Amprenta vasculară a retinei oferă o modalitate neinvazivă de a prezice riscul de accident vascular cerebral

Accidentul vascular cerebral AVC reprezintă una dintre cele mai frecvente boli cardiovasculare și cauzează în jur de 6,7 milioane de decese anual. Aproximativ 90% dintre cazuri apar pe fondul unor factori de risc modificabili, precum hipertensiunea arterială, hipercolesterolemia, dieta și fumatul. Prin urmare, identificarea timpurie a persoanelor cu risc crescut ar putea contribui la intervenții mai rapide și mai eficiente, reducând astfel morbiditatea și mortalitatea asociate.
Studiile anterioare au evidențiat că rețeaua vasculară retiniană reflectă, în mod indirect, starea vaselor cerebrale. Anomalii la nivel microvascular (de exemplu, tortuozitatea vaselor, calibrele venoase, microanevrismele sau îngustările arteriovenoase) sunt corelate cu afecțiuni sistemice precum hipertensiunea, diabetul și dislipidemiile, care sunt factori de risc pentru AVC. Cu toate acestea, aplicarea pe scară largă a imagisticii fundului de ochi pentru a estima riscul de AVC a fost împiedicată de rezultate inconsecvente și de performanțe neconcludente în predicția riscului.

Cercetătorii au utilizat datele din UK Biobank, o bază de date prospectivă de mare amploare, care a înrolat participanți cu vârste cuprinse între 40 și 69 de ani. Aproximativ 68.753 de participanți au beneficiat de examinări oftalmologice (inclusiv imagini de fund de ochi), fiind urmărite ulterior evenimentele medicale majore prin registre naționale de sănătate. Au fost excluse persoanele care aveau deja un istoric de AVC, boli vasculare periferice, infarct miocardic, insuficiență cardiacă sau cancer la momentul inițial, precum și cele care au dezvoltat AVC în primul an după scanarea retiniană, pentru a evita părtinirea de tip cauzal inversă.

Pentru analiză, autorii au folosit un algoritm de învățare profundă (Retina-based Microvascular Health Assessment System – RMHAS) cu scopul de a extrage parametri vasculari retinieni. Acești parametri au fost grupați în cinci categorii: Calibru, Densitate, Tortuozitate, Unghi de ramificare și Complexitate. Au fost examinate 118 parametri (30 de tipuri de măsurare) după excluderea outlier-ilor.

Parametrii demografici, socioeconomici și de stil de viață (precum vârsta, sexul, indicele de masă corporală, fumatul, valorile tensionale și biochimice) au fost incluși în modele de regresie Cox pentru a estima riscul de AVC. Principala măsură de asociere a fost raportul de hazard, ajustat ulterior cu metoda de corecție a ratei de descoperiri false pentru a reduce probabilitatea erorilor de tip I.

Rezultate  

Au fost incluși 45.161 de participanți cu imagini retiniene adecvate și fără istoric de AVC ori alte boli majore la momentul inițial. Pe durata unui follow-up median de 12,5 ani, 749 de persoane au dezvoltat AVC.  

Calibru  

Printre cei cinci parametri de calibru, doi au rămas semnificativi după ajustarea pentru factorii de risc tradiționali:  

• Echivalentul arterei retiniene centrale (CRAE): O creștere cu o abatere standard a CRAE a fost asociată cu o reducere de 9,4% a riscului de AVC (raport de hazard=0,906, p=0,04).  
• Raportul dintre lungime și diametru (LDR) arterial: O creștere cu o abatere standard a LDR arterial a dus la o creștere cu 14,1% a riscului (raport de hazard=1,141, p<0,01).  

Complexitate  

S-a observat că valori scăzute ale factorilor de complexitate (cum ar fi dimensiunea fractală – FD, numărul de puncte de bifurcație și segmentele arteriale) se corelează cu un risc crescut de AVC (creșteri de aproximativ 10% până la 17% ale riscului pentru fiecare abatere standard redusă). De pildă, reducerea FD arterial (FA) s-a asociat cu un plus de 16% în riscul de AVC.  

Densitate  

Dintre cei 29 de parametri asociați semnificativ cu riscul de AVC, mai mult de jumătate (17) au fost parametri de densitate. Majoritatea analizelor au arătat că densitatea mai scăzută a vaselor arteriale (de exemplu, densitatea de bifurcație, densitatea ramurilor arteriale și densitatea scheletului vascular) crește riscul, uneori cu până la 19%. În contrast, valori mai mari ale unor subparametri de densitate au fost asociate, la rândul lor, cu un risc crescut de AVC, posibil prin modificări structurale care reflectă boli vasculare.  

Tortuozitate  

Dintre cele 30 de variabile de tortuozitate analizate (obținute prin mai multe metode de extragere), doar una – tortuozitatea numărului de inflexiuni arteriale – a rămas semnificativă. Reducerea acesteia s-a asociat cu un risc de AVC cu 10,1% mai mare.  

Analiza predictivă a riscului  

Modelul care a inclus exclusiv factorii de risc convenționali (vârstă, sex, tensiune arterială, colesterol, hemoglobină glicată, fumat, indice de masă corporală și nivel socio-economic) a obținut o arie sub curba caracteristicilor de operare (AUC) de 0,738. Prin integrarea parametrilor retinieni, AUC a crescut semnificativ la 0,752. Mai mult, doar pe baza vârstei, sexului și a parametrilor retinieni, modelul a atins o AUC de 0,739, comparabilă cu cea din modelul complet.  

Acest aspect sugerează că imagistica fundului de ochi, neinvazivă, ar putea contribui la stratificarea riscului de AVC, în special în zone cu resurse medicale limitate, unde efectuarea analizelor biochimice uzuale poate fi dificilă.  

Concluzii

Rezultatele subliniază că parametri retinieni variați (în special cei de densitate și complexitate, majoritar de natură arterială) pot oferi indicii valoroase privind riscul de AVC. Constatările extind literatura prin evidențierea unor indicatori mai puțin studiați (densitatea vaselor arteriale, lungimea arcului sau lungimea coardei), care pot juca un rol esențial în patogeneza AVC.  

Din punct de vedere patofiziologic, modificările de densitate și calibru la nivel arterial pot indica tulburări ale perfuziei, disfuncții endoteliale ori răspuns adaptativ limitat la factori agresivi precum hipertensiunea și diabetul. Reducerea complexității vasculare și a tortuozității poate semnala alterări ale capacității circulatorii de a crea colaterale și de a menține un flux sanguin eficient.  

Limitările studiului includ imposibilitatea stabilirii unei relații de cauzalitate strictă între modificările retiniene și AVC, precum și faptul că populația a fost predominant de etnie albă, limitând generalizarea. În plus, deși creșterea AUC este semnificativă statistic, valoarea clinică rămâne modestă și necesită validare suplimentară, posibil prin studii cu design mai specific (de tip trial clinic randomizat) și prin extinderea la alte populații.