Investigação de múltiplos fenótipos de imagem estruturais no transtorno obsessivo-compulsivo (2025)
- Authors:
- Autor USP: SARAIVA, LEONARDO CARDOSO - FM
- Unidade: FM
- DOI: 10.11606/T.5.2025.tde-13102025-162239
- Subjects: APRENDIZADO COMPUTACIONAL; EXPRESSÃO GÊNICA; NEUROIMAGEM; FÁRMACOS PSICOTRÓPICOS; TRANSTORNO OBSESSIVO-COMPULSIVO
- Keywords: Análise de correlação canônica; Análise de regressão; Canonical correlation analysis; Gene expression; Machine learning; Neuroimage; Obsessive-compulsive disorder; Psychotropic drugs; Regression analysis
- Language: Português
- Abstract: A complexidade das alterações cerebrais no transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) muitas vezes é subestimada na pesquisa de neuroimagem tradicional, que tende a se concentrar em um conjunto limitado de fenótipos de imagem. Apesar de extensa pesquisa de neuroimagem sobre o transtorno, as teorias fisiopatológicas permanecem incompletas e ainda faltam biomarcadores. Essa limitação não é exclusiva do TOC, mas representa um desafio geral na neuroimagem psiquiátrica. Para superar esse problema, este estudo adotou uma abordagem abrangente de múltiplos fenótipos para caracterizar alterações na estrutura cerebral no TOC, analisando nove fenótipos corticais e quatro subcorticais. Entre eles, incluíram-se fenótipos tradicionalmente estudados, como espessura cortical, área de superfície e volume cortical e subcortical. Adicionalmente, foram examinados fenótipos corticais menos estudados relacionados ao dobramento cortical (incluindo curvatura e profundidade sulcal) e à similaridade estrutural entre regiões corticais. O estudo também incorporou fenótipos subcorticais menos investigados, como o determinante Jacobiano (usado como proxy de área subcortical) e a distância radial (usada como proxy de espessura subcortical), além de um novo fenótipo de imagem subcortical desenvolvido especificamente para este estudo que mede a similaridade estrutural entre estruturas subcorticais. O estudo utilizou uma ampla amostra multinacional do consórcio Enhancing Neuroimaging and Genetics throughMeta-analysis - Obsessive-Compulsive Disorder Working Group (ENIGMA-OCD), composta por 2.255 casos de OCD e 2.264 controles. Foram estabelecidos quatro objetivos específicos, cada um explorando como expandir a gama de fenótipos de imagem poderia aprimorar a compreensão das anormalidades cerebrais em transtornos psiquiátricos. No Objetivo 1, os fenótipos de imagem foram comparados entre casos com TOC e controles para detectar alterações regionais. Cada fenótipo de imagem revelou padrões distintos de mudanças relacionadas ao TOC e diferentes sensibilidades aos efeitos de medicação. Os fenótipos de imagem tradicionais (espessura cortical, volume cortical e volume subcortical) mostraram alterações amplas, principalmente em casos medicados. Em contraste, fenótipos relacionados ao dobramento cortical e à similaridade estrutural cortical e subcortical apresentaram alterações mais localizadas, consistentes em casos medicados e não medicados. As correlações entre as diferenças caso-controle nos diversos fenótipos de imagem foram geralmente de fracas a moderadas. Esses resultados indicam que fenótipo de imagem capturam padrões distintos de anormalidades cerebrais. No Objetivo 2, modelos de aprendizagem de máquina foram aplicados para predizer características clínicas a partir dos fenótipos de imagem. Os modelos mostraram que os fenótipos de imagem se relacionam a diferentes características clínicas, com o status de medicação influenciando essas relações. Entre os fenótipos de imagem,as medidas relacionadas à curvatura exibiram as associações mais fortes. Esses achados sugerem que incluir fenótipos de imagem adicionais como preditores e caracterizar melhor os participantes em grupos mais homogêneos podem melhorar as predições de aprendizagem de máquina em psiquiatria. No Objetivo 3, as alterações relacionadas ao TOC nos fenótipos de imagem foram mapeadas em redes cerebrais funcionais. Os fenótipos de imagem tradicionais afetaram a maioria das redes funcionais, especialmente em casos medicados. Já os fenótipos menos estudados mostraram convergência mais consistente tanto em casos medicados quanto não medicados: os fenótipos de dobramento cortical convergiram nas redes default e frontoparietal, enquanto a similaridade estrutural cortical impactou as redes sensoriomotoras. Isso indica que diferentes fenótipos de imagem capturam anormalidades estruturais com correlações funcionais distintas. No Objetivo 4, as alterações relacionadas ao TOC nos fenótipos de imagem foram associadas a padrões de expressão gênica normativos do Allen Human Brain Atlas. Encontrou-se uma associação generalizável, predominantemente determinada pela similaridade estrutural alterada, com assinaturas de neurônios excitatórios pré-natais e pós-natais. Como parte deste estudo, amostras de tecido cerebral foram coletadas de casos de TOC e de casos com condições neurológicas durante procedimentos de estimulação cerebral profunda. A expressão gênica dessas amostras foi comparada entre oscasos de TOC e os casos neurológicos na primeira análise de expressão diferencial de tecido cerebral in vivo no TOC. Essa análise revelou tanto genes superexpressos quanto subexpressos em TOC, sendo que os genes subexpressos contribuíram significativamente para a associação entre as alterações de imagem relacionadas ao TOC e os padrões normativos de expressão gênica do AHBA. Isso indica que as anormalidades estruturais capturadas por alguns fenótipos de imagem são capazes de refletir a biologia subjacente ao transtorno, conforme revelado por estudos transcriptômicos. Em conjunto, esses achados demonstram que abordagens de múltiplos fenótipos são essenciais para caracterizar de forma abrangente os correlatos neurais do OCD, ressaltando a importância de aplicar tais abordagens a outros transtornos psiquiátricos
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- Data da defesa: 19.02.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
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ABNT
SARAIVA, Leonardo Figueiredo. Investigação de múltiplos fenótipos de imagem estruturais no transtorno obsessivo-compulsivo. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-13102025-162239/. Acesso em: 23 jan. 2026. -
APA
Saraiva, L. F. (2025). Investigação de múltiplos fenótipos de imagem estruturais no transtorno obsessivo-compulsivo (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-13102025-162239/ -
NLM
Saraiva LF. Investigação de múltiplos fenótipos de imagem estruturais no transtorno obsessivo-compulsivo [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-13102025-162239/ -
Vancouver
Saraiva LF. Investigação de múltiplos fenótipos de imagem estruturais no transtorno obsessivo-compulsivo [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-13102025-162239/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.5.2025.tde-13102025-162239 (Fonte: oaDOI API)
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