scholarly journals Fibrinogen and Complement Factor H are promising CSF protein biomarker(s) for Parkinson’s disease with cognitive impairment- A Proteomics and ELISA based study

2021 ◽  
Author(s):  
Aditi Naskar ◽  
Albert Stezin ◽  
Arpitha Dharmappa ◽  
Shantala Hegde ◽  
Mariamma Philip ◽  
...  

AbstractCognitive impairment is a debilitating non-motor symptom of Parkinson’s disease (PD). The diagnosis of PD with cognitive impairment (PDCI) is essentially through clinical and neuropsychological examinations. There is an emerging need to identify biomarker(s) to foresee cognitive decline in PD patients, at an early stage. We performed label-free unbiased nontargeted proteomics (Q-TOF LC/MS-MS) in CSF of non-neurological control (NNC); PDCI; PD and normal pressure hydrocephalus (NPH), followed by targeted ELISA for validation. The diagnosis was confirmed by neuropsychological and MRI assessments prior to CSF collection. Of the 282 proteins identified by mass spectrometry, 42 were differentially altered in PD, PDCI and NPH. Further, 28 proteins were altered in PDCI and 25 in NPH. An interesting overlap of certain proteins was noted both in PDCI and NPH. Five significantly upregulated proteins in PDCI were fibrinogen, gelsolin, complement factor-H, apolipoprotein A-IV and apolipoprotein A-I. Whereas carnosine dipeptidase 1, carboxypeptidase E, dickkpof 3 and secretogranin 3 precursor proteins were down-regulated. NPH also had few uniquely altered proteins viz. insulin-like growth factor-binding protein, ceruloplasmin, α-1 antitrypsin, VGF nerve growth factor, neural cell adhesion molecule L1 like protein. Interestingly, the ELISA-derived protein concentrations correlated well with the neuropsychological scores of certain cognitive domains. Executive function was affected both in PDCI and NPH. In PD, Wisconsin card sorting test (WCST) percentile correlated positively with ApoA-IV and negatively with the ratio of ApoAI: ApoA-IV. Thus assessment of a battery of proteins like fibrinogen-α-chain, CFAH and ApoAI: ApoA-IV ratio alongside neuropsychological could be reliable biomarkers to distinguish PDCI and NPH.

