Peripapillary Neuro-Vascular Coupling in the Early Stages of Diabetic Retinopathy

Abstract

Objetivo: Estudar a correlação entre espessura da camada de fibras nervosas (CFN) da retina e densidade capilar peripapilar radiária (CPR) nos estadios iniciais da Retinopatia Diabética (RD), utilizando a angiografia por tomografia de coerência ótica (OCT-A).Métodos e materiais: Realizou-se uma avaliação transversal da espessura da CFN da retina e da densidade CPR com recurso a OCT-A (Avanti RTVue-XR 100, Optovue Inc, Fremont, CA). Os parâmetros foram calculados usando o software incluído no aparelho e uma macro customizada. Tanto doentes diabéticos como controlos saudáveis foram incluídos. As fotografias do fundo ocular de sete campos foram utilizadas para o estadiamento da RD. Os olhos dos indivíduos diabéticos foram divididos em dois grupos: diabéticos sem RD (sem RD) e diabéticos com RD não-proliferativa (RDNP). Para a análise estatística, usaram-se modelos de regressão linear univariada e multivariada, bem com modelos de efeitos mistos multinível.Resultados: Foram incluídos 136 olhos (n = 43 controlos; n = 25 sem RD; n = 68 RDNP) de 74 indivíduos (idade média [DP] 63,35 [9,66] anos, 53,68% do sexo feminino). Comparativamente ao grupo controlo, verificou-se uma diminuição significativa na espessura da CFN, tanto no grupo “sem RD” (β = -8.01; P = 0,003) como no grupo “RDNP” (β = -6,29; P = 0,008). Também se observou uma diminuição significativa da densidade CPR em ambos os grupos, mesmo após o ajuste para possíveis variáveis confundidoras (sem DR: β = -1,97; P = 0,049 e NPDR: β = -2,55; P = 0,048). Além disso, nos olhos dos doentes diabéticos, o tempo após o diagnóstico da diabetes foi correlacionou-se negativamente com a densidade RPC (β = -0,07; P = 0,037).Conclusões: Os nossos resultados sugerem que as alterações vasculares peripapilares ocorrem numa fase prematura do curso da RD. São necessários mais estudos para confirmar se a redução da densidade CPR constitui um biomarcador fisiopatológico significativo da progressão da RD.

Purpose: To study how retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness correlates with changes in radial peripapillary capillary (RPC) density in the early stages of Diabetic Retinopathy (DR), using optical coherence tomography angiography (OCT-A).Methods and Materials: A cross-sectional evaluation of RNFL thickness and RPC density was performed with OCT-A (Avanti RTVue-XR 100, Optovue Inc, Fremont, CA). Parameters were calculated using the in-built software and a custom-developed macro. Both diabetic and control patients were included. Seven-field photographs of the fundus were taken for DR staging. Diabetic eyes were divided into two groups: diabetic patient without DR (No DR) and nonproliferative DR (NPDR). Univariate and multivariate linear regression models were used for analysis; multilevel mixed-effects models allowed to account for correlated outcomes.Results: We included 136 eyes (n=43 control; n=25 noRD; n=68 NPDR) from 74 subjects (mean[SD] age 63.35[9.66] years; 53.68% female). When compared to controls, we found a significant decrease in RNFL thickness in the No DR (β=–8.01, P=0.003) and in the NPDR group (β=–6.29, P=0.008). We also observed a significant decrease in RPC density in both groups, even after adjusting for potential confounders (No DR: β=–1.97, P=0.049; NPDR: β=–2.55, P=0.048). Furthermore, in diabetic eyes, time since the diagnosis of diabetes was found to correlate negatively with RPC density (β=–0.07, P=0.037).Conclusions: Our results suggest that peripapillary vascular changes occur prematurely in the course of DR. Whether the reduction in RPC density is a significant pathophysiological hallmark of DR progression warrants further research.