Acrilamida e resultados de saúde

Objetivos específicos Avaliar a relação entre a exposição alimentar à acrilamida, medida através de biomarcadores validados (ou seja, adutos de hemoglobina acrilamida e glicidamida) e o risco de demência, incluindo doença de Alzheimer (n=700 casos) - Objetivo 1; Doença de Parkinson (n =190 casos) - Objectivo 2 e enfarte do miocárdio (n= 390 casos) - Objectivo 3 em duas coortes suecas de base populacional, The Cohort of 60-year-olds (60YO) e The Swedish Mammography Cohort ( SMC) empregando um desenho de coorte de caso.

Além disso, as assinaturas OMICS afetadas pela exposição (principalmente proteínas e metabolómica) serão utilizadas para explorar vias moleculares potencialmente subjacentes ao desenvolvimento de doenças e para apoiar a plausibilidade biológica. Os biomarcadores metabólicos e proteicos relacionados à acrilamida serão avaliados em relação ao risco das doenças sob investigação (apenas SMC) - Objetivo 4

Desenho do estudo: O projeto será baseado em duas coortes populacionais relativamente grandes, a Coorte de 60 anos (60YO) e a Coorte Sueca de Mamografia (SMC). Ambas as coortes estão bem estabelecidas na Suécia. Devido ao alto custo das medições de biomarcadores de acrilamida, usaremos um desenho de caso-coorte. A amostra total estimada da coorte de casos consistirá de aproximadamente 1.740 participantes. Duas subcoortes serão selecionadas aleatoriamente das coortes completas (n = 442, cerca de 5% da população de base em 1997-1999, para 60 anos, e 2003-2009, para SMC). Serão incluídos todos os casos de cada uma das doenças sob investigação (ou seja, demência, incluindo Alzheimer, doença de Parkinson e enfarte do miocárdio) que ocorram fora das subcoortes. O desenho caso-coorte tem algumas vantagens em comparação com o desenho caso-controle aninhado. Em particular, a subcoorte pode ser reutilizada para estimar taxas ou riscos num quadro de tempo até ao evento23. Os casos incluirão participantes livres de qualquer diagnóstico de cada uma das doenças investigadas no momento da amostragem. Os casos incidentes das doenças sob investigação serão identificados através da vinculação ao Cadastro Nacional de Pacientes e ao Registro de Causas de Morte até o final do acompanhamento (2022 para ambas as coortes). Os casos incidentes de demência e doença de Alzheimer também serão recuperados através da ligação ao registo sueco de perturbações cognitivas/demência (SveDem). A integração deste registo de qualidade melhorará a sensibilidade do diagnóstico de demência, que se revelou baixa quando detectada apenas no Registo Nacional de Doentes e no Registo de Causas de Morte. O cálculo do poder estatístico (%) com base nos casos incidentes esperados (n) para cada uma das doenças sob investigação e nas Razões de Risco (HR) assumidas é o seguinte:

casos esperados: Infarto do miocárdio: n=390; Demência (incluindo doença de Alzheimer) n=710 e doença de Parkinson n= 192

Cálculo de potência:

HR 1,25: IM: 50%, Demência: 60% e Parkinson: 34% HR 1,50: IM 90%, Demência: 95%, Parkinson: 70% HR: 1,75: IM 99%, Demência: 100% e Parkinson 91%

Informações detalhadas sobre o 60YO e o SMC são fornecidas aqui:

https://ki-se.proxy.kib.ki.se/en/imm/the-cohort-of-60-year-olds; https://www.simpler4health.se/.

Exposições: Biomarcadores de acrilamida medidos no sangue, ou seja, adutos de acrilamida e hemoglobina glicidamida. Amostras de sangue total (aproximadamente n = 1.740) serão coletadas (0,5 ml) de amostras armazenadas em freezer a -80°C no biobanco da Universidade de Uppsala, para o SMC, e no biobanco Karolinska Institutet (KI), para o 60YO, e enviadas para um laboratório certificado em Estocolmo. A avaliação será realizada com método validado no laboratório de Törnqvist. Resumidamente, os adutos de hemoglobina de acrilamida e glicidamida à valina N-terminal (AA-val e Gly-val, respectivamente) serão medidos no sangue por métodos baseados em LC-MS, representando a exposição durante a vida útil do eritrócito. O status do caso/controle das amostras será desconhecido durante a análise. O lote de laboratório será ajustado em todas as análises. Cada um dos dois biomarcadores de acrilamida será modelado como contínuo (por incremento de 10 pmol/g) e em categorias (tercis ou quartis) para avaliar potencial resposta à dose não linear.