2020 ◽  
Author(s):  
Καλλιόπη Γουργούλη

Εισαγωγή: Η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας (ΗΕΩ) αποτελεί τη συχνότερη αιτία τύφλωσης σε ασθενείς άνω των 50 ετών στις αναπτυγμένες χώρες. Η ΗΕΩ διακρίνεται σε δύο μορφές: τη μη εξιδρωματική (ξηρή) και την εξιδρωματική (υγρή). Η ΗΕΩ ξηρού τύπου χαρακτηρίζεται από διαταραχές που λαμβάνουν χώρα στο σύμπλεγμα μελάγχρου επιθηλίου - μεμβράνης του Bruch - χοριοειδοτριχοειδών, με αποτέλεσμα την εμφάνιση αλλοιώσεων, με σημαντικότερες τα drusen. Η ΗΕΩ υγρού τύπου χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη χοριοειδικής νεοαγγείωσης, η οποία επάγεται από τη δράση του Αγγειακού Ενδοθηλιακού Αυξητικού παράγοντα (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF). Μελέτες έχουν δείξει τη προληπτική επίδραση των αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής στην καθυστέρηση της εξέλιξης της ΗΕΩ ξηρού τύπου, ενώ για την αντιμετώπιση της ΗΕΩ υγρού τύπου χρησιμοποιούνται ευρέως παράγοντες αντι-VEGF. Η παθογένεια της νόσου δεν είναι πλήρως τεκμηριωμένη, αφού η ΗΕΩ είναι μια πολυπαραγοντική ασθένεια στην οποία εμπλέκονται γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες. Τα τελευταία χρόνια μελέτες έχουν αναδείξει στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ της ΗΕΩ και πολυμορφισμών γονιδίων που σχετίζονται με το σύστημα του συμπληρώματος. Τα κύρια γονίδια στα οποία πολυμορφισμοί έχουν συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο για την εμφάνιση της ασθένειας είναι το γονίδιο του παράγοντα του συμπληρώματος H (Complement Factor H, CFH) και το γονίδιο ARMS2. Επιπροσθέτως, πολυμορφισμοί στο γονίδιο του παράγοντα του συμπληρώματος 2 (Complement Factor 2, C2) και στο γονίδιο του παράγοντα του συμπληρώματος B (Complement Factor B, CFB) έχουν συσχετιστεί με προστασία ενάντια στην εμφάνιση της ασθένειας. Νεότερα δεδομένα συσχετίζουν τους πολυμορφισμούς των παραπάνω γονιδίων με την ανταπόκριση των ασθενών στις εφαρμοζόμενες θεραπείες. Σκοπός: Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση του πιθανού ρόλου πολυμορφισμών γονιδίων, οι οποίοι έχουν συσχετιστεί με την ΗΕΩ, στην ανταπόκριση των ασθενών σε εφαρμοζόμενες θεραπείες, και συγκεκριμένα στη χρήση αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής σε ασθενείς με ΗΕΩ ξηρού τύπου καθώς και στη θεραπεία με χορήγηση αντι-VEGF παραγόντων σε ασθενείς με ΗΕΩ υγρού τύπου. Μέθοδοι: Σε 170 ασθενείς με ΗΕΩ ξηρού τύπου και 52 ασθενείς με ΗΕΩ υγρού τύπου έγινε γονοτύπιση για τους πολυμορφισμούς rs1061170/Y402H στο γονίδιο CFH, rs10490924/A69S στο γονίδιο ARMS2, rs9332739/E318D και rs547154/IVS10 στο γονίδιο C2, rs4151667/L9H και rs2072633/IVS17 στο γονίδιο CFB. Οι ασθενείς με ΗΕΩ ξηρού τύπου ελάμβαναν καθημερινά 1 συμπλήρωμα διατροφής (Ocuvite Lutein forte®), για χρονικό διάστημα 12 μηνών, ενώ οι ασθενείς με ΗΕΩ υγρού τύπου υποβλήθηκαν σε 3 διαδοχικές μηνιαίες ενδοϋαλοειδικές εγχύσεις με τον αντι-VEGF παράγοντα ranibizumab (Lucentis®). Η αξιολόγηση της ανταπόκρισης των ασθενών στην εφαρμοζόμενη θεραπεία έγινε μετά από σύγκριση της οπτικής τους οξύτητας και της εικόνας της οπτικής τομογραφίας συνοχής (OCT) κατά την έναρξη και μετά το πέρας της θεραπείας. Οι ασθενείς ταξινομήθηκαν σε αυτούς που ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία και σε αυτούς που δεν ανταποκρίθηκαν, με κριτήριο τις μετρήσεις της οπτικής οξύτητας και την εικόνα του OCT. Όσον αφορά την ΗΕΩ ξηρού τύπου, οι ασθενείς που διατήρησαν ή βελτίωσαν την οπτική τους οξύτητα και στους οποίους δεν παρατηρήθηκε καμία ανατομική αλλαγή του αμφιβληστροειδούς με βάση την εικόνα του OCT μετά το πέρας της θεραπείας, θεωρήθηκε ότι ανταποκρίθηκαν, ενώ όλοι οι άλλοι ότι δεν ανταποκρίθηκαν. Αναφορικά με την ΗΕΩ υγρού τύπου, οι ασθενείς που διατήρησαν ή βελτίωσαν την οπτική τους οξύτητα και στους οποίους δεν παρατηρήθηκε υποαμφιβληστροειδικό ή ενδοαμφιβληστροειδικό υγρό τουλάχιστον έναν μήνα μετά την τρίτη ένεση με βάση την εικόνα του OCT, θεωρήθηκε ότι ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία, ενώ όλοι οι άλλοι ότι δεν ανταποκρίθηκαν. Η ανταπόκριση στη θεραπεία συσχετίστηκε στατιστικά με τους γονοτύπους των ασθενών για κάθε εξεταζόμενο πολυμορφισμό. Αποτελέσματα: Από τη μελέτη προέκυψε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ του πολυμορφισμού rs1061170/Y402H στο γονίδιο CFH και της ανταπόκρισης στη λήψη αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής στους ασθενείς με ΗΕΩ ξηρού τύπου. Ασθενείς ομόζυγοι ή ετερόζυγοι για τα υψηλού κινδύνου αλληλόμορφα στο CFH είχαν μικρότερη πιθανότητα να ανταποκριθούν συγκριτικά με τους ασθενείς φυσικού τύπου. Αντίθετα, δεν προέκυψε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ του πολυμορφισμού rs10490924/A69S στο γονίδιο ARMS2 και της ανταπόκρισης στη λήψη αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής. Η στατιστική ανάλυση των προστατευτικών πολυμορφισμών rs9332739/E318D, rs547154/IVS10, rs4151667/L9H και rs2072633/IVS17 στα γονίδια C2 και CFB ανέδειξε θετική συσχέτιση μεταξύ αυτών και της ανταπόκρισης στη λήψη αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής. Εξαιρετικό ενδιαφέρον παρουσιάζει το εύρημα, ότι οι ασθενείς που είχαν στο γονότυπο τους τουλάχιστον έναν προστατευτικό πολυμορφισμό είχαν μεγαλύτερη πιθανότητα να ανταποκριθούν και να σταθεροποιήσουν την οπτική τους οξύτητα και την εικόνα του OCT, σε σύγκριση με τους ασθενείς που δεν έφεραν κανέναν προστατευτικό πολυμορφισμό. Όσον αφορά τους ασθενείς με ΗΕΩ υγρού τύπου, η ανάλυση έδειξε ότι οι ομόζυγοι ασθενείς για τα υψηλού κινδύνου αλληλόμορφα στο γονίδιο CFH είχαν μικρότερη πιθανότητα να ανταποκριθούν στις ενδοϋαλοειδικές εγχύσεις με τον αντι-VEGF παράγοντα ranibizumab συγκριτικά με τους ετερόζυγους. Επιπροσθέτως, αναφορικά με τον πολυμορφισμό rs10490924/A69S στο γονίδιο ARMS2, οι ασθενείς οι οποίοι έφεραν το αλληλόμορφο υψηλού κινδύνου παρουσίασαν σημαντικά χειρότερα οπτικά αποτελέσματα συγκριτικά με τους ασθενείς φυσικού τύπου. H ταυτόχρονη παρουσία και των δύο πολυμορφισμών υψηλού κινδύνου στο γονότυπο των ασθενών με ΗΕΩ υγρού τύπου φαίνεται να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο και να επιδρά αρνητικά στην ανταπόκριση τους στη θεραπεία. Αντίθετα, από τη στατιστική ανάλυση δεν προέκυψε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ των προστατευτικών πολυμορφισμών στα γονίδια C2 και CFB και της ανταπόκρισης των ασθενών στην αντι-VEGF θεραπεία. Συμπεράσματα: Στους ασθενείς με ΗΕΩ, η αποτελεσματικότητα της θεραπείας τόσο με χορήγηση αντιοξειδωτικών συμπληρωμάτων διατροφής, όσο και με εγχύσεις με αντι-VEGF παράγοντες, φαίνεται να διαφοροποιείται ανάλογα με το γονότυπο. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι πολυμορφισμοί συγκεκριμένων γονιδίων θα μπορούσαν να αποτελέσουν χρήσιμους βιοδείκτες – παράγοντες πρόβλεψης της ανταπόκρισης στη θεραπεία της νόσου. Ο εντοπισμός τέτοιων βιοδεικτών στους ασθενείς με ΗΕΩ, θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερα κλινικά αποτελέσματα με την επιλογή και το σχεδιασμό της βέλτιστης θεραπευτικής στρατηγικής για κάθε μεμονωμένο ασθενή.


