Studio longitudinale di pazienti con cardiomiopatia cronica di Chagas in Brasile (Progetto SaMi_Trop) (SaMi-Trop)

STRATEGIA DI RICERCA

SIGNIFICATO

Il Centro di ricerca sulla medicina tropicale di San Paolo-Minas Gerais (SaMi-Trop) è costituito da una rete di scienziati che collaborano negli Stati di Minas Gerais e San Paolo, istituita allo scopo di sviluppare e condurre progetti di ricerca sulle malattie infettive trascurate in Brasile , con un focus iniziale sul biomarcatore, la scoperta e la convalida della malattia di Chagas. Il SaMi-Trop rappresenta una sfida importante per la ricerca focalizzata sulle malattie trascurate, con conoscenze che possono essere applicate nell'assistenza sanitaria primaria.

La cardiomiopatia cronica di Chagas (CCC) è la manifestazione clinica più importante della malattia di Chagas (ChD), che alla fine colpisce circa il 20-30% di coloro che si trovano nella fase cronica della malattia. Il CCC comprende una vasta gamma di manifestazioni, tra cui insufficienza cardiaca, aritmie, blocchi cardiaci, morte improvvisa, tromboembolia e ictus [1]. La presentazione clinica tipicamente varia ampiamente a seconda del grado di danno miocardico e la maggior parte dei pazienti presenta una forma lieve di cardiopatia, spesso caratterizzata solo dalla presenza di anomalie asintomatiche all'ECG o ad altri esami complementari [2]. Tuttavia, quando si manifestano scompenso cardiaco e/o gravi aritmie, la prognosi è infausta, con tassi di mortalità elevati e prematuri, tipicamente nei pazienti maschi adulti,1 ma anche negli anziani [3]. Infatti, rispetto ai pazienti con cardiomiopatia idiopatica, i pazienti con CCC hanno una sopravvivenza inferiore, indipendentemente da altri parametri clinici ed ecocardiografici [4].

Pertanto, il decorso clinico della cardiopatia di Chagas è variabile e l'identificazione dei pazienti a rischio di CCC progressivo e di morte rimane una sfida. Diversi studi longitudinali condotti su pazienti in fase cronica di ChD hanno dimostrato che molte caratteristiche individuali predicono una prognosi sfavorevole. Questo argomento è stato rivisto sistematicamente alcuni anni fa e ha concluso che la maggior parte degli studi era descritta in modo insufficiente e/o mancava di standard minimi nel riportare i risultati. I risultati sono stati alquanto incoerenti in diversi studi e la migliore combinazione di variabili cliniche e di laboratorio predittive di mortalità non è stata ancora stabilita [5].

Un punteggio potenzialmente utile per prevedere la morte è stato sviluppato per consentire la stratificazione del rischio nella cardiopatia di Chagas [6]. Sono stati identificati sei fattori prognostici indipendenti e a ciascuno è stato assegnato un numero di punti: classe New York Heart Association III o IV (5 punti), evidenza di cardiomegalia alla radiografia (5 punti), disfunzione sistolica del ventricolo sinistro all'ecocardiografia (3 punti), tachicardia ventricolare non sostenuta su monitoraggio Holter 24 ore o test da sforzo (3 punti), bassa tensione QRS su elettrocardiografia (2 punti) e sesso maschile (2 punti) [6. I pazienti sono stati classificati in tre gruppi di rischio in base al punteggio finale: rischio basso (da 0 a 6 punti), rischio intermedio (da 7 a 11 punti) e rischio alto (da 12 a 20 punti). Nello studio originale, i tassi di mortalità a 5 anni per questi tre gruppi erano rispettivamente del 2%, 18% e 63%.6 Sebbene il punteggio sia stato validato con successo in coorti indipendenti, [6,7] possono sorgere alcuni problemi importanti. La derivazione del punteggio è complessa e non è facile calcolarla durante il consulto medico. Per essere calcolato, il paziente deve essere sottoposto a diversi esami e procedure, tra cui esame clinico, ECG, radiografia del torace, ecocardiogramma e monitoraggio Holter o test da sforzo. La maggior parte di questi test non è disponibile nelle aree rurali, dove vive la maggior parte dei pazienti con ChD.

