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A novel approach to modeling tissue-level activity of cortisol levels according to the theory of Endobiogeny, applied to chronic heart failure

par Kamyar M. Hedayat(1), Benjamin M. Schuff(2), Jean-Claude Lapraz(1), Tiffany Barsotti(3), Shahrokh Golshan(4), Suzi Hong(4), Barry H. Greenberg(5), and Paul J. Mills (4,6)

Cette étude cas-témoin observationnelle rétrospective a été réalisée chez 93 patients atteints d’insuffisance cardiaque de classe II-III de la New York Heart Association, et chez 104 patients sans pathologie cardiovasculaire en tant que groupe témoin.

Conclusions : l’index de cortisol, dérivé de la théorie de l’Endobiogénie, a montré des résultats compatibles avec la physiopathologie de l’insuffisance cardiaque chronique. Il a été capable de modéliser l’activité efficace du cortisol au niveau tissulaire chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque congestive en utilisant seulement une numération formule sanguine, sans mesurer le cortisol sérique.

Une corrélation positive a été démontrée entre le niveau moyen de cortisol chez les patients ambulatoires avec des ICC de stade 2 ou 3 et les sujets témoins. L’index de cortisol semble répondre à tous les critères posés au départ comme marqueur idéal de l’activité du cortisol : évaluation rapide, peu coûteuse et quantitative des effets qualitatifs du cortisol sur les tissus.

Les études futures devraient comparer l’index de cortisol aux marqueurs inflammatoires standard chez les patients atteints d’ICC afin de corréler davantage la validité de l’indice à d’autres effets connus du cortisol.

Article publié dans Journal of complexity in health sciences
Volume 1, Issue 1, juin 2018

(1,2) Systems Biology Research Group, Chicago, USA
(3) National University of Natural Medicine, Portland, Oregon,USA ; Whole Systems Healthcare
(4) Heal and Thrive, Encinitas, USA
(5,6,8) Department of Psychiatry, University of California San Diego, USA
(7) Department of Medicine, University of California, USA
(8) Department of Family and Preventative Medicine, University of California, San Diego USA

Abstract

Background

Chronic heart failure (CHF) is an inflammatory disorder in which cortisol
plays an important role. Despite this, cortisol is not routinely quantitatively measured for a number of reasons. It is considered non-specific. Accuracy and validity remain in question. It is not considered convenient or cost effective. Finally, tissue level effects of cortisol do not correlate linearly to quantitative levels. If the functional, tissue level effectiveness of cortisol could be modeled, its evaluation in CHF patient may become relevant. Endobiogeny is a global systems theory that claims to be able to model complex physiology through biomarkers, offering contextrich interpretations of data for meaningful clinical applicability. Cortisol is known to alter circulating levels of elements from a complete blood count (CBC). By relating these biomarkers in a qualitative fashion, the theory of Endobiogeny posits that these elements can be contextualized to reflect the tissue level activity of cortisol, referred to as the cortisol index (CI). The algorithm derived from the theory is called the Biology of Functions (BoF). Aim : The aim of this study was to determine if the cortisol index is accurate in reflecting a greater expression of cortisol activity in ambulatory CHF patients versus controls subjects. Methods : A retrospective observational case control study was performed in 93 patients with New York Heart Association class II-III heart
failure patients and 104 individuals with no cardiovascular pathology as a control group.

Results from a CBC were entered into BOF modeling software, from which the cortisol index is derived. Results : The Cortisol index (3-7) was significantly elevated in CHF vs. control patients (12.8±0.91 vs. 8.48±0.74, 𝑝 < 001), as were individual CBC elements used to form the index.

Conclusions : The cortisol index, derived from the theory of Endobiogeny showed results consistent with CHF pathophysiology. The cortisol index was able to model the effective tissue level activity of cortisol in CHF patients using only a CBC, without measuring serum cortisol. Future studies should compare the cortisol index to standard inflammatory markers in CHF patients to further correlate the validity of the index to other known effects of cortisol.

Keywords
systems biology, biological markers/analysis, hormones

Traduction de l’abstract (par BLR)

Contexte :

L’insuffisance cardiaque chronique (ICC) est un trouble inOlammatoire pour lequel le cortisol joue un rôle important. En dépit de cela, le cortisol n’est habituellement pas mesuré quantitativement pour un certains nombre de raisons. On le considère non spécifique. Sa précision et sa validité restent en question. On ne le considère pas pratique ni économique. En fin de compte, l’efficacité du cortisol au niveau
tissulaire n’est pas reliée de manière linéaire aux niveaux quantitatifs. Si l’on pouvait modéliser l’efficacité fonctionnelle du cortisol à un niveau tissulaire, son évaluation pour les patients atteints d’ICC pourrait être pertinente. L’endobiogénie est une théorie globale des systèmes qui affirme pouvoir modéliser la physiologie complexe à l’aide de biomarqueurs, offrant des interprétations de données enrichies du contexte pour l’appliquer de manière signifiante à la clinique. Le cortisol est connu pour modifier les niveaux des éléments circulants issus d’une Numération Formule.

En reliant ces marqueurs d’une manière qualitative, la théorie de l’endobiogénie affirme que ces éléments peuvent être contextualisés pour refléter le niveau d’activité tissulaire du cortisol, appelé Index Cortisol (IC). Les algorithmes issus de la théorie sont appelés Biologie des Fonctions (BDF).

Objectifs :

Le but de cette étude a été de déterminer si l’Index Cortisol (IC) est pertinent pour refléter une plus grande expression de l’activité du cortisol chez les patients présentant une ICC en ambulatoire en comparaison à des sujets témoins. Méthode : Une étude de cas-témoins observationnelle rétrospective a été réalisée avec 93 patients atteints d’insuffisance cardiaque de classe II-III selon la New York Heart Association et avec 104 patients sans pathologie cardiovasculaire en tant que groupe témoin. Les résultats issus de la NF ont été entrés dans un logiciel de modélisation de la BDF, à partir duquel est issu l’Index Cortisol.

Résultats :

L’Index Cortisol (3-7) a été significativement élevé chez les patients atteints d’ICC versus les patients témoins ((12.8 ±0,91 vs 8.48 ±0,74, p <001). Conclusions : L’Index Cortisol issu de la théorie de l’endobiogénie a montré des résultats compatibles avec la physiopathologie de l’ICC. L’index Cortisol a pu modéliser l’activité efficace du cortisol au niveau tissulaire chez les patients atteints d’ICC en utilisant uniquement une NF, sans mesurer le cortisol sérique. Des études supplémentaires devraient comparer l’index Cortisol aux marqueurs habituels de l’inflammation chez les patients atteints d’ICC afin de corréler davantage la validité de l’index à d’autres effets connus du cortisol.

Mots clés
biologie des systèmes, marqueurs biologiques/analyse, hormones