Болезнь Паркинсона: на шаг ближе тест на дыхание для ранней диагностики
Ученые в Израиле разработали тест на дыхание, который может обнаруживать людей с болезнью Паркинсона на ранней стадии.
Команда из Израильского технологического института Техниона ранее показала, что тест может выявлять людей с болезнью Паркинсона, которые уже получают лечение.
Теперь в статье, опубликованной в журнале ACS Chemical Neuroscience, они сообщают, как тест, который анализирует молекулы в выдыхаемом воздухе, обнаружил людей с ранней стадией болезни Паркинсона, которые еще не получали лечения.
Тест показал себя лучше, чем тест, в котором используется запах для диагностики болезни, и лишь немного хуже, чем тест, в котором используется ультразвуковое сканирование головного мозга.
Хотя сейчас результаты должны быть подтверждены исследованиями с участием более крупных групп, исследователи считают, что однажды устройство можно будет использовать в качестве портативного инструмента для скрининга без помощи экспертов.
Болезнь Паркинсона
Болезнь Паркинсона - это дегенеративное заболевание, которое разрушает ткань мозга и нарушает движения. У него четыре основных симптома: скованность, дрожь, медлительность и проблемы с координацией и равновесием.
По мере прогрессирования болезни могут развиваться и другие проблемы, включая усталость, трудности с речью, нарушение сна, проблемы с памятью и депрессию.
Заболевание сложное и разнообразное и возникает по-разному у разных людей. Однако есть некоторые общие черты, главная из которых - это мертвые клетки, продуцирующие дофамин, в области мозга, называемой черной субстанцией. Дофамин - это химическое вещество мозга, которое передает сообщения, управляющие движением и другими функциями.
К моменту появления симптомов болезни Паркинсона многие клетки, продуцирующие дофамин, уже умерли.
Во всем мире около 10 миллионов человек живут с болезнью Паркинсона, в том числе 1 миллион в Соединенных Штатах.
Хотя болезнь Паркинсона может поражать как женщин, так и мужчин, это заболевание на 50 процентов чаще встречается у мужчин.
Анализ дыхания
Анализ дыхания как способ диагностики болезни «имеет долгую историю». Со времен Древней Греции врачи нюхали дыхание своих пациентов, чтобы помочь в диагностике.
Помимо углекислого газа, азота и кислорода, наш выдыхаемый воздух содержит более 100 летучих соединений в количествах, которые отражают состояние нашего здоровья.
Как и команды в других странах мира, ученые Израильского технологического института Технион разрабатывают способы определения заболеваний по химическому составу выдыхаемого воздуха.
Их опыт заключается в применении нанотехнологий и искусственного интеллекта для разработки анализа дыхания в качестве диагностического инструмента.
В 2017 году вместе с коллегами из других международных центров они сообщили об исследовании, в котором они использовали «наноразмерный массив с искусственным интеллектом» для диагностики и классификации 17 заболеваний путем анализа «отпечатков дыхания» более 1000 пациентов.
Выявление болезни Паркинсона на ранней стадии
Устройство для проверки дыхания содержит массив из 40 датчиков, изготовленных из углеродных нанотрубок или наночастиц золота.
Исследователи использовали его для проверки выдыхаемого воздуха 29 пациентов, у которых недавно была диагностирована болезнь Паркинсона, и которые еще не начали лечение.
Они также проверили выдыхаемый воздух у 19 здоровых людей того же возраста, которые не болели этой болезнью.
Результаты показали, что матрица датчиков способна выявить пациентов с ранней стадией болезни Паркинсона с чувствительностью 79 процентов, специфичностью 84 процента и точностью 81 процент.
Это по сравнению с чувствительностью 93 и 62 процента, специфичностью 90 и 89 процентов и точностью 92 и 73 процентов соответственно для методов, основанных на УЗИ среднего мозга и обонянии.
Точность, специфичность и чувствительность - это показатели, которые определяют «мощность» диагностического инструмента.
Точность - это способность правильно различать больных и здоровых субъектов. Специфичность - это способность правильно определять здоровых субъектов, а чувствительность - это способность правильно определять больных.
«Ранняя диагностика болезни Паркинсона […], - отмечают авторы исследования, - важна, потому что она влияет на выбор терапии и подвержена относительно высокой степени ошибок».
Кроме того, чем раньше обнаружено заболевание, тем больше шансов, что «нейропротекторная терапия» сможет предотвратить дальнейшее повреждение ткани мозга. Исследователи добавляют:
«[T] Здесь существует большая потребность в оценке нелеченных пациентов для создания реальной технологии скрининга и диагностики».
