली, जे आतड्यातील मायक्रोबायोटा आणि एसेंशियल ट्रेमर यांच्यातील जवळचा संबंध दर्शवू शकते. याव्यतिरिक्त, आम्हाला ET असलेल्या रुग्णांमध्ये आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमध्ये विशिष्ट बदल देखील आढळले, जे ET8 मध्ये आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांच्या असंतुलनाच्या महत्त्वपूर्ण भूमिकेला जोरदारपणे समर्थन देते.
न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमधील आतड्यांच्या असंतुलनाच्या (गट डायस्बायोसिस) बाबतीत, पार्किन्सन रोग (PD) हा सर्वात जास्त अभ्यासलेला आजार आहे⁵. असंतुलित मायक्रोबायोटा आतड्यांची पारगम्यता वाढवू शकते आणि आतड्यांतील ग्लिया पेशींना सक्रिय करू शकते, ज्यामुळे अल्फा-सिन्युक्लिनोपॅथी होते⁹,¹⁰,¹¹. पार्किन्सन रोग (PD) आणि आवश्यक कंपवात (ET) मध्ये काही समान वैशिष्ट्ये आहेत, जसे की ET आणि PD रुग्णांमध्ये कंपनाची समान वारंवारता, सारखीच विश्रांती कंपवात (PD मधील वैशिष्ट्यपूर्ण कंपवात), आणि स्थितीजन्य कंपवात (मुख्यतः ET रुग्णांमध्ये आढळणारा), ज्यामुळे त्यांच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात फरक करणे कठीण होते¹². म्हणून, ET आणि PD मध्ये फरक करण्यासाठी आपल्याला तातडीने एक उपयुक्त मार्ग उघडण्याची गरज आहे. या संदर्भात, ET मधील विशिष्ट आतड्यांच्या असंतुलनाचा आणि संबंधित चयापचय बदलांचा अभ्यास करणे आणि PD पासून त्यांचे फरक ओळखणे हे ET च्या निदानासाठी आणि विभेदक निदानासाठी संभाव्य बायोमार्कर बनू शकतात.
शॉर्ट-चेन फॅटी ॲसिड्स (SCFAs) हे आहारातील फायबरच्या आतड्यातील जिवाणूंच्या किण्वनातून तयार होणारे प्रमुख मेटाबोलाइट्स आहेत आणि आतडे-मेंदू परस्परसंवादात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात असे मानले जाते¹³,¹⁴. SCFAs मोठ्या आतड्यातील पेशींद्वारे घेतले जातात आणि पोर्टल शिरा प्रणालीद्वारे यकृतापर्यंत वाहून नेले जातात, आणि काही SCFAs सिस्टेमिक सर्क्युलेशनमध्ये प्रवेश करतात. SCFAs आतड्यातील अडथळ्याची अखंडता टिकवून ठेवण्यावर आणि आतड्यातील श्लेष्मल त्वचेमध्ये जन्मजात प्रतिकारशक्तीला चालना देण्यावर स्थानिक परिणाम करतात¹⁵. ते टाइट जंक्शन प्रथिनांना उत्तेजित करून आणि जी प्रोटीन-कपल्ड रिसेप्टर्स (GPCRs) ला उत्तेजित करून रक्त-मेंदू अडथळ्याला (BBB) ​​ओलांडण्यासाठी न्यूरॉन्सना सक्रिय करून त्यावर दीर्घकालीन परिणाम देखील करतात¹⁶. ॲसिटेट, प्रोपिओनेट आणि ब्युटिरेट हे मोठ्या आतड्यात सर्वाधिक प्रमाणात आढळणारे SCFAs आहेत. मागील अभ्यासातून पार्किन्सन रोगाच्या रुग्णांमध्ये ॲसिटिक, प्रोपिओनिक आणि ब्युटीरिक ॲसिडची विष्ठेतील पातळी कमी झाल्याचे दिसून आले आहे¹⁷. तथापि, ET असलेल्या रुग्णांमध्ये SCFAs च्या विष्ठेतील पातळीचा अभ्यास कधीही केला गेला नाही.
म्हणून, आमच्या अभ्यासाचा उद्देश आवश्यक चयापचय विकार (ET) असलेल्या रुग्णांमधील विष्ठेतील SCFA मधील विशिष्ट बदल आणि पार्किन्सन रोगाच्या (PD) रुग्णांपेक्षा त्यातील फरक ओळखणे, विष्ठेतील SCFA चा ET च्या क्लिनिकल लक्षणांशी आणि आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांशी असलेला संबंध तपासणे, तसेच विष्ठेच्या नमुन्यांची संभाव्य निदान आणि विभेदक निदान क्षमता निश्चित करणे हा होता. पार्किन्सन रोगावरील औषधांशी संबंधित गोंधळ निर्माण करणाऱ्या घटकांना हाताळण्यासाठी, आम्ही नव्याने पार्किन्सन रोग झालेल्या रुग्णांना रोग नियंत्रक म्हणून निवडले.
३७ ईटी, ३७ पीडी आणि ३५ एचसी यांची जनसांख्यिकीय आणि नैदानिक ​​वैशिष्ट्ये तक्ता १ मध्ये सारांशित केली आहेत. ईटी, पीडी आणि एचसी यांची वय, लिंग आणि बीएमआयनुसार जुळवणी करण्यात आली होती. या तीन गटांमध्ये धूम्रपान, मद्यपान आणि कॉफी व चहा पिण्याचे प्रमाणही समान होते. पीडी गटाचा वेक्सनर स्कोअर (पी = ०.००४) आणि एचएएमडी-१७ स्कोअर (पी = ०.००१) हे एचसी गटापेक्षा जास्त होते, आणि ईटी गटाचा हामा स्कोअर (पी = ०.०११) आणि एचएएमडी-१७ स्कोअर (पी = ०.०११) हे एचसी गटापेक्षा जास्त होते. ईटी गटातील आजाराचा कालावधी पीडी गटापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होता (पी<०.००१).
विष्ठेतील प्रोपिओनिक ॲसिड (P = 0.023), ॲसिटिक ॲसिड (P = 0.039), ब्युटीरिक ॲसिड (P = 0.020), आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड (P = 0.045), आणि आयसोब्युटीरिक ॲसिड (P = 0.015) यांच्या पातळीमध्ये लक्षणीय फरक आढळले. पुढील पोस्ट हॉक विश्लेषणामध्ये, ET गटातील प्रोपिओनिक ॲसिड (P = 0.023), ब्युटीरिक ॲसिड (P = 0.007), आणि आयसोब्युटीरिक ॲसिड (P = 0.040) यांची पातळी HC गटाच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी होती. PD रुग्णांच्या तुलनेत ET रुग्णांमध्ये आयसोव्हॅलेरेट (P = 0.014) आणि आयसोब्युटीरेट (P = 0.005) यांची पातळी कमी होती. याव्यतिरिक्त, CC असलेल्या रुग्णांपेक्षा PD असलेल्या रुग्णांमध्ये विष्ठेतील प्रोपिओनिक ऍसिड (P = 0.013), ऍसिटिक ऍसिड (P = 0.016) आणि ब्युटीरिक ऍसिड (P = 0.041) चे प्रमाण कमी होते (आकृती 1 आणि पूरक सारणी 1).
ag हे अनुक्रमे प्रोपिओनिक ॲसिड, ॲसिटिक ॲसिड, ब्युटीरिक ॲसिड, आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड, व्हॅलेरिक ॲसिड, कॅप्रोइक ॲसिड आणि आयसोब्युटीरिक ॲसिड यांच्या गटांची तुलना दर्शवते. तीन गटांमध्ये विष्ठेतील प्रोपिओनिक ॲसिड, ॲसिटिक ॲसिड, ब्युटीरिक ॲसिड, आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटीरिक ॲसिडच्या पातळीत लक्षणीय फरक आढळले. ET म्हणजे एसेंशियल ट्रेमर, पार्किन्सन्स रोग, हेल्दी HC कंट्रोल, SCFA. लक्षणीय फरक *P < 0.05 आणि **P < 0.01 ने दर्शविले आहेत.
