Biomarcadores en sangre y enfermedad: Nuevas perspectivas
Un estudio relaciona moléculas en la sangre con problemas de salud, revelando conexiones potenciales en el trastorno bipolar.
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Tabla de contenidos
Estudios recientes han encontrado que los cambios en las moléculas de nuestra sangre pueden llevar a enfermedades complejas. Estas moléculas pueden incluir proteínas, grasas y otras sustancias pequeñas que dan pistas sobre cómo están funcionando nuestros órganos, cómo responde nuestro sistema inmune y cómo procesa energía nuestro cuerpo. Aunque hay mucha evidencia que muestra que ciertos biomoléculas están vinculadas a varios problemas de salud, aún no está claro cómo funcionan estos vínculos, especialmente para enfermedades complejas que no tienen marcadores confiables para guiar el diagnóstico y tratamiento.
Por ejemplo, muchos estudios han mostrado una mayor tasa de problemas de Glucosa en personas con Trastorno bipolar, pero no se ha establecido firmemente un vínculo directo entre los dos. La mayoría de las veces, los estudios muestran correlaciones sin aclarar si uno realmente causa al otro. Esta falta de conocimiento es importante ya que entender las relaciones causales podría ayudarnos a identificar mejor las intervenciones adecuadas para prevenir o tratar enfermedades.
La Aleatorización Mendeliana como Herramienta
La Aleatorización Mendeliana (AM) es un método que puede ayudar a cubrir esta brecha. Usa datos genéticos como sustitutos de los niveles de Biomarcadores, permitiendo a los investigadores observar efectos causales mientras controlan varios factores confusos. Este método es particularmente útil para estudiar lípidos, como el Colesterol LDL y el HDL, que han sido directamente vinculados a enfermedades del corazón y de mama, respectivamente. Otros estudios también han sugerido conexiones entre sustancias como la homocisteína y los accidentes cerebrovasculares, y entre aminoácidos como la tirosina y la diabetes tipo 2.
A pesar de los hallazgos obtenidos de la AM, muchas biomoléculas aún necesitan más investigación, y los estudios anteriores a menudo se centraron en marcadores o enfermedades específicas. La reciente disponibilidad de estudios genómicos a gran escala permite análisis más completos. Uno de estos recursos clave es el Biobanco del Reino Unido, que ha publicado datos sobre varios biomarcadores en sangre, permitiendo a los investigadores evaluar una amplia gama de biomoléculas y su posible vínculo con numerosas enfermedades.
Resumen del Análisis
En nuestro estudio, examinamos cuidadosamente las relaciones entre 212 biomarcadores en sangre diferentes y 99 enfermedades utilizando técnicas de AM. Utilizamos cinco métodos de análisis diferentes para asegurar la fiabilidad de nuestros resultados: varianza inversa ponderada, MR Egger, modo simple, mediana ponderada y modo ponderado. Nuestro enfoque fue en los hallazgos que eran significativos y consistentes en múltiples métodos.
A través de este análisis integral, descubrimos 21 asociaciones significativas entre biomarcadores en sangre y resultados de enfermedades. Mostramos estos hallazgos visualmente, resaltando las relaciones más notables. El tamaño de las flechas en nuestros diagramas indicaba la fuerza de estas relaciones, con flechas hacia arriba representando conexiones positivas (es decir, niveles más altos de biomarcadores vinculados a un mayor riesgo de enfermedad) y flechas hacia abajo mostrando relaciones negativas.
Para respaldar nuestros hallazgos, verificamos la alineación con conexiones previamente establecidas usando múltiples métodos de AM, confirmando relaciones conocidas como las entre lipoproteína A y enfermedad del corazón y urato y gota. No encontramos evidencia contradictoria, lo que proporciona más confianza en nuestros resultados.
Hallazgos Clave
Entre nuestros hallazgos, establecimos una relación concreta entre el colesterol total y la enfermedad coronaria, un vínculo que ya está respaldado por meta-análisis anteriores. También encontramos conexiones entre el colesterol total y los infartos, junto con vínculos entre los niveles de apolipoproteína B y los infartos. Además, identificamos una relación entre los niveles de creatinina sérica y la enfermedad renal crónica, siendo la creatinina un marcador bien conocido utilizado para evaluar la función renal.
Curiosamente, descubrimos un fuerte vínculo entre los niveles altos de glucosa y el trastorno bipolar, así como una asociación inversa entre los niveles de Cistatina C y el trastorno bipolar. Se sabe que los niveles altos de glucosa son problemáticos para las personas con trastorno bipolar, ya que muchos de estos individuos también experimentan resistencia a la insulina o diabetes tipo 2. Si bien estudios anteriores habían indicado una conexión entre problemas de glucosa y trastorno bipolar, el vínculo específico que encontramos con la cistatina C no se había informado antes.
