Metabolômica: uma nova ferramenta para investigar a patogênese da degeneração macular relacionada à idade (AMDMetab)

A degeneração macular relacionada à idade (AMD) é a principal causa de cegueira em adultos nos países desenvolvidos e a terceira causa de cegueira global. É uma doença do envelhecimento ocular com enorme impacto na qualidade de vida diária. Clinicamente, a DMRI é uma doença progressiva, que evolui de estágios precoces para tardios - atrofia geográfica (GA) ou neovascularização de coróide (CNV). GA atualmente não tem tratamento e CNV requer várias injeções intravítreas caras. Pacientes com estágios avançados de DMRI representam um enorme fardo econômico para a sociedade, com enormes custos médicos e não médicos.

Prever a progressão é, portanto, de extrema importância. Está estabelecido que a progressão da DMRI tem natureza multifatorial, combinando fatores de risco fenotípicos e diversos ambientais e genéticos. Tentativas foram feitas para incluir os diferentes fatores de risco em modelos preditivos teóricos, no entanto, eles não são práticos no cenário clínico e falham em explicar as interações biológicas. Assim, na prática clínica atual, a predição de risco ainda está sendo avaliada em bases fenotípicas, não considerando a natureza multifatorial da DMRI.

Uma nova abordagem que pode permitir a integração de todos os fatores de interação da AMD é a metabolômica, a medição multiparamétrica simultânea de mudanças metabólicas em organismos vivos como resposta a perturbações (doença, dieta, ambiente, outros). O valor da metabolômica na pesquisa médica ficou claro por meio de vários estudos sobre câncer, doenças cardiovasculares e doença de Alzheimer (DA), esta última compartilhando caminhos comuns com a DMRI, bem como aumentando os investimentos nessa área. O metaboloma reflete os processos bioquímicos ocorridos, formando assim uma impressão digital do estado de saúde do organismo, em um determinado momento, que pode ser medida por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) e/ou espectrometria de massa (MS). O trabalho anterior da equipe de pesquisa mostrou que a metabolômica também pode ser uma ferramenta poderosa para estudar a DMRI, permitindo a identificação de perfis metabolômicos plasmáticos específicos na DMRI, que variam com os estágios de gravidade e são principalmente metabólitos lipídicos ligados às vias glicerofosfolipídicas e esfingolipídicas, como bem como purinas O estudo atual elucidará ainda mais o papel da metabolômica na compreensão da DMRI e também identificará potenciais biomarcadores biologicamente robustos que podem abordar o problema de prever a progressão. Os investigadores levantam a hipótese de que o perfil metabolômico plasmático e urinário de indivíduos que progridem ao longo de um período de cinco anos (progressores) é diferente daqueles que permanecem no mesmo estágio de gravidade da DMRI (não progressores). Com base em nossos dados preliminares, os pesquisadores levantam a hipótese de que um painel de metabólitos distinguirá esses dois grupos (progressores versus não progressores) e que isso consistirá principalmente de lipídios e aminoácidos.

Para atingir esses objetivos, serão recrutados indivíduos que participaram do estudo prospectivo anterior de nosso grupo sobre a metabolômica da DMRI. Os sujeitos elegíveis serão todos os que participaram do estudo IN654 (entre janeiro de 2015 e julho de 2016). Estes serão recordados e a progressão será avaliada fenotipicamente, definindo assim os grupos de progressores e não progressores de DMRI.

As assinaturas metabolômicas da progressão e doença da DMRI abrirão o caminho para a definição futura de biomarcadores metabólicos de progressão, que podem representar uma metodologia rápida, confiável e potencialmente acessível para a previsão da progressão. No geral, esta abordagem deve oferecer uma oportunidade para identificar novas ferramentas complementares valiosas para avaliação clínica de rotina. Isso permitirá intervenções médicas baseadas em estratégias preventivas para reduzir a progressão para estágios de cegueira, o que, em última análise, também reduzirá os custos sociais da DMRI.

Dados preliminares A equipe de pesquisa foi pioneira na aplicação da metabolômica ao estudo da DMRI em todos os estágios e, em 2015, a equipe AIBILI recrutou e coletou dados iniciais de um total de 295 indivíduos (242 pacientes com DMRI e 53 controles). Esta coorte de estudo será derivada dessa população de estudo.

Os pesquisadores publicaram extensivamente sobre a hipótese de que os perfis metabolômicos diferem entre os estágios da DMRI. O artigo mais recente, que inclui toda a população do estudo, meta-análises para combinar dados de diferentes coortes foi usado. Este artigo fornece evidências adicionais de que os pacientes com DMRI apresentam um perfil metabolômico plasmático alterado em comparação aos controles, e que esses perfis variam com a gravidade da doença. Os resultados revelaram que 28 metabólitos diferiram significativamente entre pacientes com DMRI versus controles (taxa de descoberta falsa (FDR) valor q: 4,1 x 10-2 - 1,8 x 10-5) e 67 entre os estágios da doença (valor q FDR: 4,5 x 10 -2 - 1,7 x 10-4). A análise da via mostrou enriquecimento significativo de glicerofosfolípide, purina, taurina e hipotaurina e metabolismo de nitrogênio (p-valor < 0,04).

Para avaliar o desempenho dos modelos considerando as informações do metabólito, foram feitas avaliações da curva operacional de recebimento (ROC). Ambos os modelos considerando alterações de metabólitos entre os estágios da doença (AUC = 0,815; IC de 95%: 0,771-0,860) e um modelo comparando pacientes com DMRI versus controles (AUC = 0,789; IC 95%: 0,738-0,840) superou (valor de p = 3,74 x 10-6 e valor de p = 2,07 x 10-4, respectivamente) um modelo mais clássico considerando apenas covariáveis ​​demográficas (AUC = 0,725; 95% CI: 0,671-0,779) Esta é uma evidência de que a metabolômica pode ser uma ferramenta útil para o estudo longitudinal da progressão da DMRI.

Desenho geral da pesquisa Cinco anos após o primeiro estudo metabolômico da DMRI, todos os participantes serão convidados a participar deste estudo.

Todos os participantes serão convidados a vir ao AIBILI para realizar os procedimentos do estudo, que incluem fotografias coloridas de fundo de olho (CFP), SD-OCT e varredura de fonte OCT (SS-OCT). Além disso, também serão convidados a responder um questionário de frequência alimentar validado (QFA)19 e um questionário sobre sua atividade física regular. Serão registradas comorbidades sistêmicas e medicamentos em uso. Amostras de sangue e urina serão coletadas para caracterização metabolômica. O teste funcional com microperimetria e adaptação ao escuro será oferecido como um procedimento de estudo opcional adicional.

Posteriormente, o CFP obtido será classificado. De acordo com os procedimentos de classificação do estudo IN654, todos os CFP serão padronizados usando um software desenvolvido por nosso grupo. Dois avaliadores independentes, mascarados para quaisquer outros dados, avaliarão o estadiamento da DMRI de todos os olhos, de acordo com a classificação AREDS.21 Cada olho do paciente será avaliado separadamente, e se for diferente, o olho mais avançado será considerado como classificação para aquele sujeito. A classificação do estudo IN654 realizado anteriormente será comparada. Progressores serão definidos como pacientes que: (i) foram originalmente classificados como DMRI precoce e, aos cinco anos, apresentam DMRI intermediária ou tardia; (ii) foram originalmente classificadas como AMD intermediária e estão cinco anos atrasadas. Os não progressores serão definidos como aqueles que permanecem no mesmo estágio de DMRI na visita de cinco anos.