Un punteggio semplice, basato su test ampiamente disponibili ea basso costo, che potrebbe stratificare il rischio di morte senza calcoli complessi, potrebbe essere utile nell'ambito delle cure primarie, dove gli ecocardiogrammi e il monitoraggio Holter non sono ampiamente disponibili. Le variabili facilmente ottenibili, come le caratteristiche cliniche, i livelli di BNP e le misurazioni dell'ECG, sono buoni candidati come biomarcatori per lo sviluppo di una nuova semplice regola predittiva. Inoltre, nuovi biomarcatori nel sangue, correlati principalmente all'infiammazione e alla risposta immunitaria, come il TNF-alfa, le molecole di adesione e altre citochine, potrebbero essere considerati potenti fattori prognostici e potrebbero essere utili in futuro per un ulteriore miglioramento della stratificazione del rischio nella CCC.

METODO

Progetto

Studio di coorte aperto prospettico non concomitante, con follow-up minimo di due anni (basale e 24 mesi).

Risultato

Primario: morte Secondario: ricovero per patologie cardiache; nuove anomalie ECG

Popolazione di studio

I partecipanti saranno selezionati tra i pazienti valutati dal Tele Minas Saude (TMS), il Tele Health System statale. Poiché il TeleHealth System sta attualmente agendo a sostegno del sistema di cure primarie, questi pazienti sono sotto la cura dei medici di base della Health Family Strategy, un programma pubblico di cure primarie che ha un'elevata copertura nello stato di Minas Gerais.

I criteri di inclusione devono essere un cliente del TMS TeleHealth System, avere >18 anni, avere una storia positiva per infezione da T cruzi o malattia di Chagas, avere un ECG anormale e acconsentire a partecipare al programma di ricerca.

I criteri di esclusione includono la gravidanza o l'allattamento al seno e qualsiasi condizione grave con prognosi infausta che indichi un'aspettativa di vita inferiore a due anni.

Dimensione del campione per l'accantonamento del paziente

Considerando il numero minimo di eventi per variabile accettabile in un'analisi di regressione dei rischi proporzionali di 10 eventi per variabile,8 e il numero massimo di variabili studiate di dieci, il numero di eventi sarebbe 100 nell'intero studio. Poiché il modello di previsione deve essere sviluppato e validato e l'intero campione sarà diviso in due, il numero di eventi dovrebbe essere 200. Per un periodo di follow-up di 2 anni e un tasso di mortalità annuale del 5% in CCC (10% in 2 anni), la dimensione del campione calcolata è di 2.000 soggetti.

Poiché il sistema TMS Telehealth esegue 25.000 ECG al mese (300.000 all'anno), le anomalie ECG tipiche del CCC si osservano nel 5% di questi esami (1.250) e si prevede che il 10% di questi pazienti verrebbe reclutato e accetterebbe di partecipare a questo programma di ricerca, la dimensione del campione calcolata di 2.000 pazienti sarà reclutata in un periodo di maturazione di 16 mesi.

Seguito

Il follow-up sarà condotto su base annuale, con interviste standardizzate e nuovi esami ECG eseguiti dopo due anni dal basale. L'accertamento dello stato vitale e del ricovero avverrà anche mediante collegamento della banca dati dello studio con le banche dati di mortalità e ricoveri del Ministero della Salute.

Reclutamento, valutazione iniziale e misurazioni

I pazienti saranno reclutati tra quelli che frequentano regolarmente il servizio pubblico di assistenza primaria dello Stato di Minas Gerais nei luoghi serviti dal sistema di telemedicina TMS. Questo sistema fornisce servizi di teleconsulto ed elettrocardiogramma (TeleECG), compresa l'interpretazione di tutti gli ECG da parte di un cardiologo dell'Ospedale Universitario. Un semplice modulo standardizzato viene compilato prima della trasmissione dei dati ECG all'ospedale universitario e alla domanda "Sai se hai la malattia di Chagas?" sarà aggiunto a questo questionario. Saranno selezionati coloro che rispondono sì a questa domanda e hanno un ECG anormale. Sarà programmata una seconda visita dei pazienti selezionati per l'esecuzione di un breve questionario (compresa la valutazione della classe funzionale) e per il prelievo di campioni di sangue. I campioni di sangue verranno inviati a un laboratorio centrale per la sierologia di T. cruzi e le misurazioni del BNP, che verranno eseguite con tecniche standard. Altri campioni di sangue, compreso il plasma per gli studi su proteine ​​e anticorpi e lisati di sangue intero stabilizzati per T cruzi PCR (reazione a catena della polimerasi), DNA, saranno conservati a -80 ° C per consentire test in lotti per altri biomarcatori.

