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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Jacobo Díaz Portillo M. Teresa Fernández del Barrio Fernando Paredes Salido a

Especialistas en Análisis Clínicos

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J. Díaz Portillo, Ma. T. Fernández del Barrio y F. Paredes Salido, 1997

Reservados todos los derechos. «No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.»

Ediciones Díaz de Santos, S.A. Juan Bravo, 3-A. 28006 MADRID España ISBN : 978-84-7978-282-5 Depósito legal: M. 42.848-1996

Fotocomposición: Fer, S.A. Impresión: Edigrafos, S.A. Encuadernación: Rústica-Hilo, S.L.

PRESENTACIÓN DEL LIBRO

El libro que tienes en tus manos, amigo lector, no pretende descubrir nada ni ser un compendio de erudición, sino rellenar parte del vacío informativo existente en el campo de la Bioquímica Clínica, por la carencia de buenos libros que traten en produnfidad y de manera actualizada esta disciplina. Hemos recopilado, con este fin, algunos de los aspectos de interés, procedentes de la variada y dispersa bibliografía. Ofrecemos este modesto libro, en el que intentamos reflejar el adecuado sentido clínico de cada uno de los temas tratados. El interesado podrá encontrar, no solo una metodología sistematizada, sino también su aplicación en un contexto diagnóstico determinado. El libro va dirigido a aquellos profesionales que se dedican concretamente al laboratorio clínico en sus múltiples aspectos, siendo también de gran utilidad para todos aquellos recién graduados, en período de especialización, a los que servirán de introducción en el amplio contenido de la especialidad.

Es, el presente libro, continuación del titulado «Apuntes de Bioquímica Clínica», editado por Roche en 1990. Agradedemos a este laboratorio, la cesión de las láminas que en su día fueron editadas en el primer libro. No podemos terminar esta pequeña introducción sin agradecer la colaboración prestada por el Dr. don Pedro García Martos, así como la contrastación de ciertas técnicas por parte del Laboratorio Fernández del Barrio de San Fernando (Cádiz). Asimismo, agradecemos a Joaquín Vioque y a la editorial Díaz de Santos, el interés demostrado en la publicación del presente libro. Finalmente nos sentiríamos satisfechos de nuestro trabajo, si este libro sirviera para aportar algún aspecto formativo o consultivo al estudiante o al profesional de la Bioquímica Clínica. JACOBO DÍAZ PORTILLO M.a TERESA FERNÁNDEZ DEL BARRIO FERNANDO PAREDES SALIDO

ÍNDICE DE CAPÍTULOS

Págs.

EL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS: Organización del laboratorio de análisis clínicos.—Peligros y accidentes en el laboratorio clínico.—Medidas de seguridad en el laboratorio.—Principios básicos y métodos analíticos.—Consideraciones prácticas.—Obtención, control y conservación de muestras.—Registro e informe de datos.—Valores normales.—Control de calidad en el laboratorio.—Expresión del control de calidad.—Controles de calidad propiamente dichos.—MÉTODOS ANALÍTICOS E INSTRUMENTOS PARA ANÁLISIS: Análisis gravimétricos.— Análisis volumétrico.—Potenciometría.—Mediciones culombimétricas.—Polarografía.—Balanza analítica.—Fundamentos de microscopía.—Espectrofotometría.—Nefelometría.—Turbidimetría.—Fluorometría.— Enzimoinmunoanálisis (ELISA). Radioinmunoanálisis (RIA).—Fotometría de llama.—Cromatografía.—Electroforesis.—Autoanalizador……………………………………………………

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METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO: Introducción.—Metabolismo de la glucosa.—Correlación clínico patológica.—Diagnóstico.—Hipoglucemia………………………………….

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METABOLISMO PROTEICO: Introducción.—Proteínas plasmáticas.—Proteínas totales.—Valoración de proteínas específicas.—Determinación de fracciones proteicas.—Interés clínico del proteinograma.—Alteraciones del proteinograma en las gammapatías monoclonales.—Proteínas de BenceJones.—Crioglobulinemia……………………………………………………………………………

45

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS: Introducción.—Lipoproteínas plasmáticas.—Lipoproteínas plasmáticas y enfermedades cardiovasculares.—Valoración clínica de las hiperlipoproteinemias.— Métodos analíticos para el estudio de las hiperlipoproteinemias………………………………………...

63

FUNCIÓN RENAL: Introducción.—Los síndromes nefrológicos.—Investigación de la función Renal…………………………………………………………………………………………………..

79

METABOLISMO DEL ÁCIDO ÚRICO: Introducción.—Hiperuricemia.—Hipouricemias.—La gota.—Determinación del ácido úrico ............................................................................................

91

ENZIMOLOGÍA CLÍNICA: Cinética enzimática.—Determinación de la actividad enzimática.—Interés en clínica de las determinaciones enzimáticas.—Clasificación de las enzimas.—Isoenzimas.—Localización de las enzimas a nivel celular.—Localización de las enzimas a nivel tisular.—Liberación celular de enzimas.—Principales enzimas con interés clínico………………………………………...

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ENFERMEDADES HEPÁTICAS: Metabolismo de los pigmentos biliares.—Trastornos del metabolismo de los pigmentos biliares. Ictericias.—Pruebas de función hepática…………………………

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EL AGUA Y LOS ELECTROLITOS: Sodio.—Potasio.—Cloruros.—Equilibrio ácido-base.— Trastornos del equilibrio ácido-base.—Determinaciones utilizadas para la valoración del equilibrio ácido-base.—Valores de los gases en sangre…………………………………………………………

125 VII

VIII

ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Págs.

METABOLISMO FOSFOCÁLCICO: Introducción.—Absorción, distribución y eliminación.— Regulación de la calcemia.—Regulación de la fosforemia.—Fisiopatología del metabolismo fosfocálcico.—Determinación de la calcemia.—Determinación de la calciuria.—Determinación de la PTH.—Determinación del AMPc.—Determinación de la fosfatemia................................................... 139 METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNÓSTICAS: Introducción.—Balance del hierro.—Transporte y depósitos del hierro.—Métodos analíticos para el estudio del metabolismo del hierro.—Principales alteraciones del metabolismo del hierro ..............................................................

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ANÁLISIS DE ORINA: Examen de orina: comentarios generales.—Formación de la orina.—Composición de la orina.—Toma de muestra.—Determinaciones químicas.—Sales biliares .......................

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SEDIMENTO URINARIO: Sedimento urinario. Técnica.—Células formes.—Cilindros con morfología especial.—Cilindroides.—Pseudocilindros.—Cristales.—Parásitos.—Bacterias.—Hongos y levaduras.—Espermatozoides.—Artefactos usuales.—Valoración cuantitativa del sedimento urinario.—Cálculos urinarios.—Composición de los cálculos urinarios.—Análisis del cálculo.—Análisis químicos ............................................................................................................................................

171

DIAGNÓSTICO DEL EMBARAZO: Fisiología del embarazo.—Diagnóstico del embarazo.—Fundamento fisiopatológico de las pruebas de embarazo.—Pruebas de embarazo.—Indicaciones de las pruebas de embarazo.—Pruebas bioquímicas de diagnóstico prenatal .................................................... 189 SEMINOGRAMA Y PRUEBAS DE FECUNDACIÓN: Introducción.—El sistema reproductor del varón.—Recogida de muestras.—Estudio macroscópico del semen.—Estudio microscópico del semen.—Estudio bioquímico del semen.—Estudio inmunológico del semen: aglutinación espermática.—Prueba postcoital ........................................................................................................................

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ESTUDIO DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO: Formación, composición y función del líquido cefalorraquídeo.—Obtención del LCR.—Características físicas del LCR.—Características citológicas del LCR.—Características químicas del LCR..................................................................................... 205 ENFERMEDADES REUMÁTICAS: Introducción.—El laboratorio en las enfermedades reumatológicas.—Conclusiones finales ...........................................................................................................

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ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS: Digestión.—Toma de muestras.—Estudio macroscópico.—Estudio microscópico.—Análisis cuantitativo de grasas fecales.—Pruebas del aliento con isótopos radiactivos: test de la trioleína.—Análisis cuantitativo de proteínas fecales.—Investigación de sangre en heces.—Prueba de la absorción de la D-xilosa.—Prueba de absorción de vitamina Bl2.—Pruebas de función pancreática.—Prueba del ácido N-benzoil-L-tirosil-paraaminobenzoico.—Determinación de quimiotripsina fecal 231 HORMONAS TIROIDEAS: Biosíntesis de hormonas tiroideas.—Regulación de la biosíntesis de las hormonas tiroideas.—Transporte de las hormonas tiroideas.—Funciones de las hormonas tiroideas.— Exploración analítica de la función tiroidea .......................................................................................... 243 TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (de abuso y terapéuticas): Resumen.— Farmacocinética de drogas de abuso depresoras del sistema nervioso central.—Farmacocinética de drogas específicas.—Farmacocinética de drogas de abuso del sistema nervioso central.—Las drogas en el deporte.—Apéndice I. MONITORIZACIÓN DE DROGAS TERAPÉUTICAS ..............................

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BIBLIOGRAFÍA GENERAL .........................................................................................................

273

ÍNDICE ANALÍTICO ...................................................................................................................

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EL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS La función del laboratorio de Análisis Clínicos es efectuar determinaciones analíticas cuali y cuantitativas de líquidos orgánicos como sangre, orina, líquido cefalorraquídeo, etc., así como de heces, cálculos y otras sustancias. Para que los resultados de estos análisis sean útiles al médico en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades, han de efectuarse los análisis lo más exactos posibles, lo cual implica el uso de métodos analíticos buenos y de buenos instrumentos. Los técnicos que llevan a cabo el análisis han de conocer perfectamente los métodos analíticos que han de utilizarse y, además, poseer una buena base científica sobre el fundamento de las técnicas empleadas y los instrumentos, conocimiento de las reacciones químicas y del efecto de diversas variables que influyen en ellas, así como el objeto de cada reactivo usado. También es necesario el entendimiento e interpretación de los valores normales y del grado de desviación de estos valores en las condiciones de salud y enfermedad. ORGANIZACIÓN DEL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS El laboratorio debe estar distribuido de la forma más conveniente para que puedan desarrollarse en él las diversas funciones necesarias con comodidad, rapidez y eficacia. Los aspectos a tener en cuenta son los siguientes: — Superficie. El laboratorio debe tener unas condiciones mínimas de espacios para poder trabajar. Una superficie no inferior a 60 m2, es adecuada para poder distribuir las dependencias necesarias: sala de espe-

ra, extracciones, general de trabajo, servicios, despacho y almacén. La sala de espera y/o recepción debe amueblarse convenientemente e incluir en ella revistas, música, diplomas, etc; es decir, hacerla confortable y acogedora. La sala de extracciones puede sustituirse por un apartado de la sala general de trabajo, pero lo suficientemente separada del resto, para evitar las molestias cuando se está trabajando y conservar la intimidad del analista. Debe dotarse de asiento o camilla, brazo articulado, armario o carro para material de extracción (jeringas, algodón, alcohol, etc.) y, si es posible, un lavabo. En la sala general de trabajo deben cuidarse algunos detalles fundamentales para la realización de las técnicas analíticas: toma de agua y desagües (fregadero), enchufes de 125 y 220 voltios con toma de tierra, tomas para gas, iluminación adecuada, mostrador recubierto plastificado, estanterías y cajones, asientos de altura conveniente, material de trabajo e instrumentos, cuadernos de técnicas, etc. A ser posible conviene separar del resto la parte dedicada a Microbiología, así como distribuir en apartados toda la sala. Los servicios deben constar de taza, bidet y lavabo como mínimo. Deberá cuidarse su limpieza y aprovisionamiento de toallas, jabón, etc. El despacho está destinado a múltiples funciones. En él se localizan los ficheros, bibliografía, material de escritorio, etc. Por último, el almacén es una pieza fundamental para contener el material que no

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BIOQUÍMICA CLÍNICA. ASPECTOS BÁSICOS

Figura 1.1 Espectrofotómetro y microscopio.

esté en uso. Si es posible estará equipado con un refrigerador. PELIGROS Y ACCIDENTES EN EL LABORATORIO CLÍNICO Incendio o explosión Se pueden producir al utilizar disolventes inflamables o sus vapores. Tales son: alcohol, éter, tolueno, xilol, etc.

Se procurará guardarlos en lugar fresco y ventilado (vapores). Se tendrán en el laboratorio extintores de nieve carbónica. Se manipularán alejados de llama directa o chispa eléctrica (tres metros). Reactivos venenosos, corrosivos y cáusticos 1. Ácidos fuertes: sulfúrico, clorhídrico, nítrico, perclórico, acético.

Figura 1.2 Espectrofotómetro y centrífuga.

EL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS

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Figura 1.3 Vista parcial del laboratorio.

Destruyen rápidamente los tegumentos y tejidos internos, dejando cicatrices permanentes. Son peligrosas las proyecciones sobre las manos, ojos y cara, y las quemaduras en la boca al pipetear directamente del frasco. Se ha de tener cuidado al añadir agua sobre estos ácidos, sobre todo el sulfúrico, pues se genera calor y puede producirse explosión. Siempre se añadirá el ácido sobre ella, lentamente y agitando con frecuencia.

4. Compuestos venenosos: todas las sustancias mencionadas y otras cuya ingestión es peligrosa: alcohol metílico, cianuros, ferro y ferricianuros, compuestos de arsénico, mercurio, oxalatos, nitroprusiatos, compuestos de zinc, plomo, bario, yodo metálico, acrilamida, aminas aromáticas e hidrocarburos.

2. Bases fuertes (sólidas o en solución concentrada): hidróxido sódico, potásico, amónico y amoniaco. Pueden lesionar profundamente los tejidos, en especial a nivel de las mucosas de la boca y esófago. Hay que tener cuidado al disolver estas bases en agua, pues se produce gran cantidad de calor. Se debe agitar constantemente, adicionar lentamente y utilizar vidrio resistente. Los vapores de amoniaco son irritantes y pueden dañar los ojos y pulmones. Nunca se pipeteará con la boca.

Las quemaduras se producen por objetos calientes y secos (cristalería y aparatos eléctricos). Las escaldaduras se producen por líquidos o vapores calientes. Utilizar cuando sea preciso guantes, pinzas, etc. Disponer de material de cura. El choque eléctrico se produce al manejar un aparato o equipo eléctrico con las manos mojadas o de pie sobre un piso húmedo. También al reparar aparatos eléctricos sin desconectar o recién desconectados (acumulan energía eléctrica). No deben sobrecargarse los circuitos utilizando enchufes múltiples. En caso de choque eléctrico, utilizar un material aislante (bata, palo, etc.) para alejar al accidentado, y si es necesario realizar respiración artificial «boca a boca».

3. Oxidantes fuertes: soluciones concentradas de agua oxigenada, ácido perclórico; sólidos como nitrato férrico, dicromato potásico, ácido crómico, etc. Pueden dañar la piel y ojos. Se manejarán con precaución.

Quemaduras y escaldaduras. Choque eléctrico

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BIOQUÍMICA CLÍNICA. ASPECTOS BÁSICOS

Accidentes debidos a la vidriería Se trata de cortes, laceraciones, etc. cuyo principal peligro es la posterior infección de los mismos. Infección por bacterias, virus o parásitos Se han de utilizar técnicas de asepsia y las debidas precauciones. Cuidado con las aguas de extracción, manejo de sueros, etc. Manejo de animales Se recomienda sean manejados por personas experimentadas. Peligros de radiación Se presentan al trabajar con isótopos radiactivos. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO En todo laboratorio de Análisis Clínicos, existen riesgos potenciales, que requieren una atención del analista. La mayoría de los accidentes del laboratorio se deben al descuido y excesiva rapidez en el trabajo, más que a la importancia de las precauciones a observar en la realización de diversas técnicas de manipulación de reactivos y aparatos. Con el fin de prevenir los accidentes debidos a incendios y explosiones con fuego, deberá tenerse un extintor manual de fuego, preferentemente de los de tipo de polvo seco, para utilizarse con cualquier clase de fuego, ya sea eléctrico o de gas. Otro riesgo grande en el laboratorio, es el de las muestras contaminantes. Conviene disponer de lugares apropiados donde colocar todos los instrumentos que contacten con muestras potencialmente contaminantes, así como las mismas muestras una vez utilizadas. Esto se consigue mediante los llamados «cementerios», recipientes con una solución antiséptica (lejía diluida u otro) destinados a recibir todo el material sucio

antes de su paso a la limpieza o autoclave, los cuales se renovarán diariamente. Una de las enfermedades más contagiosas en el laboratorio es la hepatitis infecciosa (sérica), por lo que hay que tener sumo cuidado en la extracción de la sangre, así como en su manipulación. Por regla general, se ha de tener cuidado con todos aquellos sueros ictéricos. Actualmente se dispone de la vacuna, especialmente indicada para el personal que trabaja con muestras sanguíneas y, en su defecto, conviene observar una estricta vigilancia en caso de posible accidente. En el laboratorio se manejan diariamente variados reactivos venenosos, corrosivos, cáusticos y contaminantes. Si estos reactivos son pipeteados accidentalmente, conviene enjuagarse rápidamente la boca con agua del grifo como primera medida, y si el reactivo es contaminante, hay que avisar al clínico para el tratamiento profiláctico. Para evitar estos accidentes, no deben pipetearse estos reactivos nunca directamente, sino que debe utilizarse un sistema de pipeteo que evite el contacto directo. Otro problema es el contacto de estos reactivos con las manos, ojos, etc., debiendo conservar las precauciones adecuadas. En todo laboratorio, es aconsejable disponer de un cuaderno de accidentes, donde se registren todos aquellos acontecimientos que pudieran traer consecuencias desagradables a posteriori, pudiendo así relacionar cualquier situación anómala con el accidente registrado. Se anotará el nombre del analista, fecha y una breve pero aclaratoria descripción del accidente. No hay que olvidar tampoco la obligatoriedad de disponer de un completo botiquín de urgencias. PRINCIPIOS BÁSICOS Y MÉTODOS ANALÍTICOS Solamente a título recordatorio hay que señalar una serie de conceptos que nos van a ser de mucha utilidad en el laboratorio. — Normalidad es el número de equivalentes por litro de disolución. — Molaridad es el número de moles de soluto en un litro de disolución. El cálculo más frecuente en el laboratorio es el paso de una normalidad a otra o de una molaridad a otra. En estos casos basta con aplicar la siguiente fórmula:

EL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS

V x N = V' x N' o V x M = V' x M' Así por ejemplo, si tenemos una solución 1N y queremos preparar 100 ml de la misma solución pero 0,5 N, aplicaremos la fórmula: 100 x 0,5 = V' x 1; V = 50 ml Tendremos que tomar 50 ml de la solución 1N y completar con agua destilada hasta un volumen de 100 ml. De esta forma tendremos soluciones normales y molares de la normalidad y molaridad deseadas. Soluciones normales son las que contienen el peso equivalente de una sustancia en gramos por litro de solución. El peso equivalente de una sustancia es el número de unidades de esta sustancia que pueden combinarse con una unidad de hidrógeno o reemplazarla (peso molecular/valencia). Ejemplo: el SO4H2 tiene un peso molecular de 98, por lo que su peso equivalente es 98/2 = 49. Así, una solución normal de ácido sulfúrico sería la que contiene 49 g en un litro de agua destilada. Soluciones molares son aquellas que contienen un mol (molécula gramo) de sustancia por litro de solución. Ejemplo: el peso molecular de la glucosa es 180; una solución molar de este azúcar se prepara con 180 g en un litro de agua destilada. Soluciones tampón o amortiguadores (buffer) son aquellas que resisten cambios en el pH de un sistema. Todos los ácidos y bases débiles, en presencia de sus sales, forman sistemas tampón. La acción de las soluciones tampón y su papel de mantener el pH se explican por la ecuación de Henderson-Hasselbach: pH = pK + log

(saldisociada) (ácido)

El pK se define como el logaritmo vulgar negativo de la constante de disociación del ácido. Los principales tampones utilizados son: fosfato monosódico/fosfato disódico, carbonato/bicarbonato, veronal/veronal sódico, glicina/glicinato, ácido bórico/borato, etc. Soluciones por ciento son las que se expresan en porcentajes. Pueden ser: — Peso/volumen (p/v): disolución de un sólido en un líquido. Ejemplo: 10 g en 100 mi es una solución al 10 por 100.

