Análise da Evolução da Densidade Óptica do Pigmento Macular com a Idade

Oftalmologia - Vol. 34: pp. 365-370 Análise da Evolução da Densidade Óptica do Pigmento Macular com a Idade Filipa Gomes Rodrigues 1, Jorge M. Mendes 2, Raquel Leitão 3, Sandra Gouveia 3, José Salgado-Borges 4 1 Interna Complementar de Oftalmologia - CHEDV Unidade de São Sebastião 2 Professor Auxiliar. Centro de Estatística e Gestão de Informação (CEGI) Universidade Nova de Lisboa (UNL) 3 Técnica de Ortóptica do Serviço de Oftalmologia - CHEDV Unidade de São Sebastião 4 Director do Serviço de Oftalmologia - CHEDV Unidade de São Sebastião Serviço de Oftalmologia - Centro Hospitalar de Entre Douro e Vouga (CHEDV) Unidade de São Sebastião Santa Maria da Feira filipa.grodrigues@gmail.com RESUMO Introdução: O pigmento macular é formado pelos carotenóides luteína e zeaxantina. Devido às suas propriedades anti-radicais livres, constitui um factor protector da Degenerescência Macular Relacionada com a Idade (DMRI). A medição da Densidade Óptica do Pigmento Macular (DOPM) na prática clínica diária poderá vir a constituir um método de rastreio precoce dos indivíduos com maior risco de DMRI, sendo importante conhecer a distribuição normal dos valores de DOPM na nossa população e os seus possíveis factores determinantes. Com este trabalho pretende-se analisar a distribuição de medições da DOPM numa amostra de 180 indivíduos de diferentes idades. Material e métodos: A amostra do presente estudo é formada por 180 voluntários com idades compreendidas entre os 20 e os 79 anos de idade. Os indivíduos foram submetidos à medição da DOPM através de uma técnica inovadora, Heterochromatic Flicker Photometry (HFP). A medição foi realizada no olho esquerdo ou no olho direito a cada um dos participantes. Analisaram-se as características da amostra e as medições da DOPM segundo a sua distribuição por sexo, idade e grupo etário decenal. Resultados: A média global de DOPM é de 0,48 +/- 0,15. Não existe diferença estatisticamente significativa entre os valores médios de DOPM por sexo. Os valores médios de DOPM por grupo etário decenal não são estatisticamente diferentes. Contudo, verifica-se uma correlação negativa e uma relação linear decrescente entre os valores de DOPM e a idade. Conclusões: Os resultados deste estudo parecem mostrar uma diminuição da DOPM com a idade. Todavia, existe uma grande variabilidade na DOPM que fica por explicar e que poderá dever-se a erros de medição e/ou outros factores de risco para a DMRI. ABSTRACT Macular Pigment Optical Density evolution with age Introduction: Macular pigment is formed by the carotenoids lutein and zeaxanthin. Due to its anti free-radical properties, it s considered a protective factor from age-related macular degeneration (AMD). Measurement of Macular Pigment Optical Density (MPOD) Trabalho apresentado sob a forma de Comunicação Livre no 52.º Congresso Português de Oftalmologia, Vilamoura (2009). VOL. 34, ABRIL - JUNHO, 2010 365

Filipa Gomes Rodrigues, Jorge M. Mendes, Raquel Leitão, Sandra Gouveia e José Salgado-Borges in daily clinical practice may become an early screening method of individuals at risk for AMD. It is therefore important to know the normal distribution of MPOD values in our population and its potential determinant factors. The scope of this study is the analysis of the distribution of MPOD measurements in a sample of 180 individuals with different ages. Material and methods: The sample consists of 180 volunteers, ranging from 20 to 79 years of age. Individuals were submitted to MPOD measurement through a novel technique, Heterochromatic Flicker Photometry (HFP). MPOD was measured in the left eye or right eye of each subject. Sample characteristics and MPOD values according to sex, age and decennial age group are analyzed. Results: Mean MPOD value is 0,48 +/- 0,15. Mean MPOD values are neither statistically different between males and females nor according to decennial age group. However, a negative correlation between MPOD values and age is observed, as well as a decreasing linear association between the two variables. Conclusions: The results appear to show a decrease in MPOD