Servizi di elettrocardiogramma (TeleECG)

L'ECG eseguito nel comune di provenienza dei pazienti sarà inviato per essere valutato dagli specialisti del Sistema Telesanitario TMS. Le attività di Telecardiologia sono state sviluppate utilizzando un elettrocardiografo digitale installato nei Comuni, presso le Unità Sanitarie di Base del Sistema Sanitario Pubblico. L'esame veniva sempre eseguito su richiesta di un medico. L'ECG verrà inviato utilizzando il software di comunicazione sviluppato dal sistema di telemedicina TMS e sarà analizzato da un cardiologo di turno. Il rapporto sarà inviato alla struttura di cure primarie e i tracciati ECG saranno trasferiti al centro di lettura ECG. In questo ECG Reading Center, un software sviluppato dal Prof. Peter Mac Farlane, dell'Università di Glasgow, analizzerà e codificherà l'ECG (secondo il Minnesota Code) e lo confronterà con l'ECG precedente, secondo un algoritmo validato [9]. Tutti i codici anomali saranno esaminati da un cardiologo esperto.

Analisi dei dati

Verranno condotte l'analisi del rapporto di mortalità standardizzato (SMR) e un'analisi di sopravvivenza. Il risultato la morte è la morte. Inoltre, verrà eseguita un'analisi di sopravvivenza considerando gli esiti secondari - ospedalizzazione per condizioni cardiache e nuove anomalie dell'ECG. Lo sviluppo e la validazione del modello prognostico seguiranno le attuali raccomandazioni, compresa la divisione del campione in campione di derivazione e validazione, e l'uso di metodi moderni per valutare le prestazioni del modello [10,11]. Inoltre, verrà eseguita un'analisi spaziale descrittiva utilizzando la distribuzione geografica per l'SMR e un modello spaziale bayesiano per dati di piccole aree.

Innovazione

Al di là della rilevanza dell'obiettivo principale di questo studio, presenta molti aspetti unici e innovativi, relativi all'uso delle conoscenze e delle infrastrutture sviluppate per altri progetti condotti dal nostro gruppo di ricerca:

1. La possibilità di testare nuovi biomarcatori rilevati in altri rami di questo studio o nello studio sulla malattia di Chagas REDS-II/III sponsorizzato da NIH.
2. L'utilizzo dell'infrastruttura e della logistica del programma TMS, un sistema di telemedicina statale coordinato dall'ospedale universitario nello stato brasiliano di Minas Gerais
3. L'uso della metodologia di collegamento tra i nostri database e i database amministrativi e di mortalità del Ministero della Salute per integrare il follow-up dei pazienti selezionati
4. Un sistema di codifica standardizzato degli ECG, utilizzando le strutture del Centro di lettura ECG dello studio longitudinale a lungo termine sulla salute di 15.000 dipendenti pubblici adulti delle università brasiliane (ELSA-Brasile).

Nuovi biomarcatori ChD ha una fisiopatologia complessa e molti processi immunologici, infiammatori, autonomici e microvascolari hanno un ruolo nello sviluppo o nella progressione della malattia [12]. I ricercatori hanno descritto livelli aumentati di proteina infiammatoria dei macrofagi (MIP-1alfa) e fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-alfa) nei pazienti con ChD, [13-15] e che quei pazienti con forme più gravi hanno livelli più elevati [13] . Recentemente, nello studio ChD (REDS-II), sono stati studiati 600 pazienti ChD e 500 controlli alla ricerca di biomarcatori correlati alla malattia e al CCC. In un'analisi preliminare, diversi biomarcatori tra cui troponina ad alta sensibilità, mioglobina, molecola di adesione cellulare vascolare solubile 1 (sVCAM-1), molecola di adesione cellulare intracellulare solubile (sICAM) e mieloperossidasi hanno mostrato modelli anormali nei donatori sieropositivi e parassitari di T cruzi e nei pazienti con CCC. Questi e altri biomarcatori, compresi quelli identificati nell'analisi del trascrittoma, sono candidati per essere studiati nell'intera coorte di 2.000 pazienti CCC nel programma TMS o, in alternativa, utilizzando il disegno caso-controllo nidificato.