Definição do resultado: Casos incidentes de demência (incluindo doença de Alzheimer), doença de Parkinson e enfarte do miocárdio. Com base na Classificação Internacional de Doenças versão 10 (CID10), os diagnósticos incluídos são os seguintes:

Distúrbios neurodegenerativos

• Demência (na doença de Alzheimer, vascular, relacionada a outras doenças, não especificada), incluindo doença de Alzheimer, outras doenças especificadas (incluindo corpos de Lewis) e doenças neurodegenerativas não especificadas: F00-F03, G30, G31.8, G31.9
• Doença de Parkinson:G20

Doença cardiovascular Infarto do miocárdio:I21

Dados metabolômicos e proteômicos: Marcadores de metabólitos e proteínas já estão disponíveis na amostra SMC. Espectrometria de massa com cromatografia líquida não direcionada em grande escala e painéis OLINK (Proseek Multiplex CVD II, CVD III e Metabolism) foram empregados para obter esses dados a partir de amostras de sangue coletadas no início do estudo. Para informações detalhadas sobre a metodologia e o processo analítico, consulte pesquisas publicadas anteriormente26,27. Um total de aproximadamente 10.000 metabólitos e 250 proteínas estarão disponíveis para todos os indivíduos selecionados para a amostra de coorte de casos (aproximadamente n=900).

Plano de tempo e implementação O projeto terá a duração de quatro anos (janeiro de 2024 a dezembro de 2026).

Análise de dados e estatística Projeto I: adutos de hemoglobina acrilamida e glicidamida em relação ao risco de doenças neurodegenerativas e cardiovasculares.

Modelos de regressão ponderada por riscos proporcionais de Cox serão empregados para estimar taxas de risco e intervalos de confiança (IC) de 95% para cada um dos resultados de saúde sob investigação em relação aos biomarcadores de acrilamida e glicidamida, respectivamente, com acompanhamento a partir da data da medição do biomarcador de acrilamida até 31 de dezembro de 2022. Será aplicada abordagem de verossimilhança ponderada usando pesos de Borg II28. O método ponderado permitirá fazer inferências sobre a coorte completa28. Os modelos serão ajustados considerando diversas covariáveis ​​como sexo (apenas para 60 anos), idade (apenas para SMC), escolaridade, atividade física, tabagismo, consumo de álcool, índice de massa corporal, fatores dietéticos e outros fatores de confusão importantes recuperados a priori da literatura. A análise será realizada separadamente nas duas coortes. Em seguida, os resultados serão combinados considerando a possível heterogeneidade entre coortes utilizando modelos de efeitos aleatórios. A análise principal será repetida separadamente em fumantes e não fumantes. Os fumadores têm níveis três a quatro vezes mais elevados de acrilamida em comparação com os não fumadores. A realização desta análise separadamente é importante para distinguir melhor os riscos associados às diferentes fontes de exposição à acrilamida, especificamente da dieta versus tabagismo. Como a acrilamida pode perturbar os níveis hormonais, o estado da menopausa também será considerado na análise. Para investigar a forma da possível relação entre os biomarcadores de acrilamida e as doenças consideradas, também modelaremos cada uma das associações com splines cúbicas restritas multivariadas. Supondo que o verdadeiro hazard ratio (HR) seja 1,5 e com nível de significância α =0,05, ao utilizar 5% da coorte total, teremos ≥90% de poder estatístico para análises envolvendo demência e infarto do miocárdio e 70% para Parkinson doença. Se o verdadeiro HR for ≤1,25, o poder estatístico diminuirá e a análise relacionada com a doença de Parkinson poderá ser insuficiente se não for combinada com demência, incluindo a doença de Alzheimer. Os ajustes multivariáveis, bem como o emprego de exposições em categorias, podem reduzir um pouco o poder.

Além disso, também avaliaremos a associação entre fatores dietéticos e níveis de acrilamida (Subprojeto), aproveitando as informações dietéticas longitudinais presentes no SMC. Modelos de regressão quantílica multiajustados serão empregados para modelar mudanças na dieta durante 1989-1990, 1997, 2009 em relação aos níveis de acrilamida no sangue. Alimentos que podem conter alto teor de acrilamida têm sido investigados, porém será importante esclarecer quais determinantes/padrão alimentar podem ser relevantes na associação com os níveis de acrilamida.

Projeto II: associações entre adutos de hemoglobina de acrilamida e dados OMICS (Fase I) e metabólitos/proteínas relacionados e incidência de infarto neurodegenerativo e do miocárdio (Fase II).

A análise proposta será realizada apenas no SMC. O tamanho da amostra esperado para esta análise será em torno de n=900, dos quais n=236 para a subamostra en=420 casos para doença neurodegenerativa en=160 casos para infarto do miocárdio.

Fase I: análise de mínimos quadrados parciais adaptada para dados OMICS em larga escala para minimizar associações falso-positivas, seguida por análise de correlação parcial de Spearman ajustada para covariáveis ​​será usada para investigar a associação entre dados OMICS e biomarcadores de acrilamida e glicidamida29. Fase II: Cada uma das proteínas e metabólitos identificados na Fase I será então modelada como variáveis ​​independentes em relação ao risco de cada uma das doenças sob investigação, usando modelos de regressão ponderados por riscos proporcionais de Cox multi-ajustados, contabilizando múltiplas correções de testes. Para facilitar a interpretação, proteínas e metabólitos significativos serão então plotados com sua correlação com cada um dos biomarcadores sanguíneos da acrilamida e das doenças sob investigação.