ET गट आणि PD गट यांच्यातील आजाराच्या प्रगतीमधील फरक लक्षात घेऊन, आम्ही पुढील तुलनेसाठी सुरुवातीच्या टप्प्यातील PD चे ३३ रुग्ण आणि ET चे १६ रुग्ण (आजाराचा कालावधी <३ वर्षे) यांचा अभ्यास केला (पूरक सारणी २). निकालांवरून असे दिसून आले की, ET गटातील रुग्णांच्या विष्ठेतील प्रोपिओनिक ॲसिडचे प्रमाण HA गटाच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी होते (P=०.०१५). ब्युटीरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटीरिक ॲसिडच्या बाबतीत ET आणि HC गटांमधील फरक लक्षणीय नव्हता, परंतु तरीही एक कल दिसून आला (P = ०.०८२). PD रुग्णांच्या तुलनेत ET रुग्णांमध्ये विष्ठेतील आयसोब्युटीरेटची पातळी लक्षणीयरीत्या कमी होती (P = ०.०३०). आयसोव्हॅलेरिक ॲसिडच्या बाबतीत ET आणि PD गटांमधील फरक लक्षणीय नव्हता, परंतु तरीही एक कल दिसून आला (P = ०.०८४). HC रुग्णांच्या तुलनेत PD रुग्णांमध्ये प्रोपिओनिक ॲसिड (P = ०.०२३), ॲसिटिक ॲसिड (P = ०.०२०), आणि ब्युटीरिक ॲसिड (P = ०.०४४) लक्षणीयरीत्या कमी होते. हे निकाल (पूरक आकृती १) सर्वसाधारणपणे मुख्य निकालांशी सुसंगत आहेत. संपूर्ण नमुना आणि सुरुवातीच्या रुग्णांच्या उपगटातील निकालांमधील फरक हा उपगटातील लहान नमुना आकारामुळे असू शकतो, ज्यामुळे डेटाची सांख्यिकीय शक्ती कमी होते.
पुढे आम्ही तपासले की विष्ठेतील SCFA ची पातळी ET असलेल्या रुग्णांना CU किंवा PD असलेल्या रुग्णांपासून वेगळे करू शकते का. ROC विश्लेषणानुसार, प्रोपिओनेटच्या पातळीतील AUC मधील फरक 0.668 (95% CI: 0.538-0.797) होता, ज्यामुळे ET असलेल्या रुग्णांना HC पासून वेगळे करणे शक्य झाले. ब्युटिरेटच्या पातळीद्वारे ET आणि GC असलेल्या रुग्णांना 0.685 (95% CI: 0.556–0.814) च्या AUC सह वेगळे करता आले. आयसोब्युटेरिक ॲसिडच्या पातळीतील फरक ET असलेल्या रुग्णांना HC पासून 0.655 (95% CI: 0.525–0.786) च्या AUC सह वेगळे करू शकतो. प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट आणि आयसोब्युटिरेटच्या पातळ्या एकत्र केल्यावर, ७४.३% संवेदनशीलता आणि ७२.९% विशिष्टतेसह ०.७५१ (९५% सीआय: ०.६३४–०.८६७) चा उच्च एयूसी प्राप्त झाला (आकृती २अ). ईटी आणि पीडी रुग्णांमध्ये फरक करण्यासाठी, आयसोव्हॅलेरिक ॲसिडच्या पातळ्यांसाठी एयूसी ०.७०० (९५% सीआय: ०.५७९–०.८२२) आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडच्या पातळ्यांसाठी ०.७१८ (९५% सीआय: ०.५९९–०.८३६) होता. आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडच्या पातळ्यांच्या संयोजनाचा उच्च एयूसी ०.७४३ (९५% सीआय: ०.६२९–०.८५७), ७४.३% संवेदनशीलता आणि ६२.९% विशिष्टता होती (आकृती २ब). याव्यतिरिक्त, आम्ही पार्किन्सन रोगाच्या रुग्णांच्या विष्ठेतील SCFA ची पातळी सामान्य व्यक्तींपेक्षा वेगळी आहे की नाही हे तपासले. ROC विश्लेषणानुसार, प्रोपिओनिक ॲसिडच्या पातळीतील फरकांवर आधारित PD रुग्णांना ओळखण्यासाठी AUC 0.687 (95% CI: 0.559-0.814) होता, ज्याची संवेदनशीलता 68.6% आणि विशिष्टता 68.7% होती. ॲसिटेटच्या पातळीतील फरक 0.674 (95% CI: 0.542–0.805) च्या AUC सह PD रुग्णांना HCs पासून वेगळे करू शकतात. PD रुग्णांना केवळ ब्युटिरेटच्या पातळीद्वारे 0.651 (95% CI: 0.515–0.787) च्या AUC सह CU पासून वेगळे केले जाऊ शकते. जेव्हा प्रोपिओनेट, ॲसिटेट आणि ब्युटिरेटच्या पातळ्या एकत्र केल्या गेल्या, तेव्हा 0.682 (95% CI: 0.553–0.811) चा AUC प्राप्त झाला (आकृती 2c).
a रशियन ऑर्थोडॉक्स चर्चद्वारे ET आणि HC विरुद्ध भेदभाव; b ROC द्वारे ET आणि PD विरुद्ध भेदभाव; c ROC द्वारे PD आणि HC विरुद्ध भेदभाव; ET आवश्यक कंप, पार्किन्सन रोग, निरोगी HC नियंत्रण, SCFA.
ET असलेल्या रुग्णांमध्ये, विष्ठेतील आयसोब्युटेरिक ॲसिडची पातळी FTM स्कोअरशी नकारात्मकपणे सहसंबंधित होती (r = -0.349, P = 0.034), आणि विष्ठेतील आयसोव्हॅलेरिक ॲसिडची पातळी FTM स्कोअर (r = -0.421, P = 0.001) आणि TETRAS स्कोअरशी (r = -0.382, P = 0.020) नकारात्मकपणे सहसंबंधित होती. ET आणि PD असलेल्या रुग्णांमध्ये, विष्ठेतील प्रोपिओनेटची पातळी SCOPA-AUT स्कोअरशी नकारात्मकपणे सहसंबंधित होती (r = −0.236, P = 0.043) (आकृती ३ आणि पूरक सारणी ३). ET गटात (P ≥ 0.161) किंवा PD गटात (P ≥ 0.246) रोगाचा मार्ग आणि SCFA यांच्यात कोणताही महत्त्वपूर्ण सहसंबंध नव्हता (पूरक सारणी ४). पार्किन्सन रोगाच्या रुग्णांमध्ये, विष्ठेतील कॅप्रोइक ॲसिडची पातळी MDS-UPDRS स्कोअरशी सकारात्मकपणे संबंधित होती (r = 0.335, P = 0.042). सर्व सहभागींमध्ये, विष्ठेतील प्रोपिओनेट (r = −0.230, P = 0.016) आणि ॲसिटेट (r = −0.210, P = 0.029) ची पातळी वेक्सनर स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होती (आकृती ३ आणि पूरक सारणी ३).
