Tekstin koko

Voiko Parkinsonin haistaa?

Vuonna 2012 skotlantilainen sairaanhoitaja Joy Milne kysyi potilastilaisuudessa esitelmöimässä olleelta tri Tilo Kunathilta ”miksi Parkinsonin tautia sairastavat haisevat erilaiselta?”. Tri Kunath vastasi tuolloin, ettei ole koskaan kuullut, että näin voisi olla. Joy Milnen kysymyksen syynä oli se, että hän oli huomannut aviomiehensä hajun muuntuneen jo kuusi vuotta ennen kuin miehellä diagnosoitiin Parkinsonin tauti (1, 2). Lisäksi Joy Milne oli huomannut, että muutkin Parkinson-potilaat haisivat erilaisilta kuin terveet. Hän kuvasi Parkinson-potilaiden olevan myskinhajuisia (musky). Myski on hajuvesissä paljon käytetty hajuste, jota saadaan eräiden eläinten, kuten myskirotan tai -hirven, talirauhasista. Sitä voidaan tuottaa myös synteettisesti.

Asia jäi vaivaavaan tri Kunathia ja hän otti kuukautta myöhemmin yhteyttä Joy Milneen ja pyysi häntä tulemaan testattavaksi. Häntä pyydettiin haistelemaan paitoja, joista 6 oli Parkinson-potilailta ja 6 terveiltä. Joy Milne ei tiennyt etukäteen kenelle paidat kuuluivat eli kyseessä oli ns. sokkoutettu testi. Tuloksena oli, että Joy Milne tunnisti kaikki potilaiden paidat oikein ja 5/6 terveiden paidoista. Jo tämä tulos oli erinomainen, mutta se vielä parani täysin oikeaksi, kun yhdellä terveistä, jonka Milne oli ryhmitellyt sairaaksi, todettiin vähän myöhemmin Parkinsonin tauti. Neurologikaan ei pääse lähellekään näin hyvään osuvuuteen. Joy Milnea alettiin kutsua ”superhaistajaksi”. Hänen hajuhavainnosta lähti liikkeelle tutkimusten sarja, joka näyttää nyt osoittavan, että hän oli oikeassa.

Englantilaiset tutkijat alkoivat selvittää mikä aine tai aineet potilaiden ihossa haisevat. Jo vuonna 1927 kuvattiin, että Parkinson-potilailla on lisääntynyttä talin eritystä (3), ja tätä pidettiin todennäköisenä hajun lähteenä. Tutkijat selvittivät asiaa keräämällä potilaiden ja terveiden yläselän iholta (jossa paljon talirauhasia) vanupuikoilla otettuja näytteitä ja analysoimalla niitä kaasukromatografilla ja massaspektrometrilla (4). Mukana oli 43 potilasta ja 21 kontrollihenkilöä. He löysivät neljä haihtuvaa yhdistettä potilasnäytteistä, joita ei ollut terveiden näytteissä. Sadan potilaan ja 29 kontrollihenkilön jatkotutkimuksessa ryhmä löysi useita rasva-aineenvaihdunnan hajaantumistuotteita, jotka erottivat potilaat ja kontrollit (5). Saman tutkijaryhmän kolmannessa tutkimuksessa käytettiin hieman erilaista analyysilaitteistoa, nestekromatografiaa ja massaspektrometriaa (6). Näytteitä oli 218 potilaalta ja 56 kontrollihenkilöltä. Tässä tutkimuksessa löydettiin kymmenkunta yhdistettä, jotka erosivat potilaiden ja kontrollien välillä. Suurimmat erot liittyivät rasvahappojen, karnitiinin ja sfingolipidien aineenvaihduntaan. Tämän ryhmän tuoreimmassa tutkimuksessa he käyttivät nopeampaa analyysimenetelmää, joka kulkee nimellä paperisumutusionisaatio-ioniliikkuvuus-massaspektrometria (varmaan hieno menetelmä, mutta on minun osaamiseni ulkopuolella!) (7).  Yhden näytteen analysointi vie 2-3 minuuttia. Tutkimuksessa oli mukana 79 potilasta ja 71 kontrollihenkilöä. Tutkimus osoitti selvän eron Parkinson-potilaiden ja kontrollihenkilöiden talin rasvakoostumuksessa. Tutkijat ehdottavatkin, että menetelmä sopisi Parkinsonin taudin diagnosointiin.