2021 ◽  
Vol 5 (3) ◽  
pp. 539-545
Author(s):  
Meldayeni Busra ◽  
Yuliarni Syafrita ◽  
Hendra Permana

Introduction: Cognitive impairment is a non-motor symptom of Parkinson's disease (PD) which occurs as the disease progresses and affects quality of life. Many efforts have been developed in early detection of cognitive disorders, one of which is the examination of tau protein biomarkers, where the tau protein that undergoes pathological changes to form neurofibrillary tangles (NFTs) is found in Alzheimer's disease and PD and plays a role in cognitive impairment. However, the role of tau in PD is still controversial. This study aims to assess the relationship between serum tau levels and cognitive function and the factors that affect cognitive function in PD patients. Methods: This cross-sectional design was conducted at the RSUP DR. M Djamil Padang. During the period March to August 2020, 62 research subjects were obtained. Cognitive function examination was carried out by using the MoCA-Ina test and examination of serum tau levels using the Elisa method. The relationship between categorical variables was tested by Chi square and differences in serum tau levels in the group with and without cognitive impairment were tested with the Mann Whitney test, considered statistically significant if the p value <0.05. Results: With Moca Ina examination, it was found that 67.7% of patients had impaired cognitive function. The mean serum tau level was 198.004 ± 162.69 ng / L.There was a significant relationship between education level and degree of disease with cognitive function (p <0.05) and there was no difference in mean serum tau levels between groups with and without cognitive impairment. Conclusion: There is a significant relationship between education level and degree of disease with cognitive function and there is no difference in mean serum tau protein levels between the cognitive impaired group and the cognitive normal group.


2015 ◽  
Vol 10 (01) ◽  
pp. 23 ◽  
Author(s):  
Amos D Korczyn ◽  
K Ray Chaudhuri ◽  
Teus van Laar ◽  
◽  
◽  
...  

