Untersuchung der Expression von miRNAs in Mund-Nasen-Rachenabstrichen bei Morbus Parkinson und REM-Schlaf-Verhaltensstörung

Schließer, Patricia (2026): Untersuchung der Expression von miRNAs in Mund-Nasen-Rachenabstrichen bei Morbus Parkinson und REM-Schlaf-Verhaltensstörung. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine

Abstract

Morbus Parkinson ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung, die sich neuropathologisch durch einen progressiven Verlust von dopaminergen Neuronen der SNc auszeichnet. Das klinische Bild zeigt einerseits die Pathologie definierende Symptom-Trias aus Brady-/Hypokinese mit Rigor und/oder Ruhetremor und andererseits die variable prodromale Phase mit Symptomen wie beispielsweise Hyposmie, gastrointestinale Dysfunktionen und REM-Schlaf-Verhaltensstörung. Die Prodrome der PD können mit einer Latenz von über 10 Jahren vor der PD-Diagnose vorliegen. Es liegt somit eine frühe neuropathologische Manifestation der PD vor, die jedoch durch die aktuelle klinische Diagnosestellung nicht detektiert werden kann. Eine Schließung dieser diagnostischen Lücke könnte durch die Detektion geeigneter Biomarker in prodromaler wie auch manifester PD ermöglicht werden. Mögliche Biomarker stellen miRNAs, eine nicht-codierende RNA, die die Genexpression auf posttranskriptionaler Ebene moduliert, dar. Diese wurden bereits in anderen Studien als mögliche Biomarker bei PD erörtert. Zudem konnten bereits Expressionsunterschiede im GI-Trakt nachgewiesen werden. Die in dieser Studie durchgeführte Analyse von miRNAs in oralen und nasalen Abstrichproben von PD- und iRBD-Probanden im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe ist ein Ansatz die Komplexität der PD-Pathogenese zu verstehen und die Diagnostik durch Biomarker zu verbessern. Wir konnten dabei zeigen, dass in den oralen und nasalen Abstrichen bei PD ein signifikanter Anstieg der Expression von hsa-miR-1260a vorliegt. Neben den Abstrichen im oberen GI-Trakt wurden PD relevante klinische Scores wie der UPDRS, ROME-III, RBDSQ, Hoehn & Yahr Skala, MoCA und der Sniffin’ Sticks-Test bei den PD- wie auch bei den iRBD-Probanden erhoben. Dabei zeigten sich in der PD- und iRBD-Gruppe niedrigere Ergebnisse im Sniffin’ Sticks-Test. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten sich beim RBDSQ bei iRBD erhöhte Testwerte und im UPDRS in der PD-Gruppe im Vergleich zur iRBD-Gruppe. Eine mögliche Funktion eines geeigneten Biomarkers ist die Objektivierbarkeit der Krankheitsprogression. Unter der Annahme, dass die fortschreitende Krankheitsprogression neben einer Verschlechterung der klinischen Scores auch zu Veränderungen der Expression von hsa-miR-1260a führt, wurde dies in vergleichender Weise betrachtet. Dabei haben wir iRBD und PD als pathologisches Kontinuum betrachtet. Es zeigten sich bei höheren Expressionen von hsa-miR-1260a höhere UPDRS und RBDSQ-Testwerte und andererseits niedrigere Sniffin‘ Sticks®-Testwerte. Diese Ergebnisse unterstützen somit die Annahme, dass hsa-miR-1260a als prädiktiver Faktor den Schweregrad der Erkrankung über das iRBD und PD-Spektrum quantifizieren kann. Die im Anschluss durchgeführte Genontologische Analyse zeigte molekulare Beziehungen zwischen den Zielgenen von hsa-miR-1260a und der Funktion des Golgi. Zudem konnte eine hohe Expression von hsa-miR-1260a in Plasmazellen festgestellt werden. Eine hohe Expression der miRNA führt zur Herunterregulierung der Zielgene in den Plasmazellen. Diese Tatsache wurde durch eine ddPCR bestimmter Zielgene von oralen Proben mit dem höchsten Expressionsniveau von hsa-miR-1260a bestätigt. Hierbei zeigten sich die zu erwartenden niedrigen Expressionsniveaus der Zielgene ATF6, CTAGE1 und TARDBP bei gleichzeitiger hoher Expression von hsa-miR-1260a. Insgesamt zeigt unsere Studie, dass hsa-miR-1260a ein geeigneter Biomarker zur PD-Diagnostik darstellen könnte. Die Betrachtung der Prodrome und des manifesten PD als Kontinuum, die Bemühungen einer non-invasiven Probeentnahmeform im oberen GI-Trakt sollen in weiteren Studien ausgearbeitet werden. Zudem sollte der Zusammenhang der immunologischen Komponente des Pathomechanismus weiter geklärt werden. Weitere Studien zur Bedeutung von hsa-miR-1260a in der Krankheitsprogression und dessen Nutzen für die Diagnostik sind auf Grundlage unserer Ergebnisse zudem sehr zu empfehlen.

