Biomarcadores ópticos para el diagnóstico de la osteoartritis utilizando la espectroscopía Raman

Resumo

A osteoartrite ou artrose (OA) é a enfermidade reumática máis frecuente, caracterizada pola degradación progresiva da cartilaxe articular, a esclerose subcondral e a inflamación da membrana sinovial. É asintomática bas súas primeiras fases, e o método de diagnóstico estandarizado na clínica (radiografía) avalía cambios no tecido óseo adxacente á cartilaxe, limitando o diagnóstico a etapas da enfermidade dende moderadas a severas. A espectroscopía Raman (ER) é descrita como unha técnica non destructiva e libre de marcaxe para detectar cambios moleculares en tecidos biolóxicos, xerando unha pegada dactilar molecular única do tecido analizado. O obxectivo xeral desta Tese Doutoral é avaliar o potencial da espectroscopía Raman como técnica de diagnóstico de OA, identificando biomardores ópticos nun modelo ex vivo de cartilaxe articular humano. Para isto, obtivéronse os espectros Raman de explantes de cartilaxe humano procedente de cadeira ou nocello en fresco, cun láser de lonxitude de onda (λ) de 785 nm, 50 mW, 120 acumulacións e resolución 4 cm-1. Baseándose nos cocientes das principais sinais dos espectros obtidos, constituíuse unha proposta de perfil biomarcador, do que se analizaron cuantitativamente os diferentes parámetros tomando como referencia o grao radiolóxico de Kellgren-Lawrence (K-L), o Sistema de Graduación Histolóxico-Histoquímico de Mankin (MS) e a cuantificación bioquímica de glucosaminoglicanos (GAGs) sulfatados e coláxeno. Como resultado, obtívose un conxunto de parámetros Raman que están directamente relacionados con eventos que ocorren a nivel molecular durante a OA, dos que se seleccionaron SGAGs (GAGs sulfatados), ColD/F (Coláxeno defectivo/funcional) e GMF (Grao de mineralización por fosfato) para constituir modelos predictivos da severidade desta enfermidade. Estes parámetros seleccionados permitiron a diferenciación de 2 perfiles nas mostras analizadas: un perfil de “baixa severidade” (K-L 0-II e MS 0-8) e outro de “elevada severidade” (K-L III-IV e MS 9-13). Os modelos predictivos constituidos, tomando como variables resposta tanto o grao K-L como o MS, foron bos, obtendo valores de área baixo a curva (AUC) superiores a 0,8. Como conclusión xeral, demostrouse que a ER permite diferenciar distintos graos de severidade de OA, mediante o estudo de ratios de sinais da pegada molecular da cartilaxe. Confírmase desta forma o seu potencial como ferramenta diagnóstica complementaria da OA.