The effect of vitamin D deficiency on the retinal microvasculature: an observational case-control study / O efeito da deficiência de vitamina D nos microvasos da retina: um estudo caso-controle observacional

ABSTRACT Purpose: To determine the effects of vitamin D deficiency on retinal microvascularity using optical coherence tomography angiography. Methods: This study was designed as an observational case-control study. Ninety-eight eyes of patients with vitamin D deficiency and 96 eyes of healthy participants with serum vitamin D level >30 ng/mL were studied. Macula centered, 6.00 × 6.00 mm scan size images were taken. The vessel densities in the superficial and deep retinal capillary plexus, foveal avascular zone area, and choriocapillaris flow area were measured. Results: The groups were comparable in terms of best-corrected visual acuity, sex, axial length, refractive error, age, and adjusted intraocular pressure. The average vitamin D level was significantly lower in the study group (p=0.021). The whole, parafoveal, and perifoveal vessel densities in the deep capillary plexus were considerably higher in the study group than in the control group (p=0.012, p=0.014, and p=0.023, respectively). The foveal avascular zone area and the choriocapillaris flow area were similar in both groups (p=0.37 and p=0.27, respectively) there was a strong negative correlation between the serum vitamin D level and vessel density in the whole image, parafoveal, and perifoveal regions of the deep capillary plexus in the study group (Spearman's rho=-0.71, p=0.043; Spearman's rho= -0.79, p=0.011; and Spearman's rho = -0.74, p=0.032; respectively). Conclusion: An increase in vessel density might originate from vascular structural changes caused by vitamin D deficiency. The increased vessel density, especially in the deep capillary plexus, can enable early diagnosis of vitamin D-associated vasculopathy.

RESUMO Objetivo: Determinar os efeitos da deficiência de vitamina D nos microvasos da retina usando angiotomografia de coerência óptica. Métodos: Este estudo foi planejado para ser do tipo caso-controle observacional. Foram avaliados 98 olhos de pacientes com deficiência de vitamina D e 96 olhos de participantes saudáveis com nível sérico de vitamina D superior a 30 ng/mL. Foram adquiridas imagens de varredura centralizadas na mácula, com um tamanho de 6,00 × 6,00 mm. Mediram-se a densidade dos vasos nos plexos capilares superficial e profundo da retina, a área da zona avascular foveal e a área do fluxo coriocapilar. Resultados: Os grupos mostraram-se semelhantes em relação à melhor acuidade visual corrigida, ao gênero, ao comprimento axial, ao erro refrativo, à idade e à pressão intraocular ajustada. O nível médio de vitamina D foi significativamente menor no grupo de estudo (p=0,021). As densidades total, parafoveal e perifoveal do plexo capilar profundo foram significativamente maiores no grupo de estudo que no grupo controle (respectivamente, p=0,012, p=0,014 e p=0,023). As áreas da zona avascular foveal e do fluxo coriocapilar foram semelhantes nos dois grupos (respectivamente, p=0,37 e p=0,27). Além disso, houve uma forte correlação negativa do nível sérico de vitamina D com as densidades vasculares medidas em toda a imagem e nas regiões parafoveais e perifoveais do plexo capilar profundo no grupo de estudo (respectivamente, ρ de Spearman = −0,71, p=0,043; ρ de Spearman = −0,79, p=0,011; e ρ de Spearman = −0,74, p=0,032). Conclusão: Pode ocorrer um aumento na densidade vascular da retina devido a alterações estruturais dos vasos causadas pela deficiência de vitamina D. O aumento da densidade vascular, especialmente no plexo capilar profundo, pode ser usado para o diagnóstico precoce da vasculopatia associada à deficiência de vitamina D.