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— Volumen/volumen (v/v): mezcla de dos líquidos. Ejemplo: 10 mi del primer líquido, diluidos en el segundo líquido hasta un volumen final de 100 mi, es una solución al 10 por 100. — Peso/peso (p/p): sirve para los dos tipos anteriores. Ejemplo: 10 g de un sólido o de un líquido diluidos en otro líquido hasta un peso final de 100 g, es una solución al 10 por 100. Si no se especifica el solvente, siempre es agua destilada. CC ONSIDERRACIONES PRPRÁCTICAS ÁCTICAS CONSIDERACIONES Limpieza yyconservación deldel material Limpieza conservación material de vidrio Todo el material de cristal del laboratorio debe ser borosilicatado, que es resistente al calor. Debe estar totalmente limpio y seco antes de trabajar con él, especialmente en la determinación de calcio, cloro, hierro, magnesio, etc., que requieren una limpieza apropiada o mejor utilizar material nuevo y desechable. El material limpio debe estar colocado de la siguiente forma: las pipetas, en un portapipetas de forma cilíndrica o en un cajón protegido; los tubos, en cajones con diferentes espacios por capacidad; el resto, en estantería o sobre papel de filtro, colocado boca abajo para evitar el polvo. El material utilizado debe colocarse cerca del fregadero para evitar confusiones, o en cementerios; las pipetas, en un probeta grande con algodón en el fondo para proteger las puntas. Pureza de los reactivos Deben estar preparados recientemente, para lo cual siempre se rotularán con la fecha de preparación. Hay que observar cualquier alteración, así como la caducidad, en caso de que exista. Eliminación de interferencias Hay que eliminar las sustancias que interfieren en algunas determinaciones, mediante la despro-

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Figura 1.4 Toma de agua para análisis en el laboratorio.

teinización por ácido túngstico (Folin-Wu), ácido tricloroacético (Greenwald), hidróxido de cinc (Somogyi), etc. Pureza del agua Se ha de utilizar agua destilada y/o desionizada que esté bien conservada, ya que tienden a absorber CO2 y se acidifica ligeramente con el tiempo. Otras consideraciones específicas para cada técnica han de tenerse en cuenta para el buen funcionamiento de las determinaciones analíticas. OBTENCIÓN, CONTROL Y CONSERVACIÓN DE MUESTRAS La sangre y orina son las muestras más estudiadas en el laboratorio de Análisis Clínicos, por lo que las veremos con más detenimiento; las

demás muestras se tratarán en el capítulo específico. En general, la sangre para análisis bioquímicos ha de extraerse mientras el paciente esté en estado de postabsorción. El ayuno durante la noche es el procedimiento usual, aunque es suficiente un ayuno de seis horas. Durante este tiempo no es necesario restringir la ingestión de agua. Las determinaciones comunes que son afectadas de modo más significativo por la ingestión de alimentos son: glucosa (se eleva), fósforo inorgánico (disminuye), pruebas de floculación o turbidez (aumentan) y triglicéricos (aumentan). Además, la lipemia, causada por una elevación transitoria en quilomicrones después de una comida que contiene grasa, causa interferencias en gran número de análisis bioquímicos, a causa de la turbidez. Hay variación diurna, no relacionada con la ingestión de alimentos, en ciertos componentes como hierro y corticosteroides. Los hábitos en la dieta influyen en componentes como el ácido úrico y lípidos. También parece que los medicamentos tienen ciertos efectos sobre algunas determinaciones. La hemolisis interfiere en varios métodos químicos y por ello ha de evitarse. Varios componentes como GOT (AST), LDH, fosfatasa acida y potasio, están presentes en grandes cantidades en los eritrocitos, de modo que la hemolisis elevará significativamente los valores hallados en suero. La hemoglobina interfiere en algunas determinaciones, sobre todo en las colorimétricas. La extracción de sangre se efectuará en las venas de la flexura del codo, porque son las más apropiadas para ello, y en cantidad suficiente para la analítica solicitada, pecando más por exceso que por defecto. Es importante rotular los tubos con un número que será idéntico al de registro del enfermo, con el fin de evitar confusiones. La centrifugación de la sangre se efectuará a 3.500 r.p.m. durante diez minutos. El suero o plasma, se trasvasará inmediatamente a otro tubo con ayuda de una pipeta de Pasteur y de una perilla, el cual volverá a rotularse con el mismo número. Actualmente se puede poner un código-barra para cada muestra. La forma de obtención de suero y plasma es la siguiente: — Plasma: centrifugar la sangre en la primera hora después de la toma, preferiblemen-

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te en el envase primitivo, durante diez minutos, a una fuerza centrífuga relativa de 850-1.000 (FCR), tapándolo para evitar la evaporación. Separar. La FCR = 0,00001118 x r x N2, siendo r = = radio de rotación en cm y N = velocidad de rotación en r.p.m. Etiquetar y guardar en nevera a 4-5 °C hasta el análisis o congelar a -20 °C si el inicio del análisis se va a retrasar más de cuatro horas. — Suero: dejar coagular la sangre a temperatura ambiente o a 37 °C, que favorece la formación del coágulo. Desprender suavemente el coágulo de las paredes del tubo con una barra fina y centrifugar a la misma FCR en envase tapado. Proceder igual que con el plasma.

estables, al menos veinticuatro horas bajo refrigeración y más tiempo en muestras congeladas. Los iones inorgánicos son estables durante ocho horas por lo menos a temperatura ambiente y durante días bajo refrigeración. La bilirrubina, en particular la no conjugada, es muy sensible a la luz, por lo que deberá determinarse inmediatamente o protegerse de la luz directa. La urea, creatinina y ácido úrico son estables durante veinticuatro horas por lo menos sin refrigeración y por más tiempo en muestras refrigeradas. De todas formas, las precauciones de preservación de las muestras, en cuanto a contaminación, etc., deben observarse escrupulosamente. Los problemas técnicos más frecuentes en la obtención y conservación de muestras son los siguientes:

Para la centrifugación hay que tener en cuenta ciertas precauciones. Colocar los tubos de igual tamaño, peso y forma en situación opuesta uno de otro, equilibrando con tubos llenos de agua cuando sea preciso, para establecer así una disposición geométrica simétrica. Si los tubos no encajan perfectamente en los dispositivos portadores, deberán utilizarse adaptadores de goma. Es importante acelerar gradualmente la centrífuga hasta obtener la velocidad deseada y también pararla lentamente, sin usar el freno, para evitar la resuspensión de los centrifugados; el freno se reservará para situaciones de emergencia como, por ejemplo, la rotura de los tubos. Las determinaciones analíticas, deberán efectuarse en la primera hora después de la recogida de la muestra. Como esto no siempre es posible, la muestra deberá prepararse para que pueda ser almacenada, sin que se alteren los elementos que se vayan a determinar. Para la mayoría de las determinaciones, se utiliza suero o plasma indistintamente; el plasma heparinizado es prácticamente lo ideal, pues evita el fraccionamiento excesivo de la muestra, ya que permite la realización del mayor número de determinaciones, aunque algunas requieren sueros como, por ejemplo: espectro proteico electroforético y lipídico. Determinación de Ac (anticuerpos). En el suero o plasma bien obtenido, los parámetros bioquímicos se conservan generalmente bien, aunque con algunas excepciones. La glucosa en una muestra exenta de células, que contienen enzimas glucolíticas, es bastante estable en refrigerador. La mayoría de las enzimas son

— Hemolisis: puede interferir por el contenido eritrocítico (por ejemplo, el potasio y enzimas) o a través de los cambios de color. La hemolisis se puede producir en la recogida de la sangre por: estasis venoso excesivo; por la jeringa, aguja o envase húmedos o contaminados; tracción exagerada del émbolo cuando se usan jeringas de fino calibre (mejor el calibre 20); por aire en la jeringa. En el trasvase de la sangre, se puede producir hemolisis al fluir la sangre de la aguja al tubo o al contacto con el aire, por lo que se procurará que fluya lentamente de la jeringa a las paredes del tubo; por agitación al mezclarla con anticoagulantes o sin ellos (se mezclará por inversión suave del tubo unas seis-ocho veces). Al separar la sangre centrifugada para obtener el suero, se puede producir hemolisis si no se efectúa la separación rápidamente, evitando el contacto prolongado del suero o plasma con las células sanguíneas; también debe evitarse la refrigeración o calefacción de la sangre recién obtenida antes de su coagulación. La separación del coágulo de las paredes del tubo, debe efectuarse una sola vez. Hay que evitar, igualmente, la centrifugación en exceso (FCR superior a 1.500 durante periodos mayores de 15 minutos). Si no se puede evitar la hemolisis conviene reseñar en los resultados «suero hemolizado». — Latescencia: son frecuentes los sueros lechosos o latescentes en muestras obte-

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nidas una-dos horas después de una comida rica en grasas o en pacientes con ciertas enfermedades metabólicas (suero quiloso o lipémico). Estos sueros interfieren en las determinaciones espectrofotométricas (ácido úrico, enzimas, etc.) y nefelométricas. Se evitan las interferencias, utilizando suero en los reactivos blancos. Conviene reseñar en los resultados «suero lipémico». — Cambios en la concentración: cuando tiene lugar una dilución o evaporación de la muestra por recipientes húmedos, anticoagulantes líquidos, calor, mala conservación, etc., se altera la concentración de los distintos parámetros. — Cambios en la composición: por contaminaciones bacterianas y enzimáticas, pérdida de componentes volátiles, intercambios de sustancias entre el elemento líquido y celular de la sangre, etc. Esto se evita manejando la sangre de forma estéril cuando sea preciso, separando lo antes posible el plasma o suero de las células y almacenando la muestra a 4-5° C o congelando a -20° C hasta su análisis. En cuanto a la orina, la recogida no presenta ningún problema, efectuándose, generalmente, por micción directa (salvo que se indique otro procedimiento) en un frasco limpio (estéril si es necesario). Se prefiere la primera orina de la mañana, que refleja mejor el metabolismo orgánico. Algunas determinaciones deben realizarse en orina de veinticuatro horas, ya que muchos componentes, entre ellos la mayoría de las hormonas, exhiben variación diurna. La forma de recogida comienza con el vaciado de la vejiga por la mañana, desechar esta orina y recoger en un recipiente adecuado todas las micciones dentro de las veinticuatro horas siguientes, terminando con el vaciado de vejiga de la mañana posterior (que también se recoge). La orina, en este caso, debe conservarse refrigerada. La adición de conservantes a la orina de veinticuatro horas dependerá no sólo de la determinación a efectuar, sino también de la metodología a seguir. Para las catecolaminas y el VMA (ácido vanilmandélico), que sólo son estables en solución acida, debe efectuarse la recogida en recipientes adicionados de 10-15 mi de C1H concentrado. Para esteroides urinarios, es suficiente la refrigeración. Las porfirinas, que son más estables en

medio alcalino, deben preservarse por adición al recipiente de 5 g de carbono sódico, pero, además, el frasco debe ser de color ámbar y adicionarse de 100 mi de éter para retardar la oxidación (se forma una capa protectora). REGISTRO E INFORME DE DATOS El formato gráfico para registrar los resultados de un análisis, puede variar de un analista a otro, pero es aconsejable que los principios por los que se rigen sean los mismos. En el registro de entrada han de recopilarse el mayor número de datos posibles del paciente que puedan resultar de utilidad posterior. Son imprescindibles: nombre y apellidos, edad, sexo, datos de ubicación, médico peticionario, fecha de petición, diagnóstico presuntivo, tratamiento previo, tipo de muestra y determinación solicitada. No deben aceptarse muestras cuya identidad no sea perfectamente conocida; en algunos casos un error en los resultados es, evidentemente, serio. El archivo es importantísimo para seguir un estudio evolutivo de cualquier paciente. Actualmente, los datos se almacenan en la memoria de un ordenador que hace las veces de archivo, y en el que se incluyen los resultados. Para informar los resultados, es conveniente disponer de unas hojas impresas en las que se refleje una serie de datos como: nombre y apellidos del paciente, médico solicitante, número de registro en el laboratorio, clase de muestras que se analiza, fecha de entrada y salida, identificación del analista y una serie de apartados con las determinaciones que se efectúan en el laboratorio, seguidas de un hueco para contrastar el resultado obtenido y las unidades en que se expresan. Si los métodos empleados por el analista no son los usuales, es conveniente poner, al lado de la determinación, los valores normales de ese método. Tampoco es malo ponerlos por sistema en todas las determinaciones. Los resultados siempre deberán estar firmados por el analista. VALORES NORMALES Se considera que un valor normal para un componente dado de interés clínico es la canti-

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dad de dicho componente que se encuentra en el líquido orgánico o en las secreciones de un grupo de personas clínicamente normales (aparentemente sanas). Estos valores normales se definen arbitrariamente como el intervalo de valores que correspondería al 95 por 100 de una población de estas personas clínicamente normales. Cuando se establecen valores normales han de tomarse en consideración variaciones de distinto tipo que afectan en sí mismo a dichos valores. Podemos considerar: — Variaciones fisiológicas: variaciones diurnas, variaciones de un día a otro y variaciones ambientales. — Variaciones debidas a causas no patológicas: edad, sexo, grupo étnico, peso, estados de nutrición y absorción de alimentos, grado de actividad física, posición del cuerpo durante la extracción sanguínea, etapa del ciclo menstrual en mujeres, estado del ovario, estado emocional, localidad geográfica, hora del día en que se tomó la muestra. Como se observa, es muy dificultoso establecer el concepto de anormalidad, por lo que los valores normales deben analizarse con ciertas precauciones antes de emitir un juicio sobre las discrepancias de resultados que no concuerden.

CONTROL DE CALIDAD EN EL LABORATORIO Cada día es imprescindible poseer un control de calidad en el laboratorio de análisis, para que los resultados emitidos, sean de la aprobación general. Este control de calidad se ha definido como el estudio de aquellos errores de los que es responsable el centro, así como los procedimientos empleados para identificarlos y minimizarlos. En todo control de calidad hay que considerar la calidad del dato analítico, que depende a su vez de la calidad del método utilizado y que debe estar regido tanto por unas normas estrictas como por buenas prácticas de laboratorio. Existen criterios de calidad cuantificables basados en técnicas estadísticas (exactitud, precisión, sensibilidad, límites de detección, costes, etc.), y otros que son función de la observancia de unos procedimientos normalizados de trabajo, protoco-

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los consensuados, control de calidad inter o intralaboratorios y en suma todo aquello que ha venido a denominarse «buenas prácticas de laboratorio», de cumplimiento obligado en todos ellos, y establecidas con arreglo a unas normativas de las que cabe mencionar las de la FDA (Food and Drug Administration), las directivas 88/320 y 90/18 de la Comunidad Económica Europea, las ISO-29.000 y la Guía ISO-25 sobre requerimientos generales para los laboratorios de ensayo. Se intenta, con todo esto, imponer la norma de que en un laboratorio no tiene valor ninguna técnica, método o procedimiento si no está por escrito y no haya sido previamente validada. Cada línea de trabajo que se lleva a cabo en el laboratorio clínico tiene unas normas específicas. Así el control de calidad en microbiología es múltiple y complicado y pasa por el control de calidad de las muestras, el control de las muestras, el control de material y equipo (temperatura de estufas, refrigeradores y congeladores), campanas de incubación para CO2 y anaerobiosis, autoclaves y estufas de esterilización, placas de rotación, pipetas, medios de cultivo, reactivos y discos para medios diferenciales, discos de antibiograma, antígenos y antisueros, entre otros. El laboratorio de Bioquímica debe de contar con instalaciones adecuadas, con las técnicas instrumentales necesarias, estando capacitado para detectar, identificar y cuantificar satisfactoriamente las muestras que le lleguen. Se debe de tener el personal cualificado que se requiera (especialista en Análisis Clínicos, en Toxicología Analítica...), y renovar el material cada cierto tiempo, así como el reciclaje y la formación continuada de este personal técnico. Hemos de tener en cuenta que la calidad del trabajo en un laboratorio depende, más que de los aparatos e instalaciones, de la forma de usarla y mantenerla, de la seguridad y el celo en el trabajo, así como de la búsqueda sistemática de errores. En cuanto a las muestras, se deben de emplear preparados comerciales de referencia (liofilizados) y también mezclas de suero (pool), de composición conocida, filtrados y congelados en alícuotas. En este caso, se han de excluir las muestras que presenten hemolisis o lipemia. Todas las muestras deben ser representativas y homogéneas, ya que, por sistema, la calidad de un resultado nunca puede ser mejor que la de la muestra.

