L’autofluorescència cutània en el diagnòstic de risc cardiovascular i diabètic en diverses poblacions humanes (Biofísica mediterrània, 38/2017)

El passat mes de novembre, amb motiu d’una recerca de Chilelli et al. sobre extractes vegetals parlàvem dels productes de glucosilació avançada (AGE en l’acrònim anglès) com a indicadors d’estrès oxidatiu. En aquella recerca, Chilelli et al. mesuraven els nivells en sang i orina dels AGE i del receptor soluble d’AGE (sRAGE). Si la glucosilació enzimàtica és un element d’enorme rellevància en la modificació post-traduccional de proteïnes, particularment en proteïnes de superfície cèl·lular, la glucosilació no-enzimàtica no té el mateix caràcter específic. Consisteix, però, en el mateix, la unió covalent d’un monosacàrid (glucosa, fructosa) a una molècula proteica o lipídica. Aquestes reaccions ja foren descrites per Louis-Camille Maillard en el 1912 en els seus estudis sobre síntesi proteica, i hom comprovà la seva rellevància en rebosteria. Però, a més d’aquesta glucosilació exògena hi ha una glucosilació endògena, que era la que volien seguir Chilelli et al. Nivells elevats de glucosilació endògena s’associen a un major risc de patir diabetis mellitus i malalties cardiovasculars. Els productes de glucosilació avançada en acumular-se en el teixit cutani es poden manifestar en un nivell més elevat d’autofluorescència cutània (SAF en l’acrònim anglès). D’ací que hom hagi proposat la SAF com un indicador de fàcil mesura del risc de desenvolupar diabetis o de patir malalties cardiovasculars. L’associació entre SAF i AGE s’ha estudiat sobretot en poblacions europees i de l’Àsia Oriental, però han sorgit dubtes sobre la seva aplicació en altres poblacions i també sobre les possibles diferències de gènere. Muhammad Saeed Ahmad i Torben Kimhofer, del Grup de Biomedicina Molecular del Imperial College de Londres, han estudiat diverses poblacions humanes quant a la relació entre SAF i AGE. Els seus resultats indiquen la importància d’ajustar d’acord amb les dades ètniques i de gènere l’escala de risc diabètic i cardiovascular associat a l’autofluorescència cutània.

La validació de l’autofluorescència cutània en l’estimació de risc cardiovascular i diabètic en la població àrab

Muhammad Saeed Ahmad és membre de la Unitat de Metabolisme de Fàrmacs del Centre de Recerca Mèdica Rei Fahd de la Universitat Rei Abdulaziz de Jeddah. També ha estat investigador del Grup de Medicina Biomolecular del Departament de Cirurgia i Càncer de la Facultat de Medicina de l’Imperial College London, a South Kensington. En aquest grup també hi treballa Torben Kimhofer, que fa pocs mesos s’ha doctorat en quimiometria.

La col·laboració entre els dos grups de recerca esmentats també es manifesta en la professora Elaine Holmes, que fa recerca en tots dos centres, i ara és cap de la Divisió de Medicina Computacional i de Sistemes de l’Imperial College.

L’aplicació de l’autofluorescència cutània en l’estimació de l’acumulació de productes de glicosilació avançada en poblacions àrabs ha estat matèria de discussió científica. Les taules utilitzades s’han dissenyat sobretot a partir d’estudis fets en poblacions europees i de l’Àsia oriental, i no tenen en compte diferències entre els dos sexes, que sí s’han detectat en poblacions àrabs. És en el marc d’aquesta discussió, on convergiren, a més d’Ahmad, Kimhofer i Holmes, Mohammed Nabil AlAma, de la Unitat de Cardiologia del Departament de Medicina de l’Hospital Universitari Rei Abdulaziz de Jeddah, i Zoheir Abdullah Damanhouri, de la Unitat de Metabolisme de Fàrmacs de Jeddah.