Implicaciones de la Alta Glucosa y Cistatina C en el Trastorno Bipolar
La conexión entre la glucosa y el trastorno bipolar respalda la investigación existente que muestra que muchas personas diagnosticadas con trastorno bipolar también luchan con problemas de azúcar en sangre. Además, cómo el litio-un tratamiento común para el trastorno bipolar-afecta la función renal podría proporcionar más información sobre estas relaciones.
La asociación con cistatina C añade una nueva capa de entendimiento, ya que niveles elevados no se habían vinculado previamente al trastorno bipolar, según la literatura disponible. Los niveles de cistatina C se utilizan a menudo para evaluar la función renal, y el descubrimiento de una relación entre este marcador y el trastorno bipolar podría indicar que la salud renal puede desempeñar un papel en el trastorno.
Observaciones en Otros Resultados
Mientras que nuestro enfoque principal fue en esas asociaciones establecidas en cuatro o más métodos, identificamos otros vínculos interesantes que fueron consistentes en dos a tres métodos. Por ejemplo, se notó una conexión entre los niveles de proteína C-reactiva (PCR) y la enfermedad de Alzheimer, reflejando hallazgos de otros estudios.
Limitaciones y Direcciones Futuras
Una limitación de nuestra investigación es la dependencia de datos del Biobanco del Reino Unido. Esta fuente de datos a gran escala consiste principalmente en individuos de ascendencia europea, lo que puede limitar la generalizabilidad de nuestros hallazgos a poblaciones más diversas. Sin embargo, a medida que se desarrollen biobancos más diversos, ayudarán a abordar este problema.
Los estudios de Aleatorización Mendeliana enfrentan sus propios desafíos, como factores de confusión potenciales y la complejidad de estimar relaciones que involucran resultados binarios. A pesar de estos desafíos, nuestro estudio reafirmó con éxito el conocimiento existente sobre varias enfermedades mientras también revelaba nuevos vínculos potenciales entre marcadores en sangre y trastorno bipolar.
Conclusión
Nuestro trabajo resalta los importantes roles que los biomarcadores en sangre pueden jugar en ayudarnos a entender los mecanismos de las enfermedades. Los hallazgos proporcionan una base para más investigaciones que pueden, en última instancia, llevar a mejores herramientas de diagnóstico y tratamientos dirigidos para enfermedades complejas. En el futuro, sería beneficioso investigar cambios en el estilo de vida o intervenciones clínicas que podrían ayudar a regular los niveles de glucosa en sangre y mantener la función renal, especialmente en individuos en riesgo de trastorno bipolar.
Título: Associations of Circulating Biomarkers with Disease Risks: a Two-Sample Mendelian Randomization Study
Resumen: BackgroundCirculating biomarkers play a pivotal role in personalized medicine, offering potential for disease screening, prevention, and treatment. Despite established associations between numerous biomarkers and diseases, elucidating their causal relationships is challenging. Mendelian Randomization (MR) can address this issue by employing genetic instruments to discern causal links. Additionally, using multiple MR methods with overlapping results enhances the reliability of discovered relationships. MethodsHere we report an MR study using multiple methods, including inverse variance weighted, simple mode, weighted mode, weighted median, and MR Egger. We use the MR-base resource (v0.5.6)1 to evaluate causal relationships between 212 circulating biomarkers (curated from UK Biobank analyses by Neale lab and from Shin et al. 2014, Roederer et al. 2015, and Kettunen et al. 2016)2-4 and 99 complex diseases (curated from several consortia by MRC IEU and Biobank Japan). ResultsWe report novel causal relationships found by 4 or more MR methods between glucose and bipolar disorder (Mean Effect Size estimate across methods: 0.39) and between cystatin C and bipolar disorder (Mean Effect Size: -0.31). Based on agreement in 4 or more methods, we also identify previously known links between urate with gout and creatine with chronic kidney disease, as well as biomarkers that may be causal of cardiovascular conditions: apolipoprotein B, cholesterol, LDL, lipoprotein A, and triglycerides in coronary heart disease, as well as lipoprotein A, LDL, cholesterol, and apolipoprotein B in myocardial infarction. ConclusionsThis Mendelian Randomization study not only corroborates known causal relationships between circulating biomarkers and diseases but also uncovers two novel biomarkers associated with bipolar disorder that warrant further investigation. Our findings provide insight into understanding how biological processes reflecting circulating biomarkers and their associated effects may contribute to disease etiology, which can eventually help improve precision diagnostics and intervention.
Autores: Kuan-lin Huang, A. Elmas, K. Spehar, R. Do, J. Castellano
Última actualización: 2024-07-01 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.24309729
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.24309729.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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