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Imagens da retina podem prever o risco de doenças oculares e sistêmicas

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Combinando imagens da retina1, genética e big data, médicos pesquisadores da Harvard Medical School, do Mass Eye and Ear, do Massachusetts General Hospital e do Broad Institute of MIT and Harvard descobriram que podem estimar a probabilidade de uma pessoa desenvolver problemas oculares e doenças sistêmicas no futuro.

Eles encontraram associações significativas entre o afinamento das diferentes camadas da retina1 e o aumento do risco de desenvolver doenças oculares, cardíacas, pulmonares, metabólicas e neuropsiquiátricas, e identificaram genes associados à espessura das camadas da retina1.

As descobertas foram publicadas na revista Science Translational Medicine.

Entre as muitas doenças, cada desvio padrão das camadas mais finas dos segmentos dos fotorreceptores2 foi significativamente associado a riscos de:

Notavelmente, aqueles com esclerose múltipla7 prevalente existente tinham camadas do complexo de células8 ganglionares significativamente mais finas (β = -1,12, IC 95% -1,37 a -0,87), assim como aqueles com lesão9 hepática10 alcoólica (β = -0,68, IC 95% -0,98 a -0,38).

Após ajustes para vários fatores de confusão, segmentos dos fotorreceptores2 mais finos no início do estudo foram associados à mortalidade11 durante um período de acompanhamento de 10 anos (HR 1,16, IC 95% 1,11-1,22), assim como camadas mais finas do complexo de células8 ganglionares no início do estudo (HR 1,12, IC 95% 1,07-1,18).

“Mostramos que as imagens da retina1 podem ser usadas para prever o risco futuro de doenças oculares e sistêmicas”, disse Seyedeh Maryam Zekavat, pesquisador clínico em oftalmologia da HMS no Mass Eye and Ear, e co-primeiro autor do estudo com Saman Doroodgar Jorshery, pesquisador de pós-doutorado da HMS no Mass General e no Broad Institute.

“Isso poderia potencialmente ajudar na prevenção de doenças – se soubermos, pela imagem da retina1 de alguém, que ele corre alto risco de desenvolver glaucoma12 ou doença cardiovascular no futuro, poderíamos encaminhá-lo para exames de acompanhamento ou tratamento preventivo”, disse ele.

Devido à sua posição atrás das estruturas transparentes do olho13, a retina1 é fácil de visualizar e gerar imagens de forma não invasiva, e os exames de imagem da retina1 já são um procedimento de rotina em oftalmologia.

O novo estudo revela possibilidades para a medicina preventiva e para uma conversa cruzada entre a oftalmologia e outras áreas da medicina.

Leia sobre "Retinografia14: o que é" e "Fundo de olho15 ou fundoscopia".

As descobertas não provam definitivamente que existe uma conexão direta entre as camadas mais finas da retina1 e as doenças. Além disso, a importância clínica dos resultados não é clara. No entanto, o estudo lança mais luz sobre as ligações entre a saúde16 da retina1 e a saúde16 sistêmica, um tópico17 que os cientistas têm tentado compreender melhor.

Estudos anteriores mostraram ligações entre a saúde16 da retina1 e condições de saúde16, como envelhecimento, doenças cardiometabólicas, como diabetes18 e hipertensão19, e doenças neurológicas, como demência20, acidente vascular cerebral21 e esclerose múltipla7.

“Percebemos recentemente que podemos obter muito mais informações das imagens da retina1 do que pensávamos ser possível”, disse a autora sênior22 Nazlee Zebardast, professora assistente de oftalmologia da HMS e diretora de imagens de glaucoma12 do Mass Eye and Ear.

“É realmente emocionante poder ver que essas imagens, obtidas sem a necessidade de nenhum tipo de procedimento invasivo, estão associadas a tantas condições sistêmicas, tanto a nível genético quanto a nível epidemiológico”, disse ela.

Para identificar associações entre a saúde16 da retina1 e o risco de doenças, e para identificar genes associados à saúde16 da retina1, os pesquisadores analisaram dados de 44.823 participantes do UK Biobank que foram submetidos a tomografia de coerência óptica (TCO) da retina1, genotipagem e medições iniciais de saúde16 em 2010, e foram então acompanhados quanto ao desenvolvimento de doenças durante uma média de 10 anos.

Ao contrário de estudos anteriores que procuraram genes associados à saúde16 geral da retina1, este estudo aprofundou-se no papel das diferentes camadas celulares que constituem a retina1.

“Cada camada da retina1 é composta por diferentes tipos de células8 com diversas estruturas e funções, e mostramos que as espessuras dessas diferentes camadas estão associadas a diferentes condições”, diz Zebardast.

