Prevendo Resultados em Pacientes com Hemorragia Intracerebral
Estudo investiga biomarcadores séricos para melhorar previsões de desfecho em HIC.
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Índice
- O Papel dos Biomarcadores Serológicos
- Visão Geral do Estudo
- Amostra e Métodos do Estudo
- Coleta de Amostras de Sangue
- Preparação e Análise da Amostra
- Aquisição e Análise de Dados
- Análise Estatística
- Criando Modelos de Previsão
- Resultados do Estudo
- Comparando Modelos
- Análise de Interação e Rede
- Importância das Variáveis Clínicas
- Desafios e Limitações
- Conclusão e Direções Futuras
- Fonte original
Hemorragia Intracerebral, ou ICH, é um tipo de derrame que rola quando tem sangramento no cérebro. A ICH representa cerca de 10-15% de todos os derrames e tem uma taxa de Mortalidade muito alta de cerca de 40% em um mês. Isso faz dela o tipo de derrame mais mortal. O impacto da ICH é grande, especialmente em lugares com recursos de saúde limitados, como países em desenvolvimento tipo a Índia. Nesses lugares, fatores como acesso desigual aos cuidados médicos e questões demográficas específicas tornam a ICH ainda mais difícil de gerenciar.
Pra melhorar o tratamento e o cuidado dos pacientes com ICH, é importante identificar os fatores que influenciam os resultados. Embora existam alguns sistemas de pontuação pra prever como os pacientes vão se sair após a ICH, a eficácia deles diminui após um mês ou quando os pacientes saem do hospital. Então, rola uma necessidade de modelos de previsão melhores que considerem novos preditores pra ajudar a prever os resultados corretamente.
Biomarcadores Serológicos
O Papel dosPesquisas recentes mostraram que certas proteínas no sangue, chamadas de biomarcadores serológicos, podem ajudar a prever os resultados pra pacientes com ICH. Combinando esses biomarcadores com Dados Clínicos, os profissionais de saúde podem ter mais insights pra tomar decisões de tratamento.
Visão Geral do Estudo
Pra resolver essa questão, um estudo foi feito pra desenvolver Modelos Preditivos usando biomarcadores de proteínas pra avaliar o risco de resultados ruins e mortalidade em pacientes com ICH dentro de 24 horas após o início dos sintomas. O estudo usou métodos avançados como proteômica direcionada, modelagem de regressão e aprendizado de máquina pra isso.
Amostra e Métodos do Estudo
A pesquisa envolveu pacientes recrutados de um hospital na Índia. Todos os participantes eram adultos que mostraram sinais de ICH nas primeiras 24 horas. O consentimento foi obtido dos pacientes ou de seus representantes, e o estudo foi aprovado eticamente.
Os pesquisadores definiram resultados ruins com base em um sistema de pontuação chamado Escala de Rankin Modificada (mRS), onde pontuações entre 3 e 6 indicam graus variados de incapacidade. Dados de mortalidade foram coletados através de ligações de acompanhamento aos 90 e 180 dias após a ICH.
Coleta de Amostras de Sangue
Para o estudo, amostras de sangue foram retiradas de pacientes com ICH. O sangue foi processado pra separar o soro, que é a parte líquida do sangue. Esse soro foi armazenado pra análises futuras.
Preparação e Análise da Amostra
As amostras de sangue passaram por uma série de etapas que prepararam as proteínas pra estudo. Isso incluiu etapas pra isolar melhor as proteínas e prepará-las pra medição. Envolveu processos como reduzir o tamanho das proteínas e digeri-las em pedaços menores chamados peptídeos.
Os pesquisadores então selecionaram peptídeos específicos usando vários bancos de dados e ferramentas pra analisar seu potencial em prever resultados após ICH.
Aquisição e Análise de Dados
A próxima etapa foi medir esses peptídeos usando uma tecnologia avançada chamada espectrometria de massa. Esse método permite a detecção sensível de proteínas nas amostras. Após isso, uma análise complexa foi feita pra interpretar os dados corretamente.
Análise Estatística
Os dados foram analisados usando vários métodos estatísticos pra determinar quais fatores eram mais importantes na previsão de resultados. Isso incluiu regressão logística pra entender resultados ruins e curvas de sobrevivência pra avaliar taxas de mortalidade. Curvas de característica operacional do receptor (ROC) também foram usadas pra determinar quão bem os modelos preditivos funcionaram.
Criando Modelos de Previsão
Os pesquisadores desenvolveram modelos pra identificar quais fatores previam independentemente resultados ruins e morte. Usaram tanto métodos de regressão tradicionais quanto técnicas avançadas de aprendizado de máquina. Ao examinar as relações entre diferentes fatores, eles pretendiam criar modelos que proporcionassem previsões mais precisas.
Resultados do Estudo
O estudo incluiu 150 pacientes com ICH, e os resultados mostraram que uma grande porcentagem teve resultados ruins tanto aos 90 dias (73,82%) quanto aos 180 dias (67,36%). As taxas de mortalidade também foram altas, com 41,61% falecendo até 90 dias e 46,53% até 180 dias.