मल आयसोब्युटेरिक ॲसिडची पातळी FTM स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होती, आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड FTM आणि TETRAS स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होते, प्रोपिओनिक ॲसिड SCOPA-AUT स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होते, कॅप्रोइक ॲसिड MDS-UPDRS स्कोअरशी सकारात्मकपणे संबंधित होते आणि प्रोपिओनिक ॲसिड FTM आणि TETRAS स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होते. TETRAS आणि ॲसिटिक ॲसिड वेक्सनर स्कोअरशी नकारात्मकपणे संबंधित होते. MDS-UPDRS असोसिएशन प्रायोजित युनिफाइड पार्किन्सन्स डिसीज रेटिंग स्केलची आवृत्ती, मिनी-मेंटल स्टेट एक्झामिनेशन (MMSE), हॅमिल्टन डिप्रेशन रेटिंग स्केल (HAMD-17), १७ आयटम्स, हॅमिल्टन ॲन्झायटी रेटिंग स्केल (HAMA), HY होएन आणि याहर टप्पे, SCFA, SCOPA – AUT पार्किन्सन्स डिसीज ऑटोनॉमिक सिम्पटम आउटकम स्केल, FTM फाना-टोलोसा-मारिन क्लिनिकल ट्रेमर रेटिंग स्केल, TETRAS रिसर्च ग्रुप (TRG) इसेन्शियल ट्रेमर रेटिंग स्केल. *P < 0.05 आणि **P < 0.01 हे महत्त्वपूर्ण फरक दर्शवतात.
आम्ही LEfSE विश्लेषणाचा वापर करून आतड्यातील सूक्ष्मजीवांच्या भेदक स्वरूपाचा अधिक शोध घेतला आणि पुढील विश्लेषणासाठी प्रजातींच्या सापेक्ष विपुलतेची डेटा पातळी निवडली. ET आणि HC यांच्यात तसेच ET आणि PD यांच्यात तुलना करण्यात आली. त्यानंतर दोन तुलना गटांमधील आतड्यातील सूक्ष्मजीवांची सापेक्ष विपुलता आणि विष्ठेतील SCFA पातळी यांचे स्पीअरमन सहसंबंध विश्लेषण करण्यात आले.
ET आणि CA च्या विश्लेषणात फेकालिबॅक्टेरियम (ब्युटीरिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.408, P < 0.001), लॅक्टोबॅसिलस (ब्युटीरिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.283, P = 0.016), स्ट्रेप्टोबॅक्टेरियम (प्रोपियोनिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.327) उपस्थित होते. , P = 0.005; ब्युटीरिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.374, P = 0.001; ET मध्ये, हावर्डेला (प्रोपिओनिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.329, P = 0.005), राऊटेला (प्रोपिओनेटशी सहसंबंधित, r = 0.242, P = 0.041), राऊटेला (प्रोपिओनेटशी सहसंबंधित, r = 0.249, P = 0.035), आणि कॅंडिडॅटस आर्थ्रोमिटस (आयसोब्युटेरिक ऍसिडशी सहसंबंधित, r = 0.302, P = 0.010) यांची संख्या कमी होते आणि विष्ठेतील SCFA पातळीशी तिचा सकारात्मक सहसंबंध आहे. तथापि, ET मध्ये स्टेनोट्रोपोमोनासची विपुलता वाढली आणि तिचा विष्ठेतील आयसोब्युटिरेट पातळीशी नकारात्मक सहसंबंध होता (r = -0.250, P = 0.034). FDR समायोजनानंतर, केवळ फेकालिबॅक्टेरियम, कॅटेनिबॅक्टर आणि SCFA यांच्यातील सहसंबंध लक्षणीय राहिला (P ≤ 0.045) (आकृती ४ आणि पूरक सारणी ५).
ET आणि HC चे सहसंबंध विश्लेषण. FDR समायोजनानंतर, Faecalibacterium (ब्युटिरेटशी सकारात्मक संबंध असलेले) आणि Streptobacterium (प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट आणि आयसोब्युटिरेटशी सकारात्मक संबंध असलेले) यांचे प्रमाण ET मध्ये कमी झालेले आणि विष्ठेतील SCFA पातळीशी सकारात्मक संबंध असलेले आढळले. b ET आणि PD चे सहसंबंध विश्लेषण. FDR समायोजनानंतर, कोणतेही महत्त्वपूर्ण संबंध आढळले नाहीत. ET म्हणजे एसेंशियल ट्रेमर, पार्किन्सन्स रोग, निरोगी HC नियंत्रण, SCFA. महत्त्वपूर्ण फरक *P < 0.05 आणि **P < 0.01 ने दर्शविले आहेत.
ET विरुद्ध PD चे विश्लेषण करताना, Clostridium trichophyton हे ET मध्ये वाढलेले आढळले आणि ते विष्ठेतील आयसोव्हॅलेरिक ऍसिड (r = -0.238, P = 0.041) आणि आयसोब्युटेरिक ऍसिड (r = -0.257, P = 0.027) यांच्याशी संबंधित होते. FDR समायोजनानंतर, दोन्ही महत्त्वपूर्ण राहिले (P≥0.295) (आकृती 4 आणि पूरक सारणी 5).
हा एक सर्वसमावेशक अभ्यास आहे, जो ET असलेल्या रुग्णांमध्ये, CU आणि PD असलेल्या रुग्णांच्या तुलनेत, विष्ठेतील SCFA पातळी तपासतो आणि त्यांचा आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमधील बदल व लक्षणांच्या तीव्रतेशी संबंध जोडतो. आम्हाला असे आढळले की ET असलेल्या रुग्णांमध्ये विष्ठेतील SCFA पातळी कमी झाली होती आणि ती क्लिनिकल तीव्रता व आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमधील विशिष्ट बदलांशी संबंधित होती. शॉर्ट-चेन फॅटी ॲसिडची (SCFAs) विष्ठेतील एकूण पातळी ET ला GC आणि PD पासून वेगळे करते.
जीसी रुग्णांच्या तुलनेत, ईटी रुग्णांमध्ये प्रोपिओनिक, ब्युटिरिक आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडची विष्ठेतील पातळी कमी असते. प्रोपिओनिक, ब्युटिरिक आणि आयसोब्युटिरिक ॲसिडच्या संयोजनाने ०.७५१ (९५% सीआय: ०.६३४–०.८६७) च्या एयूसी, ७४.३% संवेदनशीलता आणि ७२.९% विशिष्टतेसह ईटी आणि एचसीमध्ये फरक केला, जे ईटीच्या संभाव्य भूमिकेसाठी निदानविषयक बायोमार्कर म्हणून त्यांच्या वापराचे संकेत देते. पुढील विश्लेषणातून असे दिसून आले की विष्ठेतील प्रोपिओनिक ॲसिडची पातळी वेक्सनर स्कोअर आणि स्कोपा-एयूटी स्कोअरशी व्यस्त प्रमाणात संबंधित होती. विष्ठेतील आयसोब्युटिरिक ॲसिडची पातळी एफटीएम स्कोअरशी व्यस्त प्रमाणात संबंधित होती. दुसरीकडे, ईटीमध्ये ब्युटिरेटच्या पातळीतील घट ही एससीएफए-उत्पादक मायक्रोबायोटा, फेकालिबॅक्टेरियम आणि कॅटेगरीबॅक्टर यांच्या विपुलतेतील घटीशी संबंधित होती. याव्यतिरिक्त, ET मधील कॅटेनिबॅक्टरच्या संख्येत झालेली घट ही विष्ठेतील प्रोपिओनिक आणि आयसोब्युटेरिक ऍसिडच्या पातळीतील घटीशी देखील संबंधित होती.
