An exploratory routine-laboratory renal dysfunction-coagulopathy phenotype identifies high-risk ICU patients with pneumonia: MIMIC- IV derivation and fixed-centroid Chinese external validation

Quando um paciente chega a uma unidade de terapia intensiva com pneumonia, eles não são todos iguais. Embora o diagnóstico seja o mesmo, a maneira como seus corpos estão falhando pode ser drasticamente diferente. Uma pessoa pode ter um coração debilitado, mas rins saudáveis, enquanto outra pode ter o sangue coagulando com facilidade excessiva e órgãos entrando em colapso. Os médicos há muito utilizam sistemas de pontuação para medir o quão doente um paciente está, mas essas pontuações muitas vezes agem como um único número que resume uma história complexa. Elas dizem o quão grave é a situação, mas nem sempre explicam o porquê o paciente está doente ou qual tipo específico de doença ele está combatendo. Essa falta de clareza torna difícil prever quem sobreviverá ou quem poderá precisar de suporte específico e vital, como uma máquina para filtrar seu sangue.

Pesquisadores começaram a buscar uma maneira melhor de classificar esses pacientes. Em vez de apenas medir o quão ruim as coisas estão, eles estão tentando encontrar grupos distintos, ou "fenótipos", de pacientes que compartilham padrões semelhantes em seus exames de sangue. O objetivo é ver se testes de sangue simples e de rotina, realizados no início de uma internação hospitalar, podem revelar esses grupos ocultos. Se os médicos puderem identificar um tipo específico de paciente com pneumonia que tem probabilidade de apresentar insuficiência renal e problemas de coagulação sanguínea, eles poderão detectá-los imediatamente e monitorá-los mais de perto. Essa abordagem vai além de adivinhar e caminha em direção à compreensão do estado biológico específico do paciente.

Uma equipe de pesquisadores partiu para testar essa ideia usando dados de dois lugares muito diferentes. Primeiro, eles analisaram um enorme banco de dados de registros médicos de um hospital nos Estados Unidos, conhecido como MIMIC-IV. Este banco de dados contém informações de milhares de pacientes adultos que foram admitidos na unidade de terapia intensiva com pneumonia. Os pesquisadores focaram no primeiro dia em que esses pacientes estiveram no hospital, extraindo onze medições de sangue de rotina que estão disponíveis em quase todos os hospitais. Esses testes verificavam o número de células sanguíneas, a capacidade de coagulação do sangue, o funcionamento dos rins e o equilíbrio de sais no corpo. Eles não utilizaram testes complexos, caros ou raros que poderiam não estar disponíveis em todos os lugares. Eles simplesmente usaram os números padrão que um médico vê em uma tela todas as manhãs.

Usando um método computacional que agrupa coisas semelhantes, os pesquisadores analisaram esses padrões sanguíneos para ver se eles formavam naturalmente agrupamentos distintos. Eles descobriram que os pacientes não caíam apenas em uma linha única de "não doente" para "muito doente". Em vez disso, os dados os classificaram em três grupos claros. O primeiro grupo apresentava exames de sangue relativamente normais, com função renal e coagulação sanguínea saudáveis. O segundo grupo mostrava sinais de problemas, como contagens de células sanguíneas mais baixas e algumas alterações no equilíbrio de sais no corpo. O terceiro grupo era o mais alarmante. Esses pacientes apresentavam sinais claros de disfunção renal, o que significa que seus corpos não estavam filtrando os resíduos adequadamente, combinados com coagulação sanguínea anormal e um desequilíbrio significativo de sais.

Os resultados mostraram que esses grupos não eram apenas coleções aleatórias de números; eles previam desfechos muito diferentes. No grande conjunto de dados americano, os pacientes do primeiro grupo, o mais saudável, tiveram uma taxa de mortalidade de cerca de 17 por cento. O grupo intermediário teve uma taxa de mortalidade de cerca de 23 por cento. Mas o terceiro grupo, aquele com os problemas de rim e coagulação, teve uma taxa de mortalidade superior a 32 por cento. Mais importante ainda, a necessidade de terapia de substituição renal contínua — uma máquina que atua como um rim artificial para filtrar o sangue — variou drasticamente entre os grupos. Apenas cerca de 2 por cento do primeiro grupo precisou dessa máquina, enquanto quase 23 por cento do terceiro grupo a exigiu. Isso sugeriu que os exames de sangue estavam identificando com sucesso um tipo específico de paciente de alto risco que provavelmente precisaria de suporte de órgãos intenso.