Programma Tele Minas Saude (TMS), un sistema di teleassistenza pubblico a livello statale

Il programma TMS è una partnership tra il Minas Gerais State Health Department e l'Agenzia Statale per la Ricerca (FAPEMIG) con sei università pubbliche del Minas Gerais: Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Universidade Estadual de Montes Claros (UNIMONTES), Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) e Universidade Federal de Uberlândia (UFU), che formano la rete di teleassistenza del Minas Gerais. Creato da un progetto pilota di telemedicina in cardiologia (2006), successivamente esteso ad altre specialità e villaggi e trasformato in servizio permanente di telemedicina, sovvenzionato dal governo statale nel 2009 [16-18].

L'obiettivo è quello di sostenere i progetti infrastrutturali della sanità pubblica statale, inizialmente attivati ​​a supporto dei Primary Health Care e dei Family Health Team [16]. In quella fase, aveva come obiettivo principale quello di assistere i professionisti nel loro lavoro quotidiano per migliorare l'accesso ai servizi specializzati, riducendo e qualificando i rinvii dei pazienti alle cure secondarie e terziarie. Le principali attività offerte sono a) incarico di teleconsulto offline nelle varie specialità mediche, infermieristica, odontoiatria, fisioterapia, psicologia, farmacia e nutrizione, b) incarico in telecardiologia per analizzare elettrocardiogrammi (ECG) e fornire teleconsulti online per casi clinici critici c) tecnico supporto online e offline, d) formazione permanente attraverso workshop e formazione ed e) monitoraggio continuo del funzionamento del sistema nei comuni.

Finora, il programma è stato implementato in 608 comuni dello stato corrispondenti a 732 siti di telemedicina. Le unità di cure primarie nei villaggi erano dotate di computer, elettrocardiografo, stampante digitale e fotocamera digitale. Le università sono state dotate di postazioni di lavoro e apparecchiature di videoconferenza. Dal 2006 sono stati effettuati oltre 20.000 teleconsulti e 600.000 ECG analizzati da esperti. Queste attività di telemedicina hanno impedito lo spostamento dei pazienti nel 78% dei casi [16].

Collegamento delle banche dati Il Sistema Sanitario Brasiliano è caratterizzato dalla coesistenza di un sistema sanitario pubblico universale (70-80% di copertura) e di una rete privata integrativa. I dati sulla mortalità di tutti i brasiliani e dei ricoveri nel sistema sanitario pubblico sono archiviati in grandi database di proprietà e gestiti dal Ministero della Salute. I ricercatori hanno sviluppato una metodologia per la ricerca in questi database di argomenti specifici utilizzando metodi di collegamento probabilistici. La strategia probabilistica che abbiamo sviluppato ha un'elevata accuratezza, con una sensibilità del 90,6% e una specificità del 100% [19]. Questo metodo verrà utilizzato in modo complementare al follow-up diretto.

ECG Reading Centre L'interpretazione dell'ECG è soggetta a una sostanziale variabilità intra- e inter-osservatore. Per superare questo problema, 50 anni fa è stato sviluppato un codice ECG standardizzato 20 ed è stato ampiamente utilizzato negli studi epidemiologici. La classificazione visiva dell'ECG utilizzando il codice Minnesota, tuttavia, richiede molto tempo. I ricercatori hanno creato un Centro di lettura ECG per lo studio Elsa, uno studio di coorte longitudinale di 10 anni su 15.000 dipendenti pubblici delle università brasiliane. Per questo ECG Reading Center, è stato installato un software sviluppato dal Prof. Peter MacFarlane, dell'Università di Glasgow, che analizza, codifica e confronta l'ECG con tracciati precedenti, secondo un algoritmo validato [9]. Questo sistema sarà utilizzato nel presente progetto.

Studi preliminari

Valore diagnostico e prognostico del BNP Nel 2002, i ricercatori hanno descritto, in uno studio pubblicato da The Lancet, che i livelli ematici di BNP sono inversamente correlati alla frazione di eiezione sistolica del ventricolo sinistro (LV), l'indice più utilizzato della funzione LV in ChD [21 ]. Nei pazienti con ECG anomalo e/o radiografia del torace, l'elevazione del BNP aveva un valore predittivo positivo dell'80% e un valore predittivo negativo del 97% per il rilevamento di pazienti con frazione di eiezione ventricolare sinistra depressa [21]. Questi risultati sono stati confermati negli anni successivi da numerosi altri studi del nostro gruppo di ricerca [22-26]. Una strategia diagnostica comprendente ECG e BNP ha dato risultati migliori rispetto all'approccio classico con ECG e radiografia del torace [24]. Inoltre, il BNP era anche un marker di aritmia ventricolare [26] e disfunzione diastolica [22,27].

