Primul biomarker imagistic pentru stresul cronic, identificat cu ajutorul AI

Primul biomarker imagistic pentru stresul cronic, identificat cu ajutorul AI

Stresul cronic, o problemă tot mai frecventă în societatea modernă, lasă urme măsurabile în organism, iar cercetătorii au găsit acum o modalitate obiectivă de a-i evalua impactul folosind investigaţii imagistice utilizate în practica medicală curentă.

Inteligenţa artificială (AI) a depistat pentru prima dată un biomarker imagistic al stresului cronic, detectabil prin investigaţii de rutină, potrivit unui studiu care va fi prezentat săptămâna viitoare la Congresul anual al Societăţii de Radiologie din America de Nord (Radiological Society of North America / RSNA2025), a anunţat marţi RSNA, într-un comunicat.

Stresul cronic afectează atât sănătatea fizică, cât şi pe cea psihică, fiind asociat cu anxietate, insomnie, dureri musculare, hipertensiune arterială şi slăbirea sistemului imunitar, conform American Psychological Association.

Numeroase cercetări au arătat că expunerea îndelungată la stres poate contribui la apariţia unor boli majore, precum afecţiunile cardiovasculare, depresia sau obezitatea.

Autoarea principală a studiului, dr. Elena Ghotbi, cercetător postdoctoral la Facultatea de Medicină a Universităţii Johns Hopkins, a dezvoltat şi antrenat un model de învăţare profundă (deep learning) capabil să măsoare volumul glandelor suprarenale pe scanările CT.

În fiecare an, numai în Statele Unite se efectuează zeci de milioane de CT-uri toracice, ceea ce face ca o astfel de măsurătoare să poată fi integrată uşor în practica clinică fără investigaţii suplimentare.

„Abordarea noastră valorifică date imagistice disponibile pe scară largă şi deschide calea evaluărilor la scară extinsă a impactului biologic al stresului cronic în diverse afecţiuni, folosind CT-uri toracice deja efectuate”, a explicat dr. Ghotbi.

Cercetătoarea subliniază că biomarkerul bazat pe AI ar putea îmbunătăţi stratificarea riscului cardiovascular şi ghida prevenţia, fără alte investigaţii sau o expunere suplimentară la radiaţii.

Autorul senior al studiului, dr. Shadpour Demehri, profesor de radiologie la Johns Hopkins, notează că stresul cronic este o condiţie extrem de răspândită, cu care mulţi adulţi se confruntă zilnic.

„Pentru prima dată, putem «vedea» în interiorul corpului povara pe termen lung a stresului folosind o investigaţie pe care pacienţii o fac deja în spitale. Până acum, nu am avut o metodă de a măsura şi cuantifica efectele cumulative ale stresului cronic, în afară de chestionare, markeri serici indirecţi precum inflamaţia cronică sau determinarea cortizolului, care este dificil de obţinut”, a explicat dr. Demehri.

Spre deosebire de o singură măsurare a cortizolului, care surprinde doar nivelul de stres la un anumit moment, volumul glandelor suprarenale ar funcţiona ca un „barometru biologic” al stresului cronic.

Segmentare 3D automată a suprarenalelor stângă şi dreaptă pe CT toracic. Credit: Dr. Elena Ghotbi, RSNA, 25 noiembrie 2025

Studiul s-a bazat pe datele a 2.842 de participanţi (vârsta medie 69,3 ani; 51% femei) din Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis, un proiect amplu care a combinat CT-uri toracice, chestionare de validare a stresului, determinări ale cortizolului şi markeri ai încărcăturiii alostatice (efectele fiziologice şi psihologice cumulative ale stresului cronic asupra organismului).

Integrarea tuturor acestor date imagistice, biochimice şi psihosociale a oferit cadrul optim pentru dezvoltarea acestui biomarker imagistic al stresului.

Cercetătorii au aplicat retrospectiv modelul de deep learning pe CT-uri pentru a segmenta automat suprarenalele -  identificarea şi conturarea automată a suprarenalelor pe imaginile CT, separându-le de structurile din jur -, şi a calcula volumul acestora.

Echipa a definit Indicele de Volum Suprarenal (Adrenal Volume Index - AVI) ca raportul dintre volum (cm³) şi înălţime la pătrat (m²), pentru a standardiza măsurătoarea între indivizi.

Analize de salivă pentru testarea nivelului de cortizol au fost colectat de opt ori pe zi, timp de două zile, iar încărcătura alostatică a fost calculată pe baza mai multor parametri biologici, inclusiv indicele de masă corporală (IMC), creatinina, hemoglobina, albumina, glicemia, numărul leucocitelor, frecvenţa cardiacă şi tensiunea arterială.

Analizele statistice au evaluat legătura dintre AVI şi nivelurile de cortizol, încărcarea alostatică şi măsurile psihosociale ale stresului, inclusiv chestionare vizând depresia şi stresul perceput.

Rezultatele au arătat că AVI derivat prin AI se corelează cu chestionarele de validare a stresului, cu nivelurile cortizolului circulant şi cu apariţia ulterioară a unor evenimente cardiovasculare adverse.

Un AVI mai mare a fost asociat cu valori mai ridicate ale cortizolului, atât pe parcursul zilei, cât şi la nivelul maxim înregistrat în perioadele de măsurare, precum şi cu o încărcătură alostatică mai mare.

Participanţii care raportau stres perceput crescut au avut AVI semnificativ mai mare decât cei cu stres redus.

De asemenea, AVI s-a corelat cu un indice mai mare al masei ventriculului stâng, un indicator al modificărilor structurale ale inimii.

Fiecare creştere cu 1 cm³/m² a AVI a fost asociată cu un risc mai mare de insuficienţă cardiacă şi mortalitate.

„Având date de urmărire de până la zece ani, am putut corela AVI calculat prin AI cu rezultate clinice relevante”, a precizat dr. Ghotbi, menţionând că este primul marker imagistic validat al stresului cronic, care demonstrează un impact independent asupra unui rezultat cardiovascular major, şi anume insuficienţa cardiacă.

Segmentare 2D automată a suprarenalei drepte pe CT toracic. Credit: Dr. Elena Ghotbi, RSNA, 25 noiembrie 2025

Specialiştii au reamintit că de peste trei decenii se cunoaşte faptul că stresul cronic uzează organismul prin multiple sisteme.

Ceea ce face această cercetare specială este faptul că leagă o caracteristică imagistică de rutină - volumul suprarenalelor - de măsuri biologice şi psihologice validate privind stresul, şi arată că aceasta poate estima independent un rezultat clinic major, fiind un pas important spre cuantificarea practică a impactului cumulativ al stresului asupra sănătăţii.

În opinia dr. Demehri, asocierea unui parametru imagistic uşor de măsurat cu mai mulţi indicatori validaţi ai stresului şi cu boala cardiovasculară introduce o nouă modalitate, practică, de evaluare a stresului cronic.

Biomarkerul este obţinut din CT-uri realizate la scară largă pentru diverse motive şi are o bază fiziologică solidă, întrucât suprarenalele sunt parte centrală a cascadei biologice declanşate de stresul cronic.

Cercetătorii consideră că acest marker ar putea fi util în numeroase boli asociate cu stresul cronic la adulţii de vârstă mijlocie şi vârstnici, deschizând perspective pentru evaluarea obiectivă a riscului şi pentru intervenţii preventive mai bine ţintite.

Segmentare 2D automată a suprarenalei stângi pe CT toracic. Credit: Dr. Elena Ghotbi, RSNA, 25 noiembrie 2025

viewscnt