values with age. However, a considerable amount of MPOD variability remains unexplained, which can be due to measurement errors and/or other AMD risk factors. Palavras-chave: Degenerescência macular relacionada com a idade; Densidade óptica do pigmento macular; Carotenóides; Luteína; Zeaxantina. Key words: Age-related macular degeneration; Macular pigment optical density; Carotenoids; Lutein; Zeaxanthin. Introdução Opigmento macular (PM) é formado pelos carotenóides luteína e zeaxantina 1,2. Visto que estas moléculas não são sintetizados pelo organismo, a sua obtenção é feita exclusivamente através de fontes alimentares, nomeadamente pela ingestão de gema de ovo e de frutos e vegetais de folhas verdes e cores variadas 11. Relativamente à localização, o seu pico situa-se na zona central da retina (1º a 2º centrais da fóvea), sofrendo uma diminuição periférica progressiva, estando ausente a partir dos 8º a 10º de excentricidade foveal 12. Histologicamente, observa-se que o PM está situado em maior concentração nas camadas retinianas plexiforme externa e plexiforme interna, sendo responsável pela coloração amarelada característica da mácula 5. No que diz respeito às suas propriedades, o PM apresenta um pico de absorção situado nos 446 nm, correspondente à luz azul, luz esta que provoca lesões retinianas com maior facilidade devido ao seu menor comprimento de onda e elevada energia. Por outro lado, o PM constitui um eficaz neutralizador das espécies reactivas de oxigénio. Estas duas propriedades conferem- -lhe um efeito anti radicais livres, diminuindo assim a peroxidação lipídica de ácidos gordos, a consequente alteração funcional e morte celular e ainda a formação de produtos resultantes da peroxidação, nomeadamente lipofuscina 1. A lipofuscina, um marcador de envelhecimento retiniano cuja acumulação leva à formação de drusens, é por si só capaz de gerar novos radicais livres quando exposta à luz azul, estimulando ainda a apoptose de células do epitélio pigmentar da retina 2. Tendo em consideração as características do PM e o papel do stress oxidativo na patofisiologia da Degenerescência Macular Relacionada com a Idade (DMRI) 1,2, vários estudos procuraram definir uma relação entre ambos, estando hoje estabelecido um papel protector do PM na DMRI 1,2,3,6. Tendo em conta não só o aumento da prevalência desta patologia inerente ao incremento da esperança média de vida, mas também a frequente ausência de um tratamento adequado, a prevenção surge como uma arma importante no combate à DMRI. Assim, o conhecimento dos factores determinantes da Densidade Óptica do Pigmento Macular 366 OFTALMOLOGIA

Análise da Evolução da Densidade Óptica do Pigmento Macular com a Idade (DOPM) poderá permitir desenvolver medidas preventivas que actuem através da aumento do seu valor. Neste sentido, estudos recentes demonstraram que alguns dos factores que provocam a diminuição da DOPM são também factores de risco para DMRI, nomeadamente o tabagismo, obesidade e história familiar 9,10. No que concerne à influência da idade na DOPM, os resultados têm sido contraditórios 3,10,12. A medição da DOPM na prática clínica diária poderá vir a constituir um método de rastreio precoce dos indivíduos com maior risco de DMRI. Assim, é objectivo deste trabalho conhecer a distribuição dos valores da DOPM na nossa população. Por outro lado, pretende- -se aprofundar os factores que provocam uma variação da DOPM, assim como o estudar a relação entre a DOPM e factores de risco para DMRI, nomeadamente a idade, um factor de risco major para DMRI 8. Desta forma, será possível obter uma melhor compreensão do papel protector do PM na DMRI. Para dar resposta a estas questões, pretende-se analisar a distribuição de medições da DOPM numa amostra de 180 indivíduos. A amostra do presente estudo é formada por 180 voluntários com idades compreendidas entre os 20 e os 79 anos de idade, sendo que a cada grupo etário decenal correspondem 30 voluntários. Os indivíduos foram submetidos à medição da DOPM através do aparelho QuantifEYE (ZeaVision ), baseado na técnica Heterochromatic Flicker Photometry (HFP). Esta técnica é não invasiva, não requer dilatação, é