Imagens da retina podem prever o risco de doenças oculares e sistêmicas
Combinando imagens da retina, 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 retina e o aumento do risco de desenvolver doenças oculares, cardíacas, pulmonares, metabólicas e neuropsiquiátricas, e identificaram genes associados à espessura das camadas da retina.
As descobertas foram publicadas na revista Science Translational Medicine.
Entre as muitas doenças, cada desvio padrão das camadas mais finas dos segmentos dos fotorreceptores foi significativamente associado a riscos de:
- Insuficiência cardíaca congestiva não hipertensiva: HR 1,25 (IC 95% 1,12-1,39)
- Obstrução crônica das vias aéreas incidente: HR 1,31 (IC 95% 1,24-1,38)
- Infarto do miocárdio: HR 1,17 (IC 95% 1,10-1,25)
- Enfisema: HR 1,47 (IC 95% 1,30-1,65)
Notavelmente, aqueles com esclerose múltipla prevalente existente tinham camadas do complexo de células ganglionares significativamente mais finas (β = -1,12, IC 95% -1,37 a -0,87), assim como aqueles com lesão hepática alcoólica (β = -0,68, IC 95% -0,98 a -0,38).
Após ajustes para vários fatores de confusão, segmentos dos fotorreceptores mais finos no início do estudo foram associados à mortalidade 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 células ganglionares no início do estudo (HR 1,12, IC 95% 1,07-1,18).
“Mostramos que as imagens da retina 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 retina de alguém, que ele corre alto risco de desenvolver glaucoma 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 olho, a retina é fácil de visualizar e gerar imagens de forma não invasiva, e os exames de imagem da retina 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.
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As descobertas não provam definitivamente que existe uma conexão direta entre as camadas mais finas da retina 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 saúde da retina e a saúde sistêmica, um tópico que os cientistas têm tentado compreender melhor.
Estudos anteriores mostraram ligações entre a saúde da retina e condições de saúde, como envelhecimento, doenças cardiometabólicas, como diabetes e hipertensão, e doenças neurológicas, como demência, acidente vascular cerebral e esclerose múltipla.
“Percebemos recentemente que podemos obter muito mais informações das imagens da retina do que pensávamos ser possível”, disse a autora sênior Nazlee Zebardast, professora assistente de oftalmologia da HMS e diretora de imagens de glaucoma 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 saúde da retina e o risco de doenças, e para identificar genes associados à saúde da retina, os pesquisadores analisaram dados de 44.823 participantes do UK Biobank que foram submetidos a tomografia de coerência óptica (TCO) da retina, genotipagem e medições iniciais de saúde 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 saúde geral da retina, este estudo aprofundou-se no papel das diferentes camadas celulares que constituem a retina.
“Cada camada da retina é composta por diferentes tipos de células 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 saúde da retina, que poderiam ser aproveitadas para desenvolver terapias futuras, dizem os pesquisadores. Ao todo, a equipe identificou 259 loci genéticos associados à espessura da retina.
Um insight deste trabalho é a descoberta de que múltiplas condições sistêmicas de saúde, incluindo problemas cardíacos, metabólicos, pulmonares e renais, estão ligadas ao adelgaçamento dos segmentos dos fotorreceptores da retina, 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 retina humana é um tecido multicamadas que oferece uma janela única para a saúde sistêmica. A tomografia de coerência óptica (TCO) é amplamente utilizada em cuidados oftalmológicos e permite a captura rápida e não invasiva da anatomia da retina com detalhes extraordinários.
Neste estudo, realizou-se análises genotípicas e fenotípicas 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 incidentes (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 fenoma e todo o genoma para identificar possíveis ligações causais entre as espessuras das camadas retinianas e as condições oculares e sistêmicas.
Associações independentes com mortalidade incidente foram detectadas para segmentos dos fotorreceptores (SFs) mais finos e, separadamente, camadas do complexo de células ganglionares.
Associações fenotípicas 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 retina com glaucoma, SF mais fino com degeneração macular 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.
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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.