La radiómica muestra que la cocaína aumenta el riesgo de enfermedad de arterias coronarias

Por Barbara Domb.

Marzo 2021

Se analizaron los cambios en 1.276 características radiómicas durante un seguimiento promedio de cuatro años en 300 individuos con enfermedad arterial coronaria subclínica.

 

Los efectos de diferentes factores de riesgo pueden corresponder a vías específicas de progresión de la enfermedad, proporcionando una imagen más completa del estado de salud cardíaca.

OAK BROOK, Ill. - Radiomics — la extracción de características cuantitativas muy detalladas de imágenes médicas — proporciona una comprensión refinada de cómo el consumo de cocaína y otros factores de riesgo afectan el curso de la enfermedad de las arterias coronarias, según un estudio publicado en Radiology. Los investigadores dijeron que el estudio muestra el poder de la radiómica para mejorar la comprensión no solo de las enfermedades cardiovasculares, sino también del cáncer y otras afecciones.

La enfermedad de las arterias coronarias generalmente se desarrolla con el tiempo a medida que se acumula placa dentro de las arterias. Este proceso, conocido como aterosclerosis, eventualmente puede conducir a eventos potencialmente mortales como ataque cardíaco y accidente cerebrovascular.

Figura 1

Figura 1. Gráfico de Manhattan de los valores de P para las asociaciones entre el consumo de cocaína, la infección por VIH y el riesgo elevado de enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD) y cada parámetro radiómico. Valores A – C, P para asociaciones univariadas entre cada característica radiómica y el uso de cocaína, infección por VIH y riesgo elevado de ASCVD en modelos univariados. Valores D – F, P para asociaciones entre cada característica radiómica y uso de cocaína, infección por VIH y riesgo elevado de ASCVD en modelos multivariados corregidos por el nivel de proteína C reactiva de alta sensibilidad como el marcador más común de inflamación, antecedentes familiares positivos de enfermedad de la arteria coronaria (EAC) como indicador de una posible predisposición genética para la progresión de la EAC, el uso de estatinas porque se sabe que modifica la composición y el desarrollo de las placas coronarias, y el volumen de la placa en sí mismo porque deseamos corregir cualquier posible correlación intrínseca entre el volumen y la característica morfológica. Los parámetros radiómicos están situados en el eje x en el mismo orden de cada subparcela, y los valores P correspondientes se encuentran en el eje y. Los puntos por encima de la línea roja (p = 0,00004) indican características radiómicas en las que el predictor dado mostró una asociación significativa. No hubo superposición entre las características radiómicas asociadas con el consumo de cocaína o el riesgo elevado de ASCVD, lo que podría implicar diferentes vías de progresión de la placa.

Históricamente, las técnicas de imagenología como la angiografía coronaria por TC proporcionaban información sobre la aterosclerosis al describir el grado de estenosis o estrechamiento de las arterias coronarias. Si bien las medidas de estenosis son útiles, no siempre son la forma más precisa de evaluar el riesgo de un evento adverso como un ataque cardíaco.

"Algunas personas tienen una estenosis muy grave en la que los vasos están bloqueados en un 90% y les va bien, mientras que otras con solo un 40% a 50% de estenosis mueren repentinamente sin previo aviso", dijo el autor principal del estudio, Shenghan Lai, MD, MPH, profesor de epidemiología y Salud Pública en el Instituto de Virología Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y profesor adjunto de epidemiología en la Facultad de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, ambos en Baltimore. “Esto muestra que no solo la estenosis, sino la naturaleza de la placa en sí pueden jugar un papel muy importante en la evaluación de riesgos”.

La radiómica es una herramienta que va más allá del volumen de la placa para examinar una multitud de características aparentes en la imagen pero no visibles a simple vista. Para realizar el análisis radiómico, las imágenes se ejecutan a través de un software que puede analizar miles de características para una evaluación de riesgos más completa.

En el nuevo estudio, el Dr. Lai, Márton Kolossváry, M.D., Ph.D., pionero en el uso de radiómica en imágenes cardiovasculares, y sus colegas evaluaron si los diferentes factores de riesgo cardiovascular tienen contribuciones distintivas a los cambios en la placa a lo largo del tiempo. Los factores de riesgo evaluados incluyeron el consumo de cocaína y la infección por VIH.

Figura 2

Figura 2. A, Dendrograma de agrupamiento jerárquico de características radiómicas asociadas significativamente con el consumo de cocaína, infección por VIH y / o riesgo elevado de enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD). Los clústeres están codificados por colores según el factor de riesgo con el que se asociaron las características. B, Mapa de calor de los valores de R2 para regresiones lineales entre cada par de características radiómicas significativas (n = 409). Los elementos del mapa de calor están codificados por colores según el factor de riesgo con el que se asociaron las características. Los grupos están delineados en amarillo. C, valores de P correspondientes para el consumo de cocaína, la infección por VIH y el aumento de ASCVD para cada característica radiómica. Las características se reordenan según la agrupación jerárquica para que correspondan con el dendrograma. Las barras que se extienden más allá de la línea roja (P = .00004) indican asociaciones significativas. Los resultados de la agrupación jerárquica indican que hay distintos conjuntos de características morfológicas que se asocian solo con factores de riesgo específicos. Además, los valores de P para el consumo de cocaína entre los conglomerados asociados con el consumo de cocaína fueron magnitudes más bajas que para la infección por VIH y, especialmente, un riesgo elevado de ASCVD. Además, los valores de P para el riesgo elevado de ASCVD para los tres grupos que contienen solo características radiómicas asociadas con un riesgo elevado de ASCVD fueron magnitudes más bajas que para el consumo de cocaína en la infección por VIH. Estos resultados implican potencialmente distintas vías de progresión de la aterosclerosis coronaria porque los efectos modificadores del consumo de cocaína y los factores de riesgo cardiovascular convencionales son claramente separables.