fiável e apresenta resultados reproduzíveis 4,12. O aparelho emite um estímulo composto por luz azul (465nm), absorvida pelo PM, e luz verde (530nm), que não é absorvida pelo PM. O estímulo é emitido inicialmente com uma determinada frequência (flicker do estímulo), a qual vai sendo gradualmente diminuída. Quando o intervalo entre os flashes de luz intermitente é muito longo para permitir a fusão (correspondente ao ponto mínimo de flicker), o indivíduo vê a luz a tremer, sendo dada a indicação de que deverá pressionar um botão nesse momento. São emitidos vários estímulos com diferentes proporções de luz verde e luz azul. É determinado o ponto mínimo de flicker correspondente a cada ratio de luz verde/ luz azul, permitindo a obtenção de uma curva de medição. A medição foi realizada no centro retiniano, onde ocorre absorção de luz azul pelo PM. Na periferia retiniana, devido à ausência de PM, não ocorre absorção de luz azul, sendo a DOPM teoricamente zero. Contudo, visto que os meios ópticos amarelados absorvem luz azul, o aparelho estima automaticamente a medição periférica, tendo em conta a idade do paciente. São então obtidas duas curvas, correspondentes à medição central e periférica (Fig.1). A diferença entre as duas medições deve-se à presença de PM no centro retiniano, permitindo o cálculo do calor da DOPM. Material e Métodos Fig. 1 Exemplificação das medições central e periférica. A cada ponto corresponde o valor mínimo de flicker do indivíduo para um estímulo de determinado ratio verde- -azul. Adaptado de van der Veen RLP et al 12. A medição foi realizada no olho esquerdo ou no olho direito a cada um dos participantes, dado que não parece haver diferença interocular na DOPM medida por HFP 7. VOL. 34, ABRIL - JUNHO, 2010 367

Filipa Gomes Rodrigues, Jorge M. Mendes, Raquel Leitão, Sandra Gouveia e José Salgado-Borges Analisaram-se as características da amostra e as medições da DOPM segundo a sua distribuição por sexo, idade e grupo etário decenal. Na figura 4 está representada a distribuição de frequências de medição por escalão etário decenal, segundo o sexo. Verifica-se que 64% dos indivíduos da amostra pertence ao sexo feminino (n=115). Resultados Relativamente às medições de DOPM segundo o olho, verificou-se que não existe diferença estatisticamente significativa no valor médio e de variância de DOPM entre o olho direito e o olho esquerdo (p<0,05) (Figs. 2 e 3). Assim, a origem da medição não é considerada relevante na restante análise. A média global de DOPM é de 0,48 +/- 0,15. Fig. 4 Gráfico de distribuição de frequências: medição de DOPM por grupo etário decenal, segundo o sexo. Fig. 2 Histograma da distribuição da DOPM, segundo o olho. Relativamente às medições de DOPM segundo o sexo, o valor médio de DOPM é de 0,47 +/- 0,16 e 0,49 +/- 0,16 em homens e mulheres, respectivamente. Esta diferença não é estatisticamente significativa (p=0,6069), tal como a diferença entre as variâncias de DOPM (p=0,1927) (Fig. 5). Fig. 3 Gráfico de caixa-e-bigodes: distribuição da DOPM, segundo o olho. Fig. 5 Gráfico de caixa-e-bigodes: DOPM, segundo o sexo. 368 OFTALMOLOGIA

Análise da Evolução da Densidade Óptica do Pigmento Macular com a Idade Relativamente à análise da relação da DOPM com a idade, verifica-se uma correlação negativa entre as duas variáveis (coeficiente de Pearson: -0,1167) (Fig. 6). Contudo esta relação não é estatisticamente significativa (p=0,1196). Os valores médios de DOPM por grupo etário decenal também não são estatisticamente diferentes (Fig. 7). Esta relação não é estatisticamente significativa (p=0,1196), apresentando um coeficiente de determinação associado de 0,0136. Este coeficiente mede, numa escala de 0 a 1, a quantidade de variabilidade explicada pelo parâmetro em estudo. No caso da DOPM, só 1.36% da variabilidade é que pode ser explicada pela idade. Fig. 6 Gráfico de dispersão do valor médio de DOPM, segundo a idade. Fig. 8 Gráfico de dispersão da DOPM segundo a idade, com representação da recta de regressão. Conclusões Fig. 7 Gráfico de dispersão do valor médio de DOPM, segundo o grupo etário decenal. Verificou-se a existência de uma relação linear decrescente entre