Nuevas perspectivas sobre la progresión del Alzheimer
Un estudio revela patrones clave y factores de riesgo relacionados con la enfermedad de Alzheimer.
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
- Identificación de Factores de Riesgo para la Enfermedad de Alzheimer
- La Necesidad de Estudios Comprensivos
- Diseño del Estudio
- Análisis de Factores de Riesgo en Diferentes Grupos
- Características de los Clusters Identificados
- Comparando Características de Pacientes Entre Clusters
- Examinando los Síntomas y Requisitos de Tratamiento de los Pacientes
- Entendiendo la Progresión de la Enfermedad y el Pronóstico
- Reconociendo Factores de Riesgo para la Mortalidad
- La Importancia del Análisis Multi-Clúster
- Relaciones Causales en la Progresión de la Enfermedad
- Prueba de Factores de Riesgo en un Grupo Control
- Conclusiones e Implicaciones para la Investigación Futura
- Fuente original
La Enfermedad de Alzheimer (EA) es un trastorno cerebral que afecta principalmente a las personas mayores. Provoca pérdida de memoria, problemas de pensamiento y dificultades para realizar tareas diarias. Actualmente, casi 7 millones de personas en los Estados Unidos viven con EA, un número que podría aumentar a casi 13 millones para el año 2050. En 2021, la EA fue la quinta causa de muerte más alta para personas de 65 años o más. La enfermedad presenta un gran Problema de salud pública, poniendo presión sobre los servicios de salud y las familias que cuidan a las personas afectadas. Se espera que los costos de atención médica relacionados con la demencia alcancen los 360 mil millones de dólares para 2024 y puedan escalar a casi 1 billón de dólares para 2050.
Factores de Riesgo para la Enfermedad de Alzheimer
Identificación deEstudios recientes han investigado varios factores de riesgo para la EA. Algunos de estos incluyen problemas con los vasos sanguíneos en el cerebro, lesiones cerebrales, depresión, diabetes y pérdida de audición. La mayoría de la investigación se ha centrado en enfermedades individuales y cómo se relacionan directamente con la EA, a menudo perdiendo de vista cómo se conectan estas condiciones y cuándo ocurren entre sí. Conocer cómo interactúan estos factores de riesgo y la secuencia en la que ocurren es importante para crear formas efectivas de prevenir y manejar la EA. Estudiar la Progresión de la enfermedad-cómo los eventos de salud ocurren a lo largo del tiempo-puede ayudar a llenar este vacío.
La Necesidad de Estudios Comprensivos
Rastrear estos eventos cronológicamente es crucial ya que muestra el tiempo y el orden de posibles factores de riesgo. Esta información puede mejorar las decisiones de los médicos y llevar a una atención más personalizada para los pacientes. Sin embargo, la investigación actual sobre estas vías de enfermedad tiene algunas limitaciones. Gran parte del trabajo existente identifica pares de enfermedades que ocurren juntas, lo que puede simplificar en exceso las complejas interacciones y pasar por alto detalles importantes sobre cómo progresan las enfermedades. Además, muchos estudios no evalúan rigurosamente las vías que identifican.
Para abordar estos problemas y entender mejor cómo progresa la EA, se ha desarrollado un nuevo marco utilizando registros electrónicos de salud (EHR) de pacientes. El primer paso fue alinear y comparar las similitudes entre las secuencias de diagnóstico de los pacientes. Luego, se utilizó aprendizaje automático no supervisado para agrupar estas secuencias de diagnóstico, seguido de métodos basados en redes para encontrar vías comunes dentro de cada grupo. Finalmente, estas vías identificadas fueron evaluadas exhaustivamente a través de pruebas para verificar sus asociaciones con la enfermedad.
Diseño del Estudio
Selección de Muestra y Fuente de Datos
Para este estudio, se extrajo datos del Almacén de Datos de Salud de la Universidad de California, que almacena de forma segura los registros electrónicos de salud. El sistema incluye vastos datos de 18 escuelas profesionales de salud, seis centros médicos y diez hospitales, cubriendo alrededor de 8.7 millones de pacientes desde 2012.
Limpieza de los Registros Electrónicos de Salud
La investigación comenzó limpiando los datos para asegurar su precisión. Se incluyó a los pacientes si tenían registros completos, al menos dos visitas en diferentes fechas y tenían entre 65 y 90 años en su visita más reciente. Este rango de edad fue elegido porque las personas en este grupo son más propensas a desarrollar EA. También se simplificaron los problemas de salud registrados para entender mejor el inicio de la EA.