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BIOQUÍMICA CLÍNICA. ASPECTOS BÁSICOS

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EL LABORATORIO DE ANÁLISIS CLÍNICOS

La estabilidad de los componentes de una muestra testigo es variable. En suero, las cifras de sodio, potasio, magnesio, cloruros, hierro, urea, creatinina, ácido úrico, colesterol y proteínas totales son estables durante seis meses como mínimo en el congelador. Las cifras de calcio y fósforo, disminuyen en algunas muestras por precipitación de fosfato de calcio. Las cifras de glucosas son estables durante más de tres meses a -20 C (preferible las muestras con más de 90 a l00 mg/l00 ml). Las muestras recibidas deben ser adecuadamente etiquetadas y almacenadas en las condiciones idóneas, si se requiere un contraanálisis en casos judiciales, estableciéndose por consiguiente una adecuada «cadena de custodia» que minimice cualquier posibilidad de error, pérdida o contaminación. Es de vital importancia en las técnicas de enzimo-inmunoanálisis el fijar el «cutt-off» o concentración de sustancias por encima de la cual se va a establecer una positividad, cual es el caso de drogas de abuso. Además la cuantificación en orina, por razones multifactoriales (grado de diuresis, y la idiosincrasia particular...), no tiene un sentido significado. En temas toxicológicos, conviene reflejar los resultados analíticos al menos por dos técnicas, que tengan principios físicos-químicos diferentes. Los resultados deben de expresarse claramente en unidades de concentración o bien en unidades SI físicas o químicas, siendo firmadas por el analista responsable. La elección del método más adecuado de análisis debe de estar en función del menor número de errores aleatorios o sistemáticos que pueda generar. Estos métodos se evalúan mediante la consideración de conceptos estadísticos, entre los que destacan la precisión, la reproducibilidad y la exactitud, influida por la especificidad. También interviene en la elección del método, el límite de detección del mismo, costo, seguridad y previsible permanencia en el mercado durante un tiempo prudencial. Datos estadísticos en el control de calidad

Precisión La distribución de los valores de una muestra estadística alrededor de uno central, se define

como precisión, que es menor cuanto mayor sea aquella. El valor numérico que define la imprecisión, es la desviación estándar (SD) o el coeficiente de variación (CV) de un conjunto de medidas. La desviación estándar es la raíz cuadrada de la suma del cuadrado de la diferencia entre el valor medio de las medidas (x) y el valor de cada medida (xi), partido por el número de medidas menos 1.

Esta desviación estándar es la medida más útil de la distribución de una serie de resultados alrededor del valor medio, pero no indica la forma de la distribución. El cuadrado de SD se conoce como varianza, que se emplea para conocer la propagación de los errores. V = (SD)2 El coeficiente de variación, es una medida del error relativo al valor medio, y se obtiene a partir de la (SD), expresada de forma porcentual. CV =

SD _

x 100

x

Como la concentración juega un papel fundamental la (SD) y (CV) es necesario determinarlas a distintas concentraciones, para ver en qué rango de éstas es válido el método. La SD corresponde a una expresión matemática de la amplitud y del tipo de variaciones entre los resultados, que son factores que no puede corregir el técnico. Se determinan como mínimo 20 mediciones sucesivas del parámetro en cuestión, disponiendo los resultados en orden de valores ascendentes (de menor a mayor). _ Se calcula la media aritmética de los valores ( x ). Uno por uno se _resta cada resultado particular del valor medio ( x - x ), sin tener en cuenta el signo. Las _ diferencias obtenidas se elevan al cuadrado ( x - x )2. Se obtiene la suma de los cuadrados de las diferencias ( Σ )2 y se divide por el número total de resultados menos uno (n - 1).

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BIOQUÍMICA CLÍNICA, ASPECTOS BÁSICOS Tabla 1.1

Se extrae la raíz cuadrada del valor encontrado en la etapa anterior. El resultado de esta última operación es la SD. Ejemplo: veinte determinaciones de glucosa con el mismo suero testigo.

En teoría, el 95 por 100 de los resultados deberían encontrarse entre los siguientes valores: media ± 2 SD; es decir, 100 ± 4,5 mg/100 mi, lo que establece límites entre 95,5 a 104,5 mg/100 mi. En la práctica, los límites de trabajo corresponden a la media ± 3 SD; dentro de estos límites deberían encontrarse el 95 por 100 de los resultados; es decir, que cada 20 mediciones, 19 deben caer entre los límites de ± 3 SD, o sea, 100 ± 6,7 mg/100 mi. Si no es así, debe desecharse el método, hasta que se encuentre y corrija la causa del error. El valor de la SD debe volver a medirse cada vez que se cambia un reactivo o se

manipule en el fotómetro (cambio de lámpara, etc.). La SD expresa la amplitud de la variación de los resultados experimentales. Si se acepta que las variaciones en los resultados se deben solamente a errores del azar, el tipo de variación (la manera en que los valores se distribuyen respecto al valor medio) corresponde a una curva «normal» o de «Gauss». Esta curva es una representación gráfica de la ley, según la cual, en una gran población experimental, los valores más frecuentes son más cercanos al valor medio, y la probabilidad de obtener un valor dado disminuye rápidamente cuando dicho valor se aparta de la media.

Curva de frecuencia de Gauss La superficie debajo de la curva se divide en zonas separadas por valores que corresponden a: la media ± 1 SD, ± 2 SD y ± 3 SD. En una distribución «normal», el 68 por 100 de los valores experimentales se encuentran dentro de la zona primera, el 95 por 100 dentro de la zona segunda y el 99,7 por 100 dentro de la tercera.

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de su volumen de trabajo; pero incluso en el programa más modesto deben figurar los siguientes procedimientos:

Figura 1.5 Curva de Gauss.

Fuentes de error Las fuentes de error más comunes son: — Reactivos viejos o mal preparados, en especial los patrones. — Cristalería barata mal graduada. — Errores de fotómetro: componentes ópticos sucios, filtros deteriorados, mala regulación de la longitud de onda, cubetas sucias, etc. — Modificaciones en la técnica. — Mala regulación de la temperatura de los baños. — Negligencia del personal.

Planteamiento de un programa de control de calidad La extensión de un programa de control de calidad dependerá del tamaño del laboratorio y

Figura 1.6 Espectro de resonancia magnética nuclear.

1. Se establecen las SD de las técnicas ordinarias. Esto puede requerir también un nuevo estudio de los métodos, si los valores obtenidos indican poca precisión. 2. Se emplea un suero mezclado cuya composición se haya establecido con todo cuidado (y, en caso necesario confirmada por un laboratorio de referencia), que se incluirá en cada lote de análisis habituales, tratándolo en la misma forma que los problemas. Los valores obtenidos se anotarán cada día en una gráfica control que muestre el valor medio aceptado y los límites tolerables de variación, generalmente ± 3 SD. 3. Una vez a la semana cuando menos, se analizará en la misma forma que las pruebas ordinarias un suero testigo comercial, cuyos valores sean conocidos. EXPRESIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

Se entiende por sensibilidad la capacidad de obtener un resultado positivo cuando éste es el esperado; la falta de sensibilidad se expresa por un resultado falsamente negativo. El índice de sensibilidad se mide por la siguiente fórmula:

BIOQUÍMICA CLÍNICA, ASPECTOS BÁSICOS

14 índice de sensibilidad =

PV - NF x 100 PV

PV = positivos verdaderos; NF = negativos falsos. También esta fórmula puede ser expresada de otra manera: índice de sensibilidad =

NV - PF x 100 NV

PT = positivos totales; NF = negativos falsos. La especificidad traduce la capacidad de obtener un resultado negativo cuando éste es el adecuado; la falta de especificidad, se pondría de manifiesto por los resultados positivos falsos. índice de especificidad =

NV - PV x 100 NV

NV = negativos verdaderos; PF = positivos falsos. La fórmula puede expresarse también como: índice de especificidad =

NT = x 100 NT + PF

NT = negativos totales; PF = positivos falsos. El valor predictivo positivo o negativo de una determinada técnica y su eficiencia se calcularían aplicando las siguientes fórmulas: Valor predictivo positivo =

PT x 100 PT + PF

Valor predictivo negativo =

NT x 100 NT + NF

Eficiencia = =

PT + NT x 100 PT + NT + PF + NF

La precisión mide la capacidad de una técnica de obtener los mismos resultados al analizar repetidas veces una muestra. Si la muestra la analizan diferentes personas, la desviación de los

Figura 1.7 Líneas operacionales.

resultados expresa la reproductibilidad de la técnica; si el análisis es efectuado por una misma persona, expresa la repetitividad. La precisión se establece determinando la desviación estándar, que demuestra si los errores son sistemáticos o accidentales. La exactitud o seguridad de un método es la concordancia del valor obtenido y el real, es el «dar en la diana». Existen varios tipos de errores. Así está el error sistemático o sesgo que es la diferencia entre la media y el valor real. Este error sistemático puede ser del laboratorio, el sesgo del método (error sistemático del procedimiento), y un error total (suma de errores, incluidos los aleatorios). Para un laboratorio individual, la exactitud es la suma del sesgo del método y del sesgo del propio laboratorio. Hay que elaborar gráficas denominadas «líneas operacionales» para cada método, en las que se representan en ordenadas el valor obtenido, y en abcisas el valor esperado o de referencia. Lo ideal sería que para cada método, la pendiente de la recta fuese la unidad, pero esto no sucede en realidad; por ello, hay que conseguir que la línea operacional para cada método deba de mantenerse en unos niveles reproducibles y con un margen de error preestablecido, de tal suerte que el salirse de este margen, comportaría la recalibración automática o, si sucede de manera sistemática, la sustitución del método ya que el objetivo del control de calidad, es precisamente determinar y optimizar las líneas operacionales del laboratorio (Fig. 1.7). La especificidad es la capacidad de un método analítico para determinar exclusivamente el com-

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ponente que nos interesa, sin afectarse por otras sustancias. Para contrastar esta especificidad, debemos utilizar patrones de gran calidad y comparar con los resultados obtenidos por el método en estudio. Ya se ha citado con anterioridad la existencia de preparados comerciales de referencia (liofilizados) y también mezclas del suero (pool), de composición conocida. Para la cuantificación por métodos cromatográficos, conviene utilizar las técnicas del Patrón Interno (PI), que nos permiten calcular la concentración de una sustancia problema con otra dada, de patrón añadido, conociendo el área de los picos cromatográficos y el factor de respuesta relativo. Muchas veces las bajas concentraciones de metabolitos que se encuentran en las muestras biológicas obligan a utilizar métodos de gran sensibilidad y bajos límites de detección. El límite de detección, con carácter cualitativo, ha recibido diversas definiciones. Una de ellas lo considera como la más baja concentración de analito que origina una señal distinguible de la que produce el blanco, lo que matemáticamente se expresa como aquella concentración cuya señal en el instrumento (y) es igual a la media de las señales del blanco (teóricamente la ordenada en el origen de la recta de calibrado, Yb) más el triple de la desviación estándar de éstas (prácticamente la desviación estándar de la recta de calibrado) (y = Yb + 3SD) (Miller y Miller, 1988). Cuando la media de las señales del blanco no se distingue del ruido del fondo, el límite de detección se considera (NIOSH, 1984) como el triple de la desviación estándar de la curva de calibrado dividida por la pendiente de esta recta (sensibilidad). Conociendo y, se calcula el límite de detección a partir de la ecuación de la recta. Sin embargo, este límite no garantiza que concentraciones inmediatamente superiores puedan ser cuantificadas de forma precisa. Por ello se ha propuesto el llamado límite de cuantificación (LC) o de determinación, que se define (Miller y Miller, 1988) como aquella concentración de analito que produce una señal (y) igual a la media de las señales del blanco (yB) más diez veces la desviación estándar de las mismas (y=yB+10SD). Cuando yB es despreciable, se puede considerar y = 10SD.

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Debe recordarse que la cuantificación sólo es correcta en el tramo lineal de la curva de calibrado, por encima del LC; dicho tramo se conoce como rango de cuantificación. Algunos autores usan el término sensibilidad para referirse al límite de detección, lo que es causa de confusiones. Debe entenderse por sensibilidad la variación de la señal por unidad de masa; corresponde a la pendiente de la recta de calibrado. CONTROLES DE CALIDAD PROPIAMENTE DICHOS El control de calidad en el seno del laboratorio clínico debe considerarse como un sistema que asegure la calidad del funcionamiento global del mismo. Su objeto, evaluar lo real, la capacidad funcional habitual de nuestro laboratorio, con relación a otros, al objeto de detectar errores. El control de calidad en el laboratorio clínico, fue desarrollado por Sax (1967), modificado por Alien (1969) y perfeccionado por Granis (1972). El control se efectúa en el laboratorio para asegurar que se mantiene exactitud y precisión en la ejecución cotidiana de las determinaciones analíticas. La exactitud se traduce por el acercamiento al valor requerido, mientras que la precisión se deduce de la repetición o reproductibilidad de resultados. La exactitud de un resultado analítico depende en gran medida de : — Posibilidad de mantener la habilidad analítica apropiada desde el principio al final de la técnica. — Reducción al mínimo de manipulaciones y simplificación de las mismas. — Posibilidad de mantener la calidad requerida de los reactivos. — Mantenimiento del equipo técnico en buen funcionamiento. — Selección del método más adecuado y más exacto. — Preparación y consciencia del analista. — Uso de estándares primarios, control de calidad, sueros de referencia y métodos estadísticos para evaluar los resultados obtenidos.

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BIOQUÍMICA CLÍNICA. ASPECTOS BÁSICOS

La información que entrega el laboratorio es de dos tipos: cualitativa (por ejemplo, fórmula leucocitaria), que depende de la preparación del técnico que la efectúa, y cuantitativa (por ejemplo, mediciones químicas en sangre), que, además de depender de la habilidad técnica del analista, pueden ser sometidas, por su expresión numérica, al análisis estadístico. La aplicación de los métodos de la estadística para establecer la precisión de un conjunto de resultados se llama control de calidad. La realización práctica de los controles de calidad supone las siguientes etapas: 1. Análisis estadístico de un gran número de condiciones repetidas de un mismo parámetro en una prueba, para conocer las variaciones en amplitud y tendencia que presentan los resultados, aplicándoles un criterio estadístico (la desviación estándar). Esta información traduce las variaciones debidas a factores que no puede controlar el técnico: errores de pipeta, errores de pesada, variaciones de tiempo y temperatura, calidad de los reactivos, errores instrumentales y errores personales. Control intralaboratorio. 2. Análisis repetidos de muestras de composición «conocida» por diferentes técnicos. Si se obtienen resultados iguales o muy parecidos deben aceptarse como «correctos». Las técnicas en cuestión, también se pueden considerar satisfactorias. Control interlaboratorios. Los errores, ya sean accidentales o sistemáticos, conducen a una mala exactitud y precisión de las determinaciones analíticas: Resultados alejados de la concentración real de la muestra o concentraciones muy diferentes al analizar la misma muestra de manera repetitiva. La exactitud se evalúa mediante el uso de sueros de referencia (controles o patrones secundarios), de concentración conocida; la precisión, mediante la determinación de la desviación estándar. Existen controles que se realizan dentro del propio laboratorio (control intralaboratorio), y los que se llevan a cabo en comparación o conexión con otros laboratorios (control interlaboratorios). El control interno comienza por una buena supervisión en la toma de muestras, adecuada utilización de las técnicas analíticas, material de laboratorio, limpieza, celo y profesionalidad. El control de posibles errores se lleva a cabo con los métodos estadísticos anteriormente referencia-

DÍAS Figura 1.8 Gráfica control X-R.

dos, gráficas de control, realización de análisis por otros procedimientos de calidad contrastada. El sistema más empleado actualmente en la detección de errores, es la construcción de las gráficas de control X-R. Estas se basan en la comparación de la variabilidad de un grupo de resultados (análisis de una muestra varias veces al día) con la variabilidad entre grupos (análisis de la muestra durante varios días) (Fig. 1.8). La representación de la concentración en ordenada, en función de los días transcurridos, en abcisas, nos da un gráfico X que nos ofrece una idea de la exactitud del método. La representación de los rangos de concentraciones (diferencias entre los dos valores medidos el mismo día), en ordenadas, en función de los días transcurridos, en abcisas, nos da una gráfica R que nos da idea de la precisión del método. En todos los casos debe de existir una concentración media o rango de concentración media, por encima y por debajo de la cual se distribuirán los valores experimentales. El rango de desviación debe ser establecido por el propio laboratorio. Existen unas pautas básicas para el control de calidad en el laboratorio, aparte de las enunciadas, cuales son la calibración diaria, la introducción de muestras a diferentes concentraciones, así como el análisis de cada una de ellas por duplicado para establecer el rango de concentración a representar. Cálculo de los parámetros estadísticos, fundamentalmente la (SD), desechando aquellos resultados de concentración, tales que su desviación sea el doble de la desviación estándar o a lo máximo el triple.

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En otras técnicas, cuyo rango de precisión sea más estricto, como es el caso de monitorización de ciertos medicamentos (cardiotónicos...) cuyo margen terapéutico es corto, se debe ejercer un mayor control sobre las posibles desviaciones que puedan existir. Se deben establecer los límites de confianza, que se obtienen multiplicando la desviación estándar por un factor (factor t Student) que es función del nivel de probabilidad deseado (95 por 100 ó 99 por 100), con relación al número de replicados realizados en cada serie. Pero no basta el control interno del propio laboratorio, es necesario disponer de un control de calidad interlaboratorios, que es el denominado control de calidad externo. Para ello, varios laboratorios analizan alícuotas de las mismas muestras, al objeto de comparar métodos, resultados, eficacias. De esta forma, por confrontación de datos, se puede observar los errores cometidos, cuantificados por el centro de referencia. También se evalúan si nuestros métodos son los correctos o si trabajamos bien. El centro de referencia, envía las muestras, y al final evalúa los resultados de cada uno de los laboratorios incluidos en el programa, en comparación con la media arrojada por todos los participantes. Para ello se deben enviar muestras periódicas, idénticas para todos los laboratorios, y éstos, emitiendo los resultados en un tiempo preestablecido, junto con los cuestionarios bien rellenos, que envíe el centro regulador de referencia. Éste determinará el índice de variación, el índice de variación medio y el valor diana.