Para verificar se esse achado era real e não apenas um acaso dos dados de um único hospital, os pesquisadores testaram a ideia em um grupo de pacientes completamente diferente. Eles pegaram exatamente as regras e os padrões que encontraram nos dados americanos e os aplicaram a um grupo menor de 412 pacientes com pneumonia grave admitidos em um hospital em Xangai, China. Eles não reanalisaram os dados chineses para encontrar novos grupos; em vez disso, simplesmente pediram ao computador para colocar cada paciente chinês nos três grupos definidos pelos dados americanos. Isso é como usar um mapa desenhado em um país para navegar em uma cidade de outro.

Os resultados na China seguiram o mesmo padrão. Os pacientes que caíram no terceiro grupo — o que apresenta problemas de rim e coagulação — tiveram a maior taxa de mortalidade, de 50 por cento, e a maior necessidade de máquinas de suporte renal, de quase 64 por cento. Os pacientes do primeiro grupo tiveram a menor taxa de mortalidade. Embora os números fossem diferentes porque o grupo chinês foi selecionado especificamente por apresentar pneumonia grave, a direção do risco foi exatamente a mesma. O grupo identificado como de alto risco nos Estados Unidos também foi o grupo de alto risco na China. Essa consistência sugere que o padrão de insuficiência renal e problemas de coagulação sanguínea é um sinal universal de perigo extremo em pacientes com pneumonia, reconhecível através de diferentes sistemas de saúde e populações.

Os pesquisadores também verificaram para garantir que suas descobertas fossem estáveis. Eles realizaram sua análise muitas vezes com diferentes pontos de partida para garantir que o computador não estivesse apenas encontrando um padrão aleatório. Em quase todas as tentativas, os mesmos três grupos emergiram, e o grupo de alto risco permaneceu consistentemente como o de piores desfechos. Eles também verificaram se os resultados se mantinham quando analisavam os dados em partes menores, e o grupo de alto risco continuou sendo o mais perigoso em quase todos os casos. Isso lhes deu confiança de que o padrão era robusto e não um erro de cálculo.

No entanto, o estudo não afirma ter resolvido o problema do tratamento da pneumonia. Os pesquisadores foram cuidadosos ao declarar que identificar esses grupos não diz automaticamente a um médico como tratar um paciente. Não prova que administrar um medicamento específico ao grupo de alto risco irá salvá-los. O estudo é uma observação, uma forma de visualizar o cenário com mais clareza. Ele sugere que testes de sangue de rotina podem revelar um estado de doença específico e perigoso que vai além de uma pontuação geral de gravidade. O fato de esse padrão aparecer tanto nos Estados Unidos quanto na China, utilizando apenas testes padrão, significa que ele pode ser uma ferramenta útil para médicos em todo o mundo identificarem pacientes que precisam de atenção extra.

O trabalho destaca que a pneumonia não é uma doença única, mas uma coleção de diferentes estados fisiológicos. Alguns pacientes estão travando uma batalha que afeta principalmente seus pulmões, enquanto outros estão travando uma batalha sistêmica que ataca seus rins e sangue. Ao usar testes laboratoriais simples e cotidianos, os médicos poderão, em breve, identificar os pacientes que estão travando esta última batalha muito mais cedo. Isso pode levar a um monitoramento melhor e, talvez, no futuro, a tratamentos melhores adaptados a esses tipos específicos de pacientes. Por ora, o estudo serve como uma prova de que esses grupos ocultos existem e podem ser encontrados sem equipamentos caros, oferecendo uma visão mais clara dos momentos críticos em que um paciente com pneumonia está em maior perigo.