Talin tutkiminen on herättänyt mielenkiintoa muuallakin kuin Englannissa. Japanilaiset tutkijat käyttivät näytteitä, jotka otettiin potilaiden ja terveiden kasvoilta imupaperilla pyyhkimällä (8). Mukana oli yhteensä 53 potilasta ja 63 tervettä henkilöä. He analysoivat näytteiden rasva-aineenvaihduntaan liittyviä lähettiRNA-muutoksia eli välillisesti geenimuutoksia. Tuloksien tulkinnassa käytettiin koneoppimista. Potilaiden ja terveiden näytteiden geeniprofiilit erosivat selvästi. Tutkijat ehdottavat, että menetelmällä voisi diagnosoida Parkinsonin taudin, mutta toteavat, että varmistavia tutkimuksia vielä tarvitaan.

Kiinalaiset tutkijat puolestaan kehittivät menetelmän, jota he kutsuvat keinotekoiseksi älykkääksi hajumenetelmäksi (9).  Se koostuu kaasukromatografista yhdistettynä pinta-akustiseen aaltosensoriin ja koneoppimiseen (taas hieno menetelmä!). He tutkivat 43 Parkinson-potilaan ja 44 terveen henkilön talinäytteet, jotka otettiin yläselästä vanupuikolla ihoa pyyhkäisemällä. He analysoivat näytteistä haihtuvia yhdisteitä ja havaitsivat, että kolme yhdistettä erosi selvästi potilaiden ja kontrollien välillä.  Tutkijat kehuvat, että heidän systeeminsä on halvempi (ei tarvita massaspektrometria) ja nopeampi kuin esim. englantilaisten käyttämä ja se soveltuu diagnostiseen käyttöön.

Italialaiset tutkijat selvittivät talin koostumusta sekä Parkinson- että Alzheimer-potilailta (10). Heidän tutkimuksessaan oli mukana 20 Alzheimerin tautia sairastavaa, 20 Parkinsonin tautia sairastavaa ja 24 tervettä henkilöä. Talinäytteet otettiin otsan iholta pitämällä siinä puoli tuntia teipinpalasta. Näytteet analysoitiin kaasukromatografilla ja massaspektrometrilla. Tämäkin tutkijaryhmä havaitsi Parkinson-potilaiden talin koostumuksen oleva selvästi erilainen kuin terveillä.  Sen sijaan Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden talin koostumuksessa oli vain vähäistä eroa terveisiin verrattuna. Tutkimus puoltaa sitä, että talin koostumuksen määrittämistä voisi käyttää diagnostisena menetelmänä.

Palataanpa vielä haistamiseen. Koirat ovat tunnetusti paljon parempia haistamaan eri hajuja kuin ihmiset. Voisiko niitä käyttää Parkinsonin taudin etsimiseen? Kiinalaiset tutkijat ovat nyt tätä selvittäneet (11). He kouluttivat kolme belgianpaimenkoiraa haistamaan Parkinsonin tautia sairastavia. Koulutus kesti noin kaksi vuotta. Tutkimuksessa oli mukana 109 lääkittyä potilasta, 37 lääkitsemätöntä potilasta ja näille ryhmille 654 ja 185 kontrollihenkilöä. Näytteet otettiin vanupuikoilla yläselän ihoa pyyhkimällä ja ne säilytettiin muovipusseissa, pakastettiin ja lähetettiin tutkimuskeskukseen. Tutkimus tehtiin sokkoutetusti eli koirat, koirien kouluttaja ja näytteiden esille panija eivät tienneet hajunäytteiden alkuperää. Yksi potilasnäyte ja 5-6 kontrollinäytettä laitettiin esille ja yksi koira kerrallaan haisteli ne läpi. Koira jäi makaamaan sen näytteen eteen, jota se piti positiivisena. Koira sai useamman kerran haistella näytteet läpi. Jos kaksi koiraa merkkasi saman näytteen, löydöstä pidettiin positiivisena. Jos vain yksi koira merkkasi näytteen, löydöstä pidettiin epäselvänä. Tuloksena oli, että koirat haistoivat oikein 99/109 lääkityistä potilaista ja 33/37 lääkitsemättömistä. Toisin sanoen testin herkkyys eli sensitiivisyys oli 91-89%. Kontrolliryhmissä koirat merkkasivat 31/654 ja 25/185 positiivisiksi eli väärin. Tästä saadaan laskettua testin tarkkuudeksi eli spesifisyydeksi 95-86%. Koirien kontrolliryhmässä merkkaamista positiivisista henkilöistä vain muutama tuli tarkempaan lääkärintarkastukseen ja osalla heistä oli alkavan Parkinsonin taudin merkkejä. On siis mahdollista, että testin spesifisyys ajan myötä vielä paranee. Tutkimus vahvisti, että potilaiden talissa on hajua tuottavia aineita, joita ei terveillä esiinny ja koirat pystyvät nämä hajut tunnistamaan. Samantapaisia koiratutkimuksia on menossa myös ainakin Englannissa ja Yhdysvalloissa.