O estudo também fornece informações sobre os genes e vias biológicas que determinam a saúde16 da retina1, que poderiam ser aproveitadas para desenvolver terapias futuras, dizem os pesquisadores. Ao todo, a equipe identificou 259 loci genéticos associados à espessura da retina1.

Um insight deste trabalho é a descoberta de que múltiplas condições sistêmicas de saúde16, incluindo problemas cardíacos, metabólicos, pulmonares e renais, estão ligadas ao adelgaçamento dos segmentos dos fotorreceptores2 da retina1, embora sejam necessárias mais pesquisas para confirmar a causalidade.

Estudos futuros também devem ter como objetivo replicar os métodos do estudo em populações mais diversas e em diferentes faixas etárias, uma vez que os participantes do UK Biobank eram predominantemente brancos e tinham entre 40 e 70 anos de idade no início do estudo.

No artigo publicado, os pesquisadores relatam que a retina1 humana é um tecido23 multicamadas que oferece uma janela única para a saúde16 sistêmica. A tomografia de coerência óptica (TCO) é amplamente utilizada em cuidados oftalmológicos e permite a captura rápida e não invasiva da anatomia da retina1 com detalhes extraordinários.

Neste estudo, realizou-se análises genotípicas e fenotípicas24 das espessuras das camadas retinianas usando imagens maculares de TCO de 44.823 participantes do UK Biobank. Realizou-se análises de associação de fenótipos cruzados de camadas a partir da TCO (OCT-XWAS), associando espessuras retinianas com 1.866 condições incidentes25 (mediana de acompanhamento de 10 anos) e 88 características quantitativas e biomarcadores sanguíneos.

Foram realizados estudos de associação genômica ampla (GWASs), identificando marcadores genéticos herdados que influenciam a espessura das camadas retinianas e replicou-se essas associações entre o LIFE-Adult Study (N = 6313).

Por último, realizou-se uma análise comparativa das associações de todo o fenoma26 e todo o genoma para identificar possíveis ligações causais entre as espessuras das camadas retinianas e as condições oculares e sistêmicas.

Associações independentes com mortalidade11 incidente4 foram detectadas para segmentos dos fotorreceptores2 (SFs) mais finos e, separadamente, camadas do complexo de células8 ganglionares.

Associações fenotípicas24 foram detectadas entre camadas retinianas mais finas e condições oculares, neuropsiquiátricas, cardiometabólicas e pulmonares.

Um GWAS de espessuras das camadas retinianas produziu 259 loci únicos. A consistência entre associações epidemiológicas e genéticas sugeriu ligações entre uma camada mais fina de fibras nervosas da retina1 com glaucoma12, SF mais fino com degeneração macular27 relacionada à idade, e função cardiometabólica e pulmonar deficiente com SF mais fino.

Em conclusão, identificou-se múltiplos loci genéticos herdados e condições cardiometabólicas-pulmonares sistêmicas adquiridas associadas a camadas retinianas mais finas e identificou-se camadas retinianas em que o afinamento é preditivo de futuras condições oculares e sistêmicas.

Veja também sobre "Sinais28 e sintomas29 oftálmicos que precisam de avaliação médica" e "Genética - conceitos básicos".

 

Fontes:
Science Translational Medicine, Vol. 16, Nº 731, em 24 de janeiro de 2024.
Harvard Medical School, notícia publicada em 01 de fevereiro de 2024.
MedPage Today, notícia publicada em 26 de janeiro de 2024.

 

NEWS.MED.BR, 2024. Imagens da retina podem prever o risco de doenças oculares e sistêmicas. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1465837/imagens-da-retina-podem-prever-o-risco-de-doencas-oculares-e-sistemicas.htm>. Acesso em: 21 abr. 2024.

