Identificación de nuevos marcadores moleculares para la isquemia cerebral de pacientes con lesiones isquémicas menores y devastadoras

El accidente cerebrovascular isquémico es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los Estados Unidos. A pesar de un gran esfuerzo para mejorar los resultados de los pacientes con accidentes cerebrovasculares isquémicos, la falta de un modelo animal auténtico representativo de la isquemia cerebral en el hombre dificulta el estudio de los procesos patológicos implicados. Además, las diferencias sutiles pero significativas entre la biología de los modelos animales y la biología de los humanos dificultan la traducción de los resultados animales a los humanos.

El propósito de este estudio es utilizar un modelo iatrogénico de accidente cerebrovascular, es decir, aquellos accidentes cerebrovasculares causados ​​inadvertidamente por enrollamiento endovascular de aneurismas electivos, para estudiar la biología del accidente cerebrovascular en humanos. La evidencia clínica sugiere que el simple cateterismo de la vasculatura cerebral causa pequeños accidentes cerebrovasculares embólicos, por lo general clínicamente silenciosos. Estos trazos son evidentes en las resonancias magnéticas. Además, dado que el médico conoce el inicio de un procedimiento de intervención, por defecto conoce el momento de la lesión. Este modelo simple permite estudiar el accidente cerebrovascular en tiempo real con el conocimiento del momento de inicio. La evaluación por imágenes de resonancia magnética (IRM) permite al médico identificar el volumen del accidente cerebrovascular causado por la intervención. Como alternativa, los pacientes que acuden a la sala de urgencias con grandes infartos isquémicos proporcionan una población de control natural para este estudio. Estos pacientes presentan accidentes cerebrovasculares grandes, generalmente devastadores. En la mayoría de los casos se conoce el momento del inicio del déficit. Los investigadores proponen utilizar el modelo simple de isquemia de intervenciones endovasculares con los casos devastadores más obvios de accidente cerebrovascular isquémico que se presentan en la sala de emergencias para comprender mejor las vías moleculares involucradas en el accidente cerebrovascular.

Justificación: El análisis global de marcadores biológicos es un mecanismo establecido para estudiar procesos de enfermedades complejas. La introducción de la tecnología de micromatrices y el análisis de sistemas amplios ha mejorado la comprensión de varios procesos biológicos y de enfermedades. Esta revolución ha estado en curso desde principios de la década de 1990. La justificación para realizar estos estudios es aumentar la comprensión de los mecanismos básicos del accidente cerebrovascular en humanos. Como se mencionó anteriormente, no existe un modelo fidedigno de accidente cerebrovascular y el diseño experimental de los investigadores proporciona un modelo humano bastante simple para la isquemia cerebral.

El estudio requiere cuatro extracciones de sangre, cada una de 5 ml de volumen; las extracciones de sangre se cronometran con los tiempos normales de extracción de sangre que estos pacientes experimentarían y no colocan al paciente en ningún riesgo adicional.

Las muestras de sangre se analizarán de la siguiente manera: el ácido ribonucleico (ARN) total, incluida la fracción de microARN, y la proteína se aislarán y cuantificarán de las muestras de sangre. Los investigadores cargarán las muestras de ARN en matrices de microARN de Febit. El chip de miARN de Febit tiene todos los miARN humanos conocidos y las secuencias de estrellas de miARN de miRBase 14 de Sanger. Con esta plataforma, el ARN total se carga directamente en la matriz. No hay pasos de etiquetado o amplificación de ARN. A la hibridación de miARN en el chip le sigue un ensayo de extensión de cebador microfluídico. En este caso, solo la hibridación del miARN correcto con la sonda permite que el paso de extensión del cebador se lleve a cabo de manera eficiente, lo que otorga a la matriz una alta sensibilidad y especificidad. Además, los investigadores han creado micromatrices personalizadas, agregando varios controles adicionales. Nuestros complementos brindan información sobre la variabilidad en el aislamiento de ARN y son una señal adicional para la normalización de matrices. La fracción de proteína se analizará utilizando Quantibody Arrays de Ray Biotech. Se trata de conjuntos de anticuerpos que están diseñados para capturar especies de proteínas específicas (los investigadores se centrarán en aproximadamente 120 proteínas únicas) de forma totalmente cuantitativa. Estas matrices funcionan esencialmente como el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) tradicional, pero en un sustrato de portaobjetos de vidrio. Los ensayos ofrecen varias ventajas sobre los ELISA, incluido el requisito de cantidades muy bajas de entrada de muestra pero, quizás lo más importante, facilitan la investigación cuantitativa de cientos de proteínas a la vez y, por lo tanto, aceleran en gran medida la capacidad de buscar e identificar firmas basadas en proteínas. y/o biomarcadores. Los datos se analizarán estadísticamente utilizando las herramientas estadísticas que los investigadores de TGen y el Dr. Kalani consideren apropiadas en el momento del análisis de los datos. Dres. Kalani y Nakaji luego correlacionarán la identidad y la cantidad de marcadores moleculares identificados, su aparición temporal, concentración y desaparición con los datos clínicos recopilados.

Un neurorradiólogo realizará la evaluación e interpretación de las exploraciones de tomografía axial computarizada (TC)/IRM recopiladas durante la estadía del sujeto como paciente hospitalizado y las visitas ambulatorias. El neurorradiólogo estará registrando el tamaño y calibre de los vasos sanguíneos, buscando malformaciones, disecciones, aneurismas u otras anomalías.

Los investigadores también correlacionarán el nivel de los marcadores identificados con el desempeño del paciente al ser dado de alta del hospital y en el seguimiento de hasta dos años desde el alta, utilizando las puntuaciones de la Escala de Rankin Modificada y la Escala de Resultados de Glasgow (GOS). Como parte del seguimiento, el investigador evaluará el tiempo de regreso al trabajo (si corresponde), las quejas, los resultados del laboratorio de seguimiento (recuentos sanguíneos completos, estudios de coagulación, respuesta a los medicamentos antiplaquetarios, incluido el ensayo de resistencia a la aspirina y los ensayos p2yp12, y pruebas básicas). paneles metabólicos) e imágenes, y un historial y examen físico completo actualizado para identificar nuevas condiciones que pueden haber resultado post-isquemia. Esta información se recopilará en el momento del seguimiento con los neurocirujanos. Una vez hecho esto, si se identifica un microARN o proteína candidato, los investigadores compartirán los resultados (nuevamente de una manera que excluya cualquier información específica del paciente) con nuestros colaboradores (organizaciones asociadas al Departamento de Salud y Servicios Humanos, como los NIH).