Η νόσος του Πάρκινσον: Η εξέταση αναπνοής για έγκαιρη διάγνωση βαίνει πιο κοντά
Οι επιστήμονες στο Ισραήλ έχουν αναπτύξει ένα τεστ αναπνοής που μπορεί να ανιχνεύσει άτομα με νόσο του Πάρκινσον σε πρώιμο στάδιο.
Η ομάδα από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Ισραήλ είχε προηγουμένως δείξει ότι η δοκιμή μπορεί να ανιχνεύσει άτομα με νόσο του Πάρκινσον που ήδη λαμβάνουν θεραπεία.
Τώρα, σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ACS Chemical Neuroscience, αναφέρουν πως η δοκιμή - η οποία αναλύει μόρια σε αναπνευστική αναπνοή - εντόπισε άτομα με πρώιμο στάδιο του Πάρκινσον που δεν είχαν ακόμη λάβει θεραπεία.
Η δοκιμή είχε καλύτερη απόδοση από εκείνη που χρησιμοποιεί τη μυρωδιά για τη διάγνωση της νόσου και μόνο ελαφρώς χειρότερη από εκείνη που χρησιμοποιεί σάρωση υπερήχου εγκεφάλου.
Ενώ τα αποτελέσματα πρέπει τώρα να επιβεβαιωθούν από μελέτες με μεγαλύτερες ομάδες, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η συσκευή θα μπορούσε κάποια μέρα να χρησιμοποιηθεί ως φορητό εργαλείο διαλογής χωρίς την ανάγκη ειδικής βοήθειας.
Η νόσος του Πάρκινσον
Το Parkinson's είναι μια εκφυλιστική ασθένεια που καταστρέφει τον εγκεφαλικό ιστό και επηρεάζει την κίνηση. Έχει τέσσερα κύρια συμπτώματα: δυσκαμψία, κούνημα, βραδύτητα και προβλήματα συντονισμού και ισορροπίας.
Άλλα προβλήματα μπορούν επίσης να αναπτυχθούν καθώς εξελίσσεται η ασθένεια, όπως κόπωση, δυσκολίες στην ομιλία, διαταραγμένος ύπνος, προβλήματα μνήμης και κατάθλιψη.
Η ασθένεια είναι πολύπλοκη και ποικίλη και προκύπτει διαφορετικά σε διαφορετικούς ανθρώπους. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά κοινά χαρακτηριστικά, με κύριο να είναι τα νεκρά κύτταρα που παράγουν ντοπαμίνη σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται ουσιαστική nigra. Η ντοπαμίνη είναι μια χημική ουσία του εγκεφάλου που μεταφέρει μηνύματα που ελέγχουν την κίνηση και άλλες λειτουργίες.
Πολλά κύτταρα που παράγουν ντοπαμίνη έχουν ήδη πεθάνει όταν εμφανιστούν τα συμπτώματα του Πάρκινσον.
Υπάρχουν περίπου 10 εκατομμύρια άνθρωποι που ζουν με τη νόσο του Πάρκινσον παγκοσμίως, εκ των οποίων 1 εκατομμύριο στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Παρόλο που το Parkinson μπορεί να επηρεάσει τόσο τις γυναίκες όσο και τους άνδρες, η διαταραχή είναι 50% πιο συχνή στους άνδρες.
Ανάλυση αναπνοής
Η ανάλυση της αναπνοής ως τρόπος διάγνωσης της νόσου «έχει μακρά ιστορία». Από την αρχαία Ελλάδα, οι γιατροί μύριζαν την αναπνοή των ασθενών τους για να βοηθήσουν στη διάγνωση.
Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα, το άζωτο και το οξυγόνο, η εκπνεόμενη αναπνοή μας περιέχει περισσότερες από 100 πτητικές ενώσεις σε ποσότητες που αντικατοπτρίζουν την κατάσταση της υγείας μας.
Όπως οι ομάδες αλλού στον κόσμο, οι επιστήμονες στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Ισραήλ αναπτύσσουν τρόπους για την καταγραφή ασθενειών από τη χημική σύνθεση της εκπνεόμενης αναπνοής.
Η πείρα τους είναι στην εφαρμογή της νανοτεχνολογίας και της τεχνητής νοημοσύνης για την ανάπτυξη της ανάλυσης αναπνοής ως διαγνωστικό εργαλείο.
Το 2017, μαζί με συναδέλφους από άλλα διεθνή κέντρα, ανέφεραν μια μελέτη στην οποία χρησιμοποίησαν ένα «τεχνητά έξυπνο nanoarray» για να διαγνώσουν και να ταξινομήσουν 17 ασθένειες αναλύοντας τα «αποτυπώματα» περισσότερων από 1.000 ασθενών.
Ανίχνευση Parkinson σε πρώιμο στάδιο
Η συσκευή δοκιμής αναπνοής περιέχει μια σειρά 40 αισθητήρων κατασκευασμένων από νανοσωλήνες άνθρακα ή χρυσά νανοσωματίδια.
Οι ερευνητές το χρησιμοποίησαν για να δοκιμάσουν την εκπνευσμένη αναπνοή 29 ασθενών που είχαν διαγνωστεί πρόσφατα με τη νόσο του Πάρκινσον και δεν είχαν ακόμη ξεκινήσει τη θεραπεία.
Δοκίμασαν επίσης την εκπνευσμένη αναπνοή 19 υγιών ατόμων παρόμοιας ηλικίας που δεν είχαν την ασθένεια.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σειρά αισθητήρων μπόρεσε να διαλέξει τους ασθενείς του πρώιμου σταδίου του Πάρκινσον με ευαισθησία 79 τοις εκατό, ειδικότητα 84 τοις εκατό και ακρίβεια 81 τοις εκατό.
Αυτό συγκρίθηκε με ευαισθησίες 93 και 62 τοις εκατό, ειδικότητες 90 και 89 τοις εκατό, και ακρίβεια 92 και 73 τοις εκατό, αντίστοιχα, για μεθόδους που βασίζονται σε υπερήχους και μυρωδιά του μεσαίου εγκεφάλου.
Η ακρίβεια, η ειδικότητα και η ευαισθησία είναι μέτρα που καθορίζουν τη «δύναμη» ενός διαγνωστικού εργαλείου.
Η ακρίβεια είναι η ικανότητα σωστής διαφοροποίησης μεταξύ ασθενών και υγιών ατόμων. Η ειδικότητα είναι η ικανότητα σωστού προσδιορισμού υγιών ατόμων και η ευαισθησία είναι η ικανότητα σωστού εντοπισμού ασθενών ατόμων.
«Η έγκαιρη διάγνωση της νόσου του Πάρκινσον […]», σημειώνουν οι συγγραφείς της μελέτης, «είναι σημαντική επειδή επηρεάζει την επιλογή της θεραπείας και υπόκειται σε σχετικά υψηλό βαθμό σφάλματος.»
Επίσης, όσο νωρίτερα ανιχνεύεται η ασθένεια, τόσο μεγαλύτερες είναι οι πιθανότητες ότι η «νευροπροστατευτική θεραπεία» μπορεί να αποτρέψει περαιτέρω βλάβη στον εγκεφαλικό ιστό. Οι ερευνητές προσθέτουν:
"[T] εδώ είναι μια μεγάλη ανάγκη για αξιολόγηση ασθενών που δεν έχουν υποβληθεί σε θεραπεία για την καθιέρωση μιας πραγματικής τεχνολογίας διαλογής και διαγνωστικής."
