Biomarkeri epigenetici care prezic evenimente macrovasculare la persoanele cu diabet zaharat de tip 2

Diabetul zaharat de tip 2 crește de 2–4 ori riscul de boală cardiovasculară, iar instrumentele clinice curente discriminează modest pacienții care vor dezvolta evenimente macrovasculare (infarct miocardic, angină, boală cardiacă ischemică, accident vascular cerebral). Studiul publicat în Cell Reports Medicine propune un test epigenetic sanguin, bazat pe metilarea ADN (DNAm), care anticipează riscul acestor evenimente la pacienți recent diagnosticați cu diabet de tip 2.
Polimorfismele genetice au adus îmbunătățiri limitate în predicția riscului cardiovascular la diabetici, în timp ce epigenetica poate explica memoria metabolică și persistența agresiunii vasculare după normalizarea glicemiei. DNAm a fost corelată anterior cu complicații microvasculare, ceea ce susține dezvoltarea unor biomarkeri epigenetici pentru stratificarea riscului macrovascular.

Despre studiu

Design și populație

• Cohortă prospectivă: 752 persoane cu diabet de tip 2 recent diagnosticat, fără evenimente macrovasculare la momentul inițial; 102 au dezvoltat evenimente pe parcursul urmăririi (medie ~4 ani; maxim ~7 ani).
• La momentul inițial, cei cu evenimente ulterioare au fost mai în vârstă, cu tensiune sistolică mai mare, tratament antidiabetic/antihipertensiv mai frecvent și prevalență mai mare a fumatului, deși aveau HbA1c ușor mai mică.

Expuneri și măsurători

• Epigenom: DNAm în sânge pe 853.307 loci CpG analizați la înrolare (platformă EPIC).
• Modelare: regresii Cox ponderate, ajustate pentru vârstă, sex, indice de masă corporală și HbA1c; analize de sensibilitate cu compoziția celulară, fumat, medicații, profil lipidic, eGFR și raport albumină/creatinină urinară.

Obiectiv

Identificarea de biomarkeri epigenetici sanguini care prezic evenimente macrovasculare la debutul diabetului de tip 2 și construirea unui scor de risc prin metilare (MRS) utilizabil în practică, singur sau combinat cu factorii clinici.

Rezultate

Biomarkeri epigenetici asociați cu evenimente macrovasculare

• 461 situri de metilare (pe 422 gene) au fost asociate cu evenimente macrovasculare incidente (q < 0,05). Rezultatele au rămas robuste în modele extinse: 453/461 situri au rămas asociate (p între 7,10×10⁻²⁰ și 4,84×10⁻²), inclusiv după ajustări pentru funcția renală și medicație.
• Biomarkerul de fumat AHRR (cg05575921) a apărut între situri, dar nu a rămas semnificativ când fumatul a fost inclus explicit ca covariat.

Construirea și performanța scorului de metilare (MRS)

• Selecție pentru MRS: 87 situri cu diferențe absolute de metilare ≥2% între cazuri și controale (majoritar hipometilate la cei cu evenimente).
• Validare internă (5-fold CV):
  • MRS singur: AUC 0,81 (IC 95%: 0,77–0,86).
  • Factori clinici (vârstă, sex, HbA1c, IMC, fumat, medicații): AUC 0,69 (0,64–0,75).
  • MRS + factori clinici: AUC 0,84 (0,79–0,88) – superior oricărui set singular.
• Prag optim (indice Youden pe modelul combinat): 0,023 → senzitivitate 0,804 și specificitate 0,728.
• Precizie clinică (prevalență 13,6%): valoare predictivă negativă 95,9% (excelentă pentru excludere), valoare predictivă pozitivă 31,8% (moderată).
• Îmbunătățiri de reclasificare față de modelul clinic:
  • NRI categorial: 0,282 (IC 95%: 0,18–0,39; p < 0,001).
  • NRI continuu: 0,902 (0,71–1,09; p < 0,001).
  • IDI: 0,179 (0,13–0,23; p < 0,001).
• Stratificare Kaplan–Meier prin pragul 0,023: grupul „înalt” (n = 256) a avut risc mult mai mare de evenimente versus grupul „scăzut” (n = 496): HR 9,33 (IC 95%: 5,53–15,76; p = 6,42×10⁻¹⁷).