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El valor diana (VD) es la media de los resultados obtenidos por todos aquellos participantes cuyo índice de variación medio (IVM) sea menor o igual a 90. Este índice de variación medio (IVM) es la media de los diez últimos índices de variación (IV) obtenidos por cada laboratorio. Es un valor variable, que se ajusta cada vez que se obtienen nuevos resultados. El índice de variación (IV) es la relación expresada como porcentaje entre el valor calculado (E) y un coeficiente de variación CV decidido para cada tipo de laboratorio (en Toxicología puede ser del 15 por 100). E IV= x 100 CV x-D donde E = x 100 D El valor E es otro porcentaje del cociente entre el resultado dado por el participante (x) menos el valor diana (D) partido por éste. Este control externo de laboratorios fue iniciado a finales de los años cuarenta por Sunderman, siendo actualmente uno de los más prestigiosos el «The College of American Pathologists Survey Program», o en España el establecido por la AEFA (Asociación Española de Farmacéuticos Analistas) junto con la Sociedad Española de Biopatología Clínica.

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MÉTODOS ANALÍTICOS E INSTRUMENTOS PARA ANÁLISIS ANÁLISIS GRAVIMETRICOS El análisis gavimétrico implica la separación de la sustancia que interesa de los otros componentes en la matriz común y la pesada de esta sustancia pura o de uno de sus derivados para obtener la cantidad presente en la muestra original. En tiempos pasados fueron muy usados los métodos gravimétricos, pero actualmente han quedado relegados y solamente se utilizan para la determinación de grasa total en heces. Estos métodos requieren una gran cantidad de muestra y su principal inconveniente es que la separación de sustancias es difícil y en ello se invierte mucho tiempo. ANÁLISIS VOLUMÉTRICO El análisis volumétrico se fundamenta en la determinación de una sustancia por su reacción con un volumen medido de una sustancia estandarizada conocida. Este proceso se llama comúnmente valoración (o también titulación). El principal del análisis volumétrico se ilustra con la fórmula: V 1 C 1 =V 2 C 2 V1 = Volumen de valorante necesario para llegar al punto final (mi). C 1 = Concentración del valorante conocida (mEq/l).

V2 = Volumen de la solución desconocida que se valora. C2 = Concentración calculada de la solución desconocida. La reacción química transcurre de manera estequiométrica o regulada, en presencia de un indicador que puede producir cambios en el color, cambios en la conductividad eléctrica de la solución, cambios en el potencial eléctrico de la solución u otros cambios físicos (cloro, calcio, etc). POTENCIOMETRíIA La medición del potencial que se establece entre dos electrodos en solución es la base de mediciones muy diversas que pueden utilizarse para la determinación cuantitativa de concentraciones de la sustancia que interesa. Para medir el potencial (E) o la fuerza electromotriz (FEM) directamente se necesitan un electrodo indicador y un electrodo de referencia. MEDICIONES CULOMBIMÉTRICAS La culombimetría es la medición de la cantidad de electricidad (en culombios) a potencial fijo. Q = I x T. Q = Culombios. I = Intensidad de la corriente en amperios. T = Tiempo en segundos.

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POLAROGRAFÍA Medición de la intensidad de la corriente a medida que se varía el potencial. Una medición polarográfica en su forma más simple comprende un sistema de dos electrodos: un electrodo de referencia y un electrodo indicador. BALANZA ANALÍTICA Las balanzas que se emplean en el laboratorio de Análisis Clínicos son en general de dos tipos: La balanza de doble platillo (granatorio), para pesar grandes cantidades, y la balanza de precisión (generalmente automática) de un solo platillo y a veces dos, con correcciones de tara, para pesadas inferiores en las que se admita un margen de error mínimo. La balanza analítica automática de un solo platillo es la de elección para un laboratorio clínico, donde las cantidades a pesar suelen ser pequeñas.

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Funciona por sustitución, quitando las pesas calibradas desde encima del brazo que sostiene el platillo, correspondiendo el total de pesas quitadas al peso del objeto colocado en el platillo. Existen muchos modelos, algunos de funcionamiento algo diferente y a veces muy complicados. La balanza ha de tratarse con sumo cuidado y observar ciertas precauciones en su manejo, que van a repercutir grandemente en su buena conservación: — Debe ser de calidad y montada por un técnico experto, atendiendo principalmente a su nivelación respecto a la base que lo soporte, la cual hay que procurar esté exenta de vibraciones. — Hay que procurar colocarla en una habitación con aire acondicionado, para que las variaciones de temperatura y humedad en las diferentes estaciones sean las mínimas y no le afecten. — No debe estar expuesta a corrientes de aire, luz solar directa, focos caloríficos, vapores corrosivos u otra causa que pueda dañarla. — No debe tocarse ninguna pieza de la balanza con los dedos (utilizar guantes desechables cuando sea necesario). Para el manejo de las pesas, se utilizan unas pinzas apropiadas para este fin. — Utilizar siempre para pesar filtros o vidrios de reloj como soporte y no pesar directamente sobre los platillos. No colocar tampoco sobre los platillos objetos calientes. Los materiales corrosivos han de pesarse en recipientes cerrados. — Mantener la balanza limpia y cubierta (protegida) cuando no se utilice. FUNDAMENTOS DE MICROSCOPÍA

Figura 1.9 Fundamento físicoquímico de fluorescencia y fosforescencia.

La palabra microscopio deriva del griego micros (pequeño) y scopein (ver). El propósito principal del microscopio consiste en el aumento del ángulo visual, mediante objetivos que facilitan al ojo humano la formación de una imagen nítida en la retina cuando el ojo está ópticamente demasiado cerca de un objeto para poder visualizarlo normalmente con claridad. La imagen se forma en el ojo por medio de ondas luminosas procedentes directamente del instrumento.

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Un microscopio moderno consta de un sistema iluminador, un sistema condensador inferior para condensar la luz emitida, un sistema de objetivos para amplificar la imagen, un sistema proyector (ocular), un tubo mono o binocular con un revólver para cambiar los objetivos y un soporte mecánico. Además, consta de un diafragma de iris para regular la cantidad de luz y diversos tornillos para mover el campo y el enfoque de imagen. El diafragma puede también ser interno. No hay límite real para el aumento que puede ser conseguido por un microscopio, pero sí existe en cuanto al aprovechamiento de la amplificación obtenida para un aumento conveniente. El aumento útil, en esencia está en función del poder de resolución o capacidad del microscopio de suministrar detalles finos de un objeto visible. Esto depende, a su vez, de la abertura numérica de los sistemas de lentes. El grado de aumento deberá expresarse en diámetros y no intervalos de tiempo (áreas), que es un término engañoso. La amplificación total cuando se emplea un objetivo y un ocular es el producto de ambos. En la práctica el aumento puede incrementarse usando una lente de objetivo o bien una lente ocular de más potencia; como regla general, el mejor método es emplear la lente de objetivo, porque aumenta también el poder de resolución. Desde el punto de vista óptico, no importa si el microscopio se utiliza en posición vertical o inclinada, pero al tener que examinar con frecuencia líquidos, es conveniente la utilización del microscopio en posición vertical. Debe procurarse que la luz provenga solamente de la fuente iluminada. Una iluminación exterior excesiva velará la imagen. El condensador se utiliza alto o bajo, según se quiera observar preparaciones con precisión y teñidas con objetivos de gran aumento o preparaciones en fresco con objetivos débiles. La función del condensador es dirigir sobre la muestra el rayo de luz con la abertura numérica y el tamaño del campo adecuados. Es muy importante que el condensador se centre con precisión en el eje óptico del instrumento, para lo cual tiene el microscopio unos tornillos o botones centradores para su ajuste. El método más sencillo para averiguar si el condensador está centrado es reducir el diafragma iris hasta una abertura mínima y mirar por el tubo del microscopio (sin los oculares); si la abertura del diafragma no aparece en el

centro del campo, el condensador está mal centrado. El enfoque es mejor efectuarlo de abajo hacia arriba, ya que de esta manera se previenen los daños en los portaobjetos y en los objetivos. El ajuste de precisión sólo debe usarse para conseguir un enfoque exacto con los objetivos más potentes. Siempre que sea posible, se intentará un primer enfoque con los objetivos más débiles. Los objetivos secos requieren siempre el uso de un cubreobjetos, que no debe tener un grosor exacto en trabajos de rutina. Los objetivos de pocos aumentos y los de inmersión, pueden emplearse sin cubreobjetos. El líquido de inmersión comúnmente empleado es aceite de cedro especialmente preparado, que ofrece una gran ventaja óptica por ser su índice de refracción el mismo que el del vidrio empleado en óptica. Siempre, después de su utilización, el microscopio debe limpiarse con papel especial o un paño que no deje pelusas, utilizándose xileno o alcohol para favorecer la limpieza (xilol es igual a xileno). Cuando no se utilice, el microscopio deberá cubrirse con una funda. Las partículas de suciedad que puedan observarse en el campo provienen del portaobjetos, ocular o condensador; la suciedad en el objetivo se observa como una nebulosidad difusa. La platina de vulcanita negra puede decolorarse a color castaño con el tiempo, siendo útil el frotarla con vaselina para restaurar su color original. Iluminación de campo oscuro Consiste en bloquear los rayos centrales de la luz y dirigir los periféricos hacia el objetivo del microscopio desde un lado. Únicamente los rayos que chocan con el objeto y son reflejados hacia arriba, son los que pasan a la lente del objetivo. El objeto que se examina aparece entonces brillante sobre un fondo negro. Mediante esta forma de iluminación, pueden verse hasta las estructuras diminutas, igual que las partículas de la atmósfera se hacen visibles cuando un rayo de sol entra en una habitación en penumbra. Los condensadores del campo oscuro necesitan un cono de luz hueco y con alta abertura numérica (parabloides y cadioides). Todos deben estar en contacto con la cara inferior del objeto que se va a mirar, con el fin de obtener la abertura numérica requerida en el cono iluminado.

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Cuando se emplea el condensador de campo oscuro, es importante el grosor del portaobjetos, por la necesidad de un enfoque exacto del condensador. Habitualmente el grosor está entre 1 y 1,55 mm. Son esenciales los cubreobjetos del número 1 para los objetivos de inmersión de aceite, ya que se trabaja a corta distancia. La capa del líquido o tejido a examinar también debe ser fina. Las burbujas de aire, los rasguños del cristal y los corpúsculos de la sangre pueden interferir con la visualización en campo oscuro. Iluminación de fase Aunque la mayor parte de los componentes celulares son esencialmente transparentes a la luz visible, algunos orgánulos y estructuras, retardan las ondas de luz transmitida (cambios de fase) y por ello se aplica esta técnica a la clínica. El contraste de fases se basa en que la luz más lateral que pasa a través del objetivo del microscopio está bien avanzada o bien retardada en un cuarto de esta longitud de onda (0,25 landas) con respecto a la luz central que atraviesa la muestra. Este efecto se obtiene colocando una placa anular de fase, dentro del plano focal trasero de la lente del objetivo, y un diafragma anular debajo o dentro del condensador inferior; con esta combinación los rayos de luz no difractados, adquieren una diferencia de un cuarto de longitud de onda sobre los difractados. Estas relaciones alteradas de fase en la luz iluminadora se convierten en diferencias de claridad cuando se visualizan. Iluminación de fluorescencia La fluorescencia es la capacidad de una sustancia para emitir una luz de un color cuando es iluminada por una luz de otro color. Generalmente la sustancia suele emitir una luz con una longitud de onda (luz visible) mayor cuando está bajo la influencia de una iluminación de longitud de onda más corta (luz ultravioleta o luz azul-violeta). Como la cantidad de fluorescencia suele ser escasa, son necesarios una fuente de iluminación muy fuerte y mecanismos filtradores especiales para acentuar la imagen fluorescente. La fuente suele ser un arco voltaico de mercurio con una emisión cercana al límite superior de la luz ultravioleta (280 a 300

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milimicras). Insertando unos filtros especiales (filtros excitadores) en el rayo de luz, por debajo del condensador inferior, la longitud de onda de la luz que penetra en la muestra, puede ser reducida a la necesaria para excitar la fluorescencia. Un segundo filtro (filtro de barrera), introducido en la trayectoria de la imagen fluorescente, puede desviar la luz azul-violeta, pero permite el paso de las longitudes de onda fluorescentes más largas que emite la muestra, permitiendo así una percepción visual de la imagen. La fluorescencia que se puede producir puede ser de dos tipos: fluorescencia natural (autofluorescencia) y fluorescencia secundaria, provocada por los constrastes fluorescentes llamados fluorocromos (rodamina B, auramina, isotiocianato de fluoresceína, etc.). Sustancias con autofluorescencia son la vitamina A, tiamina, riboflavina, etc. ESPECTROFOTOMETRÍA

El hecho de que la mayoría de los análisis efectuados en química clínica finalice con la medida de la cantidad de energía radiante absorbida por una solución, obliga a los analistas a conocer a fondo las teorías y los instrumentos empleados para lleva a cabo esas medidas. No se debe, en ningún momento, depositar una fe ciega en los instrumentos manejados, sino que es necesario estar al tanto de sus posibilidades y de sus eventuales fallos, que de esta forma no pasarán inadvertidos. La diferente definición de fotómetro y de espectrofotómetro se basa exclusivamente en que mientras que el primero trabaja a unas longitudes de onda muy selectivas, el segundo trabaja en un amplio espectro de longitudes de onda. Las longitudes de ondas entre 400-700 nm corresponden al espectro visible; las inferiores a 400 nm, al espectro ultravioleta, y las superiores a 700 nm, al espectro infrarrojo. Sabemos que la energía radiante se transmite en forma de onda, formada por el paquete o «quanto» de energía que en su trayectoria describe una onda; la distancia entre dos cumbres consecutivas de dos ondas se denomina longitud de onda. El espectro de energía desde la menor longitud de onda a la mayor, se denomina: rayos cósmicos, radiaciones gamma, rayos X, rayos

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BIOQUÍMICA CLÍNICA, ASPECTOS BÁSICOS

Figura 1.10 Espectrofotómetro UV-V con derivadas.

ultravioletas, luz visible, rayos infrarrojos, región de las ondas de radio. El estudio de estas y otras constantes por parte de varios científicos, hizo que se emitiera la ley más importante de la absorción de energía radiante: la ley de Beer, Lamber y Bouguer: «Para un sistema absorbente (solución) dado, a una longitud de onda concreta y con una determinada intensidad de energía radiante, hay dos causas que influencian la intensidad de absorción, y son: la concentración del absorbente y el espesor de la cubeta de medida». Dicho con otras palabras, la concentración de la solución que queremos saber depende exclusivamente de la absorción de energía radiante por esa solución. (Absorbancia = Densidad óptica = Extinción). La ecuación fundamental de la fotometría analítica es: Concentración problema =

Absorbancia problema x concent, patrón Absorbancia patrón

Existen, sin embargo, desviaciones de esta ley, lo que indica que sólo es válida dentro de unos márgenes. Las desviaciones más frecuentes se deben a: formación de complejos, cambio de índice de refracción, cambios del pH que afecten al equilibrio de una reacción, etc. Jamás se debe

suponer de antemano, que una determinada reacción sigue la ley de Beer, siendo obligatorio comprobarlo mediante el análisis de varias muestras con varios patrones y cotejando los resultados. Generalmente la analítica más usual del laboratorio sigue la ley de Beer, apareciendo las desviaciones en determinaciones poco comunes, como, por ejemplo, la determinación de hormonas. En estos casos hay que aplicar la famosa corrección de Alien, que consiste en hacer unas gráficas de las curvas de absorción de patrones que no contengan el producto que se pretende medir: es la llamada «curva de fondo», y posteriormente otra gráfica con mezcla de patrón y sustancia de concentración conocida. Se coloca una gráfica sobre la otra y se trazan tres puntos en la curva de fondo que den una línea recta que corta la gráfica de la sustancia de concentración conocida en dos puntos, que corresponden a dos longitudes de ondas entre las cuales se debe cumplir la ley de Beer. Los componentes esenciales de un espectrofotómetro son los siguientes: — Fuente de energía radiante. — Sistema de aislamiento espectral. — Cubeta con la solución problema.

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A = Lámpara B = Filtro C = Cubeta D = Célula fotoeléctrica E = Medidor

Figura 1.11 Componentes esenciales de un espectrofotómetro.