Identificación de Casos de Enfermedad de Alzheimer
Se identificó a los pacientes como teniendo EA si tenían al menos un diagnóstico bajo el código ICD pertinente. La fecha del primer encuentro con este diagnóstico marcó su fecha de diagnóstico de EA, y solo se incluyeron Diagnósticos anteriores para analizar cómo progresaron las enfermedades.
Análisis de Factores de Riesgo en Diferentes Grupos
Prueba de Factores de Riesgo
Los investigadores buscaron conexiones entre códigos de enfermedades utilizando métodos de análisis de supervivencia para encontrar patrones asociados con un mayor riesgo de desarrollar EA. En la población de muestra, se compararon tanto pacientes con EA como controles sin EA para verificar factores de riesgo relacionados.
Patrones Comunes de Enfermedades
Usando los registros de pacientes limpiados, los investigadores utilizaron una técnica llamada "dynamic time warping" para alinear y medir las distancias entre las secuencias de diagnóstico de los pacientes. Esta técnica maneja secuencias que difieren en longitud y tiempo. El objetivo era crear grupos basados en estas similitudes.
Agrupamiento de Trayectorias de Pacientes
Probaron varios métodos de agrupamiento para juntar secuencias de diagnóstico similares. Los investigadores buscaban encontrar el mejor método de agrupamiento al medir qué tan bien se formaban los grupos, utilizando diferentes índices. El método de agrupamiento seleccionado reveló cuatro grupos distintos de vías de enfermedad entre pacientes con EA.
Características de los Clusters Identificados
Clúster Uno: Problemas de Salud Mental
El primer clúster se centró en condiciones de salud mental, particularmente la depresión. Este grupo incluyó un número significativo de pacientes con varios otros problemas de salud, incluidos problemas cardíacos y enfermedades metabólicas.
Clúster Dos: Trastornos Cerebrales
El segundo clúster trató sobre otros trastornos relacionados con el cerebro. Incluyó a muchos pacientes con condiciones que afectan su cerebro, a menudo precedidas por problemas cardiovasculares similares.
Clúster Tres: Enfermedades Neurodegenerativas
El tercer clúster involucró enfermedades neurodegenerativas, donde muchos pacientes tenían un deterioro cognitivo leve, que puede conducir a la EA. Este grupo mostró conexiones con otras enfermedades del sistema nervioso y varias preocupaciones de salud.
Clúster Cuatro: Problemas Vasculares
El clúster final centró su atención en problemas con los vasos sanguíneos, incluyendo una gama de otros problemas de salud. Este grupo tenía muchos patrones de enfermedad únicos, indicando una fuerte relación entre la salud vascular y el desarrollo de la EA.
Comparando Características de Pacientes Entre Clusters
Los investigadores analizaron las diferencias en las características de los pacientes a través de estos clústeres. Encontraron variaciones en demografía, como edad y género, y cómo estos factores se relacionaban con síntomas y la progresión de la EA. Cada clúster mostró diferentes tendencias en términos de inicio de la enfermedad y el tiempo desde el diagnóstico hasta la muerte.
Examinando los Síntomas y Requisitos de Tratamiento de los Pacientes
El análisis también se centró en los síntomas acumulativos que experimentaron los pacientes en diferentes momentos. Por ejemplo, los síntomas relacionados con la cognición tendían a ocurrir con más frecuencia en ciertos clústeres, indicando que los problemas de salud subyacentes en estos grupos pueden manifestarse de maneras similares.
Entendiendo la Progresión de la Enfermedad y el Pronóstico
Diferentes clústeres mostraron patrones distintos en cómo progresó la EA y cuánto tiempo vivieron los pacientes después del diagnóstico. Por ejemplo, los pacientes en el clúster de encefalopatía tenían un tiempo más corto desde el diagnóstico hasta su última visita médica, lo que sugiere una progresión más rápida de la enfermedad.
Reconociendo Factores de Riesgo para la Mortalidad
Los investigadores compararon los diagnósticos entre pacientes que estaban vivos y aquellos que habían fallecido para identificar patrones que podrían indicar riesgos de mortalidad más altos. Conocer estos factores puede mejorar la comprensión de cómo la EA afecta a diferentes individuos y ayudar a personalizar la atención.
La Importancia del Análisis Multi-Clúster
Entre los pacientes en el clúster de DCI, muchos también tenían diagnósticos en otros clústeres. Esta superposición resalta cómo los pacientes pueden experimentar múltiples condiciones de salud a medida que envejecen, complicando los esfuerzos de diagnóstico y tratamiento precisos.