os valores de DOPM e a idade (Fig. 8), traduzida pela seguinte equação de regressão: DOPM = 0,5346-0,0010 7 x idade A média global de DOPM encontrada nesta população portuguesa foi de 0,48+/-0,15, um valor semelhante ao encontrado noutro estudo que utiliza a técnica HFP, em indivíduos de idades entre os 22 e os 64 anos 4. Verificou-se que não existe diferença estatisticamente significativa entre os valores médios de DOPM por sexo, tal como já descrito 12. Assim, apesar de o sexo feminino ser frequentemente apresentado como factor de risco para DMRI 1, essa influência não parece derivar de uma relação entre o sexo e os valores de DOPM. Os resultados parecem mostrar uma diminuição da DOPM com a idade. Deste modo, o facto de a idade constituir um factor de risco para DMRI poderá dever-se a uma diminuição da DOPM com o envelhecimento. Dado que a correlação negativa encontrada é consistente com outros estudos 3,10, a falta de significância VOL. 34, ABRIL - JUNHO, 2010 369

Filipa Gomes Rodrigues, Jorge M. Mendes, Raquel Leitão, Sandra Gouveia e José Salgado-Borges estatística dos resultados poderá dever-se à baixa dimensão da amostra e a erros de medição. Uma grande variabilidade na DOPM fica também por explicar. Essa variabilidade poderá estar relacionada com os motivos já referidos, assim como com a existência de outros factores determinantes. Futuramente, pretende-se analisar a associação entre a DOPM e factores de risco para a DMRI 1,8, nomeadamente hábitos alimentares, suplementos vitamínicos, tabagismo, antecedentes pessoais e familiares e Índice de Massa Corporal. Apesar de ter sido determinado um valor médio de DOPM nesta população, seria também interessante analisar a partir de que valor do DOPM aumenta o risco de DMRI, assim como qual o limiar para iniciar suplementação com carotenóides. Agradecimentos Os autores agradecem aos voluntários que participaram neste estudo. Agradece-se também a colaboração da Théa Portugal, pelo fornecimento do equipamento utilizado. Bibliografia 1. AHMED SS, LOTT MN, MARCUS DM.: The macular xanthophylls. Surv Ophthalmol 2005; 50: 183-193 2. BEATTY S, BOULTON M, HENSON D, KOH H-H, MURRAY IJ.: Macular pigment and age related macular degeneration. Br J Ophthalmol 1999; 83: 867-877 13. BEATTY S, MURRAY IJ, HENSON DB, CARDEN D, KOH H, BOULTON ME.: Macular pigment and risk for age-related macular degeneration in subjects from a northern european population. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42: 439-446 14. BERENDSCHOT T, VAN DER VEEN R, CARDEN D, VAN NORREN D, MURRAY L.: Desktop macular pigment optical density measurement: a new approach based on heterochromatic flicker photometry. Invest Ophthalmol Vis Sci 2007; 48: E-Abstract 2138 15. BONE RA, LANDRUM JT, FERNANDEZ L, TARSIS SL.: Analysis of the macular pigment by HPLC: retinal distribution and age study. Invest Ophthalmol Vis Sci 1988; 29: 843-849 16. BONE RA, LANDRUM JT, MAYNE ST, GOMEZ CM, TIBOR SE, TWAROSKA EE.: Macular pigment in donor eyes with and without AMD: a case-control study. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42: 235-240 17. HAMMOND BR JR, FULD K.: Interocular differences in macular pigment density. Invest Ophthalmol Vis Sci 1992; 33: 350-355 18. KLEIN R, PETO T, BIRD A, VANNEWKIRK MR.: The epidemiology of age-related macular degeneration. Am J Ophthalmol 2004; 137: 486-95 19. NOLAN J et al.: Macular pigment and percentage of body fat. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004; 45: 3940- -3950 10. NOLAN JM, STACK J, O DONOVAN O, LOANE E, BEATTY S.: Risk factors for age-related maculopathy are associated with a relative lack of macular pigment. Exp Eye Res 2007; 84: 61-74 11. THURNHAM DI.: Macular zeaxanthins and lutein a review of dietary sources and bioavailability and some relationships with macular pigment optical density and age-related macular disease. Nutr Res Rev 2007; 20: 163-179 12. VAN DER VEEN R, BERENDSCHOT TTJM, HENDRIKSE F, CARDEN D, MAKRIDAKI M, MURRAY J.: A new desktop instrument for measuring macular pigment optical density based on a novel technique for setting flicker thresholds. Ophthal Physiol Opt 2009; 29: 127-137 370 OFTALMOLOGIA