— Detector de energía radiante. — Escala de medidas. La fuente de energía radiante puede ser de varios tipos, siendo los más frecuentes la lámpara de tungsteno, la de vapor de mercurio o de descarga de hidrógeno. Es la responsable de proporcionar una energía constante que luego atravesará la cubeta y originará una lectura. Los aparatos pueden ser eléctricos o de pilas, siendo mejor los primeros, que tienen menos problemas y gastos. Las lámparas de tungsteno trabajan mejor en longitudes de onda largas, las de vapor de mercurio cuando se necesite iluminación potente, y las de hidrógeno, que son las más frecuentes, cuando se trabaja con longitudes de onda pequeñas, sobre todo en ultravioletas para la determinación de enzimas. Las lámparas son muy costosas, por lo que conviene cuidarlas mucho. Se suelen romper por cambios de voltaje en la red eléctrica, por lo que deben llevar un aparato que fije el voltaje (estabilizador). Se recomienda, no obstante, que el aparato se enchufe las menos veces posible; es decir, se conecta por la mañana y se apaga al mediodía y no cada vez que vamos a usarlo, porque además de romper la lámpara, el aparato debe estar caliente cuando vayamos a leer (quince minutos conectado anteriormente). El sistema de aislamiento espectral tiene una función primordiar: la luz emitida por la lámpara sale en todas direcciones, por lo que este sistema tiene que colimar (hacer paralelos) los rayos, al mismo tiempo que seleccionar los que interesan para la lectura que vamos a hacer. Los espectofotómetros tienen un mando que selec-

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ciona una determinada longitud de onda. Con este mando estamos variando dentro del aparato bien un filtro, un prisma o una rejilla. Los filtros pueden ser de vidrio o de interferencia; los primeros se llaman colimadores monocromadores y los segundos multiestratificados. Los prismas y las rejillas que son más utilizados, sobre todo los prismas de cuarzo, dejan libre muy poca luz parásita (luz que proviene de la lámpara y que no interesa). Todos estos sistemas coliman los rayos que reciben y los emiten paralelos y solamente aquellos que interesan o que nosotros hemos seleccionado con el mando de longitudes de onda. El sistema puede termostatizarse interna o externamente. Los recipientes para la muestra (cubetas) son, quizá, la parte del sistema más descuidada y sin embargo es la fuente de error más importante. Las cubetas pueden ser de plástico, cristal o cuarzo, esféricas (cilíndricas) o rectangulares. Las cilíndricas (tubos de vidrio) son poco exactas porque se rayan con frecuencia y no sirven para ultravioleta; las rectangulares, que son de cuarzo o plástico, son mejores. Las cubetas rectangulares tienen cuatro caras, de las cuales dos deben ser transparentes para dejar pasar la luz colimada, y las otras dos pueden ser mate, para coger con los dedos. Las cilíndricas tienen una señal que siempre debe mirar hacia nosotros, para que el rayo de luz pase siempre por el mismo lado. Ambas deben llenarse de solución en cantidad suficiente para que el rayo de luz pase por la solución y no por los bordes ni por encima de ella; las cubetas rectangulares necesitan un mínimo de 2 mi, mientras que las cilíndricas necesitan 3 mi. Existen microcubetas para volúmenes pequeños. La luz que atraviesa la cubeta tiene que ser detectada por los detectores de energía radiante. Estos pueden ser de dos tipos fundamentalmente: fototubos de vacío o células fotovoltaicas. Ambos, aunque de diferentes maneras, recogen la energía y emiten electrones que son recogidos en un ánodo, estableciéndose una corriente pequeña, proporcional a la cantidad de energía recibida. Posteriormente, esta pequeña corriente pasa a un galvanómetro calibrado que mueve un sistema de lectura, que convierte la corriente en una cifra, bien sea en la escala de transmitancia, bien en la escala de absorbancia, bien en ambas escalas. La transmitancia es la inversa de la absorbancia, por

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lo que el 100 por 100 de una corresponde al 0 por 100 de la otra. La lectura digital es más usual. En resumen, podemos indicar que la lámpara emite una luz que al pasar por un sistema espectral se colima y se selecciona para lo que nosotros deseamos, pasa por la cubeta donde está la solución a medir y la atraviesa, quedando parte de la energía absorbida, parte reflejada y otra parte emitida hacia un sistema donde se convierte en electrones y crea una corriente que mueve la aguja de galvanómetro, señalando una cifra correspondiente a una escala de transmitancia, absorbancia o ambas a la vez. Nosotros expresamos el resultado en concentraciones y no en porcentaje de transmitancia o absorbancia, por lo que aplicaremos la fórmula de Beer para conocer la concentración del problema. El modus operandi en cualquier lectura en el espectrofotómetro es el siguiente: se confecciona un blanco, un patrón y el problema, realizando en todos la técnica analítica concretada, y posteriormente se efectúa la lectura fotométrica: — Seleccionar la longitud de onda deseada, con el mando apropiado, según indique la técnica que realizamos. — Fijar al aire el 0 por 100 de transmitancia. — Utilizando como referencia el blanco, fijar el 100 por 100 de transmitancia. — Comprobar el 0 por 100. — Introducir el patrón de concentración conocida y anotar la transmitancia medida. — Introducir el o los problemas y anotar la transmitancia. — Aplicar la fórmula de Beer. Se puede medir, igualmente, absorbancia. Conviene medir cada problema en un cubeta diferente, aunque escurriendo bien puede servir la misma cubeta para varios problemas, siempre evitando aquellos que contengan concentraciones altas. Siempre se limpiarán a conciencia las cubetas antes de introducirlas para su lectura, con el fin de eliminar restos de polvo o grasa externos. Comprobar siempre que el aparato lleve encendido por lo menos quince minutos y no apagar si se van a efectuar lecturas posteriores.

NEFELOMETRÍA

Las técnicas nefelométricas, poco usadas actualmente, se pueden realizar en algunos fotómetros y consisten en la medida de la transmisión luminosa. Se mide la luz dispersada por las partículas pequeñas en ángulo recto, con el haz de luz que incide en la cubeta. Son técnicas poco precisas y selectivas, útiles cuando se quiere medir pequeñas concentraciones de partículas que no llegan a la turbidez. TURBIDIMETRÍA Mide el grado de enturbiamiento de una solución producido en una reacción química. Es una técnica poco selectiva que hoy está en desuso y es de menor precisión que la nefelometría. FLUOROMETRÍA Es una técnica para un laboratorio especializado que mide la fluorescencia. Ésta es una energía débil que ocurre cuando forzamos a un electrón a pasar a otra órbita de más alta energía mediante una energía calorífica, luminosa o de otro tipo. El electrón gira varias veces por esa órbita que no es la suya, para volver luego a su órbita primitiva. Algunos electrones de algunas sustancias hacen esta vuelta en dos pasos: primero uno débil y posteriormente el resto hacia su órbita desprendiendo energía. La fluorescencia corresponde a la primera etapa de la vuelta que es débil. ENZIMOINMUNOANÁLISIS (ELISA). RADIOINMUNOANÁLISIS (RIA) Estas técnicas necesitan aparatos especiales de lectura aunque del mismo fundamento que el espectrofotómetro, y son utilizadas, sobre todo, en la determinación de hormonas. Se basan en la actuación de enzimas o isótopos radioactivos sobre el complejo de reacción, al cual se unen. Posteriormente, el complejo formado (sandwich) se revela con un cromógeno, en el primer caso, o se detecta su radioactividad.

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FOTOMETRÍA DE LLAMA

Empleada para la determinación de sodio y potasio casi exclusivamente, necesita de un aparato especial llamado fotómetro de llama. El principio en que se basa, implica la excitación de electrones de un átomo por la energía calorífica de una llama; los electrones inestables en este estado excitado ceden su energía en exceso al ambiente, al pasar del estado de energía más alta (excitado) a un estado de energía más baja. Si la energía se disipa como luz, la luz puede consistir en un nivel o más de un nivel de energía y por ello puede poseer diferentes longitudes de onda. Estas longitudes de onda o líneas, son los espectros de los átomos, y son característicos de cada elemento. Los metales alcalinos se excitan con relativa facilidad en la llama del mechero de uso común en el laboratorio: el litio da color rojo; el sodio, color amarillo; el potasio, color violeta; el rubidio color rojo, y el magnesio, color azul. Estos colores son característicos de los átomos del metal presentes como cationes en solución. El sodio y el potasio emiten energía a longitudes de onda específicas y diferentes a los demás que lo hacen a longitudes similares; por eso son los que se determinan al no poder ser confundidos. Bajo condiciones constantes y regulares, la intensidad de luz de la longitud de onda característica, producida por cada uno de los átomos, es directamente proporcional al número de átomos que emiten energía, el cual es a su vez directa-

Figura 1.12 Cromatografía en capa fina.

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mente proporcional a la concentración de la sustancia que interesa en la muestra. La muestra, inyectada en el aparato en forma líquida, es atomizada en una fina bruma por medio de la llama, con lo que se desprende una energía que pasa a través de un filtro de interferencia (para evitar radiaciones de otros elementos no deseables), para llegar a un detector que determina la corriente eléctrica resultante. Para que esto sea posible, se necesita otro elemento que está en solución y que el aparato compara su emisión con la del problema. Es el estándar interno y suele ser una solución de litio, ya que no se encuentra en los líquidos biológicos, emite con intensidad francamente elevada y a longitudes de onda separables de los problemas. La espectrofotometría de absorción atómica, está muy relacionada con la fotometría de llama, pero en lugar de medir la luz emitida por los átomos excitados, mide la luz absorbida por los átomos que no han cambiado de estado. CROMATOGRAFÍA

El objeto de la cromatografía en todos los casos es la separación de mezclas en sus componentes, a base de las diferencias específicas en sus propiedades físicas. En la cromatografía de intercambio iónico, la separación de sustancias se debe principalmente a

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diferencias de signos y cargas iónicos. Los iones con mayor densidad de carga son retenidos con más fuerza en un soporte de intercambio iónico. En la cromatografía por filtración en gel, la separación se debe a diferencias de peso molecular y del tamaño y carga de los iones o moléculas. En la cromatografía en sistema gas-líquido, la volatilidad de la muestra, su velocidad de difusión en la capa líquida del empaquetado de la columna y la solubilidad de las sustancias en el gas portador de la capa líquida (coeficiente de reparto), determinan la capacidad de separación de esta técnica. En la cromatografía en sistema líquido-líquido las separaciones se basan en diferencias de solubilidad entre dos fases líquidas. Uno de los líquidos es usualmente acuoso y el otro, un disolvente orgánico. La solubilidad puede modificarse por cambios en la fuerza iónica o el pH de cada una de las fases líquidas. En la cromatografía en papel, las propiedades físicas que determinan la separación en cada caso son: la velocidad de difusión, la solubilidad del soluto y la naturaleza del disolvente. La cromatografía en capa fina se basa, al igual que la cromatografía en papel, en la velocidad de difusión y la solubilidad de la sustancia que interesa en disolventes, a medida que los componentes de la mezcla emigran en un soporte, como, por ejemplo, gel de sílice.

Estas técnicas cromatográficas son de amplia utilización en toxicología analítica. ELECTROFORESIS

La electroforesis es importante para la separación y medición de sustancias cargadas eléctricamente, como fracciones de proteínas e isómeros de enzimas. Estas sustancias, en solución, emigran en un campo eléctrico al ánodo, cargado positivamente, o al cátodo, cargado negativamente, según su carga neta. El medio de soporte es de papel ordinario, gel de almidón, acetato de celulosa, gel de poliacrilamida o algún otro material poroso que se sature con un amortiguador (buffer). La electroforesis se utiliza más comúnmente en el laboratorio clínico para la separación de proteínas en el suero. Se aplica la muestra al medio de soporte, saturado con el amortiguador, y se conecta al voltaje. La solución amortiguadora transporta unos cuantos miliamperios de corriente, que origina la separación de las moléculas, conforme a su densidad de carga neta. Cuando se interrumpe la corriente, se extrae de la cubeta electroforética el medio de soporte, y se introduce en una solución de colorante (negro amido, rojo ponceau, etc.), que tiñe en la matriz las diversas fracciones. El análisis cuantitativo de las fracciones se hace por elución y medida fotocolorimétrica, o mejor mediante un desintómetro

Figura 1.13 Cromatografía líquida HPLC.

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Acetato de celulosa: separación electroforética

Figura 1.14 Separación de componentes de un suero por electroforesis.

que mide la cantidad de luz que es reflejada o transmitida por la fracción teñida. Las áreas comprendidas bajo los picos registrados por el desintómetro para cada una de las bandas halladas en el soporte matriz son proporcionadas a las concentraciones de las fracciones correspondientes. El instrumental necesario es el siguiente: — Fuente de energía eléctrica, con una salida de 120-250 voltios y una extracción de corriente, por tira, de 2-5 miliamperios de intensidad.

Figura 1.14 Espectrofotómetro de absorción atómica utilizado para el análisis de metales.

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Cubeta de electroforesis para colocación de la matriz. Electrodos que van sumergidos en la solución amortiguadora en compartimentos separados, conectados con la cubeta por puentes salinos, de manera que los cambios de pH que ocurran en las cámaras de electrodos no alteren el pH de la solución amortiguadora que satura la matriz. Solución amortiguadora, generalmente de borato, barbiturato o acetato, de fuerza iónica cuidadosamente regulada. Matriz o soporte de papel, gel o acetato de celulosa, gel de poliacrilamida, etc. Se debe evitar su contaminación con huellas digitales o cualquier otra sustancia extraña que perturbaría el flujo de corriente uniforme por la matriz. Fotocolorímetro o desintómetro, para medir la cantidad de cada una de las fracciones, después de su separación y tinción.

AUTOANALIZADOR Los módulos autoanalizadores son instrumentos electrónicos que efectúan automáticamente las mismas funciones manuales. Sus componentes modulares pueden intercambiarse, lo cual simplifica problemas de servicio y reparación. El total del conjunto es flexible y puede utilizarse

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BIOQUÍMICA CLÍNICA, ASPECTOS BÁSICOS

para gran número de determinaciones diferentes. Se compone, en líneas generales, de:

Muestreador La finalidad de un muestreador es trasladar automáticamente una sonda de muestra a copas que contienen estándar, muestra y soluciones de lavado, respectivamente. La frecuencia de la toma de muestra es ajustable a velocidades de cierto número de muestras por hora.

Bomba peristáltica La función de la bomba es aspirar y dispensar porciones de muestra, reactivos y aire en el sistema autoanalizador de manera reproducible. La bomba es un módulo muy flexible y se pueden modificar velocidades de flujo y las proporciones entre el volumen de muestra y el volumen de los reactivos.

Dializador Permite separar moléculas de peso molecular grande, como proteínas, por ejemplo, automáticamente y de modo continuo, de las sustancias que han de analizarse. Es lo que se denomina desproteinización. Parte del instrumento está mantenido en un termostato a 37° C y las soluciones que pasan por el dializador, se precalientan, con lo que se elimina la necesidad de grandes baños de agua para mantener la temperatura constante en el dializador.

Baño de calentamiento Tiene como finalidad calentar continuamente la corriente del recipiente por un tiempo especifi-

cado, para promover el desarrollo de color u otras reacciones químicas (por ejemplo, reacciones enzimáticas).

Colorímetro Mide continuamente la intensidad de color desarrollado en las soluciones que fluyen por la celda de flujo, y produce una señal eléctrica proporcional al aumento o disminución de ese color.

Registrador Es un registrador potenciométrico, como un amplificador para aumentar la señal del colorímetro y trazar una gráfica continua, correspondiente al cambio en la intensidad de color del líquido que fluye por el colorímetro. Los analizadores dan lectura directa de los resultados en unidades de concentración, con lo cual ahorran tiempo, al eliminar cálculos y otras tareas de escritorio. Hoy día existen múltiples modelos de autoanalizadores: multicanales, multiparamétricos, centrífugos, etc., todos basados en estas mismas líneas. Por su rapidez, sencillez y ahorro de reactivos, se han impuesto en los grandes laboratorios donde el número de muestras a analizar es elevado; en los pequeños laboratorios se utilizan autoanalizadores semiautomáticos que admiten menor cantidad de muestras, o buenos y rápidos colorímetros. Todas estas técnicas son las más sencillas utilizadas. No es el objeto de este libro el referenciar aparatos o técnicas sofisticadas, pues para ello existen libros especializados. Baste decir que por encima de una técnica analítica más o menos compleja, está el buen hacer y criterio del especialista, que debe elegir lo mejor y más eficaz, que muchas veces no va ligado a lo más caro.

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METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO

INTRODUCCIÓN El interés clínico de la detección, identificación y cuantificación de los hidratos de carbono en sangre, orina y otros líquidos biológicos, ha sido debido en gran parte por la elevada incidencia de la diabetes mellitus, como trastorno metabólico más frecuente y de graves consecuencias clínicas. Existen, asimismo, otras condiciones clínicas, entre las que cabría incluir la pentosuria, la lactosuria y la galactosemia, de frecuencia mucho menor, pero que obligan a detectar e identificar otros hidratos de carbono distintos de la glucosa en los líquidos biológicos. La determinación de la glucemia es, sin lugar a dudas, el procedimiento analítico que se efectúa con más frecuencia en el laboratorio, ya que el diagnóstico precoz de la diabetes permite tratarla más pronto y quizás reducir al mínimo las complicaciones de la enfermedad. Además, la producción en exceso o la administración excesiva de insulina puede producir una disminución de glucosa en sangre a niveles inferiores de lo normal y, en varios casos, la extrema hipoglucemia resultante produce un estado conocido como «choque insulínico», siendo de capital importancia un conocimiento rápido de los niveles de glucemia.