El grupo de estudio incluyó a 300 personas con enfermedad arterial coronaria subclínica, o enfermedad que aún no era lo suficientemente grave como para presentar algún síntoma, como se confirmó mediante angiografía coronaria por TC. Se analizaron los cambios en 1276 características radiómicas durante un seguimiento promedio de cuatro años. Los datos se derivaron del Heart Study, una investigación longitudinal de los efectos del VIH y el consumo de cocaína en la enfermedad arterial coronaria subclínica, que ha sido financiada por el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas durante 21 años consecutivos.

Figura 3

Figura 3. Valores de P correspondientes para asociaciones entre consumo de cocaína, infección por VIH, riesgo elevado de enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD) y las características radiómicas significativas estratificadas por sexo y edad. A, B, Valores de P correspondientes para las asociaciones entre el uso de cocaína, la infección por VIH y el aumento de ASCVD para cada característica radiómica estratificada por sexo. C, D, Valores de P correspondientes para las asociaciones entre los factores de riesgo y cada característica radiómica significativa estratificada por edad según la mediana de edad de 51 años. Las características se reordenan según la agrupación jerárquica. Las barras que se extienden más allá de la línea roja (P = .00004) indican asociaciones significativas. Los resultados basados en el sexo indican contribuciones específicas del sexo de los diferentes factores de riesgo sobre las características morfológicas de la aterosclerosis coronaria. Además, la estratificación por edad indica que diferentes factores de riesgo pueden tener diferentes contribuciones a la aterosclerosis según la edad del individuo.

El análisis radiómico indicó que los factores de riesgo convencionales, el consumo de cocaína y la infección por VIH tienen efectos diferentes sobre los cambios en la aterosclerosis coronaria a lo largo del tiempo. El consumo de cocaína se asoció significativamente con casi una cuarta parte de las características radiómicas. La infección por VIH, por el contrario, se relacionó con solo un poco más del 1% de las características radiómicas. El estudio también reveló que la infección por VIH tenía un efecto más profundo sobre la enfermedad de las arterias coronarias en individuos más jóvenes.

"El consumo de cocaína juega un papel importante en la patogenia de la enfermedad de las arterias coronarias", dijo el Dr. Lai. "Los consumidores de cocaína con VIH deben abstenerse de consumir cocaína para reducir el riesgo de enfermedad de las arterias coronarias".

Los resultados sugieren que en lugar de tener una red compleja interconectada de factores que contribuyen al desarrollo de la aterosclerosis, los efectos de diferentes factores de riesgo pueden corresponder a vías específicas conocidas o desconocidas de progresión de la enfermedad. Esta información probablemente proporcionará una imagen más completa del estado de salud cardíaca.

Figura 4

Figura 4. Gráfico de barras de los valores de P para las características radiómicas afectadas por el consumo de cocaína o el riesgo elevado de enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD) estratificado por subgrupos de enfermedad. A, Valores de P correspondientes para el consumo de cocaína entre la población total, los subgrupos de riesgo elevado de ASCVD y bajo riesgo de ASCVD, que se muestran en diferentes tonos de azul. B, Valores de P correspondientes para el riesgo de ASCVD entre la población total y entre los subgrupos de consumidores y no consumidores de cocaína, que se muestran en diferentes tonos de verde. Las barras por encima de la línea roja (P = .00004) indican asociaciones significativas. Los resultados indican que los efectos modificadores del consumo de cocaína pueden requerir que ocurra un entorno susceptible (mayor riesgo de ASCVD). Sin embargo, una vez que está presente, modifica las características morfológicas de la aterosclerosis de manera diferente al riesgo de ASCVD. Además, el riesgo de ASCVD puede tener un efecto más profundo entre los no consumidores de cocaína, lo que puede implicar que los efectos del consumo de cocaína sobre los cambios morfológicos superan los efectos de ASCVD.

“Queremos averiguar por qué algunas personas mueren temprano, por qué algunas mueren repentinamente y por qué algunas personas continúan con vida incluso si tienen una enfermedad fija muy importante”, dijo el Dr. Lai. “Con radiomics, podemos usar una imagen de TC o una imagen de RM, porque estas imágenes tienen más datos que solo la estenosis”.

El Dr. Lai dijo que la tecnología radiómica utilizada en el estudio podría tener aplicaciones más allá de la evaluación cardiovascular, como el cáncer y las enfermedades pulmonares.

"La tecnología está ahí, ese no es el obstáculo clave", dijo. "El obstáculo clave es que no hay suficientes médicos-investigadores que tengan acceso a esta información".

"Contribución de los factores de riesgo al desarrollo de la aterosclerosis coronaria confirmada mediante angiografía coronaria por TC: un estudio basado en radiómica longitudinal". Colaborando con los Dres. Lai y Kolossváry fueron Gary Gerstenblith, MD, David A. Bluemke, MD, Ph.D., Elliot K. Fishman, MD, Raul N. Mandler, MD, Thomas S. Kickler, MD, Shaoguang Chen, MS, Sandeepan Bhatia, MD y Hong Lai, Ph.D., MPH