A análise revelou proteínas específicas que estavam associadas a resultados ruins. Por exemplo, níveis mais baixos de certas proteínas no sangue, como UCH-L1 e alfa-2-macroglobulina, estavam ligados a uma maior chance de resultados ruins. Enquanto isso, outras proteínas como IGFBP-3 e MMP-9 mostraram associações fortes com mortalidade.
Comparando Modelos
Os pesquisadores também compararam seus novos modelos de previsão com modelos previamente desenvolvidos. Descobriram que a abordagem deles, que incluía biomarcadores serológicos, forneceu previsões melhores para resultados ruins em comparação com métodos existentes.
Análise de Interação e Rede
Outro aspecto do estudo envolveu examinar como essas proteínas interagiam entre si. Foi descoberto que certas proteínas tinham conexões fortes, indicando que poderiam trabalhar juntas na influência dos resultados em pacientes com ICH.
Importância das Variáveis Clínicas
O estudo destacou que fatores clínicos conhecidos, como idade, gravidade do derrame (medida pela pontuação NIHSS) e o tamanho da hemorragia, ainda eram significativos na previsão dos resultados. Isso reforça a ideia de que tanto biomarcadores quanto características clínicas devem ser usados juntos pra melhores previsões.
Desafios e Limitações
Embora o estudo tenha fornecido insights valiosos, também enfrentou limitações. O tamanho da amostra foi relativamente pequeno, sugerindo que mais estudos com grupos maiores são necessários. Como a pesquisa foi feita em um único hospital, os achados podem não ser aplicáveis a todas as populações. Além disso, o foco em medir biomarcadores dentro das primeiras 24 horas pode deixar de lado algumas mudanças importantes que acontecem depois.
Conclusão e Direções Futuras
Esse estudo ilumina o potencial de usar biomarcadores de proteínas pra melhorar a previsão de resultados em pacientes com ICH. Os achados indicam que proteínas específicas podem servir como indicadores importantes de como os pacientes podem se sair após sofrer esse tipo de derrame.
Pesquisas futuras devem olhar pra grupos maiores de pacientes e considerar acompanhar esses biomarcadores por um período mais longo pra ampliar esses achados. Ao entender como esses biomarcadores mudam ao longo do tempo, os profissionais de saúde poderão desenvolver estratégias ainda melhores pra prever e gerenciar a ICH.
Em resumo, integrar biomarcadores serológicos com dados clínicos pode, no final das contas, levar a um cuidado melhor para pacientes com ICH, especialmente em locais com recursos limitados. Modelos de previsão melhores podem ajudar a tomar decisões de tratamento mais informadas, melhorando a gestão geral dessa condição séria.
Título: Prognostic biomarkers of intracerebral hemorrhage identified using targeted proteomics and machine learning algorithms
Resumo: Early prognostication of patient outcomes in intracerebral hemorrhage (ICH) is critical for patient care. We aim to investigate protein biomarkers role in prognosticating outcomes in ICH patients. We assessed 22 protein biomarkers using targeted proteomics in serum samples obtained from the ICH patient dataset (N=150). We defined poor outcomes as modified Rankin scale score of 3-6. We incorporated clinical variables and protein biomarkers in regression models and random forest-based machine learning algorithms to predict poor outcomes and mortality. We report Odds Ratio (OR) or Hazard Ratio (HR) with 95% Confidence Interval (CI). We used five-fold cross-validation and bootstrapping for internal validation of prediction models. We included 149 patients for 90-day and 144 patients with ICH for 180-day outcome analyses. In multivariable logistic regression, UCH-L1 (aOR 9.23; 95%CI 2.41-35.33), alpha-2-macroglobulin (5.57; 1.26-24.59), and Serpin-A11 (9.33; 1.09-79.94) were independent predictors of 90-day poor outcome; MMP-2 (6.32; 1.82-21.90) was independent predictor of 180-day poor outcome. In multivariable Cox regression models, IGFBP-3 (aHR 2.08; 1.24-3.48) predicted 90-day and MMP-9 (1.98; 1.19-3.32) predicted 180-day mortality. Using machine learning, UCH-L1 and APO-C1 predicted 90-day mortality, and UCH-L1, MMP-9, and MMP-2 predicted 180-day mortality. Overall, random forest models outperformed regression models for predicting 180-day poor outcomes (AUC 0.89), and 90-day (AUC 0.81) and 180-day mortality (AUC 0.81). Serum biomarkers independently predicted short-term poor outcomes and mortality after ICH. Further research utilizing a multiomics platform and temporal profiling is needed to explore additional biomarkers and refine predictive models for ICH prognosis.
Autores: Deepti Vibha, S. Misra, Y. Kawamura, P. Singh, S. Sengupta, M. Nath, Z. Rahman, P. Kumar, A. Kumar, P. Aggarwal, A. K. Srivastava, A. K. Pandit, D. Mohania, K. Prasad, N. K. Mishra
Última atualização: 2023-12-28 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.22.23300465
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.22.23300465.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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