METABOLISMO DE LA GLUCOSA El estudio del metabolismo de la glucosa es esencial para poder apreciar las variaciones en la concentración sanguínea del monosacárido, que

pueden reflejar alteraciones primarias del metabolismo de los glúcidos o manifestaciones secundarias que acompañan a otras enfermedades. Tras la ingestión de hidratos de carbono, las enzimas liberadas en las glándulas salivares, amilasa y disacaridasas, en el intestino delgado y páncreas, rompen las moléculas de almidón y los disacáridos maltosa, lactosa y sacarosa, que son las fuentes de ingestión más ricas en glúcidos, en moléculas de monosacaridos (glucosa, fructosa y galactosa), que son absorbidos en el intestino delgado por un mecanismo de transporte especializado (fosforilación) y no por simple difusión, con intervención de la enzima glucoquinasa y consumo energético. Después de su absorción, los monosacaridos circulan en el plasma en solución simple. Las moléculas de glucosa circulantes son captadas principalmente por el hígado, a través de la circulación portal, pero también por los músculos y otros tejidos. La fructosa y la galactosa son transformadas en glucosa por el hígado. En este órgano y también en el músculo, toda la glucosa que se necesita de inmediato es fosforilada a glucosa1 -fosfato, primer paso para su transformación en una sustancia de reserva, el glucógeno (polímero ramificado). El hígado puede almacenar hasta un 5-6 por 100 de su peso en glucógeno; el músculo, casi el 1 por 100. El glucógeno hepático depende de la dieta: durante el ayuno, casi desaparece por completo; después de las comidas representa el 4-5 por 100 del peso neto. Se forma en el hígado a partir de los monosacaridos y del ácido láctico, y también de fuentes no glucídicas como las proteínas. El glucógeno muscular re29

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

presenta la mayor cantidad de glucógeno del organismo. Es una fuente de energía para el proceso de contracción muscular y no puede convertirse en glucosa, por deficiencia de la fosfatasa específica, pero sí en ácido láctico, que puede llegar al hígado, convertirse en glucógeno y éste en glucosa, que pasa a la sangre y es captada por los músculos que nuevamente la condensan para formar glucógeno (es el llamado ciclo de Cori). Además del glucógeno, el exceso de glucosa se transforma principalmente en ácidos grasos y se almacena como grasa (tejido adiposo). El metabolismo lípido-proteico (glicerol y aminoácidos) produce glucosa en el hígado. Para efectos prácticos, la glucosa es el único azúcar presente en la sangre, aunque después de una comida más del 20 por 100 de los azúcares encontrados corresponden a otras hexosas (fructosa y galactosa), ya que a los 90 minutos son convertidas por el hígado en glucosa. La sangre sistémica que deja el hígado por las venas hepáticas puede contener hexosas (fructosa y galactosa) que no han sido tomadas por el hígado, debido a que sus células no son permeables a estos monosacáridos, así como glucosa liberada por el hígado a partir de la glucogenólisis. Esta glucosa está a disposición para su utilización por los tejidos extrahepáticos y es transportada a todas las células del organismo a través de los líquidos extracelulares e intersticiales. Cuando la glucemia alcanza su umbral de excreción renal (180 mg/dl), parte de la glucosa se elimina por el riñón. La penetración celular de la glucosa requiere la acción de la insulina, y la fosforilación por medio de la glucoquinasa. Dentro de la célula, la glucosa puede seguir dos vías metabólicas principales: aerobia o anaerobia, según la cantidad de oxígeno disponible. Son comunes a estas dos vías los pasos iniciales hasta ácido pirúvico (glucólisis o ciclo de Embden-Meyerhof). El primer paso es la fosforilación: Glucosa + ATP

Glucoquinasa Mg ++

Glucosa- 6-P + ADP

y a través de una serie de reacciones enzimáticas, la glucosa-6-P es transformada en ácido pirúvico, a partir del cual los ciclos aerobio y anaerobio divergen, dando el primero CO2 y H2O y el segundo ácido láctico. El ciclo anaerobio es el que utiliza principalmente el músculo (glucólisis

muscular), en el cual las exigencias del aumento de actividad con frecuencia sobrepasan el suministro inmediato de oxígeno; el ciclo aerobio se da, principalmente, en la célula, y el ácido pirúvico pasa a Acetil-CoA, que penetra en el ciclo de Krebs, para dar, finalmente, CO2 y H2O. Existe, además, otra vía de oxidación alternativa, muy importante en el eritrocito, que carece de ciclo de Krebs, y en el tejido adiposo, el llamado ciclo de las pentosas fosfato (shunt del monofosfato de hexosa) o ciclo de Warburg-Dickens, en el cual la glucosa-6-fosfato es metabolizada, dando gran cantidad de energía, NADP necesario para la síntesis de ácidos grasos y pentosas para la formación de ácidos nucleicos. La insulina presenta un efecto reductor de la concentración de glucosa por estimulación de la lipogénesis (formación de grasas a partir de los carbohidratos) y oxidación de la glucosa. El efecto primario de la insulina es convertir la glucosa extracelular en glucosa fácilmente metabolizable por un doble mecanismo: 1. Facilita la entrada de glucosa a la célula por un aumento de la permeabilidad de la membrana celular para la misma, lo que aporta el substrato para su metabolismo. 2. Activa la hexoquinasa con formación de glucosa-6-P, para que pueda ser aprovechada. La hexoquinasa, enzima que produce la fosforilación de la glucosa, es inhibida por las hormonas diabetógenas u hormonas del lóbulo anterior de la hipófisis (ACTH y hormona del crecimiento), y de la corteza suprarrenal (cortisol); la insulina antagoniza esta inhibición. También la insulina inhibe la liberación de glucosa por el hígado, a diferencia del glucagón (hormona hiperglucemiante), que estimula la liberación de glucosa por el hígado (aumento de la glucogenólisis). Este mismo efecto tiene la adrenalina y la tiroxina. La glucosa continuamente filtrada por los glomérulos, vuelve en su totalidad a la sangre, ya que se reabsorbe completamente a nivel de los túbulos renales. Existe un dintel renal de la glucosa, lo que explica que hasta que no se sobrepasen los 180 mg/dl de glucosa sanguínea, no aparece glucosuria en condiciones fisiológicas. Sin embargo puede aparecer glucosuria con normoglucemia, cuando existe fallo renal. En los diabéticos con nefropatías, se encuentra elevado el dintel renal de la glucosa, apareciendo glucosu-

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO

ria solamente cuando la glucemia sobrepasa los 250 mg/dl; esto mismo ocurre en los ancianos, por esclerosis de los vasos renales. Por el contrario, el dintel renal se encuentra disminuido en mujeres embarazadas (80-100 mg/dl). En resumen, el azúcar de la sangre es la glucosa, que proviene de tres fuentes: — de la digestión de almidones y azúcares; — de la conversión de precursores no glucídicos, tales como aminoácidos, glicerol, etc.; — de la glucogenólisis (hidrólisis del glucógeno hepático). La glucosa, después de su absorción en el intestino delgado, puede seguir los siguientes caminos: — circular en la sangre; — convertirse en glucógeno y almacenarse en el hígado y músculos; — transformarse en grasas, constituyendo el tejido adiposo; — oxidarse para proporcionar energía; — excretarse. La concentración de glucosa en sangre viene reflejada por tres motivos fundamentales: 1. Fuente de energía (oxidación de la glucosa). 2. Conversión en glucógeno y grasa. 3. Transformación a otros glúcidos esenciales: glucoproteínas, mucopolisacáridos, pentosas, ácido glucurónico, etc.

CORRELACIÓN CLÍNICO PATOLÓGICA Dentro de las enfermedades que cursan con hiperglucemia es de destacar la diabetes mellitus. Esta enfermedad es un proceso crónico originado por una interacción variable de factores hereditarios y ambientales, caracterizado por una secreción anormal de insulina y diversas manifestaciones metabólicas y vasculares que se reflejan en una tendencia a los niveles de glucosa en sangre inapropiadamente elevados, aterosclerosis inespecíficamente acelerada, neuropatía y engrasamiento de la lámina basal de los capilares que ocasiona menoscabo renal y retiniano. Los mecanismos por los cuales se producen estas alteraciones están relacionados con defectos en la producción y/o liberación de insulina o con la existencia de resistencia periférica a la acción de

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esta hormona. La disminución del efecto insulínico por el mecanismo que sea, acarrea una serie de importantes alteraciones bioquímicas y fisiológicas de las cuales la hiperglucemia es la mejor conocida. El término de diabetes mellitus propiamente dicho debe quedar reservado para designar aquel proceso caracterizado por hiperglucemia en ayunas o niveles de glucosa plasmática durante las pruebas de tolerancia oral a la glucosa superiores a los aceptados como normales. Existen tres subclases de diabetes mellitus: La diabetes mellitus tipo I o insulinodependiente (IDDM) se caracteriza porque los pacientes que la padecen presentan una intensa insulinopenia con tendencia a la cetoacidosis, necesitando ineludiblemente su aporte externo para evitar la cetoacidosis y la muerte. Representa del 10 al 20 por 100 de los diabéticos. Su incidencia varía mucho dependiendo de factores raciales (menor frecuencia en asiáticos y africanos). La etiología de este tipo de diabetes sigue sin conocerse bien, aunque parece bastante probable que intervengan factores genéticos (puestos de manifiesto por su asociación con ciertos tipos de antígenos del sistema HLA, como el DR3, DR4, etc.) y factores ambientales, entre los que se encuentran determinados virus. En algunos diabéticos tipo I se han podido comprobar la existencia de un proceso autoinmune, con anticuerpos anticélulas de islote pancreático en el momento del diagnóstico. En este grupo de pacientes es frecuente que la diabetes se asocie a otras endocrinopatías de estirpe autoinmune como la enfermedad de Addison o el hipotiroidismo. El pico de mayor frecuencia de comienzo se sitúa entre los 10 y 12 años de edad, diagnosticándose la mayoría de los casos antes de los 20 años. El comienzo clínico de la enfermedad es característicamente agudo, no siendo raro que debute clínicamente con un coma cetoacidótico. La característica más notable de la diabetes mellitus tipo II, no insulinodependiente (NIDDM) es la resistencia a la acción de la insulina tanto exógena como endógena, con disminución de la respuesta hística a la acción de esta hormona. Los niveles de insulinemia pueden ser normales, discretamente disminuidos o elevados. Los pacientes no tienen tendencia a la cetoacidosis y no requieren la administración de insulina para vivir. Algunos necesitan ser tratados con insulina exó-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

gena cuando fracasa el tratamiento con fármacos hipoglucemiantes orales y dieta controlada. Representa el 80-90 por 100 de las diabetes. No se aprecian diferencias raciales, y generalmente se inicia a partir de los 40 años. No parece guardar relación alguna con el sistema HLA y tampoco se han detectado autoanticuerpos en estos enfermos. Existe una variedad especial de diabetes mellitus tipo II conocida como MODY, que se inicia en la infancia y se trasmite por herencia autosómica dominante. Con frecuencia el síndrome diabético aparece asociado a ciertas situaciones clínicas como enfermedades pancreáticas, feocromocitoma, hiperaldosteronismo primario, síndrome de Cushing, acromegalia, etc. Son las llamadas diabetes mellitus secundarias, cuya etiología es clara y, en muchos casos, el síndrome diabético es curable al serlo la enfermedad que lo condiciona. El término de intolerancia hidrocarbonada o tolerancia anormal a la glucosa se aplica a aquellos individuos que mantienen niveles de glucemia superiores a los aceptados como normales, pero inferiores a los considerados diagnósticos para la diabetes. Un 25-30 por 100 de ellos pasan a desarrollar una diabetes mellitus tras un periodo de 10 años. Por último, la diabetes ^estacional es un término que se emplea para designar el síndrome diabético que se manifiesta por primera vez o es reconocida durante el embarazo, no debiéndose aplicar a las diabéticas que quedan embarazadas. Este proceso aparece hasta en un 2 por 100 de las mujeres embarazadas, sobre todo durante el segundo y tercer trimestre, y se encuentra asociada con un mayor porcentaje de complicaciones perinatales y mortalidad fetal. Después del parto hay que estudiar de nuevo a estas pacientes para reclasificarlas en una de las tres categorías anteriores. Generalmente son clasificadas como normoglucémicas con intolerancia hidrocarbonada, desarrollando la tercera parte de ellas una diabetes mellitus clínicamente manifiesta antes de los diez años.

DIAGNÓSTICO En la diabetes mellitus no siempre aparecen los síntomas más típicos y el diagnóstico se realiza tras encontrar valores de glucemia basal cla-

ramente altos o al menos sospechosos en análisis rutinarios. En este sentido sigue vigente la opinión de que al final la diabetes se diagnostica siempre en el laboratorio. Así, más de la mitad de los casos de diabetes mellitus tipo II se diagnostican al encontrar hiperglucemia más o menos intensa, en análisis realizados por diversos procesos. No ocurre lo mismo en la diabetes tipo I, en que el inicio de la enfermedad suele acompañarse de síntomas muy llamativos, que son los que ponen en la pista del diagnóstico. Se calcula que hasta un 50 por 100 de los diabéticos que existen no se encuentran diagnosticados, lo que es consecuencia de la falta en ellos de una sintomatología específica. Esporádicamente acuden a consulta personas que presentan cifras altas de glucemia, solicitadas por servicios de urgencia hospitalarios y que suelen estar realizadas en condiciones de no ayuno o mientras se le estaba administrando suero glucosado. Es evidente que en estos casos no es valorable tal determinación y debe ser repetida en condiciones adecuadas. Existe una serie de manifestaciones que ocurren con más frecuencia en la diabetes mellitus que en la población general que orientan al diagnóstico. Entre éstas se encuentra la historia familiar de diabetes, la obesidad, la mujer con historia de abortos no justificados por otra causa, con mortalidad perinatal, o con recién nacidos macrosómicos, la arteriesclerosis temprana, o la presencia de alteraciones neuropáticas. También es aconsejable investigar la existencia de diabetes mellitus en determinadas situaciones de estrés, ante la cirugía, durante la toma prolongada de anticonceptivos orales, con motivo de accidentes cerebrovasculares, o cuando existe sospecha clínica del síndrome de Cushing, acromegalia, feocromocitoma, etc. Con frecuencia en este contexto clínico la determinación de la glucemia basal no suele ser lo suficientemente indicativa y es preciso recurrir a las pruebas dinámicas para confirmar o descartar la sospecha diagnóstica. A veces el diagnóstico de la diabetes puede tener ciertas dificultades como ocurre en algunos casos de DM tipo I en niños, que debutan clínicamente con un cuadro de dolor abdominal intenso, acompañado de náuseas y vómitos, como consecuencia de la cetoacidosis. El proceso cursa con fiebre, leucocitosis y desviación a la iz-

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quierda, pudiendo sugerir un cuadro de apendicitis aguda. Por ello ante un cuadro de abdomen agudo, sobre todo si se acompaña de cierto grado de obnubilación o de deshidratación, se debe solicitar siempre una glucemia urgente, que se encontrará claramente elevada si se trata de una cetoacidosis diabética. Los criterios para el diagnóstico de la DM han sido modificados por la US National Diabetes Data Group, que fueron aceptados unánimemente y supuso la uniformidad de criterios de actuación entre todos los diabetólogos. Estos nuevos criterios son mucho más sencillos que los clásicos y los niveles de glucemia considerados como diagnósticos son más altos, aumentando su especificidad diagnóstica, con lo cual son excluidos muchos casos que antes eran considerados como tales (falsos positivos). No existe diferencia clínicamente relevante en las cifras de glucemia obtenida por cualquiera de los siguientes métodos analíticos: glucosa-oxidasa, hexoquinasa, ortotoluidina, SomoghyiNelson y autoanalizador con ferricianida o neocuproína. Aunque se aconseja expresar los valores de glucemia en mmol/l, está muy consagrado por el uso y continúa empleándose habitualmente la expresión en mg/dl. Diagnóstico de laboratorio Los procedimientos de diagnóstico analítico se pueden dividir en determinaciones estáticas y pruebas dinámicas. Entre las primeras se encuentra fundamentalmente la glucemia basal (en ayunas), que es el procedimiento más sencillo y eficaz y con el que se diagnostican la inmensa mayoría de las diabetes manifiestas. Las pruebas dinámicas, especialmente la sobrecarga oral de glucosa, tanto en su forma típica como en la simplificada, se emplean en los casos dudosos, en los que la glucemia basal no es lo suficientemente sensible. Determinaciones estáticas GLUCEMIA BASAL En sujetos normales la glucemia basal es inferior a 100 mg/dl y según el nuevo enfoque publi-

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cado en el informe del National Diabetes Data Group (NDDG) se considera que un individuo adulto es diabético cuando presentando una clínica sugestiva la glucemia puntual es igual o superior a 200 mg/dl, o bien cuando presenta en más de una ocasión glucemias iguales o superiores a 140 mg/dl. En estos casos el diagnóstico de DM puede establecerse y no es preciso realizar curva de glucemia con sobrecarga oral de glucosa, que es un procedimiento diagnóstico reservado para casos dudosos o cuando no puede realizarse la glucemia en ayunas. El periodo de ayuno debe de ser de 10 horas. La ventaja de la glucemia basal sobre la sobrecarga de glucosa, además de la sencillez, es que los valores no se afectan por la ingesta calórica previa, por la edad o por la actividad física. En niños, se considera necesario que el valor de la glucemia basal sea igual o superior a 180 mg/dl y también repetido en más de una ocasión para establecer el diagnóstico. Esta sorprendente diferencia con los adultos tiene la clara explicación de que el síndrome diabético cuando se inicia en la infancia es de forma tan intensa, que los valores de glucemia superan ampliamente esa cifra en la inmensa mayoría de los casos. Por su sencillez, factibilidad y ecomonía la glucemia basal es el parámetro a controlar en primera instancia en el paciente diabético. Sin embargo, las determinaciones periódicas de glucemia ofrecen el inconveniente de que obligatoriamente se trata de valoraciones puntuales de la situación metabólica con el peligro de que la evolución circadiana de la glucemia no esté convenientemente reflejada además de la posibilidad de «manipulación» por parte del paciente si apura el control los días previos a la analítica. GLUCEMIA POSTPRANDIAL Consiste en la determinación de la glucemia a las 2 horas de haber administrado 75 g de glucosa, sin otra ingesta calórica y después de 12 horas de ayuno total. En la práctica cotidiana la ingestión de glucosa pura se sustituye por un desayuno estandarizado a base de 50 g de pan, 50 g de queso y un vaso de 150-200 mi de leche con un terrón de azúcar, considerándose patológico valores superiores a 180 mg/dl a los 120 minutos de la ingesta. Sin embargo, en su valoración hay que tener en cuenta una serie de consideraciones. La

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utilización de la glucosa está alterada en personas con baja ingesta previa de hidratos de carbono o sometidos a dietas de adelgazamiento, por lo que los días previos a la prueba, el paciente debe controlar su dieta procurando que el consumo de carbohidratos sea superior a 150 g. Determinados fármacos pueden alterar la tolerancia oral a la glucosa, por lo que debe evitarse en lo posible la toma de medicamentos. En enfermos con gastrectomías parciales, hepatopatías, nefropatías o tiroideopatías, se pueden encontrar hiperglucemias postprandiales en ausencia de diabetes. Determinación de la glucemia Clásicamente se han clasificado los métodos de determinación de la glucosa en tres apartados diferentes: • Métodos que dependen del poder reductor de la glucosa (métodos reductores). • Métodos químicos. • Métodos enzimáticos. Actualmente podemos decir que los dos primeros grupos se encuentran prácticamente obsoletos, y por tanto no nos referiremos a ellos. Los métodos enzimáticos consiguen una gran especificidad, ya que utilizan enzimas purificadas que actúan selectivamente sobre la molécula de glucosa, no interfiriendo el resto de los hidratos de carbono o derivados que se encuentran fisiológicamente en los líquidos biológicos. 1. Método de la glucosa oxidasa Es un método específico para la glucosa, pues la enzima glucosaoxidasa (GOD) actúa oxidando a la beta-D-glucosa, con una mínima acción sobre la alfa-D-glucosa, la cual está presente en las soluciones en equilibrio con la forma beta. Habitualmente el punto de equilibrio se obtiene a través de mutarrotación y se alcanza cuando existe un 36 por 100 en la forma alfa y un 64 por 100 en la forma beta. Para lograr una oxidación completa de la glucosa es necesario que ésta sea transformada completamente en la forma beta, es decir, debe producirse una mutarrotación total de alfa a beta durante el periodo de incubación. La velocidad con la que se produce la mutarrotación está afectada por el pH, el aumento de temperatura y, más específicamente, por una enzima, la mutarrotasa. Algunas preparaciones comerciales

de glucosaoxidasa contienen la enzima glucomutarrotasa, que acelera específicamente este paso. La reacción tiene dos fases, en la primera la GOD oxida a la beta-D-glucosa: GOD Beta-D-glucosa