Comparație cu scoruri și ceasuri epigenetice

• SCORE2-Diabetes și UKPDS: AUC 0,62 și 0,54 – inferioare MRS sau combinației.
• Scoruri pentru populația generală (Framingham, ASCVD, MESA): AUC 0,61–0,64 – inferioare.
• Scor poligenic (204 SNP asociate cu boala coronariană la diabetul de tip 2): AUC 0,61.
• Ceasuri epigenetice ale vârstei și mortalității: AUC 0,61–0,68; fără suprapunere de situri cu MRS.

Relevanță biologică

• Analize de ontologie: 11 procese biologice (de ex. reglarea oxidării proteinelor, dezvoltarea tubului cardiac embrionar, transportul microtubular).
• Legături cu literatura: 39/64 gene din MRS asociate anterior cu infarct, boală ischemică sau accident vascular cerebral; 46/64 au legături cu boala cardiovasculară în ansamblu.
• Corelare DNAm–expresie (monocite, MESA): expresia a 14 gene (de ex. HDAC4, MEIS1, GATA5, CXXC5, TMEM51, ARID3A) corelează cu DNAm.
• Tesut-țintă (plăci aortice și carotidiene): 102 situri diferențial metilate (p < 0,05) și 78 cu FDR < 5% în aortă; 34 din acestea apar și în MRS; TMEM51 și ARID3A diferit exprimate în plăci carotidiene simptomatice vs. asimptomatice.

Validări externe

• OPTIMED (n = 21; 10 evenimente; urmărire ~11 ani): 43 situri validate; pentru subsetul MRS, MRS_{5 site-uri} → HR 3,47 (p = 0,016) și AUC 0,80 (IC 95%: 0,60–0,99).
• EPIC-Potsdam (n = 1.497; 427 evenimente; ~8 ani): 32 situri validate.
• În cohorta principală, MRS_{5 site-uri}: HR 2,51 (p = 5,29×10⁻¹⁵) și AUC 0,78 (0,73–0,83).

Interpretare

Mesaj cheie: un test epigenetic sanguin (MRS), utilizat singur sau combinat cu factorii clinici, anticipează mai bine evenimentele macrovasculare la debutul diabetului de tip 2 decât scorurile clinice consacrate. Valoarea predictivă negativă foarte mare sugerează utilitate pentru excluderea riscului ridicat și personalizarea urmăririi.

Implicații clinice: pacienții cu risc înalt (scor combinat > 0,023) pot beneficia de urmărire intensificată, optimizare terapeutică timpurie (de ex. inhibitori SGLT2 la pacienți eligibili, control lipidic și tensional agresiv), intervenții asupra stilului de viață și consiliere țintită. Cei cu risc scăzut pot evita investigații și vizite frecvente, cu economii de costuri și reducerea anxietății.

Considerații metodologice: performanța superioară față de scorurile clinice, îmbunătățirile NRI/IDI și concordanța cu semnale din plăci aterosclerotice cresc verosimilitatea biologică. Totuși, PPV moderat reflectă prevalența redusă a evenimentelor în cohorta timpurie și impune validări suplimentare și eventuale strategii de triere în doi pași (MRS + marker/profil clinic adițional).

Limitări

• Necesitatea validării externe pe etnii diverse și cohorte mari la diagnostic; explorarea stabilității temporale a semnăturilor DNAm sub influența dietei, activității fizice și medicației.
• Acoperire limitată a unor regiuni genomice de către array; secvențierea întregului metilom ar crește rezoluția, dar cu costuri și cerințe computaționale ridicate.
• Plăcile aterosclerotice sunt heterogene celular; analizele la nivel de celulă unică ar putea rafina semnificația funcțională.
• Absența unor variabile comportamentale (activitate fizică, dietă, alcool) și a deceselor cardiovasculare în analiză.

Concluzii

• MRS bazat pe 87 de situri de metilare discriminează eficient riscul macrovascular la debutul diabetului de tip 2 și depășește scorurile clinice consacrate.
• Combinația MRS + factori clinici atinge AUC 0,84 și oferă NPV 95,9%, utilă pentru screening și stratificare timpurie.
• Semnalele epigenetice sunt susținute de asocieri tisulare și corelări expresie–metilare, indicând relevanță biologică.
• Implementarea clinică necesită validări multicentrice, definirea algoritmilor de integrare cu scorurile clinice și evaluarea cost–eficacității pe termen lung.