Più recentemente, è stato descritto che i livelli di BNP erano forti predittori del rischio di morte [28] e in una coorte di 1.398 anziani residenti della città di Bambuí, nello stato di Minas Gerais, Brasile [28]. L'hazard ratio per la morte era 1,27 per ogni unità di livello di BNP log-trasformato (intervallo di confidenza al 95% (CI: 1,11, 1,45) tra le persone infette, indipendentemente da fattori potenzialmente confondenti. Le persone infette con livelli basali di BNP nel quartile superiore avevano un rischio di morte doppio rispetto alle persone nel quartile inferiore (rapporto di rischio = 2,07, IC 95%: 1,29, 3,32). Nella stessa popolazione, è stato riscontrato che il BNP da solo o in associazione con la fibrillazione atriale aveva un valore prognostico per la mortalità per ictus negli anziani con infezione cronica da T. cruzi [29].

Misure elettrocardiografiche e modelli prognostici L'ECG è l'esame singolo più importante nel CCC. Numerosi studi epidemiologici hanno dimostrato che i pazienti con un ECG normale hanno un'ottima sopravvivenza a medio termine [30,31]. Maggiore è il numero e la gravità delle alterazioni ECG registrate in uno stesso tracciato, più avanzato è il danno miocardico e peggiore dovrebbe essere la prognosi [12]. Abbiamo dimostrato che la durata del QRS è moderatamente correlata con la frazione di eiezione del ventricolo sinistro [32] e che, durante il follow-up di questi pazienti, l'aumento della durata del complesso QRS e la comparsa di nuove alterazioni elettrocardiografiche possono aiutare a identificare pazienti con una diminuzione significativa (del 5% o più) della frazione di eiezione del ventricolo sinistro [33].

Sulla base del ben noto valore prognostico della frazione di eiezione del ventricolo sinistro e della presenza di tachicardia ventricolare, [5] è stato proposto un approccio alternativo al ben consolidato punteggio di Rassi, [34,35] considerando solo tre fattori di rischio: frazione di eiezione ventricolare sinistra < 50%, tachicardia ventricolare allo stress test o al monitoraggio Holter e QRS > 133 ms all'ECG (o QRS filtrato > 150 ms all'ECG con media del segnale).34,35 Il gruppo a basso rischio ha zero o un fattore di rischio (mortalità a 5 anni: 1%), rischio intermedio, due fattori (mortalità del 20%) e rischio alto, tutti e tre i fattori (mortalità del 50%). Questo punteggio prognostico semplificato ha avuto un'eccellente prestazione nel predire la morte in uno studio con 74 mesi di follow-up (c statistica 0,92) e può essere un'interessante alternativa al punteggio stabilito a sei fattori.

Più recentemente, i ricercatori hanno dimostrato che la variabilità dell'ampiezza dell'onda T (TWV), una sofisticata misura della variabilità della ripolarizzazione derivata dall'ECG, è indipendentemente correlata al rischio di morte in ChD [36]. Hanno anche studiato il valore prognostico di diverse nuove misure ecocardiografiche [37-39] che potrebbero essere di rilevanza fisiopatologica e clinica, ma non possono essere utilizzate per i pazienti ambulatoriali nell'area rurale.

Curve di Kaplan-Meier che dimostrano la mortalità nei pazienti con malattia di Chagas Classificati in base alla presenza prolungata di QRS > 133 ms all'ECG; Classificato in base a un punteggio di rischio in cui ciascuno dei seguenti fattori vale un punto: tachicardia ventricolare allo stress test o al monitoraggio Holter, frazione di eiezione ventricolare sinistra < 0,50, QRS > 133 ms all'ECG. Il gruppo a basso rischio ha zero o uno fattori di rischio, rischio intermedio, due fattori e rischio alto, tutti e tre i fattori.

Riassumendo, sebbene noi e altri ricercatori abbiamo ampiamente studiato i marcatori prognostici nella malattia di Chagas e nel CCC, non esiste un modello prognostico definito, semplice ea basso costo disponibile da utilizzare nell'ambito delle cure primarie. I livelli standard di ECG e BNP sono buoni candidati da selezionare in questo modello predittivo semplificato.