Gluconolactona

H2O

A. Glucónico + H2O2

O2

La segunda fase se basa en la utilización de un sistema enzimático conjugado, en el cual el H2O2 formado se acopla a través de una peroxidasa (POD) a un receptor cromogénico (aceptor de oxígeno) y permite la medida fotométrica directa de la glucosa. H2O2 + Receptor cromogénico

cromógeno + H2O

Como receptores cromogénicos se ha utilizado la orto-toluidina, que da lugar a un cromógeno verde, la fenol-4-aminofenazona, cromógeno rojo, etc. Esta segunda fase es menos específica porque hay muchas sustancias reductoras que compiten con el aceptor de oxígeno por el H2O2. En algunos autoanalizadores se emplean electrodos selectivos de oxígeno, que por métodos polarográficos nos miden la velocidad de consumo de oxígeno, el cual sería directamente proporcional a la cantidad de glucosa de la muestra, permitiendo la determinación directa de la glucosa. 2. Método de la glucosa hexoquinasa Es el método más específico para la determinación de la glucosa. Este procedimiento enzimático utiliza dos enzimas de gran especificidad: la hexoquinasa, que transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato, y la glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa, que transforma el ester de fosfato en 6-fosfogluconato. Hexoquinasa

Glucosa + ATP

Glucosa-6-fosfato + ADP

Glucosa-6-fosfato

Glucosa-6P-DH

6-fosfogluconato + NADH El NADH formado como consecuencia de la actuación de la deshidrogenasa se mide por el incremento de la absorbancia a 340 nm, el cual es directamente proporcional a la concentración de

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glucosa de la muestra. Este procedimiento, denominado técnica de la hexoquinasa, se ha utilizado para determinar glucosa en diversos líquidos biológicos (sangre, orina, LCR, pleurales, ascítico, etc.), mostrando una excelente correlación con el método de la glucosaoxidasa. INSULINEMIA La determinación de la insulinemia no es útil para el diagnóstico de la DM, ni para la diferenciación de la DID de la DNID, siendo por el contrario muy eficaz para el diagnóstico de los hiperinsulinismos primarios. Su falta de utilidad es debida a que aunque en la DID se van a encontrar cifras bajas o nulas y en la DNID habitualmente cifras normales o altas, es frecuente que diabéticos no insulinodependientes con prolongada hiperglucemia puedan tener las células beta exhaustas y cifras bajas de insulina. Estos individuos pueden recuperar su capacidad de segregar insulina con reducción de los valores glucémicos. Por otra parte hay razones de tipo metodológicas, ya que es una determinación económicamente costosa, no es imprescindible y se altera con la administración de la insulina exógena. HEMOGLOBINA GLICOSILADA En términos generales la glucosilación no enzimática de las proteínas es una reacción de condensación entre el grupo aldehido de la glucosa o de otros monosacáridos (como la fructosa) y el grupo amino terminal de una proteína. Se forma así una aldimina, producto intermedio de naturaleza inestable, que rápidamente se transforma en una cetoamina. En este tipo de modificaciones de la estructura proteica no participan mecanismos enzimáticos: Glucosa + H2N-Proteína U Aldimina → Cetoamina

Alien, en 1958, al realizar una cromatografía sobre columna de intercambio iónico puso en evidencia dos fracciones de la hemoglobina A HbA (97-99 por 100 de la Hb total): fracción principal o componente mayoritario caracterizado por su migración lenta, y una fracción pequeña o componente minoritario que migra muy rápidamente. A esta pequeña fracción se la llama Hb A1.

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Existen tres Hb Al: Hb Ala, Hb A 1b, y Hb Ale. Esta última es la más importante cuantitativamente, representando el 80 por 100 de la Hb Al y del 3-6 por 100 de la total. La Hb Al se caracteriza por la presencia de una molécula de hidrato de carbono a nivel del residuo de valina, de ahí el nombre de hemoglobina glicosilada; por tanto los términos de hemoglobina glicosilada y hemoglobina A1 designan lo mismo. La glucosilación de la Hb es un fenómeno adquirido, no enzimático, irreversible, que se produce progresivamente durante los 120 días de la vida del hematíe. La importancia de esta glicosilación es directamente proporcional a la concentración media de glucosa intraeritrocitaria y no obedece a ninguna regla genética. Al estar glicosilada la Hb aumenta su afinidad por el oxígeno, lo que podría disminuir la oxigenación de los tejidos. La Hb Ale se forma lenta y continuamente a lo largo de la vida del hematíe, de forma que los hematíes más jóvenes contienen menos que los más viejos. El valor cuantitativo de la Hb Ale representa un balance entre estos distintos contenidos, y ofrece una medida integrada de los niveles séricos de glucosa que han interactuado con estos hematíes durante varias semanas previas al análisis. En este punto reside el principal valor clínico de este parámetro. Todos los métodos de determinación de la hemoglobina glicosilada tienen como fase preliminar la obtención de un hemolizado y la determinación de la concentración de la hemoglobina total, ya que la Hb A1 c se expresa como porcentaje de la hemoglobina total. Las técnicas utilizadas son las siguientes: • Cromatografía de intercambio iónico: Es el método más difundido, y el patrón de valoración de las nuevas técnicas. • Colorimetría: La Hb glucosilada previa hidrólisis acida es capaz de reaccionar con el ácido tiobarbitúrico y producir un compuesto coloreado, cuya concentración se lee fotométricamente. Es más sencillo pero menos sensible que la cromatografía. • Isoelectroenfoque sobre gel de poliacrilamida. • Radioinmunoanálisis. La sangre a analizar puede obtenerse a cualquier hora del día, sin tener en cuenta la ingesta

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de alimentos, ya que no se valora la fracción lábil. La sangre se conserva en tubo con EDTA o heparina, refrigerado a 4 °C, durante no más de una semana. Los resultados se expresan como fracción o porcentaje de la concentración total de hemoglobina. Sus valores normales suelen oscilar entre 5 y 8 por 100. La determinación de la hemoglobina glicosilada no es recomendable para establecer un diagnóstico de DM, principalmente porque a veces se solapan los valores de los diabéticos con los normales. Aunque a priori podría ofrecer numerosas ventajas frente a la prueba de tolerancia oral de la glucosa, ya que sólo se requiere una muestra única de sangre, no necesita una dieta determinada durante los días previos, y no debe realizarse en ayunas, sin embargo la sensibilidad de la Hb Ale es inferior a la de la prueba de tolerancia oral de la glucosa (TTOG) para detectar la intolerancia a los hidratos de carbono, y además existe una gran superposición con los valores encontrados en sujetos normales. Pero, además, es más difícil de realizar técnicamente y sus controles de calidad son complicados. Por tanto, como método diagnóstico sólo tiene un papel secundario. La verdadera utilidad clínica de la Hb glicosilada es para valorar el estado de compensación del diabético, pues es independiente del valor de glucemia en un momento dado, la Hb Ale nos informa del grado de compensación en las 6-8 semanas anteriores. Cifras superiores al 8 por 100 de la Hb total indican una mala compensación, existiendo proporcionalidad directa entre los valores altos y el mal grado de compensación. Un estricto control metabólico que se aproxime lo más posible al del sujeto normal es fundamental para retrasar la aparición de las complicaciones crónicas de la enfermedad. Actualmente disponemos de dos parámetros de gran utilidad en control de la diabetes, la glucemia, que es un dato puntual del estado del paciente, y la Hb Ale, que nos ofrece una integración de los niveles de glucemia durante varias semanas previas a la extracción. Sin embargo, la Hb Ale no es útil como dato aislado, ya que por su misma naturaleza integradora no refleja las variaciones glucémicas de poca duración (picos hiperglucémicos postprandiales breves, hipoglucemias episódicas, etc.). En el enfermo diabético la determinación de la

Hb Ale se debe solicitar cada mes o cada dos meses. Controles más frecuentes carecen de interés clínico y en ningún caso debe ser utilizada para el ajuste de la dosis de insulina. FRUCTOSAMINA La determinación analítica de fructosamina consiste en valorar el nivel de proteínas séricas que se han unido a la glucosa por reacción química no enzimática. La intensidad del proceso se realiza in vivo en función de la cantidad de glucosa presente en el suero, y depende también de la vida media de las proteínas plasmáticas. Cuanto mayor sea la glucemia mayor será la cantidad de proteínas glicosiladas existentes. La reacción de glucosilación consiste en un ataque nucleofílico del grupo amino de las proteínas al grupo ceto de la hexosa, para formar una aldimina o base de Schiff, lábil y fácilmente reversible; posteriormente sufre una reordenación llamada de Amadori (transferencia del doble enlace al carbono beta) para formar una cetoamina, estable e irreversible. La albúmina, inmunoglobulinas G,M,A, alfa1 -antitripsina, alfa-2-macroglobulina, haptoglobina, transferrina y apoproteína B, pueden ser glicadas. Las cetoaminas formadas a partir de ellas constituyen un pool que recibe el nombre de fructosamina. La fracción que se encuentra en mayor proporción corresponde a la albúmina. Como técnicas de determinación de proteínas glicadas, los métodos de la fenilhidrazina, la furosina y el ácido tiobarbitúrico han quedado en desuso por ser largos y engorrosos. En cuanto al radioinmunoensayo, los anticuerpos obtenidos hasta el momento no tienen la suficiente especificidad. Los métodos actualmente en uso son la cromatografía de afinidad y el de nitroazul de tetrazolio (NTB). La cromatografía de afinidad emplea columnas de m-aminofenilboronato en agarosa que retienen todas las proteínas plasmáticas combinadas con la glucosa por unión no enzimática. Posteriormente se eluyen y se valoran espectrofotométricamente. El método de nitroazul de tetrazolio consiste en una reacción colorimétrica basada en la propiedad que tienen las cetoaminas de reducir este compuesto en medio alcalino. La velocidad con

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que se desarrolla este proceso es directamente proporcional a la concentración de fructosamina. El estudio de las proteínas séricas glicadas es un parámetro muy adecuado para valorar el grado de compensación de un paciente diabético, ya que suministra información útil referente al valor medio de la glucemia dentro del tiempo que abarca la vida media de las proteínas. En un estudio realizado por Baker, se compararon las concentraciones de fructosamina con otras variables del equilibrio glucémico, encontrándose una correlación significativa con la glucemia reciente y con la Hb Ale; por tanto la fructosamina es un índice de control glucémico en los enfermos con DID puesto que refleja retrospectivamente las glucemias obtenidas durante 1-3 semanas anteriores a su determinación. A diferencia de la Hb A1 c, la fructosamina no se modifica en los pacientes con insuficiencia renal, y es independiente de la concentración de proteínas totales y albúmina, siempre que la disminución no sea inferior a 3.0 g/dl. En el control del diabético, una sola muestra de sangre tomada al azar y analizada para determinar la concentración de fructosamina, proporciona una valoración simple y fiable de la homeostasis de la glucosa. Existe una buena correlación entre fructosamina y Hb Ale en diabéticos. Al igual que la Hb Ale, la determinación de fructosamina no debe ser utilizada como test de screening de detección de diabéticos. Las dos principales indicaciones de la fructosamina son: situaciones en que interese conocer el control metabólico en un periodo corto de tiempo, como puede ser el seguimiento de la gestación diabética o la valoración de nuevas terapéuticas; y circunstancias en la que la determinación de hemoglobina glicosilada proporcione valores erróneos (anemia ferropénica, hemolisis, uremia y hemoglobinopatías). PÉPTIDO C El péptido C es secretado de forma equimolecular con la insulina en la circulación portal, lo que ha facilitado su uso en la práctica clínica para estudiar la función beta pancreática, en especial en la diabetes mellitus insulinodependiente. La calidad del control metabólico obtenido en los diabéticos tipo I depende también de la producción residual de insulina. El estudio de la función

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beta mediante la cuantificación del péptido C ha facilitado la valoración de pacientes como requeridores de tratamiento con insulina en algunas situaciones de especial dificultad y por otra parte ha permitido el estudio de la función beta residual en la diabetes no insulinodependiente. El método más simple y más sensible para medir la secreción residual de la insulina endógena, y por tanto de la actividad de las células beta del páncreas está representado por la dosificación del péptido C en orina de 24 horas. Tasas de péptido C superiores a 1 nmol/24 h suelen correlacionarse con un buen control metabólico de la diabetes. Aunque la existencia de niveles indetectables de péptido C es característico de la diabetes insulinodependiente, actualmente se sabe que la mayoría de los pacientes mantienen una función beta residual en el momento del diagnóstico y que ésta se pierde progresivamente en los años siguientes. Los pacientes con una pérdida total de capacidad secretora de la célula beta, muestran niveles indetectables de péptido C, presentando con frecuencia una diabetes «frágil», mientras que los diabéticos con función residual de la célula beta, y por tanto con péptido C, tienden a mostrar una diabetes mellitus estable, con una menor presencia de descomposiciones cetoacidóticas después del diagnóstico y con unos menores requerimientos de insulina. La determinación del péptido C también es útil para descubrir casos de hipoglucemia ficticia, producidos por la autoadministración deliberada de insulina, generalmente por motivos psiquiátricos, en el diagnóstico diferencial con el insulinoma. La demostración de glucemias descendidas, junto con niveles elevados de insulina y valores bajos de proinsulina y péptido C, son patognomónicos de hiperinsulinismos por administración de insulina exógena. MlCROALBUMINURIA

Estudios epidemiológicos sobre la incidencia de la nefropatía diabética han puesto de manifiesto que hasta un 30 por 100 de los diabéticos insulino-dependientes desarrollarían proteinuria con insuficiencia renal posterior a los 15-20 años del inicio de la enfermedad. El término proteinuria ha sido utilizado en relación con la sensibilidad del método y considerándose positiva por encima de 500 mg/24 h.

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La microalbuminuria ha sido definida como la excreción de albúmina urinaria por encima de los valores normales. El término de microalbuminuria ha sido utilizado para designar la excreción de albúmina urinaria patológica comprendida entre 30-150 mcg/ml. Las técnicas más comúnmente utilizadas para la cuantificación de la microalbuminuria se agrupan en dos clases: el radioinmunoensayo como método de referencia y las técnicas inmunohistoquímicas. Estas últimas presentan tres variantes: inmunodifusión radial, inmunonefelometría y inmunoturbidimetría. Recientemente han aparecido métodos cualitativos o semicuantitativos, útiles, económicos y rápidos que ofrecen ventajas como técnicas de screening. Entre ellas tenemos las tabletas, Microbumin test (Bayer, Ames), que consisten en un reactivo de bromofenol sobre el que, aplicando una gota de orina y dos de agua en presencia de albúmina, reacciona dando un color azulado, que se compara con una escala estándar. Este método presenta una buena correlación con el RIA, con una sensibilidad del 87,5 por 100, y una especificidad del 98,9 por 100. La principal indicación clínica de la microalbuminuria es como indicador precoz de la disfunción renal con valor predictivo de la nefropatía diabética. Generalmente la presencia de microalbuminuria sólo es detectable después de 7 años de evolución de la enfermedad; por ello se considera que la determinación de la microalbuminuria debe realizarse a partir de los 5 años de evolución de la diabetes, al menos una vez al año. Es aconsejable realizar más de una determinación individual, debido a las variaciones diarias y a la presencia de microalbuminuria intermitente previa a su instauración. Teniendo en cuenta que a veces la recogida correcta de orina de 24 horas es difícil e incluso impracticable en la infancia, la determinación de la microalbuminuria en una muestra de orina de la mañana puede ser útil y válida, pudiendo ser utilizada como primer screening cualitativo una muestra de orina tomada al azar. Actualmente todavía no está claro si, una vez instaurada la microalbuminuria después de un periodo previo de intermitencia, la optimización del tratamiento de la diabetes puede hacer reversible la evolución hacia una proteinuria clara con

posterior insuficiencia renal. De todas formas el diagnóstico precoz de una posible población de riesgo puede ser muy útil en el control y tratamiento de dicho grupo de pacientes. La microalbuminuria también se ha propuesto como un posible indicador precoz de la retinopatía diabética; sin embargo, por su escasa sensibilidad (65 por 100), no puede sustituir al examen del fondo ocular. N-ACETILGLUCOSAMINIDASA

La N-acetilglucosaminidasa (NAG) es una enzima que se encuentra en los lisosomas con un peso molecular de 150.000 daltons. Aparece ampliamente distribuida en diferentes tejidos con diversa especificidad anatomohistológica. En el riñón se encuentra predominantemente localizada en los túbulos proximales. Por tanto, puede ser utilizado como marcador de la función tubular. Una característica fisicoquímica importante de la NAG es su estabilidad, ya que a diferencia de otras enzimas, es estable a 40 °C durante una semana, y durante dos meses si se conserva a -20 °C. Se conocen varias isoenzimas de la NAG. En el riñón, hígado y bazo, se encuentra la forma acida denominada A y la forma básica denominada B. A diferencia del suero, donde sólo se encuentra la isoenzima A, en la orina predomina la forma A junto con pequeñas cantidades de la forma B. En un principio los métodos de determinación de la NAG eran complejos. La reciente síntesis de un nuevo substrato parece haber solucionado de forma fácil y asequible su cuantificación urinaria. Se incuba la orina con el substrato y por acción de la enzima se libera 2-metoxi-4-(2-nitrovinil)-fenol, que en presencia de un tampón alcalino produce una coloración roja que puede ser medida a 505 nm. El aumento de la NAG urinaria es un indicador precoz de la presencia de una lesión renal. En el caso de la nefropatía diabética, este parámetro permite detectar los inicios de la misma, y en este sentido tiene el mismo valor que la microalbuminuria. CETONEMIA Sirve para el diagnóstico de la descompensación acidótica del diabético, pero no para el de la