Loppupäätelmä

Yhden ihmisen, Joy Milnen, havainto on saanut vahvistusta nyt kahdella tasolta: kemiallisesti talin koostumusta tutkimalla ja hyviä haistajia (koiria) käyttämällä. Molemmat menetelmät vaativat vielä lisätutkimuksia ja standardointia. Kemialliset analyysit vaativat varsin kallista laitteistoa ja toisaalta ei koirien kouluttaminenkaan taida olla ihan halpaa ja helppoa. Näytteenottokin vaatii yhtenäistämistä, mutta se on molemmissa menetelmissä helppoa eikä se aiheuta haittaa tai kipua potilaalle. Aika näyttää, saadaanko näistä menetelmistä apua Parkinsonin taudin diagnostiikkaan. Olisihan se kiva, jos hyvinvointikeskuksen tai neurologian poliklinikan ovella vastaanottajana olisi iloisesti häntäänsä heiluttava koira, joka saattaisi auttaa terveydenhuollon työvoimapulassakin.

7.12. 2022

Seppo Kaakkola

Suomen Parkinson-säätiön hallituksen puheenjohtaja

Neurologian ja kliinisen farmakologian erikoislääkäri

 

Viitteet

1.                         https://www.bbc.com/news/uk-scotland-34583642

2.                         https://scienceofparkinsons.com/2019/03/20/smell/

3.                         Krestin D. The Seborrhoeic Facies as a Manifestation of Post-Encephalitic Parkinsonism and Allied Disorders. QJM: An International Journal of Medicine 1927;21:177-186.

4.                         Trivedi DK, Sinclair E, Xu Y, ym. Discovery of Volatile Biomarkers of Parkinson's Disease from Sebum. ACS Cent Sci 2019;5:599-606.

5.                         Sinclair E, Walton-Doyle C, Sarkar D, ym. Validating Differential Volatilome Profiles in Parkinson's Disease. ACS Cent Sci 2021;7:300-306.

6.                         Sinclair E, Trivedi DK, Sarkar D, ym. Metabolomics of sebum reveals lipid dysregulation in Parkinson's disease. Nat Commun 2021;12:1592.

7.                         Sarkar D, Sinclair E, Lim SH, ym. Paper Spray Ionization Ion Mobility Mass Spectrometry of Sebum Classifies Biomarker Classes for the Diagnosis of Parkinson's Disease. JACS Au 2022;2:2013-2022.

8.                         Uehara Y, Ueno SI, Amano-Takeshige H, ym. Non-invasive diagnostic tool for Parkinson's disease by sebum RNA profile with machine learning. Sci Rep 2021;11:18550.

9.                         Fu W, Xu L, Yu Q, ym. Artificial Intelligent Olfactory System for the Diagnosis of Parkinson's Disease. ACS Omega 2022;7:4001-4010.

10.                       Briganti S, Truglio M, Angiolillo A, ym. Application of Sebum Lipidomics to Biomarkers Discovery in Neurodegenerative Diseases. Metabolites 2021;11.

11.                       Gao CQ, Wang SN, Wang MM, ym. Sensitivity of Sniffer Dogs for a Diagnosis of Parkinson's Disease: A Diagnostic Accuracy Study. Mov Disord 2022;37:1807-1816.