A modern view on potential biomarkers of Parkinson’s disease (review)

Abstract

Parkinson’s disease (PD) is one of the most widespread neurodegenerative diseases. In spite of the large number of researches, the problem of earlier diagnosis and targeted pathogenetic therapy remains relevant. For more than 20 years, scientists have been continuing to study potential diagnostic and prognostic PD biomarkers. An accurate diagnostic biomarker can help identify PD before motor symptoms occur, or when motor and non-motor symptoms are insufficient to diagnose, and also can be used to differentiate between idiopathic PD and other forms of parkinsonism. The aim of the research is to analyze the last studies of potential PD biomarkers in human biological fluids. Conclusions. Most studies of recent years indicate that the level of total α-synuclein, its oligomers in blood plasma and its formed elements is elevated in patients at the early stages of PD, and it can be a valuable prognostic biomarker for disease progression, in particular its motor symptoms. Studies of the level of this potential biomarker not only in blood plasma and its formed elements, but also in neuronal exosomes, are promising. The negative impact of oxidative stress in PD is a significant trigger for irreversible pathogenetic processes that affect the development of neurodegenerative changes. Perspectives of further researches may lay not only in identifying the concentrations of nitrotyrosine and oxidative stress components and antioxidants in the blood of PD patients, but also in determining of the effect of antiparkinsonian and neuroprotective drugs on the antioxidant system in order to pathogenetically justify their use for reducing of oxidative stress. It is promising to study the activity of melatonin in the context of its relationship with the components of oxidative stress and antioxidants by determining their concentrations in blood of PD patients. Хвороба Паркінсона (ХП) – одне з найпоширеніших нейродегенеративних захворювань. Незважаючи на велику кількість досліджень, що присвячені ХП, проблема ранньої діагностики та таргетованої патогенетичної терапії залишається актуальною. Науковці вже понад 20 останніх років досліджують потенційні діагностичні та прогностичні біомаркери ХП на різних стадіях захворювання. Точний діагностичний біомаркер може допомогти ідентифікувати ХП до виникнення моторних симптомів або коли моторних і немоторних симптомів недостатньо для встановлення діагнозу, а також його можна використовувати для диференційної діагностики між ХП та іншими неврологічними захворюваннями, зокрема під час диференціювання між ідіопатичною ХП та іншими формами паркінсонізму. Мета роботи – проаналізувати останні дослідження потенційних біомаркерів ХП у біологічних рідинах людини. Висновки. У більшості проаналізованих досліджень останніх років визначено, що рівень загального α-синуклеїну, його олігомерів у плазмі крові та її формених елементах є підвищеним у пацієнтів на ранніх стадіях ХП, а також є цінним прогностичним маркером щодо прогресування захворювання, зокрема його моторних симптомів. Перспективними є дослідження рівня потенційного біомаркера не тільки у плазмі крові та її формених елементах, але й у нейрональних екзосомах. Негативний вплив оксидативного стресу при ХП – суттєвий тригер незворотних патогенетичних процесів, які впливають на розвиток нейродегенеративних змін. Перспективними можуть бути не тільки дослідження з виявлення концентрацій компонентів нітрозативного та оксидативного стресу, антиоксидантів у крові пацієнтів з ХП, але й з визначення впливу протипаркінсонічних і нейропротективних препаратів на стан антиоксидантної системи для патогенетичного обґрунтування їх використання для нівелювання проявів оксидативного стресу. Перспективним є дослідження активності мелатоніну в контексті його зв’язків із компонентами оксидативного стресу та антиоксидантами шляхом визначення їхніх концентрацій у крові пацієнтів з ХП. Болезнь Паркинсона (БП) – одно из наиболее распространённых нейродегенеративных заболеваний. Несмотря на большое количество исследований, посвящённых БП, проблема ранней диагностики и таргетированной патогенетической терапии остаётся актуальной. Ученые более 20 последних лет исследуют потенциальные диагностические и прогностические биомаркеры БП на разных стадиях заболевания. Точный диагностический биомаркер может помочь в идентификации БП до появления моторных симптомов или когда моторных и немоторных симптомов недостаточно для установления диагноза, а также может быть использован для дифференциальной диагностики между БП и другими неврологическими заболеваниями, в частности при дифференцировании между идиопатической БП и другими формами паркинсонизма. Цель работы – проанализировать последние исследования потенциальных биомаркеров БП в биологических жид- костях человека. Выводы. В большинстве проанализированных исследований последних лет указано, что уровень общего α-синуклеина, его олигомеров в плазме крови и ее форменных элементах повышен у пациентов на ранних стадиях БП, а также может быть ценным прогностическим маркером прогрессирования заболевания, в частности, его моторных симптомов. Перспективными являются исследования уровня потенциального биомаркера не только в плазме крови и ее форменных элементах, а и в нейрональных экзосомах. Отрицательное влияние оксидативного стресса при БП – существенный триггер необратимых патогенетических процессов, которые влияют на развитие нейродегенеративных изменений. Перспективными могут быть не только исследования по установлению концентраций компонентов нитрозативного и оксидативного стресса и антиоксидантов в крови пациентов с БП, но и по определению влияния противопаркинсонических и нейропротективных препаратов на состояние антиоксидантной системы с целью патогенетического обоснования их использования для нивелирования проявлений оксидативного стресса. Перспективным является исследование активности мелатонина в контексте его взаимоотношений с компонентами оксидативного стресса и антиоксидантами путем определения их концентраций в крови пациентов с БП.