Parkinson’s disease (PD) is primarily considered as a motor disorder but there is increasing recognition of the wide range of non-motor symptoms (NMS), such as low mood, pain, apathy, fatigue and sleep problems, which may be experienced by PD patients across the spectrum of the disease. Notably, NMS often occur before motor symptoms develop and are known to place a significant burden on health-related quality of life (HRQoL) of the person with PD. Commonly, NMS go undiagnosed by the clinician and are therefore undertreated; however, to optimise patient outcomes, both motor and non-motor aspects of PD need to be recognised and managed effectively. The 10th International Congress on Non-Motor Dysfunctions in Parkinson’s Disease and Related Disorders held in Nice, France, in December 2014, offered the opportunity to look further into the dopaminergic basis of NMS and how this may affect clinical management. Britannia arranged an international faculty, chaired by Professor Amos Korczyn (Tel Aviv, Israel), to review the latest developments in our understanding of the underlying aetiology and clinical burden of non-motor features in PD that will ultimately help inform clinical practice. Surveys indicate that NMS have an extremely high prevalence among PD patients and evidence now suggests that it is the total ‘burden’ of NMS, combining frequency and severity, and not just the occurrence of individual NMS such as depression, which is the major determinant of a patient’s HRQoL. Recognising the significant contribution of NMS to the total clinical picture in PD, in order to provide a more comprehensive grading of PD severity, it is now proposed that the clinical assessment of PD patients needs a combined approach using for example the validated Non-motor Symptoms Scale (NMSS) to assess total NMS burden in addition to classic motor symptom scoring. Recent data from newly diagnosed PD patients also suggests there are different subtypes of PD that may have implications for both clinical trial design and the selection of therapy. Cognitive impairment often occurs in patients with PD, even in early disease, progressing to PD dementia in a substantial proportion of patients, which can limit therapeutic options. Posterior cortical dysfunction is a negative predictor of the progression of PD with mild cognitive impairment to PD dementia. Pronounced nigrostriatal denervation is characteristic of PD; however, cholinergic changes are also observed. Cholinergic depletion starts early in the disease process and by the time PD dementia develops patients will have a significant cholinergic deficit in various cortical regions. Current research is focused on the potential to reduce cognitive decline by decreasing beta-amyloid plaques.


2021 ◽  
Vol 5 (6) ◽  
pp. 513-519
Author(s):  
Meldayeni Busra ◽  
Yuliarni Syafrita ◽  
Hendra Permana

Introduction: Cognitive impairment is a non-motor symptom of Parkinson's disease (PD) which occurs as the disease progresses and affects quality of life. Many efforts have been developed in early detection of cognitive disorders, one of which is the examination of tau protein biomarkers, where the tau protein that undergoes pathological changes to form neurofibrillary tangles (NFTs) is found in Alzheimer's disease and PD and plays a role in cognitive impairment. However, the role of tau in PD is still controversial. This study aims to assess the relationship between serum tau levels and cognitive function and the factors that affect cognitive function in PD patients. Methods: This cross-sectional design was conducted at the RSUP DR. M Djamil Padang. During the period March to August 2020, 62 research subjects were obtained. Cognitive function examination was carried out by using the MoCA-Ina test and examination of serum tau levels using the Elisa method. The relationship between categorical variables was tested by Chi square and differences in serum tau levels in the group with and without cognitive impairment were tested with the Mann Whitney test, considered statistically significant if the p value <0.05. Results: With Moca Ina examination, it was found that 67.7% of patients had impaired cognitive function. The mean serum tau level was 198.004 ± 162.69 ng / L.There was a significant relationship between education level and degree of disease with cognitive function (p <0.05) and there was no difference in mean serum tau levels between groups with and without cognitive impairment. Conclusion: There is a significant relationship between education level and degree of disease with cognitive function and there is no difference in mean serum tau protein levels between the cognitive impaired group and the cognitive normal group.


2021 ◽  
Vol 11 (5) ◽  
pp. 74
Author(s):  
Paulina Gonzalez-Latapi ◽  
Ece Bayram ◽  
Irene Litvan ◽  
Connie Marras

Cognitive impairment is a common non-motor symptom in Parkinson’s Disease (PD) and an important source of patient disability and caregiver burden. The timing, profile and rate of cognitive decline varies widely among individuals with PD and can range from normal cognition to mild cognitive impairment (PD-MCI) and dementia (PDD). Beta-amyloid and tau brain accumulation, oxidative stress and neuroinflammation are reported risk factors for cognitive impairment. Traumatic brain injury and pesticide and tobacco exposure have also been described. Genetic risk factors including genes such as COMT, APOE, MAPT and BDNF may also play a role. Less is known about protective factors, although the Mediterranean diet and exercise may fall in this category. Nonetheless, there is conflicting evidence for most of the factors that have been studied. The use of inconsistent criteria and lack of comprehensive assessment in many studies are important methodological issues. Timing of exposure also plays a crucial role, although identification of the correct time window has been historically difficult in PD. Our understanding of the mechanism behind these factors, as well as the interactions between gene and environment as determinants of disease phenotype and the identification of modifiable risk factors will be paramount, as this will allow for potential interventions even in established PD.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document