Complementos

1 Retina: Parte do olho responsável pela formação de imagens. É como uma tela onde se projetam as imagens: retém as imagens e as traduz para o cérebro através de impulsos elétricos enviados pelo nervo óptico. Possui duas partes: a retina periférica e a mácula.
2 Fotorreceptores: Células especializadas em detectar e transducir luz.
3 Insuficiência Cardíaca Congestiva: É uma incapacidade do coração para efetuar as suas funções de forma adequada como conseqüência de enfermidades do próprio coração ou de outros órgãos. O músculo cardíaco vai diminuindo sua força para bombear o sangue para todo o organismo.
4 Incidente: 1. Que incide, que sobrevém ou que tem caráter secundário; incidental. 2. Acontecimento imprevisível que modifica o desenrolar normal de uma ação. 3. Dificuldade passageira que não modifica o desenrolar de uma operação, de uma linha de conduta.
5 Infarto do miocárdio: Interrupção do suprimento sangüíneo para o coração por estreitamento dos vasos ou bloqueio do fluxo. Também conhecido por ataque cardíaco.
6 Enfisema: Doença respiratória caracterizada por destruição das paredes que separam um alvéolo de outro, com conseqüente perda da retração pulmonar normal. É produzida pelo hábito de fumar e, em algumas pessoas, pela deficiência de uma proteína chamada Antitripsina.
7 Esclerose múltipla: Doença degenerativa que afeta o sistema nervoso, produzida pela alteração na camada de mielina. Caracteriza-se por alterações sensitivas e de motilidade que evoluem através do tempo produzindo dano neurológico progressivo.
8 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
9 Lesão: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
10 Hepática: Relativa a ou que forma, constitui ou faz parte do fígado.
11 Mortalidade: A taxa de mortalidade ou coeficiente de mortalidade é um dado demográfico do número de óbitos, geralmente para cada mil habitantes em uma dada região, em um determinado período de tempo.
12 Glaucoma: É quando há aumento da pressão intra-ocular e danos ao nervo óptico decorrentes desse aumento de pressão. Esses danos se expressam no exame de fundo de olho e por alterações no campo de visão.
13 Olho: s. m. (fr. oeil; ing. eye). Órgão da visão, constituído pelo globo ocular (V. este termo) e pelos diversos meios que este encerra. Está situado na órbita e ligado ao cérebro pelo nervo óptico. V. ocular, oftalm-. Sinônimos: Olhos
14 Retinografia: É uma fotografia da retina ou do nervo óptico que é feita com auxílio do retinógrafo. As principais indicações são para diagnóstico e acompanhamento das doenças vítreo retinianas, glaucoma e doenças do nervo óptico. O exame deve ser feito com a pupila dilatada e demora cerca de 5 a 10 minutos.
15 Fundo de olho: Fundoscopia, oftalmoscopia ou exame de fundo de olho é o exame em que se visualizam as estruturas do segmento posterior do olho (cabeça do nervo óptico, retina, vasos retinianos e coroide), dando atenção especialmente a região central da retina, denominada mácula. O principal aparelho utilizado pelo clínico para realização do exame de fundo de olho é o oftalmoscópio direto. O oftalmologista usa o oftalmoscópio indireto e a lâmpada de fenda.
16 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
17 Tópico: Referente a uma área delimitada. De ação limitada à mesma. Diz-se dos medicamentos de uso local, como pomadas, loções, pós, soluções, etc.
18 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
19 Hipertensão: Condição presente quando o sangue flui através dos vasos com força maior que a normal. Também chamada de pressão alta. Hipertensão pode causar esforço cardíaco, dano aos vasos sangüíneos e aumento do risco de um ataque cardíaco, derrame ou acidente vascular cerebral, além de problemas renais e morte.
20 Demência: Deterioração irreversível e crônica das funções intelectuais de uma pessoa.
21 Acidente vascular cerebral: Conhecido popularmente como derrame cerebral, o acidente vascular cerebral (AVC) ou encefálico é uma doença que consiste na interrupção súbita do suprimento de sangue com oxigênio e nutrientes para o cérebro, lesando células nervosas, o que pode resultar em graves conseqüências, como inabilidade para falar ou mover partes do corpo. Há dois tipos de derrame, o isquêmico e o hemorrágico.
22 Sênior: 1. Que é o mais velho. 2. Diz-se de desportistas que já ganharam primeiros prêmios: um piloto sênior. 3. Diz-se de profissionais experientes que já exercem, há algum tempo, determinada atividade.
23 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
24 Fenotípicas: Referente a fenótipo, ou seja, à manifestação visível ou detectável de um genótipo. Características físicas, morfológicas e fisiológicas do organismo.
25 Incidentes: 1. Que incide, que sobrevém ou que tem caráter secundário; incidental. 2. Acontecimento imprevisível que modifica o desenrolar normal de uma ação. 3. Dificuldade passageira que não modifica o desenrolar de uma operação, de uma linha de conduta.
26 Fenoma: Conjunto de todos os fenótipos possíveis de um determinado genótipo.
27 Degeneração macular: A degeneração macular destrói gradualmente a visão central, afetando a mácula, parte do olho que permite enxergar detalhes finos necessários para realizar tarefas diárias tais como ler e dirigir. Existem duas formas - úmida e seca. Na forma úmida, há crescimento anormal de vasos sanguíneos no fundo do olho, podendo extravasar fluidos que prejudicam a visão central. Na forma seca, que é a mais comum e menos grave, há acúmulo de resíduos do metabolismo celular da retina, aliado a graus variáveis de atrofia do tecido retiniano, causando uma perda visual central, de progressão lenta, podendo dificultar a realização de algumas atividades como ler e escrever ou a identificação de traços de fisionomia.
28 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
29 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
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