Aquesta recerca fou finançada pel Deganat de Recerca Científica de la Universitat de Jeddah (projecte 2-141-35-HiCi), a través de Hala Hisham Mosli, del Departament de Medicina de la Universitat de Jeddah, i d’Adhmad, Damanhouri i Holmes. La feina de Kimhofer sou sufragada en el marc del programa de formació en medicina de sistemes i perfil espectroscòpic STRATiGRAD.

En l’obtenció de dades participaren, a més d’Ahmad i Kimhofer, Dennis O. Mook-Kanamori, del Departament d’Assistència Primària, Salut Pública i Epidemiologia Clínica del Centre Mèdic Universitari de Leiden, i Katarína Šebeková, de l’Institut de Biomedicina Molecular de la Facultat de Medicina de la Universitat Comenius de Bratislava.

En el curs de la investigació hi col·laborà també Sultan Ahmad, de la Unitat de Metabolisme de Fàrmacs de Jeddah. També hi participà Salwa Inbrahim Hindawi, del Departament d’Hematologia de la Facultat de Medicina de Jeddah.

Un primer redactat de l’estudi sou sotmès a PLoS Biology el 18 de gener del 2017. L’edició fou confiada a Michal Zmijewski, de la Universitat Mèdica de Gdańsk. Després d’una revisió, el text fou acceptat el passat 7 de setembre i publicar el dia 20.

Un total de 3015 individus

Per al present estudi, Ahmad et al. han recollit mesures d’autofluorescència cutània de tres estudis previs (Ahmad et al., 2015; Simon Klenovics et al., 2013; Mook-Kanamori et al., 2013).

També han utilitzat dades d’autofluorescència cutània de 235 pacients adults de l’Hospital Universitari de Jeddah, obtingudes entre setembre del 2015 i setembre del 2016. Aquests pacients patien malaltia cardiovascular i/o diabetis mellitus. Com a malaltia cardiovascular defineixen casos de malaltia cardíaca isquèmica, infart de miocardi, fallida cardíaca, angina de pit i aterosclerosi, determinades per ecocardiografia i/o angiografia coronària a la Unitat de Cardiologia. Com a diabetis definien els pacients amb nivells de glucosa plasmàtica venosa en dejuni superiors a 7 mM. Tots els pacients inclosos en l’estudi signaren un consentiment informat. Com a criteris d’exclusió s’aplicaren el càncer, la gestació, malalties renals i color de pell molt fosc (V-VI en l’escala de Fitzpatrick).

Esquema de l’escala de Fitzpatrick

L’autofluorescència cutània era mesurada en l’avantbraç dret amb l’AGE Reader®. Els pacients també havien d’omplir un qüestionari amb dades demogràfiques, etnicitat, país de naixement, estil de vida i informació d’historial mèdic. També se’ls prenia el pes, se’ls mesurava el diàmetre de cintura i malucs i la pressió sanguínia.

Mapa sobre les procedències dels subjectes analitzats. La majoria eren procedents d’Aràbia Saudita (mapa de dalt). Els pacients foren classificats en set grups ètnics d’acord amb el país de naixement: europeus (vermell), nord-africans (del Marroc a Egipte), est-africans (Sudan i Somàlia) mediterranis orientals (Turquia, Síria, Jordània), àrabs (Península Aràbiga), sud-asiàtics (d’Afganistan a Birmània) i sud-est-asiàtics (Malàisia, Indonèsia i Filipines).

S’investigà per a cadascun dels set grups geogràfics models de regressió lineal de la SAF d’acord amb l’edat i el sexe:

SAF = b0 + b1 · edat + b2 · sexe

On l’edat s’expressava en anys, i el sexe adoptava un valor binari (1 en homes i 0 en dones).

També s’investigà un model lineal que tingués en compte l’efecte de l’etnicitat i la interacció entre el sexe i l’etnicitat.

Els resultats

Els 3015 individus estudiats a Aràbia Saudita, Qatar i Eslovàquia eren nascuts a 36 països diferents. D’aquests individus, 2780 corresponien a estudis previs en persones sanes, amb edats compreses entre els 18 i els 81 anys (mitjana de 36). Els altres 235 individus presenten malaltia cardiovascular (50), diabetis mellitus (111) o totes dues condicions (74); amb edats entre 18 i 90 anys (mitjana de 46).