मोठ्या आतड्यात तयार होणारे बहुतेक शॉर्ट-चेन फॅटी ऍसिड्स (SCFAs) प्रामुख्याने H+-अवलंबित किंवा सोडियम-अवलंबित मोनोकार्बोक्झिलेट ट्रान्सपोर्टर्सद्वारे कोलोनोसाइट्समध्ये घेतले जातात. शोषलेले शॉर्ट-चेन फॅटी ऍसिड्स कोलोनोसाइट्ससाठी ऊर्जेचा स्रोत म्हणून वापरले जातात, तर जे कोलोनोसाइट्समध्ये चयापचय होत नाहीत ते पोर्टल सर्क्युलेशनमध्ये वाहून नेले जातात¹⁸. SCFAs आतड्यांच्या हालचालींवर प्रभाव टाकू शकतात, आतड्यांच्या अडथळ्याचे कार्य वाढवू शकतात आणि यजमान चयापचय आणि प्रतिकारशक्तीवर प्रभाव टाकू शकतात¹⁹. पूर्वी असे आढळून आले होते की HCs च्या तुलनेत PD रुग्णांमध्ये ब्युटिरेट, ऍसिटेट आणि प्रोपिओनेटची विष्ठेतील सांद्रता कमी झाली होती¹⁷, जे आमच्या निष्कर्षांशी सुसंगत आहे. आमच्या अभ्यासात ET असलेल्या रुग्णांमध्ये SCFAs मध्ये घट आढळली, परंतु ET च्या विकृतीमध्ये SCFAs च्या भूमिकेबद्दल फार कमी माहिती आहे. ब्युटिरेट आणि प्रोपिओनेट GPCRs शी बांधले जाऊ शकतात आणि MAPK आणि NF-κB20 सिग्नलिंगसारख्या GPCR-अवलंबित सिग्नलिंगवर प्रभाव टाकू शकतात. आतडे-मेंदू अक्षाची मूलभूत संकल्पना अशी आहे की आतड्यातील सूक्ष्मजीवांद्वारे स्रवलेले SCFAs यजमान सिग्नलिंगवर प्रभाव टाकू शकतात, ज्यामुळे आतडे आणि मेंदूच्या कार्यावर परिणाम होतो. ब्युटिरेट आणि प्रोपिओनेटचा हिस्टोन डीएसेटिलेज (HDAC) क्रियेवर प्रभावी प्रतिबंधात्मक प्रभाव असतो²¹ आणि ब्युटिरेट ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर्ससाठी लिगँड म्हणूनही काम करू शकते, त्यामुळे त्यांचा यजमान चयापचय, विभेदन आणि प्रसारावर व्यापक प्रभाव पडतो, जो प्रामुख्याने जनुकीय नियमनावरील त्यांच्या प्रभावामुळे असतो²². SCFA आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोगांमधील पुराव्यांवर आधारित, ब्युटिरेटला एक उपचारात्मक उमेदवार मानले जाते कारण त्यात बिघडलेली HDAC क्रिया सुधारण्याची क्षमता आहे, जी पार्किन्सन रोगात (PD) डोपामिनर्जिक न्यूरॉनच्या मृत्यूला कारणीभूत ठरू शकते²³,²⁴,²⁵. प्राण्यांवरील अभ्यासातून ब्युटीरिक ॲसिडची डोपामिनर्जिक न्यूरॉनचा ऱ्हास रोखण्याची आणि पार्किन्सन रोगाच्या मॉडेल्समध्ये हालचालींमधील दोष सुधारण्याची क्षमता देखील दिसून आली आहे²⁶,²⁷. प्रोपिओनिक ॲसिडमुळे दाहक प्रतिक्रिया मर्यादित होतात आणि रक्त-मेंदू अडथळ्याची (BBB) ​​अखंडता जपली जाते असे आढळून आले आहे²⁸,²⁹. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की प्रोपिओनिक ॲसिड पार्किन्सन रोगाच्या मॉडेल्समध्ये रोटेनोनच्या विषबाधेला प्रतिसाद म्हणून डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्सचे अस्तित्व टिकवून ठेवते³⁰ आणि प्रोपिओनिक ॲसिडचे तोंडी सेवन पार्किन्सन रोगाच्या उंदरांमध्ये डोपामिनर्जिक न्यूरॉनचे नुकसान आणि हालचालींमधील कमतरता दूर करते³¹. आयसोब्युटेरिक ॲसिडच्या कार्याबद्दल फार कमी माहिती आहे. तथापि, एका अलीकडील अभ्यासात असे आढळून आले की उंदरांमध्ये बी. ओव्हॅले (B. ovale) वसाहत केल्याने आतड्यातील एससीएफए (SCFA) सामग्री (ज्यात ॲसिटेट, प्रोपिओनेट, आयसोब्युटेरेट आणि आयसोव्हॅलेरेट यांचा समावेश आहे) आणि आतड्यातील गाबा (GABA) सांद्रता वाढली, ज्यामुळे आतड्यातील मायक्रोबायोटा आणि आतड्यातील एससीएफए यांच्यात एक संबंध प्रस्थापित झाला आहे हे अधोरेखित होते. न्यूरोट्रान्समीटरची सांद्रता३२. ईटी (ET) मध्ये, सेरेबेलममधील असामान्य पॅथॉलॉजिकल बदलांमध्ये पर्किंजे पेशींच्या ॲक्सॉन आणि डेंड्राइट्समधील बदल, पर्किंजे पेशींचे विस्थापन आणि नुकसान, बास्केट पेशींच्या ॲक्सॉनमधील बदल, पर्किंजे पेशींच्या वितरणासह आरोही फायबर कनेक्शनमधील विकृती आणि डेन्टेट अस्थीच्या केंद्रकांमधील गाबा (GABA) रिसेप्टर्समधील बदल यांचा समावेश होतो, ज्यामुळे सेरेबेलममधून होणाऱ्या गाबाएर्जिक आउटपुटमध्ये घट होते३,४,३३. एससीएफए हे पर्किंजे पेशींच्या न्यूरोडीजनरेशन आणि सेरेबेलममधील गाबा (GABA) उत्पादनातील घटीशी संबंधित आहेत की नाही हे अद्याप अस्पष्ट आहे. आमच्या निष्कर्षांवरून SCFA आणि ET यांच्यात एक मजबूत संबंध असल्याचे दिसून येते, परंतु क्रॉस-सेक्शनल अभ्यास पद्धतीमुळे SCFA आणि ET च्या रोगप्रक्रियेमधील कार्यकारण संबंधाबद्दल कोणताही निष्कर्ष काढता येत नाही; विष्ठेतील SCFA चे नियमित मापन, तसेच कार्यप्रणाली तपासणारे प्राण्यांवरील अभ्यास यांचा समावेश असलेल्या पुढील लॉंगिट्यूडिनल फॉलो-अप अभ्यासांची आवश्यकता आहे.