Abstract

Parkinson's disease is the second most common neurodegenerative disorder, characterised neuropathologically by a progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta. Clinically, the disease manifests with a defining triad of symptoms: bradykinesia or hypokinesia, rigidity, and/or resting tremor. In addition, a variable prodromal phase may precede diagnosis by over 10 years, with symptoms such as hyposmia, gastrointestinal dysfunction, and REM sleep behavior disorder. There is therefore an early neuropathological manifestation of PD, that cannot be detected by the current clinical diagnostic methods. Closing this diagnostic gap could be achieved through the detection of suitable biomarkers in both prodromal and manifest PD. One potential class of biomarkers are miRNAs, a non-coding RNA that modulates gene expression at the post-transcriptional level. These have already been discussed in previous studies as potential biomarkers for PD. In addition, differences in expression in the GI tract have already been demonstrated. In this study, we analyzed miRNAs in oral and nasal swab samples from PD and iRBD subjects in comparison with healthy controls. This approach aims to deepen our understanding of PD pathogenesis and to improve diagnostics through non-invasive biomarker detection. We were able to show that there is a significant increase in the expression of hsa-miR-1260a in oral and nasal swabs in PD. In addition to collecting swab samples, we assessed several PD-relevant clinical scores in both PD and iRBD subjects, including the UPDRS, ROME III, RBDSQ, Hoehn & Yahr scale, MoCA, and the Sniffin’ Sticks® test. Both PD and iRBD groups had lower scores in the Sniffin’ Sticks® test. Compared to the control group, iRBD subjects showed higher RBDSQ scores, while PD patients had higher UPDRS scores than iRBD participants. One possible function of a suitable biomarker is the objectivity of disease progression. Assuming that progressive neurodegeneration is reflected in both worsening clinical scores and changes in hsa-miR-1260a expression, we analyzed this relationship across the iRBD-PD spectrum. We considered iRBD and PD as a pathological continuum. Higher expressions of hsa-miR-1260a were associated with higher UPDRS and RBDSQ test values and lower Sniffin' Sticks® test values. These findings support the hypothesis that hsa-miR-1260a may serve as a predictive biomarker capable of quantifying disease severity across the iRBD-PD continuum. The subsequent gene ontology analysis revealed molecular relationships between the target genes of hsa-miR-1260a and the Golgi apparatus function. In addition, high expression of hsa-miR-1260a was observed in plasma cells. High expression of the miRNA leads to downregulation of the target genes in plasma cells. This fact was confirmed by ddPCR of specific target genes from oral samples with the highest expression levels of hsa-miR-1260a. This revealed the expected low expression levels of the target genes ATF6, CTAGE1, and TARDBP with simultaneous high expression of hsa-miR-1260a. Overall, our study shows that hsa-miR-1260a may be a suitable biomarker for PD diagnosis. The consideration of prodromal and manifest PD as a continuum, along with efforts to develop a non-invasive form of sampling in the upper GI tract should be further elaborated in future studies. In addition, the immunological components of PD pathomechanisms warrant further investigation. Based on our results, we strongly recommend further studies on the role of hsa-miR-1260a in disease progression and its utility in clinical diagnostics.

• Item Type: Theses (Dissertation, LMU Munich)
• Keywords: Parkinson
• Subjects: 600 Technology, Medicine; 600 Technology, Medicine > 610 Medical sciences and medicine
• Faculties: Faculty of Medicine
• Language: German
• Date of oral examination: 18. May 2026
• 1. Referee: Köglsperger, Thomas
• Signature of the printed copy: 0700/UMD 22790