Peripheral Nervous System pathology in Parkinson's Disease: an anatomo-clinical study

Background. La malattia di Parkinson è un disturbo neurodegenerativo cronico del sistema nervoso centrale (SNC) caratterizzato da un decorso progressivo e dalla presenza di sintomi motori cardinali e di molteplici sintomi non motori, che contribuiscono significativamente alla disabilità e riducono la qualità della vita delle persone affette dalla malattia. Le caratteristiche neuropatologiche della malattia di Parkinson includono la perdita di neuroni nella substantia nigra, che porta a una carenza di dopamina nello striato, e la presenza di aggregati intracellulari di α-sinucleina sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico. Il trigger della patologia rimane sconosciuto. Attualmente il trattamento è sintomatico e basato sulla terapia sostitutiva della dopamina, integrata con terapie non farmacologiche che mirano a migliorare sia i sintomi motori che quelli non motori. Sono disponibili terapie avanzate per chi ha insorgenza di complicazioni motorie intrattabili legate alla terapia con levodopa, anche se l'efficacia di quest’ultime è limitata. Attualmente, la ricerca dovrebbe dare priorità allo sviluppo di terapie in grado di modificare, rallentare, arrestare o addirittura invertire il corso della malattia di Parkinson (terapie modificanti la malattia). Obiettivi. Questo studio mira a investigare l'accuratezza dell'immunoistochimica nel rilevare la presenza di aggregati di α-sinucleina in biopsie gastriche, duodenali e cutanee di pazienti con malattia di Parkinson in fase iniziale (EPD) e avanzata (APD) nonché in controlli neurologicamente sani. Inoltre, è stata esaminata la relazione tra la presenza di infiammazione a livello gastrointestinale e le manifestazioni cliniche di questi pazienti. Metodi. 20 pazienti con malattia di Parkinson avanzata, 6 pazienti con malattia di Parkinson iniziale e 18 controlli sani (HC) sono stati arruolati nello studio e sono state raccolte biopsie tissutali a livello della mucosa duodenale e gastrica, così come della cute. Sono state ottenute quattro biopsie duodenali e gastriche durante l’esecuzione di una esofagogastroduodenoscopia (EGDS) eseguita durante il posizionamento di una gastrostomia endoscopica percutanea con estensione digiunale (PEG-J) e durante il riposizionamento nei pazienti con malattia di Parkinson avanzata. I pazienti con malattia di Parkinson iniziale e i controlli sani sono stati sottoposti a endoscopia diagnostica volontaria, durante la quale sono state raccolte biopsie della mucosa. Due biopsie della cute sono state raccolte per tutti i soggetti a livello dei dermatomeri C7 dopo l'applicazione di crema con lidocaina. I campioni tissutali sono stati poi valutati utilizzando tecniche di immunoistochimica. Risultati. Utilizzando l'immunoistochimica, tutti i campioni tissutali hanno dimostrato un'elevata accuratezza, sensibilità e specificità per il rilevamento degli aggregati patologici di α-sinucleina. Inoltre, è emersa una differenza statisticamente significativa per quanto riguarda la presenza di marcatori di infiammazione in tutti i pazienti con malattia di Parkinson rispetto ai controlli sani. Conclusioni. Dai risultati emerge che il rilevamento di α-sinucleina tramite immunoistochimica potrebbe essere uno strumento diagnostico efficace per la malattia di Parkinson. Inoltre, dai risultati dello studio è emerso che la presenza di infiammazione risulta essere una caratteristica costante nei pazienti con malattia di Parkinson in tutte le fasi della malattia (EPD e APD).

Background. Parkinson’s disease is a chronic neurodegenerative disorder of the central nervous system (CNS) characterised by a progressive course and the presence of cardinal motor symptoms and various other non-motor symptoms, which significantly contribute to overall disability and decrease the quality of life of those affected by the condition. PD hallmark neuropathological features include loss of neurons in the substantia nigra, resulting in dopamine deficiency in the striatum, and the presence of intracellular aggregates of α-synuclein both in the central and peripheral nervous system. The trigger for pathology remains unknown. Treatment is currently symptomatic and based on dopamine replacement therapy, supplemented by nonpharmacological therapies targeting both motor and non-motor symptoms. Advanced therapies are also available for those facing intractable levodopa-related motor complications, though efficacy is somewhat constrained. At present, research should prioritize the development of therapies that can modify, slow, halt, or even reverse the course of PD (disease modifying therapies). Objectives. This study aims to investigate the accuracy of α-synuclein immunohistochemistry in detecting α-synuclein pathology in gastric, duodenal, and skin biopsies of early-stage (EPD) and advanced Parkinson’s disease (APD) patients as well as neurologically healthy controls. Furthermore, the relationship between the gastro-intestinal inflammatory landscape and neurological burden has been investigated. Methods. Twenty patients with Advanced Parkinson’s disease, 6 patients with Early Parkinson’s disease and 18 healthy controls (HCs) were enrolled in the study and tissue biopsies were collected at the level of duodenal and gastric mucosa as well as the skin. Four duodenal and gastric biopsies were obtained while performing EGDS for the placement of a percutaneous endoscopic gastrostomy with jejunal extension (PEG-J) and upon repositioning in APD patients. Early PD patients and healthy controls underwent voluntary diagnostic endoscopy, during which mucosal biopsies were collected. Two punch-biopsies of the skin were collected for all subjects at the level of C7 dermatomes after lidocaine cream application. Tissue samples were then evaluated using immunohistochemistry techniques. Results. Using α-synuclein immunohistochemistry, all tissue samples demonstrated high overall accuracy, sensitivity, and specificity for the detection of α-synuclein pathology. Additionally, a statistically significant difference was highlighted when evaluating the presence of markers of inflammation in all PD patients compared to healthy controls. Conclusion. Findings suggest that α-synuclein immunohistochemistry is an effective diagnostic tool for Parkinson’s disease, offering reliable and accurate identification of α-synuclein pathology associated with the condition. Furthermore, the presence of inflammation emerges as a consistent characteristic in PD patients in all stages of the disease (EPD and APD).