SCFAs मोठ्या आतड्याच्या गुळगुळीत स्नायूंच्या आकुंचनाला उत्तेजित करतात असे मानले जाते³⁴. SCFA च्या कमतरतेमुळे बद्धकोष्ठतेची लक्षणे वाढतात आणि SCFA पूरक आहारामुळे बद्धकोष्ठतेच्या लक्षणांमध्ये सुधारणा होऊ शकते³⁵. आमचे निष्कर्ष असेही दर्शवतात की, ET असलेल्या रुग्णांमध्ये विष्ठेतील SCFA चे प्रमाण कमी होणे आणि वाढलेली बद्धकोष्ठता व स्वायत्त चेतासंस्थेतील बिघाड यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण संबंध आहे. एका केस रिपोर्टमध्ये असे आढळले की, रुग्ण ७ मध्ये मायक्रोबायोटा प्रत्यारोपणामुळे एसेंशियल ट्रेमर आणि इरिटेबल बाऊल सिंड्रोम या दोन्हींमध्ये सुधारणा झाली, ज्यामुळे आतड्यातील मायक्रोबायोटा आणि ET यांच्यातील घनिष्ठ संबंध अधिक स्पष्ट होतो. म्हणून, आमचा विश्वास आहे की विष्ठेतील SCFA/मायक्रोबायोटा यजमानाच्या आतड्यांच्या हालचालीवर आणि स्वायत्त चेतासंस्थेच्या कार्यावर प्रभाव टाकू शकतात.
अभ्यासात असे आढळून आले की, ET गटातील विष्ठेतील SCFAs ची कमी झालेली पातळी ही फेकालिबॅक्टेरियम (ब्युटिरेटशी संबंधित) आणि स्ट्रेप्टोबॅक्टेरियम (प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट आणि आयसोब्युटिरेटशी संबंधित) यांच्या कमी झालेल्या प्रमाणाशी संबंधित होती. FDR दुरुस्तीनंतरही, हा संबंध महत्त्वपूर्ण राहतो. फेकालिबॅक्टेरियम आणि स्ट्रेप्टोबॅक्टेरियम हे SCFA-उत्पादक सूक्ष्मजीव आहेत. फेकालिबॅक्टेरियम हा ब्युटिरेट-उत्पादक सूक्ष्मजीव म्हणून ओळखला जातो36, तर कॅटेनिबॅक्टरच्या किण्वनाची मुख्य उत्पादने ॲसिटेट, ब्युटिरेट आणि लॅक्टिक ॲसिड आहेत37. ET आणि HC या दोन्ही गटांमध्ये 100% फेकालिबॅक्टेरियम आढळले; ET गटाचे मध्यक सापेक्ष प्रमाण 2.06% आणि HC गटाचे 3.28% होते (LDA 3.870). कॅटेनिबॅक्टर जीवाणू एचसी गटाच्या २१.६% (८/३७) नमुन्यांमध्ये आणि ईटी गटाच्या केवळ १ नमुन्यात (१/३५) आढळले. ईटीमध्ये स्ट्रेप्टोबॅक्टेरियाची घट आणि न आढळणे हे रोगाच्या रोगजनकतेशी संबंध दर्शवू शकते. एचसी गटामध्ये कॅटेनिबॅक्टर प्रजातींची मध्यक सापेक्ष विपुलता ०.०७% (एलडीए २.१२९) होती. याव्यतिरिक्त, लॅक्टिक ॲसिड जीवाणूंचा संबंध विष्ठेतील ब्युटिरेटमधील बदलांशी होता (पी=०.०१६, एफडीआर समायोजनानंतर पी=०.०९६), आणि संधिवाताच्या संभाव्य रुग्णाचा संबंध आयसोब्युटिरेटमधील बदलांशी होता (पी=०.०१६, एफडीआर समायोजनानंतर पी=०.०७२). एफडीआर दुरुस्तीनंतर, केवळ सहसंबंधाचा कल शिल्लक राहतो, जो सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण नाही. लॅक्टोबॅसिली हे SCFA (ऍसिटिक ऍसिड, प्रोपिओनिक ऍसिड, आयसोब्युटेरिक ऍसिड, ब्युटीरिक ऍसिड) उत्पादक म्हणूनही ओळखले जातात 38 आणि कॅंडिडेटस आर्थ्रोमायटस हा टी हेल्पर 17 (Th17) पेशींच्या विभेदनाचा एक विशिष्ट प्रवर्तक आहे, ज्यामध्ये Th1/2 आणि Tregs रोगप्रतिकारक संतुलन /Th17 शी संबंधित आहेत 39. एका अलीकडील अभ्यासानुसार, फेकल स्यूडोआर्थरायटिसची वाढलेली पातळी कोलनचा दाह, आतड्यांच्या अडथळ्याचे कार्य बिघडणे आणि प्रणालीगत दाह यासाठी कारणीभूत ठरू शकते 40. PD च्या तुलनेत ET मध्ये क्लोस्ट्रिडियम ट्रायकोइड्सची पातळी वाढलेली होती. क्लोस्ट्रिडियम ट्रायकोइड्सचे प्रमाण आयसोव्हॅलेरिक ऍसिड आणि आयसोब्युटेरिक ऍसिडशी नकारात्मकपणे सहसंबंधित असल्याचे आढळले. FDR समायोजनानंतर, दोन्ही महत्त्वपूर्ण राहिले (P≥0.295). क्लोस्ट्रिडियम पिलोसम हा एक जीवाणू आहे जो दाहेशी संबंधित म्हणून ओळखला जातो आणि आतड्यांच्या अडथळ्याचे कार्य बिघडण्यास हातभार लावू शकतो41. आमच्या मागील अभ्यासात ET असलेल्या रुग्णांच्या आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमध्ये बदल झाल्याचे नोंदवले गेले होते8. येथे आम्ही ET मधील SCFA मधील बदलांची नोंद करतो आणि आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांच्या असंतुलनाचा (gut dysbiosis) व SCFA मधील बदलांचा संबंध ओळखतो. SCFA ची कमी झालेली पातळी ही आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांच्या असंतुलनाशी आणि ET मधील कंपनाच्या तीव्रतेशी जवळून संबंधित आहे. आमचे निष्कर्ष सूचित करतात की आतडे-मेंदू अक्ष (gut-brain axis) ET च्या रोगजननामध्ये एक महत्त्वाची भूमिका बजावू शकते, परंतु प्राण्यांच्या मॉडेल्समध्ये पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे.