Evaluation of the retinal vasculature of patients with branch retinal vein occlusion using optical coherence tomography angiography / Avaliação da vasculatura da retina em pacientes com oclusão de ramo da veia central da retina utilizando a angiografia por tomografia de coerência óptica

ABSTRACT Purpose: To evaluate vascular density in super­ficial and deep capillary plexuses of the retina, measured using optical coherence tomography angiography in patients with branch retinal vein occlusion. Affected eyes were compared with the contralateral eye of the same patient and both were compared with normal eyes. Methods: A cross-sectional study including 16 previously untreated patients with branch retinal vein occlusion. Patients with poor quality examinations, bilateral disease, high refractive error, or any other retinal or choroidal disease were excluded. A total of 31 patients without eye disease were also selected as a comparison group. All participants underwent five optical coherence tomography angiographies, and only those with at least two good quality examinations were selected. The Kruskal-Wallis, Wilcoxon signed-rank, and Mann-Whitney U tests were used for the statistical analysis. Results: Vascular density was lower in affected eyes compared with contralateral eyes: whole density (p=0.020 for capillary plexuses superficial; p=0.049 for deep capillary plexuses) and parafoveal density (p=0.020 for capillary plexuses superficial; p=0.011 for deep capillary plexuses). Vascular density was also lower in affected eyes compared with normal eyes: whole density (p<0.001 for capillary plexuses superficial and deep) and parafoveal density (p<0.001 for capillary plexuses superficial and deep). Whole density (p=0.001 for capillary plexuses superficial and deep) and parafoveal density (p=0.001 for capillary plexuses superficial; p<0.001 for deep capillary plexuses) were both lower in the contralateral eyes compared with normal eyes. Following adjustment for arterial hypertension, this difference was no longer observed. Conclusions: Vascular density in capillary plexuses and deep capillary plexuses was lower in the eyes affected by branch retinal vein occlusion. Furthermore, the lower vascular density noted in the contralateral eyes indicates that changes most likely occurred in these eyes prior to the appearance of any clinically detectable alterations, reflecting the early signs of hypertensive retinopathy.

RESUMO Objetivo: Avaliar a densidade vascular do plexo capilar superficial e profundo da retina, usando angiografia por tomografia de coerência óptica em pacientes com oclusão de ramo da veia central da retina, comparando o olho afetado com o contralateral do mesmo paciente e ambos com olhos normais. Métodos: Estudo transversal. Incluídos dezesseis pacientes com oclusão de ramo da veia central da retina sem tratamento prévio. Pacientes com exames de baixa qualidade, altas ametropias, outras patologias de retina ou coróide foram excluídos. Para comparação, trinta e um pacientes sem doença ocular foram selecionados. Todos foram submetidos a cinco exames angiografia por tomografia de coerência óptica, apenas aqueles com pelo menos dois exames de boa qualidade permaneceram no estudo. Os testes Kruskal-Wallis, Wilcoxon, e Mann-Whitney foram utilizados. Resultados: Densidades vasculares mais baixas do plexo capilar superficial e plexo capilar profundo foram observadas quando olhos com oclusão de ramo da veia central da retina foram comparados com os contralaterais: densidade total (p=0,02 para plexo capilar superficial, p=0,049 para plexo capilar profundo), densidade parafoveal (p=0,02 para plexo capilar superficial, p=0,011 para plexo capilar profundo). Comparando olhos acometidos com olhos normais, também foram observadas densidades vasculares mais baixas de plexo capilar superficial e plexo capilar profundo: densidade total (ambos com p<0,001) e densidade parafoveal (ambos com p<0,001). Quando os olhos contralaterais foram comparados aos normais, tanto a densidade total do plexo capilar superficial e plexo capilar profundo (ambos com p=0,001) quanto a densidade parafoveal (plexo capilar superficial com p=0,001, plexo capilar profundo com p<0,001) foram menores. Ao se realizar uma subanálise, minimizando o fator hipertensão arterial, esta diferença não se manteve. Conclusões: Densidades vasculares mais baixas do plexo capilar superficial e do plexo capilar profundo foram observadas em olhos com oclusão de ramo da veia central da retina. Além disso, a presença de densidades vasculares mais baixas nos olhos contralaterais mostra que já existem altera­ções nesses olhos antes das alterações clínicas, devido a al­terações inicias da retinopatia hipertensiva.