Relación entre metabolitos plasmáticos y dolor precordial
En la edición del 23 de abril de 2021 de Frontiers of Cardiovascular Medicine, autores de la Universidad de Nanjing, RP China publicaron los resultados de su investigación realizada en pacientes con dolor precordial señalando que los metabolitos plasmáticos eran capaces de alertarlos sobre la aparición de un infarto de miocardio*.
Una sensación de estrangulamiento en el pecho es una manifestación típica de la enfermedad de las arterias coronarias (CAD). En la mayoría de los casos, la CAD se desarrolla a medida que se acumula placa en las paredes de las arterias.
Cuando progresa a infarto de miocardio (IAM), la enfermedad coronaria será potencialmente mortal y extremadamente peligrosa en los días o semanas siguientes debido a sus diversas complicaciones fatales.
Por tanto, su diagnóstico y tratamiento es una urgencia médica. Sin embargo, el dolor de pecho puede ser causado por otros eventos cardiovasculares o enfermedades cardíacas (por ejemplo, angina inestable, miocarditis, embolia de pulmón y otras).
Aunque existen biomarcadores de daño cardíaco, como la creatina quinasa-MB (CK-MB), la aspartato aminotransferasa (AST) y las troponinas cardíacas (cTnT, cTnI), por lo general se relacionan solo con el daño tisular y no son específicos de IAM.
Por ejemplo, la elevación de cTnT también se puede observar en miocarditis, miocardiopatía hipertrófica, a veces angina inestable, etc. A veces, también se puede observar una elevación inesperada de los marcadores sin una conexión obvia con una lesión cardíaca.
Con el desarrollo de la metabolómica, se identificarán, analizarán y estudiarán cada vez más marcadores metabólicos de moléculas pequeñas.
La metabolómica es la disciplina enfocada al estudio global de moléculas pequeñas, es decir, los metabolitos y su dinámica, composición, interacciones y respuestas a intervenciones ambientales, o cambios en células, tejidos y fluidos biológicos (por ejemplo, suero, orina o heces)
Los metabolitos diferenciales recientemente encontrados entre los casos de IAM y los casos de dolor torácico no relacionado con él ampliarán nuestro conocimiento sobre el desarrollo del infarto de miocardio.
Dado que las cardiopatías isquémicas se caracterizan por profundos cambios metabólicos tanto a nivel circulatorio como local, la metabolómica se ha aplicado para estudiar los cambios en los patrones metabólicos detectados en la sangre de pacientes con enfermedad coronaria.
A principios de 2002, se publicó un trabajo pionero que mostraba que la metabolómica basada en RMN tenía el potencial de diagnosticar de forma rápida y no invasiva la presencia y la gravedad de la enfermedad coronaria.
En 2005, Marc Sabatine y sus colegas identificaron biomarcadores metabólicos de isquemia miocárdica asociados con el ejercicio físico.
Los estudios posteriores se centraron en identificar biomarcadores y vías metabólicas y explorar los mecanismos subyacentes asociados con las enfermedades cardiovasculares.
Se ha sugerido un panel de marcadores potenciales para las enfermedades coronarias, como la arginina y la homocisteína, y se han explorado los mecanismos subyacentes de su acción.
Sin embargo, quedan por estudiar y mejorar los metabolitos candidatos para reconocer los casos de infarto de miocardio de otros casos de dolor torácico cardíaco.
En este estudio, los autores se enfocaron principalmente en detectar y evaluar la capacidad de los metabolitos para discriminar los casos de IAM de los casos de dolor torácico sin infarto.
Se empleó una plataforma metabolómica con instrumentación GC / MS y LC / MS (técnicas cromatográficas) para perfilar los metabolitos plasmáticos de los pacientes hospitalizados con dolor torácico (incluidos los casos de dolor torácico IAM y no IAM) y sus controles.
En primer lugar, se aplicó un análisis estadístico multivariado para abordar la pregunta sobre qué tan bien estos metabolitos identificados detectan los casos de infarto de miocardio.