पार्किन्सन रोगाच्या (PD) रुग्णांच्या तुलनेत, आवश्यक तापाच्या (ET) रुग्णांच्या विष्ठेमध्ये आयसोव्हॅलेरिक आणि आयसोब्युटेरिक ॲसिडची पातळी कमी असते. आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटेरिक ॲसिडच्या संयोजनाने पार्किन्सन रोगामध्ये आवश्यक तापाचे निदान ०.७४३ (९५% CI: ०.६२९–०.८५७) च्या AUC, ७४.३% संवेदनशीलता आणि ६२.९% विशिष्टतेसह केले, जे आवश्यक तापाच्या विभेदक निदानामध्ये बायोमार्कर म्हणून त्यांच्या संभाव्य भूमिकेचे सूचन करते. विष्ठेतील आयसोव्हॅलेरिक ॲसिडची पातळी FTM आणि TETRAS स्कोअरशी व्यस्त प्रमाणात संबंधित होती. विष्ठेतील आयसोब्युटेरिक ॲसिडची पातळी FTM स्कोअरशी व्यस्त प्रमाणात संबंधित होती. आयसोब्युटेरिक ॲसिडच्या पातळीतील घट ही कॅटोबॅक्टेरियाच्या विपुलतेतील घटीशी संबंधित होती. आयसोव्हॅलेरिक ॲसिड आणि आयसोब्युटेरिक ॲसिडच्या कार्यांबद्दल फार कमी माहिती उपलब्ध आहे. मागील एका अभ्यासात असे दिसून आले की उंदरांमध्ये बी. ओव्हॅले (B. ovale) वसाहत केल्याने आतड्यातील एससीएफए (SCFAs) (ज्यात ॲसिटेट, प्रोपिओनेट, आयसोब्युटिरेट आणि आयसोव्हॅलेरेट यांचा समावेश आहे) आणि आतड्यातील गाबा (GABA) सांद्रता वाढली, ज्यामुळे मायक्रोबायोटा आणि आतड्यातील एससीएफए/न्यूरोट्रान्समीटर सांद्रता यांच्यातील आतड्यातील संबंध अधोरेखित झाला³². विशेष म्हणजे, पीडी (PD) आणि एचसी (HC) गटांमध्ये आयसोब्युटिरिक ॲसिडची पातळी समान आढळली, परंतु ईटी (ET) आणि पीडी (PD) (किंवा एचसी) गटांमध्ये ती भिन्न होती. आयसोब्युटिरिक ॲसिड ०.७१८ (९५% सीआय: ०.५९९–०.८३६) च्या एयूसी (AUC) सह ईटी (ET) आणि पीडी (PD) मध्ये फरक करू शकले आणि ०.६५५ (९५% सीआय: ०.५२५–०.७८६) च्या एयूसी (AUC) सह ईटी (ET) आणि एनसी (NC) ओळखू शकले. याव्यतिरिक्त, आयसोब्युटिरिक ॲसिडची पातळी कंपनाच्या तीव्रतेशी संबंधित आहे, ज्यामुळे ईटी (ET) शी असलेला त्याचा संबंध अधिक दृढ होतो. तोंडावाटे घेतलेले आयसोब्युटिरिक ॲसिड ईटी (ET) असलेल्या रुग्णांमधील कंपनाची तीव्रता कमी करू शकते की नाही, या प्रश्नावर अधिक अभ्यास करणे आवश्यक आहे.
अशाप्रकारे, ET असलेल्या रुग्णांमध्ये विष्ठेतील SCFA चे प्रमाण कमी झालेले असते आणि ते ET च्या नैदानिक ​​तीव्रतेशी व आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमध्ये होणाऱ्या विशिष्ट बदलांशी संबंधित असते. विष्ठेतील प्रोपिओनेट, ब्युटिरेट आणि आयसोब्युटिरेट हे ET साठी निदानसूचक बायोमार्कर असू शकतात, तर आयसोब्युटिरेट आणि आयसोव्हॅलेरेट हे ET साठी भेदक निदानसूचक बायोमार्कर असू शकतात. इतर SCFAs मधील बदलांपेक्षा विष्ठेतील आयसोब्युटिरेटमधील बदल हे ET साठी अधिक विशिष्ट असू शकतात.
आमच्या अभ्यासाला अनेक मर्यादा आहेत. पहिली गोष्ट म्हणजे, आहाराच्या पद्धती आणि अन्नाची आवड मायक्रोबायोटाच्या अभिव्यक्तीवर प्रभाव टाकू शकतात, वेगवेगळ्या लोकसंख्येमध्ये मोठ्या अभ्यास नमुन्यांची आवश्यकता आहे, आणि भविष्यातील अभ्यासांमध्ये अन्न वारंवारता प्रश्नावलीसारख्या सर्वसमावेशक आणि पद्धतशीर आहार सर्वेक्षणांचा समावेश केला पाहिजे. दुसरी गोष्ट म्हणजे, क्रॉस-सेक्शनल अभ्यास रचनेमुळे SCFA आणि ET च्या रोग प्रक्रियेतील कार्यकारण संबंधाबद्दल कोणताही निष्कर्ष काढता येत नाही. विष्ठेतील SCFA च्या क्रमवार मोजमापांसह पुढील दीर्घकालीन पाठपुरावा अभ्यासांची आवश्यकता आहे. तिसरी गोष्ट म्हणजे, ET, HC आणि PD मधील स्वतंत्र नमुने वापरून विष्ठेतील SCFA पातळीच्या निदान आणि विभेदक निदान क्षमता प्रमाणित केल्या पाहिजेत. भविष्यात अधिक स्वतंत्र विष्ठेच्या नमुन्यांची चाचणी केली पाहिजे. शेवटी, आमच्या गटातील PD रुग्णांमध्ये ET रुग्णांपेक्षा रोगाचा कालावधी लक्षणीयरीत्या कमी होता. आम्ही मुख्यत्वे ET, PD आणि HC यांना वय, लिंग आणि BMI नुसार जुळवले. ET गट आणि PD गट यांच्यातील रोगाच्या प्रगतीमधील फरक लक्षात घेता, आम्ही पुढील तुलनेसाठी सुरुवातीच्या टप्प्यातील PD चे ३३ रुग्ण आणि ET चे १६ रुग्ण (रोगाचा कालावधी ≤३ वर्षे) यांचाही अभ्यास केला. SCFA मधील गट-गटांमधील फरक साधारणपणे आमच्या प्राथमिक माहितीशी सुसंगत होते. याव्यतिरिक्त, आम्हाला आजाराचा कालावधी आणि SCFA मधील बदल यांच्यात कोणताही सहसंबंध आढळला नाही. तथापि, भविष्यात, मोठ्या नमुन्यामध्ये पडताळणी पूर्ण करण्यासाठी, कमी आजार कालावधी असलेल्या आणि सुरुवातीच्या टप्प्यातील PD व ET रुग्णांची निवड करणे उत्तम ठरेल.
शांघाय जिओ टोंग युनिव्हर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिनशी संलग्न असलेल्या रुईजिन हॉस्पिटलच्या नीती समितीने (RHEC2018-243) या अभ्यास प्रोटोकॉलला मान्यता दिली. सर्व सहभागींकडून लेखी संमती घेण्यात आली.