Relaciones Causales en la Progresión de la Enfermedad
Los investigadores utilizaron métodos para descubrir posibles relaciones causales entre las vías de enfermedad identificadas. Este enfoque podría proporcionar valiosas ideas sobre los factores que contribuyen a la progresión de la EA, ayudando a informar intervenciones futuras.
Prueba de Factores de Riesgo en un Grupo Control
Para confirmar que las vías de enfermedad identificadas representaban riesgos reales para desarrollar EA, los investigadores analizaron un grupo de control de pacientes que nunca habían sido diagnosticados con la enfermedad. Sus hallazgos indicaron que las vías identificadas se correlacionaron con una mayor probabilidad de desarrollar EA, reforzando la importancia de reconocer estas conexiones.
Conclusiones e Implicaciones para la Investigación Futura
El estudio identificó y analizó exitosamente patrones distintos en la progresión de la EA utilizando métodos avanzados para examinar datos a largo plazo. Este enfoque integral permite un mejor reconocimiento de cómo interactúan y afectan las condiciones de salud variadas la progresión de la EA.
Al entender estas vías, los proveedores de salud pueden mejorar la atención al paciente identificando períodos críticos para la intervención y dirigiendo el tratamiento a riesgos individuales. Esto podría llevar a mejores resultados para los pacientes con EA y contribuir con valiosos conocimientos a la investigación en curso en este campo.
Reconocer cómo diferentes condiciones pueden preceder a la EA ayuda a centrar las medidas preventivas, facilitando intervenciones más tempranas que pueden alterar las trayectorias de la enfermedad. Un mayor conocimiento sobre la progresión de la EA y sus conexiones con otros problemas de salud puede llevar a una gestión y apoyo más efectivos para quienes están afectados y sus cuidadores.
De cara al futuro, este enfoque basado en evidencia puede guiar futuros estudios destinados a diseñar intervenciones específicas y mejorar la comprensión de la enfermedad de Alzheimer y trastornos relacionados. Con una comprensión más profunda de cómo las diversas condiciones de salud contribuyen a la EA, los investigadores y especialistas en salud estarán mejor equipados para apoyar a los pacientes y sus familias.
Título: Identifying common disease trajectories of Alzheimer's disease with electronic health records
Resumen: BackgroundsAlzheimers disease (AD), a leading cause of dementia, poses a growing global public health challenge. While recent studies have identified AD risk factors, they often focus on specific comorbidities, neglecting the complex interrelations and temporal dynamics. Our study addresses this by analyzing AD progression through longitudinal trajectories, utilizing clinical diagnoses over time. Using machine learning and network analysis, we created a computational framework to identify common AD progression patterns. MethodsWe analyzed patient diagnoses from UC Health Data Warehouses Electronic Health Records, coded with the International Classification of Diseases, version 10 (ICD-10). Using the Fine and Gray model to detect significant temporal risk factors between diagnoses, we examined associations between diagnosis pairs and refined the patients diagnostic trajectories, delineating all possible trajectory combinations. These refined trajectories were compared using Dynamic Time Warping and grouped into clusters with hierarchical clustering. We investigated common AD trajectories through network analysis and compared patient demographics, symptoms, and AD manifestations across clusters. The Greedy Equivalence Search algorithm was used to infer causal relationships within these trajectories. We rigorously evaluated these trajectories through association tests and comparison to controls, ResultsOur analysis included 24,473 eligible AD patients, which was filtered to include 5,762 patients with 6,794 unique AD progression trajectories. We identified four trajectory clusters: 1) a mental health cluster (e.g., anxiety disorder [->] depressive episode) (N_patient = 1,448); 2) an encephalopathy cluster (e.g., hypertension [->] other disorders of brain) (N_patient = 3,223); 3) a neurodegenerative disease cluster (e.g., transient cerebral ischemic attacks [->] other degenerative disease of nervous system) (N_patient = 1,502); and 4) a vascular disease cluster (e.g. hypertension [->] other cerebrovascular diseases) (N_patient = 1,446). Significant differences were observed in demographics, symptoms, and AD features across clusters. Causal analysis indicated that 26.2% of the identified trajectory connections were causal. We also observed patients with risk trajectories faced higher risks of AD compared to those without the trajectory or with only a single risk factor. ConclusionWe uncovered AD diagnosis trajectories, incorporating temporal aspects and causal relationships. These insights improve our understanding of AD development and AD subtypes, and can enhance risk assessment. Our findings can significantly benefit patient care and medical research by moving toward earlier and more accurate diagnoses, along with personalized treatment, such as medical risk factors management and lifestyle modifications.
Autores: Timothy S Chang, M. Fu
Última actualización: 2024-07-27 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.26.24311084
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.26.24311084.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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