Luego, la historia clínica y las variables de las pruebas de laboratorio (por ejemplo, sexo, edad, antecedentes de tabaquismo, función de los órganos primarios y ensayos bioquímicos) se introdujeron como variables en un nuevo modelo y se analizaron de la misma manera.
Su desempeño se puede demostrar en gráficos PCA y OPLS-DA. A continuación, se evaluaron los patrones metabólicos y se examinaron y describieron los marcadores metabólicos con base en datos semicuantitativos, análisis ROC, odds ratios (OR) y sus relaciones con el riesgo de enfermedad cardiovascular bien reconocido.
Se reclutaron un total de 230 voluntarios, que consistieron en 146 pacientes con dolor torácico ingresados con sospecha de infarto de miocardio (85 infartos de miocardio reales y 61 casos de dolor torácico sin infarto de miocardio) y 84 individuos control.
Los casos de dolor torácico cardiaco no IAM incluyen angina inestable (AI), miocarditis, valvulopatías, etc. Las muestras de sangre de todos los casos sospechosos de infarto se recogieron no más de 6 h desde el inicio del dolor torácico.
Se aplicó cromatografía de gases-espectrometría de masas y cromatografía líquida-espectrometría de masas para identificar y cuantificar los metabolitos plasmáticos.
Se utilizó un análisis estadístico multivariante para analizar los datos, y el análisis de componentes principales mostró que el IAM se podía distinguir claramente de los casos de dolor torácico sin infarto (incluidos los casos de angina inestable y otros casos) en el gráfico de puntuaciones de los datos metabolómicos, mejor que el basado en los datos construidos con historia clínica y parámetros bioquímicos clínicos.
El análisis de la vía destacó un metabolismo de metionina regulado al alza y una biosíntesis de arginina regulada a la baja en los casos de IAM.
Se calcularon la curva de características operativas del receptor (ROC) y la razón de probabilidades (OR) ajustada para evaluar los marcadores potenciales para el diagnóstico y la capacidad de predicción de infarto (casos de IAM vs. no IAM).
Finalmente, se discutieron brevemente los perfiles de expresión génica de la base de datos Gene Expression Omnibus (GEO) para estudiar la conexión diferencial de los metabolitos con la transcriptómica plasmática.
La desoxiuridina (dU), la homoserina y la metionina obtuvieron puntuaciones altas en el análisis ROC (AUC> 0,91), sensibilidad (> 80%) y especificidad (> 94%), y se correlacionaron con LDH y AST (p <0,05).
Los valores de OR sugirieron, después de ajustar por sexo, edad, niveles de lípidos, tabaquismo, diabetes tipo II e historial de hipertensión, que niveles altos de dU de logOR positivo = 3,01, metionina de logOR = 3,48 y homoserina de logOR = 1,61 y niveles bajos de isopentenil difosfato (IDP) de logOR negativo = −5,15, uracilo de logOR = −2,38 y arginina de logOR = −0,82 fueron factores de riesgo independientes de IAM.
Este estudio destacó que los metabolitos pertenecientes al metabolismo de pirimidina, metionina y arginina están profundamente influenciados en las muestras de plasma de pacientes con infarto.
La dU, la homoserina y la metionina son marcadores potenciales para reconocer los casos de infarto de miocardio de otros casos de dolor torácico cardíaco después del inicio de los dolores torácicos.
Los individuos con una alta abundancia plasmática de dU, homoserina o metionina también tienen un mayor riesgo de infarto de miocardio.
* Aa N, Lu Y, Yu M, Tang H, Lu Z, Sun R, Wang L, Li C, Yang Z, Aa J, Kong X, Wang G. Plasma Metabolites Alert Patients With Chest Pain to Occurrence of Myocardial Infarction. Front Cardiovasc Med. 2021 Apr 23;8:652746. doi: 10.3389/fcvm.2021.652746. PMID: 33969016; PMCID: PMC8103546.
