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# Ciências da saúde# Medicina genetica e genomica

Biomarcadores Sanguíneos e Doenças: Novas Perspectivas

Estudo liga moléculas do sangue a problemas de saúde, revelando conexões potenciais no transtorno bipolar.

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Estudos recentes encontraram que mudanças em moléculas no nosso sangue podem levar a doenças complicadas. Essas moléculas podem incluir proteínas, gorduras e outras substâncias minúsculas que dão pistas sobre como nossos órgãos estão funcionando, como nosso sistema imunológico está reagindo e como nosso corpo está processando energia. Embora haja bastante evidência mostrando que certas biomoléculas estão ligadas a vários problemas de saúde, ainda não tá claro como essas ligações funcionam, especialmente para doenças complexas que não têm marcadores confiáveis pra ajudar no diagnóstico e tratamento.

Por exemplo, muitos estudos mostraram uma taxa maior de problemas com glicose em pessoas com Transtorno Bipolar, mas uma ligação direta entre os dois não foi estabelecida com firmeza. Na maioria das vezes, os estudos mostram correlações sem esclarecer se um realmente causa o outro. Esse vazio no conhecimento é importante, já que entender as relações causais poderia ajudar a identificar melhor as intervenções certas pra prevenir ou tratar doenças.

Randomização Mendeliana como uma Ferramenta

A Randomização Mendeliana (RM) é um método que pode ajudar a preencher essa lacuna. Ele usa dados genéticos como substitutos dos níveis de Biomarcadores, permitindo que os pesquisadores olhem para efeitos causais enquanto controlam vários fatores confusos. Esse método é especialmente útil pra estudar lipídios, como o LDL Colesterol e o HDL colesterol, que estão diretamente ligados a doenças cardíacas e de mama, respectivamente. Outros estudos também sugeriram conexões entre substâncias como homocisteína e AVCs, e entre aminoácidos como a tirosina e o Diabetes Tipo 2.

Apesar das percepções adquiridas com a RM, muitas biomoléculas ainda precisam de mais investigação, e estudos anteriores frequentemente focaram em marcadores ou doenças específicas. A recente disponibilidade de estudos genômicos em grande escala permite análises mais abrangentes. Um dos recursos chave é o UK Biobank, que liberou dados sobre vários biomarcadores no sangue, permitindo que os pesquisadores avaliem uma ampla gama de biomoléculas e suas potenciais ligações a diversas doenças.

Visão Geral da Análise

No nosso estudo, examinamos cuidadosamente as relações entre 212 biomarcadores diferentes no sangue e 99 doenças usando técnicas de RM. Empregamos cinco métodos de análise diferentes pra garantir a confiabilidade dos nossos resultados: variância inversa ponderada, MR Egger, modo simples, mediana ponderada e modo ponderado. Nosso foco foram as descobertas que eram significativas e consistentes entre vários métodos.

Através dessa análise abrangente, descobrimos 21 associações significativas entre biomarcadores no sangue e resultados de doenças. Exibimos essas descobertas visualmente, destacando as relações mais notáveis. O tamanho das setas nos nossos diagramas indicava a força dessas relações, com setas pra cima representando conexões positivas (ou seja, níveis mais altos de biomarcadores ligados a maior risco de doenças) e setas pra baixo mostrando relações negativas.

Pra reforçar nossas descobertas, verificamos se havia alinhamento com conexões já estabelecidas usando múltiplos métodos de RM, confirmando relações conhecidas como aquelas entre lipoproteína A e doenças cardíacas e urato e gota. Não encontramos nenhuma evidência contraditória, o que deu mais confiança nos nossos resultados.

Principais Descobertas

Entre nossas descobertas, estabelecemos uma relação concreta entre colesterol total e doença cardíaca coronariana, uma ligação que já é suportada por análises meta anteriores. Também encontramos conexões entre colesterol total e infartos, além de ligações entre níveis de apolipoproteína B e infartos. Adicionalmente, identificamos uma relação entre níveis de creatinina sérica e doença renal crônica, sendo a creatinina um marcador bem conhecido usado pra avaliar a função renal.

Curiosamente, descobrimos uma forte ligação entre altos níveis de glicose e transtorno bipolar, além de uma associação inversa entre níveis de Cistatina C e transtorno bipolar. Altos níveis de glicose são problemáticos pra pessoas com transtorno bipolar, já que muitos desses indivíduos também enfrentam resistência à insulina ou diabetes tipo 2. Enquanto estudos anteriores indicaram uma conexão entre problemas com glicose e transtorno bipolar, a ligação específica que encontramos com a cistatina C não havia sido reportada antes.

Implicações de Altos Níveis de Glicose e Cistatina C no Transtorno Bipolar

A conexão entre glicose e transtorno bipolar apoia pesquisas existentes que mostram que muitos indivíduos diagnosticados com transtorno bipolar também têm problemas com açúcar no sangue. Além disso, como o lítio-um tratamento comum pra transtorno bipolar-afeta a função renal pode fornecer mais insights sobre essas relações.

A associação com cistatina C adiciona uma nova camada de entendimento, já que níveis elevados não haviam sido previamente ligados ao transtorno bipolar, de acordo com a literatura disponível. Os níveis de cistatina C são frequentemente usados pra avaliar a função renal, e a descoberta de uma relação entre esse marcador e o transtorno bipolar pode indicar que a saúde dos rins pode ter um papel na doença.

Observações em Outros Resultados

Enquanto nosso foco principal foram aquelas associações estabelecidas em quatro ou mais métodos, identificamos outras ligações interessantes que eram consistentes em dois a três métodos. Por exemplo, uma conexão entre níveis de proteína C reativa (PCR) e a doença de Alzheimer foi notada, ecoando descobertas de outros estudos.

Limitações e Direções Futuras

Uma limitação da nossa pesquisa é a dependência de dados do UK Biobank. Essa fonte de dados em grande escala consiste principalmente em indivíduos de ascendência europeia, o que pode limitar a generalização das nossas descobertas pra populações mais diversas. No entanto, à medida que mais biobancos diversos crescerem, isso ajudará a solucionar esse problema.

Estudos de Randomização Mendeliana enfrentam seus próprios desafios, como potenciais fatores de confusão e a complexidade de estimar relações envolvendo resultados binários. Apesar desses desafios, nosso estudo reafirmou com sucesso o conhecimento existente sobre várias doenças enquanto também revelou novas potenciais ligações entre marcadores sanguíneos e transtorno bipolar.

Conclusão

Nosso trabalho destaca os papéis importantes que os biomarcadores no sangue podem desempenhar em nos ajudar a entender os mecanismos das doenças. As descobertas fornecem uma base pra mais pesquisas que podem, em última análise, levar a ferramentas de diagnóstico melhoradas e tratamentos direcionados pra doenças complexas. Indo pra frente, seria benéfico investigar mudanças de estilo de vida ou intervenções clínicas que possam ajudar a regular os níveis de glicose no sangue e manter a função renal, especialmente em indivíduos em risco de transtorno bipolar.

Fonte original

Título: Associations of Circulating Biomarkers with Disease Risks: a Two-Sample Mendelian Randomization Study

Resumo: 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 atualização: 2024-07-01 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.24309729

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.24309729.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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