L'età biologica della retina può predire il rischio di osteoporosi / A Retina’s Biological Age Can Predict Osteoporosis Risk

L'età biologica della retina può predire il rischio di osteoporosi. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / A Retina’s Biological Age Can Predict Osteoporosis Risk. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

I ricercatori hanno scoperto che una retina che invecchia più velocemente del normale può indicare una minore densità ossea ed un aumentato rischio di fratture dovute all'osteoporosi. Pubblicati oggi su PLOS Digital Health, questi risultati pongono le basi per un nuovo metodo diagnostico per una patologia che rimane sottodiagnosticata a causa della mancanza di strumenti di screening accessibili. 

"L'osteoporosi è una patologia comune che indebolisce le ossa ed aumenta il rischio di fratture, soprattutto negli anziani", scrivono gli autori dello studio, guidati da Ching-Yu Cheng, MD, PhD, professore presso la Duke-NUS Medical School e direttore del programma Singapore Epidemiology of Eye Diseases (SEED). "Tuttavia, a molti individui la diagnosi viene posta solo dopo una frattura, in parte perché il test diagnostico standard, l'assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA), non è sempre facilmente accessibile".

La densitometria ossea (DEXA) utilizza livelli molto bassi di radiazioni X per misurare la densità ossea di un paziente, un indicatore fondamentale dell'osteoporosi e del rischio di fratture. Tuttavia, si tratta di una procedura costosa che richiede apparecchiature specializzate e, pertanto, viene generalmente raccomandata solo per individui ad alto rischio con sospette fratture rilevate tramite radiografia o per pazienti in terapia steroidea a lungo termine. Ciò limita la diagnosi precoce nella popolazione generale, con molte persone a cui viene diagnosticata l'osteoporosi solo dopo aver subito una frattura. 

A livello mondiale, quasi il 20% della popolazione è affetta da osteoporosi. Se non trattata, questa patologia aumenta il rischio di fratture gravi, che possono essere potenzialmente letali e rappresentano un notevole onere economico per i sistemi sanitari. Ciò evidenzia l'urgente necessità di metodi di screening accessibili e non invasivi che possano sostituire le tradizionali scansioni DEXA.

Il gruppo di Cheng ha studiato se le immagini della retina di un paziente potessero aiutare ad identificare coloro che presentano un rischio maggiore di sviluppare l'osteoporosi. Questa idea è nata da precedenti ricerche che indicavano come la retina possa riflettere l'invecchiamento biologico generale del corpo. 

I ricercatori hanno sviluppato un algoritmo di apprendimento profondo, noto come RetiAGE, che calcola la probabilità che una persona abbia più di 65 anni basandosi sulle immagini della sua retina. Hanno quindi studiato se esistesse un'associazione tra i risultati di RetiAGE ed i punteggi di densità minerale ossea (BMD), nonché i punteggi di rischio di osteoporosi e di frattura dell'anca calcolati utilizzando lo strumento di valutazione delle fratture (FRAX). 

Immagini retiniche e misurazioni DEXA sono state ottenute da 1.965 partecipanti allo studio PIONEER (PopulatION HEalth and Eye Disease PRofilE in Elderly Singaporeans). In questa popolazione di pazienti, punteggi RetiAGE più elevati sono stati associati a punteggi BMD inferiori ed ad un aumento del rischio di fratture osteoporotiche maggiori e fratture dell'anca. 

La capacità di RetiAGE di prevedere l'insorgenza dell'osteoporosi è stata quindi valutata in altri 43.938 partecipanti provenienti da una coorte prospettica della UK Biobank, dotati di fotografie retiniche e privi di osteoporosi al momento dell'acquisizione delle immagini. Punteggi RetiAGE più elevati, indicativi di un invecchiamento biologico retinico accelerato, sono stati in grado di prevedere la futura insorgenza dell'osteoporosi anche dopo aver tenuto conto dei comuni fattori di rischio per l'osteoporosi, nonché dei rischi specifici femminili come la menopausa e la terapia ormonale sostitutiva. 

ENGLISH

Researchers have found that a retina that is aging faster than usual can indicate a lower bone density and an increased risk of fractures due to osteoporosis. Published today in PLOS Digital Health, these findings set the basis for a novel diagnostic method for a condition that remains underdiagnosed due to a lack of accessible screening tools. 

“Osteoporosis is a common condition that weakens bones and raises the risk of fractures, especially in older adults,” write the study authors, who were led by Ching-Yu Cheng, MD, PhD, professor at the Duke-NUS Medical School and director of the Singapore Epidemiology of Eye Diseases (SEED) program. “However, many individuals are not diagnosed until after a fracture occurs, in part because the standard diagnostic test, dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA), is not always readily accessible.”

A DEXA scan uses very low levels of X-ray radiation to measure a patient’s bone density—a major indicator of osteoporosis and fracture risk. However, it is a costly procedure requiring specialized equipment, and therefore typically only recommended for high-risk individuals with suspected fractures on X-rays or patients on long-term steroid therapy. This limits early detection in the broader population, with many people being diagnosed with osteoporosis only after experiencing a fracture. 

Worldwide, nearly 20% of the population is affected by osteoporosis. If left untreated, this condition increases the risk of major fractures, which can be life-threatening and represent a large economic burden for healthcare providers. This drives an urgent need for accessible and non-invasive screening methods that can replace traditional DEXA scans.

Cheng’s team investigated whether images from a patient’s retina could help identify those at a higher risk of developing osteoporosis. This idea stemmed from previous research indicating that the retina can reflect the body’s overall biological aging. 

The researchers developed a deep learning algorithm, known as RetiAGE, which calculates the probability of a person being older than 65 years based on images from their retina. They then investigated whether there was an association between RetiAGE results and bone mineral density (BMD) scores, as well as osteoporotic and hip fracture risk scores calculated using the fracture assessment tool (FRAX). 

Retinal images and DEXA measurements were obtained from 1,965 participants in the PopulatION HEalth and Eye Disease PRofilE in Elderly Singaporeans (PIONEER) study. In this patient population, older RetiAGE scores were linked to lower BMD scores and an increased risk of major osteoporotic and hip fractures. 

The ability of RetiAGE to predict the onset of osteoporosis was then evaluated in another 43,938 participants from a prospective UK Biobank cohort with retinal photographs and no osteoporosis at the time of taking these images. Higher RetiAGE scores, indicating accelerated retinal biological aging, were able to predict future osteoporosis onset even when adjusting for common osteoporosis risk factors as well as female-specific risks such as menopause and hormone replacement therapy. 

“These findings suggest that retinal biological aging may reflect broader aging processes related to skeletal health,” state the researchers. “Retinal imaging may therefore provide a simple, non-invasive, and accessible way to support opportunistic screening for osteoporosis risk.”

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/informatics/a-retinas-biological-age-can-predict-osteoporosis-risk/

"Questi risultati suggeriscono che l'invecchiamento biologico della retina potrebbe riflettere processi di invecchiamento più ampi legati alla salute scheletrica", affermano i ricercatori. "L'imaging retinico potrebbe quindi fornire un metodo semplice, non invasivo e accessibile per supportare lo screening opportunistico del rischio di osteoporosi."