在最近发表在《国际环境》杂志上的一篇综述中，研究人员讨论了基于废水的流行病学(WBE)相对于传统诊断技术的好处，后者往往昂贵且具有侵入性。然后，他们探索了基于生物标志物和外周体液的阿尔茨海默病诊断这一相对新颖的领域的研究，将这些检测方法整合到现有WBE平台的潜力，以及目前在实施这些整合时面临的挑战。
阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病，其特征是脑细胞内和周围蛋白质(尤其是淀粉样蛋白和tau蛋白)的异常积聚，导致认知能力逐渐下降。这是一种严重的使人衰弱的疾病，是痴呆症的最常见原因，也是65岁以上人群中第五大致命慢性病。
令人震惊的是，阿尔茨海默病的全球发病率正在迅速上升，研究表明，从1990年到2019年，在不到30年的时间里，阿尔茨海默病的发病率增加了两倍多。临床和经济预测模型估计，到2050年，将有1.14亿至1.52亿患者患有这种疾病，与痴呆症相关的经济损失预计将远远超过2.8万亿美元。
阿尔茨海默病本质上是多因素的，遗传和环境变量的结合被认为会引发这种疾病。不幸的是，这使阿尔茨海默病的诊断变得复杂，因为很大一部分病例未被发现或发现得太晚。传统的诊断方法包括使用磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)扫描。这些技术很昂贵，需要专门的设备和专业知识，据报道，在瑞典超过753欧元，在德国超过649欧元，在美国超过8400美元。
虽然确实存在较便宜的阿尔茨海默病诊断方法，但它们通常涉及高度侵入性的外科手术。这些问题在低收入和中等收入国家更为复杂，这些国家往往缺乏任何类型的阿尔茨海默病和痴呆症诊断所需的资源。最近的阿尔茨海默病诊断研究集中在使用非或微创诊断技术，包括血液、尿液和唾液等生物液体来克服这些挑战。这些生物流体中的生物标志物浓度，特别是当使用机器学习和其他人工智能模型进行分析时，已被证明能够在出现外部可观察到的症状之前很久就检测到AD，进一步促进了这些新方法的采用。
根据世界卫生组织(世卫组织)的建议，制定人群水平的诊断和风险评估方法，以促进更好的预防工作和与阿尔茨海默病应对计划相结合的资源管理，最近的研究调查了外周生物液体，特别是尿液内容物在阿尔茨海默病管理中的潜力。
最近，基于废水的流行病学(WBE)正在作为一种社区规模的健康监测工具进行研究，利用污水中的化学物质和生物标志物的表征和量化。
尽管1954年首次以更原始的形式报道了WBE，并于2001年建立了目前的方法，但WBE的实施仍然主要局限于检测监测致病性疾病，如引起严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)的冠状病毒病2019 (COVID-19)。不幸的是，在监测全球大部分死亡率——慢性非传染性疾病(每年死亡4100万人，占年死亡率的74%)——方面，落实世界卫生组织的工作极为有限。
令人鼓舞的是，有限的信息是有希望的——到目前为止，污水来源的蛋白质组学分析已经确定了与心血管疾病(CVD)、癌症、早老素途径、亨廷顿氏病甚至潜在的AD相关的生物标志物。这表明，将慢性疾病生物标志物大规模整合到现有的WBE平台中，可以为人类生命和全球经济节省大量资金。
如果不首先克服具体的挑战，就不可能在WBE基础设施中实施人口规模的慢性病生物标志物分析。首先，我们不知道内源性生物标志物浓度的影响及其与疾病风险的相关性。以前的研究只确定了与风险相关的生物标志物，而不是量化它们。
其次，缺乏普遍有效的种群参数标记，更不用说在废水流中，其中(第三)废水混合物的复杂基质预计会使生物标记物浓度极低。目前的技术限制可能会妨碍检测，更不用说量化评估社区层面多种疾病风险的一系列生物标志物。
研究人员已经确定了一些与阿尔茨海默病相关的蛋白质生物标志物。其中包括已知直接参与该疾病病理机制的AB、Tau和AD7C-NTP，以及长链非编码rna (lncrna)，如BDNF-AS、BACE1-AS、MAGI2-AS3、RMRP和EBF3-AS。lncrna是一类令人着迷的大RNA分子，尽管不编码任何功能性蛋白质，但它们具有表观遗传功能。
实施机制来测量氧化应激和神经递质失调可以作为AD和许多其他疾病风险评估的有效证据。