जानेवारी २०१९ ते डिसेंबर २०२२ दरम्यान, शांघाय जिओ टोंग युनिव्हर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिनशी संलग्न असलेल्या रुईजिन हॉस्पिटलच्या मूव्हमेंट डिसऑर्डर सेंटर क्लिनिकमधील १०९ विषय (३७ ईटी, ३७ पीडी, आणि ३५ एचसी) या अभ्यासात समाविष्ट करण्यात आले. निकष खालीलप्रमाणे होते: (१) वय २५-८५ वर्षे, (२) ईटी रुग्णांचे निदान एमडीएस वर्किंग ग्रुप निकष ४२ नुसार आणि पीडी रुग्णांचे निदान एमडीएस निकष ४३ नुसार करण्यात आले होते, (३) नमुने गोळा करण्यापूर्वी सर्व रुग्ण पीडी-विरोधी औषधे घेत नव्हते. (४) ईटी गटाने विष्ठेचे नमुने गोळा करण्यापूर्वी फक्त बीटा-ब्लॉकर्स किंवा संबंधित कोणतीही औषधे घेतली नव्हती. वय, लिंग आणि बॉडी मास इंडेक्स (बीएमआय) नुसार जुळणारे एचसी देखील निवडण्यात आले. वगळण्याचे निकष होते: (1) शाकाहारी, (2) कुपोषण, (3) जठरांत्र मार्गाचे जुनाट आजार (ज्यात इन्फ्लॅमेटरी बाऊल डिसीज, गॅस्ट्रिक किंवा ड्युओडेनल अल्सर यांचा समावेश आहे), (4) गंभीर जुनाट आजार (ज्यात मॅलिग्नंट ट्यूमर, हार्ट फेल्युअर, रीनल फेल्युअर, रक्ताचे आजार यांचा समावेश आहे), (5) मोठ्या जठरांत्र शस्त्रक्रियेचा इतिहास, (6) दीर्घकाळ किंवा नियमितपणे दह्याचे सेवन, (7) १ महिन्यापासून कोणत्याही प्रोबायोटिक्स किंवा अँटीबायोटिक्सचा वापर, (8) कॉर्टिकोस्टिरॉइड्स, प्रोटॉन पंप इनहिबिटर्स, स्टॅटिन्स, मेटफॉर्मिन, इम्युनोसप्रेसंट्स किंवा कर्करोगविरोधी औषधांचा दीर्घकाळ वापर आणि (9) क्लिनिकल चाचण्यांमध्ये अडथळा आणणारी गंभीर संज्ञानात्मक कमजोरी.
सर्व विषयांनी बीएमआय (BMI) ची गणना करण्यासाठी वैद्यकीय इतिहास, वजन आणि उंचीची माहिती दिली आणि त्यांची न्यूरोलॉजिकल तपासणी आणि क्लिनिकल मूल्यांकन केले गेले, जसे की हॅमिल्टन अँक्झायटी रेटिंग स्केल (HAMA) 44 चिंता स्कोअर, हॅमिल्टन डिप्रेशन रेटिंग स्केल-17 स्कोअर (HAMD-17) 45, नैराश्य, वेक्सनर कॉन्स्टिपेशन स्केल 46 आणि ब्रिस्टल स्टूल स्केल 47 वापरून बद्धकोष्ठतेची तीव्रता आणि मिनी-मेंटल स्टेट एक्झामिनेशन (MMSE) 48 वापरून संज्ञानात्मक कामगिरी. स्केल फॉर द असेसमेंट ऑफ ऑटोनॉमिक सिम्पटम्स ऑफ पार्किन्सन्स डिसीज (SCOPA-AUT) 49 ने ईटी (ET) आणि पीडी (PD) असलेल्या रुग्णांमध्ये ऑटोनॉमिक डिसफंक्शन तपासले. फाना-टोलोस-मारिन क्लिनिकल ट्रेमर रेटिंग स्केल (FTM) आणि एसेंशियल ट्रेमर रेटिंग स्केल (TETRAS) 50 द ट्रेमर स्टडी ग्रुप (TRG) 50 ईटी (ET) असलेल्या रुग्णांमध्ये तपासले गेले; युनायटेड पार्किन्सन्स डिसीज असोसिएशनद्वारे प्रायोजित किन्सन्स डिसीज रेटिंग स्केल (MDS-); UPDRS आवृत्ती 51 आणि होएन आणि याहर (HY) आवृत्ती 52 तपासण्यात आल्या.
प्रत्येक सहभागीला सकाळी मल संकलन पात्राचा वापर करून मलाचा ​​नमुना गोळा करण्यास सांगितले होते. प्रक्रिया करण्यापूर्वी पात्रे बर्फात ठेवून -८०°C तापमानावर साठवा. SCFA विश्लेषण टियानजीन बायोटेक्नॉलॉजी (शांघाय) कंपनी लिमिटेडच्या नियमित कार्यपद्धतीनुसार करण्यात आले. प्रत्येक व्यक्तीकडून ४०० मिग्रॅ ताजे मलाचे नमुने गोळा करण्यात आले आणि दळून व सोनिकेशन करून SCFAs वापरून त्यांचे विश्लेषण करण्यात आले. मलातील निवडक SCFAs चे विश्लेषण गॅस क्रोमॅटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (GC-MS) आणि लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी-टँडम MS (LC-MS/MS) वापरून करण्यात आले.
उत्पादकाच्या सूचनांनुसार QIAamp® Fast DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, हिल्डेन, जर्मनी) वापरून २०० मिग्रॅ नमुन्यांमधून डीएनए काढण्यात आला. विष्ठेमधून वेगळे केलेल्या डीएनएवरील V3-V4 भागाचे प्रवर्धन करून १६ एस आरएनए जनुकाचे अनुक्रमण करून सूक्ष्मजैविक रचना निश्चित करण्यात आली. नमुना १.२% ॲगारोज जेलवर चालवून डीएनएची चाचणी करण्यात आली. नोव्हासेक प्लॅटफॉर्मवर तयार केलेल्या दोन-टप्प्यांच्या ॲम्प्लिकॉन लायब्ररीचा आणि सार्वत्रिक जिवाणू प्राइमर्सचा (३५७ एफ आणि ८०६ आर) वापर करून १६ एस आरएनए जनुकाचे पॉलिमरेज चेन रिॲक्शन (पीसीआर) प्रवर्धन करण्यात आले.
सतत चल सरासरी ± मानक विचलन म्हणून व्यक्त केले जातात, आणि श्रेणीबद्ध चल संख्या आणि टक्केवारी म्हणून व्यक्त केले जातात. आम्ही प्रसरणांची एकरूपता तपासण्यासाठी लेव्हेन चाचणीचा वापर केला. जर चल सामान्यपणे वितरित असतील तर तुलना करण्यासाठी द्विपक्षीय टी चाचण्या किंवा प्रसरण विश्लेषण (ANOVA) वापरण्यात आले, आणि जर सामान्यता किंवा समप्रसरणतेच्या गृहितकांचे उल्लंघन झाले असेल तर नॉनपॅरामीट्रिक मॅन-व्हिटनी यू चाचण्या वापरण्यात आल्या. मॉडेलच्या निदानात्मक कामगिरीचे प्रमाण ठरवण्यासाठी आणि ET असलेल्या रुग्णांना HC किंवा PD असलेल्या रुग्णांपासून वेगळे करण्याची SCFA ची क्षमता तपासण्यासाठी आम्ही रिसीव्हर ऑपरेटिंग कॅरॅक्टरिस्टिक (ROC) वक्राखालील क्षेत्र (AUC) वापरले. SCFA आणि नैदानिक ​​तीव्रतेमधील संबंध तपासण्यासाठी, आम्ही स्पीअरमन सहसंबंध विश्लेषणाचा वापर केला. सांख्यिकीय विश्लेषण SPSS सॉफ्टवेअर (आवृत्ती 22.0; SPSS Inc., शिकागो, IL) वापरून केले गेले, ज्यामध्ये सार्थकता पातळी (पी मूल्य आणि एफडीआर-पी सह) 0.05 (द्विपक्षीय) निश्चित केली होती.