Dels individus estudiats, n’hi havia d’europeus (1177), nord-africans (137), mediterranis orientals (92), est-africans (12), àrabs (1181), sud-asiàtics (152) i sud-est-asiàtics (29). Prenent les dades de SAF de les persones sanes, els nord-africans estudiats (un 90% egipcis) eren els que mostraven valors basals (b0 = 1,55) més elevats. En aquest grup també es trobava la major diferència entre sexes (els homes presentaven un valor basal un 61% inferior al valor mitjà). Després dels nord-africans, els valors més elevats es trobaven entre mediterranis orientals (b0 = 1,44) i àrabs (b0 = 1,40). En aquestes poblacions també era detectable una diferència entre sexes (els homes presentaven un valor basal un 41% inferior al valor mitjà). La diferència entre sexes també era present en les poblacions sud-asiàtiques, si bé en aquestes el valor basal era inferior (b0 = 1,13). Les poblacions europees analitzades (99% d’eslovacs) no tan sols presenten un valor basal encara inferior (b0 = 0,86) sinó que no es registrava a penes diferència entre sexes (els homes presentaven un valor basal un 7% inferior al valor mitjà).

Els individus amb patologies mostraven en general uns valors de SAF superiors als individus sans de la mateixa edat, sexe i índexs de massa corporal. La majoria d’aquests individus eren àrabs i mostraven també diferències per sexe en el valor de SAF (amb valors inferiors dels homes respecte de les dones).

Les dades d’AGE Reader que comercialitza Diagnoptics es basen en una cohort neerlandesa. Ahmad et al. estimen la precisió d’aquest criteri en poblacions de l’Aràbia Saudit en un 66% (63% en dones i 68% en homes). Amb els ajustos que ells proposen, la precisió passa al 78% (81% en dones i 76% en homes).

Factors que influeixen en l’autofluorescència cutània

L’acumulació de productes finals de glicosilació avançada (AGE) en la dermis fa elevar l’autofluorescència cutània. En termes generals, amb l’edat hi ha una acumulació dèrmica d’AGE i, per tant, uns valors majors d’autofluorescència. Ara bé, hi ha altres factors que influeixen en l’autofluorescència, com és ara la dieta, que pot ésser més o menys rica en productes derivats de glicosilació exògena. Així, les persones vegetarianes tendeixen a presentar uns valors d’autofluorescència cutània inferiors. La cafeïna és un exemple de component alimentari que fa elevar l’autofluorescència cutània.

També hi ha factors genètics associats a diferències en la fluorescència cutània, com passa amb al·lels del gen NAT2.

Pel que fa a la diferència de gènere, s’han postulat diversos mecanismes, com ara el gruix de la pell o la vellositat. Però també s’ha parlat de la deficiència en vitamina D, que pot fer elevar l’autofluorescència cutània. Així les dones àrabs, menys exposades al sol que els seus homes, podrien tindre uns nivells de vitamina D inferiors que fessin augmentar l’autofluorescència cutània.

El més important per a Ahmad et al. és indicar com un estudi basat en l’Aràbia Saudita pot ajudar a millorar la capacitat diagnòstica de l’autofluorescència cutània ajustant les dades a factors d’origen ètnic i de gènere. Així recomanen la realització de més estudis a gran escala en diferents països i amb poblacions de diferents orígens per fer un quadre més complet sobre la variabilitat de l’autofluorescència cutània i dels factors que la influeixen.

Lligams:

Ethnicity and skin autofluorescence-based risk-engines for cardiovascular disease and diabetes mellitus. Muhammad Saeed Ahmad, Torben Kimhofer, Sultan Ahmad, Mohammed Nabil AlAma, Hala Hisham Mosli, Salwa Ibrahim Hindawi, Dennis O. Mook-Kanamori, Katarína Šebeková, Zoheir Abdullah Damanhouri, Elaine Holmes. PLoS ONE 12: e0185175 (2017).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: