Revista Colombiana de Reumatología

Machine learning models in rheumatology

Prevalence of rheumatic disease in a cohort of patients with human immunodeficiency virus infection

Objetivo: Describir la prevalencia de enfermedades reumáticas en una cohorte de pacientes con infección por VIH y sus características demográficas y clínicas. Pacientes y métodos: Estudio descriptivo de corte transversal de una cohorte de 1.712 pacientes con infección por VIH, en un hospital universitario, seguidos desde enero del 2005 hasta septiembre del 2013. Resultados: Se encontró una prevalencia de enfermedades reumáticas del 5,2% (n = 89 casos), el 24% de sexo femenino y el 76% de sexo masculino. Edad promedio ± desviación estándar 45 ± 11 arios. Las enfermedades encontradas fueron: artritis reactiva 15% (n = 14), artrosis 15% (n = 14), púrpura trombocitopénica inmune 11% (n = 10), otras 59% (n = 53). El tiempo promedio entre el diagnóstico de VIH y la condición reumática fue de 73 ± 66 meses. Dentro de las comorbilidades se encontraron: dislipidemia 39% (n = 43), hepatitis B 17% (n = 19), lipodistrofia 11% (n = 12), herpes zóster 10% (n = 11) e hipotiroidismo 9% (n = 10). Conclusiones: Se presenta información respecto a las comorbilidades reumáticas en una cohorte de pacientes con infección por VIH. Como se ha documentado en otras series, la artritis reactiva fue la enfermedad reumática más frecuente junto con osteoartrosis. Nuestro estudio evidencia una tendencia hacia el envejecimiento de los pacientes con VIH gracias a un mejor control de la enfermedad, con el uso de terapia antirretroviral, lo cual aumenta la prevalencia de osteoartrosis.

Objective: To describe the prevalence of rheumatic diseases in a cohort of patients with HIV infection attending a university hospital, along with their demographic and clinical features. Patients and methods: Cross-sectional study of 1712 outpatients with HIV infection treated at a university hospital between January 2005 and September 2013. Results: There was a prevalence of rheumatic diseases of 5.2% (n=89) in the patients studies, with 76% being male patients. The mean age of onset was 45 ± 11 years. Fourteen patients had reactive arthritis (15%), 14 had osteoarthritis (15%), 10 had immune thrombocytopenic purpura (11%), and 53 had other conditions (59%). The mean time between HIV diagnosis and rheumatic condition onset was 73 ± 66 months. The most prevalent comorbidities were dyslipidemia in 12 patients (11%), hepatitis B in 19 (17%), lipodystrophy in 12 (11%), herpes zoster in 11 (10%) and hypothyroidism in 10 (9%). Conclusions: A description is presented on the rheumatic diseases found in a cohort of patients with HIV infection. As reported in previous series, reactive arthritis is the most frequent rheumatic condition along with osteoarthritis. This study shows a trend towards successful aging of HIV patients due to a better control of the disease with the use of antiretroviral therapy, but with an increasing prevalence of osteoarthritis.

Cardiovascular manifestations in patients with systemic lupus erythematosus during a one-year period in an institution in Cundinamarca, Colombia

Introducción: El compromiso cardiovascular es un problema insuficientemente reconocido en pacientes con lupus eritematoso sistémico (LES). Este se puede presentar en cualquier momento de la evolución. Las manifestaciones son variables y puede comprometer todas las estructuras del corazón. Está asociado a morbimortalidad importante y su presentación puede ser subclínica o comprometer la vida del paciente, requiriendo tratamiento inmunosupresor agresivo. Objetivo: Este trabajo pretende establecer cuál es la frecuencia de estas manifestaciones en los pacientes con LES, que asistieron a una institución de referencia en Cundinamarca, durante un ario. Métodos: Se realizó con la recolección retrospectiva de aspectos clínicos, paraclínicos y manifestaciones cardiovasculares en el periodo de un año. Resultados: Se encontraron 45 pacientes con diagnóstico confirmado de LES, de edad promedio 35 años. El deterioro de la clase funcional y la disnea se presentaron con mayor frecuencia. El anti-DNA positivo fue más frecuente en los pacientes con disnea (p = 0,037) y deterioro de la clase funcional (p = 0,023). El anticoagulante lúpico, además de estar presente en pacientes con trombosis venosa profunda 60 vs. 15% (p = 0,018), también se encontró en pacientes con falla cardiaca, 66 vs. 16% (p = 0,036). Conclusión: Se encontró que los síntomas cardiovasculares están presentes en un alto porcentaje de los pacientes con LES, por lo cual se deberían interrogar y detectar tempranamente para así evitar complicaciones cardiovasculares. Se sugiere que algunos autoanticuerpos, como los anti-DNA, anticoagulante lúpico y anti-Clq con hipocomplementemia, también podrían ser útiles para detectar nuevos eventos cardiovasculares en los pacientes con LES.

Introduction: Cardiovascular disease is a poorly recognized problem in systemic lupus erythematosus (SLE) patients, who may have their disease activity associated with cardiac disease at the time of diagnosis or at a later stage of the course of disease. Manifestations are variable, as all structures of the heart can be affected, and can cause significant morbidity and mortality. Objective: The presentation may vary from subclinical form to advanced stages, which require aggressive immunosuppressive therapy. A description is presented of the frequency of these manifestations in patients with systemic lupus erythematosus attending a reference institution of Cundinamarca, Colombia. Methods: A retrospective study was conducted with the recording of clinical aspects, laboratory tests, and cardiovascular manifestations over a period of one year. Results: The study included a total of 45 patients with confirmed diagnosis of SLE, with a mean age of 35 years. Deterioration in functional class and dyspnea occurred more frequently. A positive anti-DNA was more frequent in patients with dyspnea (p=.037) and impaired functional class (p=.023). The lupus anticoagulant is also present in patients with deep venous thrombosis (60 vs. 15%; p=.018), and in patients with heart failure (66 vs. 16%: p=.036). Conclusion: Cardiovascular symptoms are present in a high percentage of patients with SLE, thus these should be questioned to in order to detect them earlier and avoid cardiovascular complications. It is suggested that some autoantibodies, as anti-DNA, lupus anticoagulant, low plasma complement, and anti-C1q, could also be useful for detecting new cardiovascular events in patients with SLE.

Computational model for the identification of endophenotypes and classification of rheumatoid arthritis patients from genetic, serological, and clinical data using computational intelligence techniques

Objetivo: Utilizar modelos de inteligencia computacional para la clasificación e identificación de endofenotipos (relación entre fenotipo y marcadores genéticos) en pacientes con artritis reumatoide y controles sanos, a partir de información genética, principalmente el HLA DRB1 (antígeno leucocitario humano) y la teoría del epítope compartido. Esto hace referencia a la asociación entre la artritis reumatoide y el HLA DRB1, principalmente los alelos que contienen un motivo común de aminoácidos de las secuencias QKRAA, QRRAA o RRRAA en las posiciones 70 a 74 de la cadena del DRB1, los cuales confieren una susceptibilidad particular de la enfermedad a los individuos. Métodos: Desarrollamos modelos computacionales para clasificación, utilizando técnicas de inteligencia computacional como son las redes neuronales, redes bayesianas y métodos como k-means. Como datos de entrada se utilizaron variables como: factor reumatoide, anticuerpos contra péptido citrulinado, proteína C reactiva, número de articulaciones inflamadas y dolorosas, rigidez matinal, edad, género, antecedentes de comorbilidades y la información del alelo HLA DRB1. Se utilizaron técnicas de bioinformática para la búsqueda de secuencias de aminoácidos relacionadas con la severidad de la enfermedad. Resultados: Se obtuvieron resultados importantes para el diagnóstico de la enfermedad, así como también para su categorización y como potencial aplicación en la medicina personalizada de los individuos afectados por esta enfermedad. Se diseñaron modelos computacionales para clasificación, dentro de los cuales la red neuronal utilizando 5 variables obtuvo una sensibilidad del 92,3% con una especificidad del 86,66% y la red bayesiana logró una sensibilidad del 92,3% y una especificidad del 93,33%. La red neuronal utilizando 11 variables obtuvo una sensibilidad del 84,61% y una especificidad del 93,33% mientras que la red bayesiana consiguió una sensibilidad del 92,3% con una especificidad del 93,33%. Un método de agrupamiento tipo k-means fue utilizado para dividir en 2 grupos la totalidad de pacientes y controles. Además, se logró separar 2 grupos entre los pacientes para definir su severidad. Finalmente, se consiguió obtener un árbol de distancia entre secuencias de aminoácidos de los distintos alelos HLADRB1,lo cual permite visualizar grupos con cercanía genética y lograr determinar que posiblemente existen más grupos fuera de los propuestos en las distintas teorías. Conclusión: Los métodos utilizados permiten una mejor estratificación de la enfermedad en relación con la predicción de fenotipos y posibles desenlaces de la enfermedad, así como para la potencial prevención primaria de la enfermedad.

Objective: To use computational intelligence models for the classification and identification of endophenotype (relationships between phenotype and genetic markers) in patients with rheumatoid arthritis and healthy controls from genetic information, primarily the DRB1 HLA (human leukocyte antigen) and the shared epitope theory. This refers to the association between rheumatoid arthritis and the HLA-DRB1 alleles mainly containing amino acid common motif sequences QKRAA, RRRAA, QRRAA or at positions 70 to 74 DRB1 chain, which have been associated to susceptibility of this disease. Methods: Computational models were developed for classification using computational intelligence techniques, such as neural networks, Bayesian networks, and methods such as k-means. The input data consisted of variables such as: rheumatoid factor, anti-citrullinated protein antibody, C-reactive protein, number of swollen and tender joints, morning stiffness, age, gender, history of comorbidities, and the information on the HLA-DRB1. Bioinfor-matics techniques were used to search for amino acid sequences related to disease severity. Results: Promising results for the diagnosis of the disease were obtained, as well as its categorisation as potential application in personalised medicine for individuals suffering from this disease. Computational models were designed for the classification, in which the neural network using 5 variables obtained a sensitivity of 92.3% with a specificity of 86.66%, and the Bayesian network obtained a sensitivity of 92.3% and a specificity of 93.33%. The neural network using 11 variables had a sensitivity of 84.61% and a specificity of 93.33%, while the Bayesian network obtained a sensitivity of 92.3% with a specificity of 93.33%. K-means clustering method type was used to divide all patients and controls into two groups of data. It also managed to obtain two patient groups to define severity. Finally, a tree distance was obtained between amino acid sequences of the different alleles HLA DRB1, which allows genetic proximity groups to be visualised and to determine and ensure that there are may be more groups outside the proposed different theories. Conclusion: The proposed method can be used to provide better stratification of the disease in relation to the predicted phenotypes, and the potential for primary prevention of this disease.

Polymyalgia rheumatica

La polimialgia reumática es una enfermedad inflamatoria crónica común en la población geriátrica. Su cuadro clínico se caracteriza por dolor en la cintura escapular, región cervical y caderas, asociado frecuentemente a rigidez de estas áreas articulares posterior a periodos de reposo. El diagnóstico de esta patología es clínico y debe hacerse posterior a descartar otras entidades como artritis reumatoide o espondiloartropatía de aparición tardía. Hasta el momento, no hay criterios de clasificación estandarizados y aceptados, por lo que recientemente se desarrollaron unos criterios provisionales por parte del Colegio Americano de Reumatología y de la Liga Europea Contra el Reumatismo. La polimialgia reumática se asocia hasta en un 30% de los pacientes con arteritis de células gigantes. El principal tratamiento es con dosis bajas de glucocorticoides, con lo cual los pacientes presentan rápida mejoría sintomática.

Polymyalgia rheumatica is an inflammatory disease common in the geriatric population. The clinical profile is characterized by pain, mainly in the shoulder girdle, hip and cervical region. The diagnosis of this disease is clinical, and should be made to rule out another diseases such as late onset rheumatoid arthritis and spondyloarthritis. Although no standardized classification criteria have been accepted, although there are some, yet to be evaluated, provisional classification criteria that have recently been developed by the American College of Rheumatology and European League Against Rheumatism. The polymyalgia rheumatica is associated with up to 30% of patients with giant cell arteritis. The main treatment is low-dose glucocorticoids, with which patients have rapid symptomatic improvement.

Effect of fibromyalgia on health status and health related quality of life, 2004-2014

Introducción: Las investigaciones sobre calidad de vida relacionada con la salud en fibromialgia son divergentes en el grado de afectación de las dimensiones del MOSSF-36 y del FIQ. Objetivo: Analizar el efecto de la fibromialgia sobre el estado de salud y la calidad de vida relacionada con la salud, 2004-2014. Métodos: Metaanálisis con 12 estrategias de búsqueda en 4 bases de datos multidisciplinarias. El protocolo con criterios de inclusión, exclusión y evaluación de la calidad metodológica fue aplicado por 2 investigadores de forma independiente, así como la extracción de la información, para garantizar reproducibilidad. Se evaluó homogeneidad y sensibilidad, el resultado global se presentó con Forest Plot. Resultados: Se incluyeron 21 estudios con 6.394 pacientes, España presentó la mayor frecuencia de estudios y Estados Unidos de pacientes. El FIQ presentó una media de 61 con rango 40-69; en el MOSSF-36 el componente físico presentó media de 29 con rango 17-49 y en el mental media de 41 con rango 24-53. El componente mental fue estadísticamente mayor al físico (IC95% = 11,1 y 12,9; Vp = 0,00), al igual que el FIQ (IC95%= 10,0 y 12,0; Vp = 0,00), el componente mental y el FIQ fueron estadísticamente iguales. Conclusión: La fibromialgia afecta la salud física y mental, siendo mayor el deterioro físico. Se evidencia la necesidad de incorporar el FIQ y el MOSSF-36 a las investigaciones, mediciones clínicas y evaluación de intervenciones sanitarias en reumatología, dado que de manera holística captan la perspectiva del paciente sobre los efectos que la enfermedad presenta en su cotidianidad.

Introduction: There are disagreements in the studies on health related quality of life in fibromyalgia on the level of involvement of the dimensions of MOSSF-36 and FIQ. Objective: To analyze the effect of fibromyalgia on health status and health related quality of life, 2004-2014. Methods: Meta-analysis with 12 search strategies in four multidisciplinary databases. The protocol with inclusion criteria, exclusion and assessment of methodological quality was applied by two independent researchers, as well as the extraction of information, to ensure reproducibility. Homogeneity and sensitivity was evaluated, and the overall results were presented using a Forest Plot. Results: A total of 21 studies with 6,394 patients were included. Spain had the highest frequency of studies, and the United States of patients. The FIQ had a mean of 61 with range 40-69. In the MOSSF-36, the physical component showed a mean of 29 with a range of 17-49, and 41 in the mental, with a range of 24-53. The mental component was statistically greater than the physical (95% CI = 11.1-12.9; P=.00), as was the FIQ (95% CI= 10.0-12.0; P=.00). There were no statistical differences between the mental component and the FIQ. Conclusion: Fibromyalgia affects physical and mental health, the physical deterioration being greater. It demonstrates the need to incorporate the FIQ and MOSSF-36 into studies, clinical measurements and in the assessment of interventions in rheumatology, given that it gives a holistic perspective by the patient on the effects the disease has on their daily life.

Wnt signaling pathway in rheumatoid arthritis

La artritis reumatoide (AR) es una enfermedad inflamatoria sistémica crónica, caracterizada por la formación de pannus, destrucción articular, deformidad, discapacidad y disminución de la calidad y de la expectativa de vida. La vía de señalización Wnt juega un papel importante en un sinnúmero de procesos fisiológicos. Desde hace algunos anos ha sido implicada en la regulación de células fundamentales para la homeostasis del hueso. Estudios recientes sugieren que esta vía juega un rol en la patogénesis de la AR, mediante la sobreexpresión de inhibidores de esta vía como la proteína Dickkopfl (DKK1), la cual afecta de manera negativa la diferenciación y la actividad de los osteoblastos. Niveles elevados de esta proteína se han asociado a mayor progresión radiológica y a actividad de la enfermedad. Sin embargo, aún no está claro el papel de esta vía y del DKK1 en la AR. Más estudios al respecto podrían ayudarnos a comprender las diferencias en la presentación clínica y en el pronóstico de esta enfermedad. Adicionalmente, podrían sugerir nuevos blancos terapéuticos.

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic systemic inflammatory joint disease characterized by the formation of a pannus and joint bone destruction. This leads to deformity, discapacity and a diminished quality of life and life expectancy. The Wnt signaling pathway plays an important role in a great number of physiological processes, and recently has been implicated in the regulation of key cells in bone homeostasis. Recent studies suggest that this pathway plays a role in the pathophysiology of RA by the overexpression of inhibitors like the Dickkopf 1 protein (DKK1) that negatively affects the differentiation and activity of osteoblasts. High circulating levels of this protein have been associated with higher rates of radiological progression and greater disease activity in RA. Not much has been published about this subject in patients with RA, so the role of this pathway and DKK1 in RA it is not entirely clear. More studies in this area could improve our understanding about the differences in RA clinical presentation and prognosis, and even more they could provide new possible therapeutic targets for RA.

Patient with stroke secondary to Takayasu arteritis case report

La arteritis de Takayasu es una vasculopatía crónica inflamatoria e idiopática de las grandes arterias, cuyas consecuencias son cambios oclusivos, estenóticos o aneurismáticos de la aorta y de sus ramas inmediatas. Se presenta el caso de una mujer de 37 arios con déficit neurológico focal y angiorre-sonancia, que demuestra disminución del flujo de la arteria carótida interna izquierda y adelgazamiento de la arteria cerebral izquierda con aortograma torácico y de vasos de cuello que confirma los hallazgos y, además, demuestra estenosis de la arteria subclavia izquierda, cumpliendo los criterios clasificatorios de una arteritis de Takayasu. Se realiza una revisión de la arteritis de Takayasu, haciendo énfasis en la fisiopatología, manifestaciones clínicas, diagnóstico, tratamiento y pronóstico.

Takayasu arteritis is a chronic inflammatory and idiopathic vasculopathy of the large arteries, whose consequences are occlusive, stenotic or aneurysmal disease of aorta and its immediate branches. We describe a case of a 37 year old woman with focal neurological deficit, with magnetic resonance angiography demonstrating decreased flow of the left internal carotid and thinning of left cerebral artery. Thoracic aortogram and neck vessels confirms the findings and also demonstrates the left subclavian artery stenosis, meeting the classification criteria of Takayasu arteritis. A review of Takayasu arteritis is performed with emphasis on the pathophysiology, clinical manifestations, diagnosis, treatment and prognosis.

Forestier's disease and cervical abscess

Presentation of avascular necrosis of the sternal end of the clavicle: Friedrich's disease in childhood

Friedrich describió, en 1924, la necrosis avascular de la extremidad esternal de la clavícula, de etiología incierta y poco frecuente. La afección, generalmente se manifiesta con dolor en la articulación esternoclavicular y aumento de volumen de la extremidad esternal de la clavícula, que evoluciona con limitación para la movilidad del hombro. La mayoría de los pacientes presenta remisión de los síntomas con el tratamiento conservador, quedando la artroplastia de resección de la articulación esternoclavicular reservada para los casos difíciles. Describimos el caso de una nina de 2 arios y 3 meses de edad, con enfermedad de Friedrich, que recibió solo tratamiento conservador, presentando buena evolución.

In 1924 Friedrich described the avascular necrosis of the sternal end of the clavicle. Of uncertain etiology and proven rarity, the condition usually manifests as pain in the sternoclavicular joint and swelling of the sternal end of the clavicle, which can progress to insidious limitation of shoulder movement. Most patients experience remission of symptoms with conservative treatment, with resection arthroplasty of the sternoclavicular joint being reserved for difficult cases. The case is presented of a 27 month-old girl with Friedrichs disease, who received only conservative treatment, with a good outcome.

Longitudinal myelitis associated with systemic lupus erythematosus

Se presenta el caso de una mujer de 33 arios de edad con el diagnóstico de mielitis longitudinal secundaria a lupus eritematoso sistémico. Presentó paraplejía e hipoestesia para sensibilidad térmica y dolorosa a nivel del dermatoma T6, recibió manejo con pulsos de metilprednisolona y ciclofosfamida con respuesta parcial al tratamiento. La mielitis es una enfermedad inflamatoria que produce una lesión en la médula espinal, la mielitis longitudinal hace referencia a la participación continua de la médula espinal, con implicación de 3 o más segmentos medulares contiguos. El tratamiento consiste en dosis altas de glucocorticoides combinados o no con inmunosupresores o plasmaféresis.

A case is presented of a 33 year-old woman diagnosed with longitudinal myelitis secondary to systemic lupus erythematosus. She presented with paraplegia and hypoesthesia to pain, and temperature sensitivity to dermatome level T6. She was treated with pulses of methylprednisolone and cyclophosphamide, with partial response to treatment. Myelitis is an inflammatory disease that causes injury to the spinal cord. Longitudinal myelitis refers to the continued involvement of the spinal cord, with the involvement of three or more adjacent spinal segments. The treatment consists of high steroid doses, sometimes combined with immunosuppressants and/or plasmapheresis.