१६ एस अनुक्रमांचे विश्लेषण ट्रिमोमॅटिक (आवृत्ती ०.३५), फ्लॅश (आवृत्ती १.२.११), युपार्स (आवृत्ती v८.१.१७५६), मॉथूर (आवृत्ती १.३३.३) आणि आर (आवृत्ती ३.६.३) या सॉफ्टवेअरच्या संयोजनाने करण्यात आले. कच्च्या १६एस आरएनए जनुकीय माहितीवर युपार्स वापरून प्रक्रिया करून ९७% समानतेसह ऑपरेशनल टॅक्सोनॉमिक युनिट्स (OTUs) तयार करण्यात आले. सिल्वा १२८ हा संदर्भ डेटाबेस म्हणून वापरून वर्गीकरण निश्चित करण्यात आले. पुढील विश्लेषणासाठी सापेक्ष विपुलतेच्या माहितीची प्रजातीय पातळी निवडण्यात आली. गटांमधील (ईटी विरुद्ध एचसी, ईटी विरुद्ध पीडी) तुलना करण्यासाठी ०.०५ च्या अल्फा थ्रेशोल्ड आणि २.० च्या इफेक्ट साईज थ्रेशोल्डसह लिनियर डिस्क्रिमिनांट ॲनालिसिस (एलडीए) इफेक्ट साईज ॲनालिसिस (एलईएफएसई) वापरण्यात आले. एलईएफएसई विश्लेषणाद्वारे ओळखल्या गेलेल्या भेदक प्रजातींचा वापर पुढे एससीएफएच्या स्पीअरमन सहसंबंध विश्लेषणासाठी करण्यात आला.
अभ्यासाच्या रचनेबद्दल अधिक माहितीसाठी, या लेखाशी संबंधित नैसर्गिक संशोधन अहवालाचा सारांश पहा.
कच्चा 16S सिक्वेन्सिंग डेटा नॅशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नॉलॉजी इन्फॉर्मेशन (NCBI) बायोप्रोजेक्ट डेटाबेसमध्ये (SRP438900: PRJNA974928) संग्रहित आहे, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc= SRP438900&o. =acc_s% 3Aa. इतर संबंधित डेटा, जसे की संपूर्ण संशोधन प्रकल्पांसह वैज्ञानिक सहयोग आणि शैक्षणिक देवाणघेवाण, वाजवी विनंतीनुसार संबंधित लेखकाला उपलब्ध आहे. आमच्या संमतीशिवाय तृतीय पक्षांना डेटाचे हस्तांतरण करण्यास परवानगी नाही.
ट्रिमोमॅटिक (आवृत्ती 0.35), फ्लॅश (आवृत्ती 1.2.11), युपार्स (आवृत्ती v8.1.1756), मॉथर (आवृत्ती 1.33.3) आणि आर (आवृत्ती 3.6.3) यांच्या संयोजनासह, डीफॉल्ट सेटिंग्ज किंवा "मेथड" विभाग वापरूनच ओपन सोर्स कोड उपलब्ध आहे. वाजवी विनंतीनुसार संबंधित लेखकाला अधिक स्पष्टीकरणात्मक माहिती पुरवली जाऊ शकते.
प्रदीप एस आणि मेहन्ना आर. पार्किन्सन रोगाशी संबंधित हायपरकायनेटिक हालचाल विकार आणि अ‍ॅटॅक्सियामधील गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल विकार. कन्फ्युजन. 90, 125–133 (2021).
लुई, ई.डी. आणि फॉस्ट, पी.एल. आवश्यक कंपनाचा विकृतिविज्ञान: न्यूरोडीजनरेशन आणि न्यूरोनल कनेक्शनची पुनर्रचना. नॅट. पास्टर निरोल. 16, 69–83 (2020).
गिरोनेल, ए. आवश्यक कंप हा गाबा बिघडलेल्या कार्याचा प्राथमिक विकार आहे का? होय. आंतरराष्ट्रीयता. रेव्ह. न्यूरोसायन्स. 163, 259–284 (2022).
डोग्रा एन., मणी आरजे आणि कटारा डीपी आतडे-मेंदू अक्ष: पार्किन्सन रोगातील सिग्नलिंगचे दोन प्रकार. सेल्युलर मॉलिक्यूल्स. न्यूरोबायोलॉजी. 42, 315–332 (2022).
क्विगली, ईएमएम. मायक्रोबायोटा-मेंदू-आतडे अक्ष आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोग. करंट. नेल्लोर. न्यूरोसायन्स. रिपोर्ट्स 17, 94 (2017).
लिऊ, एक्सजे, वू, एलएच, झी, डब्ल्यूआर आणि हे, एक्सएक्स फेकल मायक्रोबायोटा ट्रान्सप्लांटेशन रुग्णांमध्ये आवश्यक कंप आणि इरिटेबल बोवेल सिंड्रोममध्ये एकाच वेळी सुधारणा करते. जेरिअॅट्रिक सायकॉलॉजी 20, 796–798 (2020).
झांग पी. आणि इतर. आवश्यक कंपनामध्ये आतड्यांतील सूक्ष्मजीवांमध्ये होणारे विशिष्ट बदल आणि पार्किन्सन रोगापासून त्यांचे वेगळेपण. एनपीजे पार्किन्सन डिसीज. 8, 98 (2022).
लुओ एस, झू एच, झांग जे आणि वांग डी. न्यूरॉनल-ग्लायल-एपिथेलियल युनिट्सच्या नियमनात मायक्रोबायोटाची महत्त्वपूर्ण भूमिका. संसर्गांना प्रतिकार. 14, 5613–5628 (2021).
एमिन ए. आणि इतर. प्रोग्रेसिव्ह पार्किन्सन्स डिसीजमध्ये ड्युओडेनल अल्फा-सिन्युक्लीन आणि आतड्यांतील ग्लायोसिसची पॅथॉलॉजी. मूव्ह. कन्फ्युजन. https://doi.org/10.1002/mds.29358 (2023).
स्कोर्व्हनेक एम. आणि इतर. मोठ्या आतड्याच्या श्लेष्मल त्वचेमध्ये अल्फा-सिन्यूक्लिन 5G4 चे प्रतिपिंड स्पष्ट पार्किन्सन रोग आणि पूर्वलक्षण पार्किन्सन रोग ओळखतात. मूव्ह. कन्फ्युजन. 33, 1366–1368 (2018).
अल्गार्नी एम आणि फासानो ए. आवश्यक कंप आणि पार्किन्सन रोगाचा योगायोग. पार्किन्सन रोगाशी संबंधित. गोंधळ. 46, С101–С104 (2018).
सॅम्पसन, टीआर इत्यादी. आतड्यातील सूक्ष्मजीव पार्किन्सन रोगाच्या मॉडेल्समध्ये मोटर कमतरता आणि न्यूरोइन्फ्लेमेशन नियंत्रित करतात. सेल 167, 1469–1480.e1412 (2016).
उंगर, एमएम आणि इतर. पार्किन्सन रोग असलेल्या रुग्णांमध्ये आणि समवयस्क नियंत्रकांमध्ये शॉर्ट-चेन फॅटी ऍसिडस् आणि आतड्यातील सूक्ष्मजीव भिन्न असतात. पार्किन्सन रोगाशी संबंधित. गोंधळ. 32, 66–72 (2016).
ब्लीचर ई, लेव्ही एम, तातिरोव्स्की ई आणि एलिनाव ई. यजमान रोगप्रतिकारक इंटरफेसवर मायक्रोबायोमद्वारे नियंत्रित मेटाबोलाइट्स. जे. इम्युनोलॉजी. 198, 572–580 (2017).