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diabetes mellitus, puesto que muchas situaciones patológicas pueden acompañarse de elevación de los cuerpos cetónicos en sangre, especialmente cualquier situación de ayuno, enfermedad aguda, etcétera. CETONURIA La presencia de cuerpos cetónicos junto con un alto nivel de glucosa en orina, significa que a pesar de una suficiente cantidad de glucosa en la sangre, se catabolizan depósitos de grasa del cuerpo, y que existe el riesgo de un descarrilamiento del metabolismo (cetoacidosis). Una cetonuria sin excreción de glucosa en la orina y simultáneamente un bajo nivel de glucosa en la sangre, señala el catabolismo de los depósitos de grasa en estados de ayuno. Cetonurias se observan además en combinación con hipoglucemias. En general, la cetonuria tiene la misma significación, retrasada en el tiempo, que la cetonemia, y por tanto su utilidad es limitada. GLUCOSURIA La glucosuria es el síntoma más antiguo de la diabetes, y a menudo es el primer indicio. No obstante, una glucosuria aislada no es evidencia concluyente; tal sospecha de diabetes debe ser confirmada o excluida mediante pruebas de glucemia. Las glucosurias del embarazo son sospechosas hasta que la presencia de una diabetes sea excluida mediante una prueba de sobrecarga con glucosa. En glucosurias de origen no diabético, los valores de glucemia son normales. Por tanto, la detección y cuantificación de la glucosuria constituye sólo un complemento para el diagnóstico, pero en ningún caso pieza esencial, debido a diversas razones: — Sólo aparece cuando la hiperglucemia supera el dintel renal de reabsorción de glucosa (180 mg/dl), por lo que los casos de hiperglucemia discreta no tienen expresión en la orina. — La excreción de glucosa en la orina puede producirse también sin que exista una diabetes, como ocurre en la glucosuria renal. — La ausencia de glucosuria no significa que no exista diabetes. Aproximadamente la tercera parte de los pacientes con metabo-

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lismo trastornado no demuestran glucosuria. En ellos puede encontrarse elevado el umbral renal para la glucosa. Así, en pacientes ancianos en los que el flujo renal es bajo, o en situaciones en que la reabsorción tubular está elevada, pueden existir francas hiperglucemias sin glucosuria. A pesar de estas limitaciones, la glucosuria medida cualitativamente con tiras reactivas, es utilizada con frecuencia como screening en el diagnóstico precoz de la diabetes. RECEPTORES DE INSULINA El efecto hipoglucemiante, glucogénico y lipogénico de la insulina, tiene lugar tras su actuación sobre su receptor específico situado en la membrana citoplasmática de las células diana. Este receptor tiene una estructura tetramétrica, se activa intracelularmente por fosforilación enzimática y su número y afinidad por la insulina varían inversamente con la insulinemia, y con el número de receptores ocupados (cooperatividad negativa). Por tanto la glucemia y la insulinemia regulan la afinidad a corto plazo, y el número a largo plazo de los receptores. Cuando existe hiperinsulinemia con tolerancia normal o disminuida a la glucosa, se habla de hipersensibilidad a la insulina. El defecto puede tener lugar a nivel del pre-receptor (producción de insulina anómala), a nivel del receptor (disminución del número o afinidad), y a nivel de post-receptor (alteración de vías metabólicas). La diabetes mellitus tipo II presenta hiperglucemia e hiperinsulinemia, pero hay pocos receptores de insulina. El efecto es consecuencia de la aparición de obesidad, que provoca hiperinsulinismo, disminución del número de receptores, agotamiento de la reserva de los islotes beta e intolerancia a la glucosa. Se habla en este caso de sensibilidad disminuida a la insulina, a nivel del receptor, que puede revertir con fármacos que inhiben la secreción de insulina y dieta hipocalórica, aumentando el número de receptores. Por el contrario, en el síndrome de Cushing no disminuye el número de receptores, sino que hay una disminución de su afinidad y se puede hablar de verdadera resistencia a la insulina. En los insulinomas, aunque hay una disminución en el número, éstos presentan una alta afinidad.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

En otras ocasiones el defecto se encuentra localizado en el propio receptor, como la insulinoresistencia descrita en la acantocitosis nigricans tipo A de Kahn, en la síntesis de insulinas anómalas o en el paso incompleto de proinsulina a insulina. Las principales pruebas diagnósticas de laboratorio (glucemia, insulinemia y tolerancia oral a la glucosa) son poco útiles en el diagnóstico de la hipersensibilidad insulínica, no existiendo relación entre glucemia o insulinemia y número de receptores. Por ello se recurre a la determinación directa del número de receptores. La cuantificación del receptor de la insulina «in vitro» puede realizarse incubando insulina monoyodada con I125 que mantiene su actividad biológica y membranas de tejidos obtenidas por separación subcelular o células enteras (hepatocitos, adipocitos, linfocitos, eritrocitos, etc.).

Determinaciones dinámicas CURVA DE GLUCEMIA TRAS SOBRECARGA ORAL DE GLUCOSA

A veces, para establecer con certeza el diagnóstico de la diabetes mellitus, no es suficiente la determinación de la glucemia basal y hay que realizar pruebas dinámicas, donde la curva de glucemia con sobrecarga oral es la prueba más sensible para el diagnóstico de la diabetes. Actualmente la prueba se encuentra estandarizada, principalmente en lo referente al modo de realización e interpretación de los resultados. 1. Realización de la prueba. Hay que tener en cuenta los siguientes puntos: • El individuo debe estar en ayunas. El tiempo de ayuno previo debe ser de 1 0 a 12 horas, y no superior a 16 h. • La prueba debe realizarse por la mañana, permaneciendo el individuo en reposo (sentado o en posición supina) y sin fumar durante el tiempo que dure la prueba. • Una vez obtenida la muestra de sangre basal se administran 75 g de glucosa pura anhidra a todos los adultos (salvo embarazadas). En embarazadas la dosis es de 100 g y en niños de 1,75 g/kg de peso ideal, sin sobrepasar en ningún caso los 75 g. La glucosa se disuelve en agua al 20 por 100, añadiendo unas gotas

de limón para evitar las náuseas o vómitos, que suelen ser frecuentes y que alteran la prueba. Esta solución glucosada debe ingerirse en 5 minutos. • A partir de este momento, se obtienen muestras de sangre a los 30, 60, 90 y 120 minutos, salvo en las pacientes embarazadas, donde la extracción se realiza cada hora (1, 2 y 3 horas). La OMS ha preconizado la realización de la prueba con sólo dos valores: la basal y a los 120 minutos y eliminar las tomas intermedias, administrando también 75 g de glucosa. Supone una gran simplificación, con evidente ahorro económico, y se evitan las molestias al enfermo. El valor de las 2 horas representa la concentración observada en la distribución bimodal de la concentración de glucosa a las 2 horas en estudios epidemiológicos, y es la cifra de glucemia relacionada con la aparición de las características lesiones microvasculares, tales como la retinopatía diabética. 2. Interpretación de los resultados. Para poder interpretar correctamente los resultados de una prueba de sobrecarga oral hay que tener en cuenta una serie de factores que pueden alterar (aumentando o disminuyendo) la tolerancia a la glucosa. Los factores que disminuyen la tolerancia a la glucosa son: la inactividad física, dieta hipocalórica, con menos de 100 g de hidratos de carbono al día, determinados fármacos, como diuréticos no ahorradores de potasio, difenilhidantoína, agentes simpaticomiméticos, anovulatorios, glucocorticoides, antidepresivos tricíclicos, etc., enfermedades intercurrentes; insuficiencia renal, cirrosis hepática, enfermedades endocrinas (acromegalia, síndrome de Cushing, feocromocitoma, etc.). Los factores que aumentan la tolerancia a la glucosa son el alcohol y determinados fármacos como la aspirina a dosis altas, betabloqueantes, IMAO que actúan aumentando la vida media de las sulfonilureas, sulfamidas y dicumarínicos por su interacción con los antidiabéticos orales. A partir de los 50 años de edad hay que aumentar en 10 mg por cada década las cifras de glucemia, pues la tolerancia a la glucosa disminuye levemente, de forma fisiológica, a partir de esa edad, por una mayor resistencia a nivel periférico.

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO

3. Indicaciones. La curva de glucemia con sobrecarga oral es útil en todos aquellos casos en que la glucemia basal es dudosa, existe historia de hiperglucemia en alguna ocasión, o se da alguna de las situaciones en que sabemos que la diabetes es más frecuente de lo normal. 4. Contraindicaciones. Se encuentra contraindicada en las siguientes circunstancias: • En individuos diabéticos ya diagnosticados. En este sentido hay que recalcar el hecho de que bajo ningún concepto se debe hacer una curva de glucemia a un diabético conocido y menos si se encuentra en tratamiento. No debemos olvidar que la curva de glucemia es un pro ced imien to exclusiv amen te diagnóstico, que no ofrece información alguna sobre la intensidad, posibilidades evolutivas, probabilidad de complicaciones, ni sobre la monitorización del tratamiento de la enfermedad. • Siempre que podamos utilizar otros procedimientos diagnósticos más sencillos. • En enfermos con alteraciones digestivas que supongan una interferencia en el proceso de absorción normal de la glucosa, como ocurre en gastrectomizados, estenosis pilóricas, aumento del tránsito gastrointestinal, emesis, etc. 5. Prueba de tolerancia a la glucosa en el embarazo. La mayoría de los autores están de acuerdo en que pueden existir alteraciones importantes

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en la tolerancia a la glucosa en el embarazo que se acompañan de un aumento de la morbilidad y mortalidad fetal, con tendencia a que la madre desarrolle diabetes en el futuro. Aunque en 1980 la OMS estandarizó la prueba de tolerancia oral, recomendando una dosis oral de 75 g, por desgracia en el embarazo la tolerancia a la glucosa va modificándose a medida que progresa la gestación, no pudiéndose aplicar dichos criterios. En el embarazo existe por tanto, una diversidad de opiniones en las indicaciones, modo de realización e interpretación de la prueba de tolerancia. El criterio que tiene una mayor aceptación se basa en los estudios realizados por O'Sullivan y Mahan. Estos autores preconizan la administración de 100 g de glucosa, obteniéndose una muestra cada hora, durante tres horas. Se considera que el mejor momento para realizar la prueba es entre las semanas 27 y 30 de la gestación. Últimamente se han ensayado diversos métodos de detección sistemática de diabetes gestacional presentando un mayor rendimiento diagnóstico la determinación de la glucosa plasmática una hora después de ingerir 50 g de glucosa, con independencia del tiempo transcurrido desde la última comida. La Asociación Americana de la Diabetes recomienda la administración de una sobrecarga de 50 g de glucosa a todas las mujeres gestantes como prueba de detección sistemática; si ésta es positiva hay que realizar la determinación de la glucemia a las 3 horas después de una sobrecarga de 100 g de glucosa.

Tabla 2.1. Valores normales de glucosa en plasma.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

CURVA DE GLUCEMIA CON SOBRECARGA INTRAVENOSA

Tiene mucha menos utilidad que la prueba anterior y aunque presenta una mayor reproductibilidad, sólo está indicada en aquellos casos en que no es posible la realización de la prueba oral, que es la de elección. Consiste en la administración de 25 g de glucosa o 0,5 g/kg de peso ideal, en solución acuosa al 50 por 100 por vía intravenosa en 3-4 minutos, realizando tomas de sangre a los 0, 10, 20, 30, 40, 50 y 60 minutos. Los resultados se expresan por el llamado índice K, que es una medida de la velocidad de desaparición de la glucosa de la sangre por unidad de tiempo. Por tanto, cuanto más bajo sea el valor del índice, mayor probabilidad existe de diabetes. El índice K es equivalente a la constante de eliminación de la glucosa y se obtiene al dividir 0,69 (que es una constante) por el tiempo necesa-

rio para que el nivel de glucemia descienda a la mitad de su valor (Fig. 2.1). En condiciones normales K es superior a 1,5. Los valores comprendidos entre 1 y 1,5 son sospechosos y los inferiores a 1 son diagnósticos de diabetes mellitus.

HIPOGLUCEMIA La hipoglucemia es una situación clínica en la que existe una disminución de la biodisponibilidad de glucosa plasmática por debajo de las posibilidades de adaptación del individuo. Presenta una importancia clínica trascendental ya que puede producir lesiones neurológicas irreversibles, o incluso el fallecimiento del paciente, si no es rápidamente diagnosticada y correctamente tratada. La vulnerabilidad del SNC a la hipoglucemia se debe a la imposibilidad que tienen sus células para utilizar ácidos grasos como fuen-

Figura 2.1. Ejemplo de curva de glucemia con sobrecarga intravenosa. El tiempo transcurrido desde el valor máximo alcanzado (210) en bajar a la mitad (110) es 48 minutos. El índice K se obtiene al dividir la constante 69 por el tiempo 48'.

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO

te de energía, a diferencia de otros tejidos del organismo. Existen múltiples causas de hipoglucemia, pero en más del 90 por 100 de las mismas se producen en pacientes diabéticos, siendo el factor causal más frecuente la administración de dosis inadecuadas de insulina. El segundo lugar lo ocupan los antidiabéticos orales. Hay otras causas de hipoglucemia, pero algunas de ellas tienen escasa traducción clínica y otras son anecdóticas. De ellas podemos destacar las producidas en pacientes que han sido sometidos a piloroplastia, vagotomía, gastrectomía o gastroyeyunostomía y que padecen frecuentes hipoglucemias tras la ingesta, probablemente por un rápido vaciado gástrico, brusca absorción de glucosa y excesiva liberación de insulina. Otras causas de hipoglucemia con trascendencia en la práctica diaria, además del alcohol, que sólo produce hipoglucemias después de un periodo de ayuno suficiente para deplecionar las reservas hepáticas de glucógeno, son las secundarias a insuficiencia renal, hepatopatías, sobreesfuerzo físico, y tumores como el insulinoma, tumores mesenquimales o hepatocarcinomas productores de sustancias insulin-like. Valores de glucemia inferiores a 40 mg/dl están asociados a menudo a síntomas de hipoglucemia. Las manifestaciones clínicas se producen como

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consecuencia de dos fenómenos distintos: la estimulación del sistema simpático-suprarrenal con el aumento de la secreción de catecolaminas (adrenalina, sudoración, palidez, taquicardia, hambre, temblor, etc), y el déficit de aporte cerebral de glucosa o neuroglucopenia (trastornos del nivel de conciencia, aparición de focalidades neurológicas y trastornos psiquiátricos). Sin embargo, los síntomas hipoglucémicos no dependen sólo del nivel de glucosa sino también de la rapidez con que disminuye la concentración de glucosa sanguínea. Con descenso lento, los síntomas pueden faltar, incluso con valores alrededor de 30 mg/dl. Si el descenso es rápido, ya pueden aparecer con niveles normales de glucemia. La sospecha clínica de hipoglucemia debe basarse en los antecedentes epidemiológicos, como el conocimiento de la diabetes, o en los datos clínicos de la enfermedad actual. Para una rápida confirmación diagnóstica se puede determinar la glucosa en sangre capilar mediante una prueba rápida con tiras reactivas, que en el medio hospitalario debe complementarse con la extracción de una muestra de sangre venosa para la determinación de la glucemia. Las tiras de lectura rápida presentan una buena correlación con la glucemia y permiten confirmar el diagnóstico e iniciar el tratamiento mientras se espera la glucemia definitiva.

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METABOLISMO PROTEICO

Los constituyentes del organismo que tienen como base común el nitrógeno se llaman compuestos nitrogenados. Las proteínas y los ácidos nucleicos, al ser macromoléculas o coloides, representan el grupo de compuestos proteicos nitrogenados, mientras que otras sustancias no coloidales, sino cristaloides, se denominan sustancias nitrogenadas no proteicas, y entre ellas podemos citar: urea, creatinina, ácido úrico, amoniaco y aminoácidos. El término «balance nitrogenado» se aplica para reflejar la relación anabolismo-catabolismo del metabolismo proteico. La síntesis proteica se hace a partir de los aminoácidos de la dieta o de los aminoácidos formados dentro del organismo a partir de otros aminoácidos que, a su vez, proceden del metabolismo de los glúcidos y de los lípidos. Casi todas las proteínas de la dieta se absorben tras la digestión en forma de aminoácidos y por la sangre llegan a todos los tejidos, donde ejercen sus funciones y luego se excretan por diversas vías. De esta forma, la mayoría de las proteínas se excretan en forma de urea; por otra parte, sobre todo la masa muscular, formada por aminoácidos del tipo de la glicina, arginina y metionina, se excretan como creatina y, por último, la excreción de las purinas se hace en forma de ácido úrico.

6,0 y 8,0 g/dl. Estas proteínas plasmáticas son un conjunto de proteínas en solución coloidal en el plasma sanguíneo. Su tamaño es del orden de 0,1 a 0,001 mieras, y pueden ser simples o conjugadas, incorporando en su molécula carbohidratos y lípidos. Estas proteínas se originan en el sistema reticulohistiocitario del hígado, ganglios, médula ósea, etc., siendo el hígado el principal órgano de reserva. Las proteínas plasmáticas cumplen diversas funciones en el organismo; actuando de manera colectiva en fenómenos físicoquímicos de gran importancia fisiológica, así intervienen en el equilibrio ácido-base del organismo, ya que por su naturaleza anfótera forman parte del sistema amortiguador o tampón; en la regulación del balance hídrico al ejercer una presión osmótica coloidal que mantiene el volumen sanguíneo y el contenido normal de agua en los tejidos y fluido intersticial (principalmente la albúmina, a causa de su bajo peso molecular); también cumplen funciones específicas, así algunas presentan actividades enzimáticas; intervienen en los sistemas de defensa como anticuerpos (gammaglobulinas); intervienen en la coagulación sanguínea como factores de coagulación; actúan como soporte y vehículo de diversas sustancias (hormonas, lípidos, metales, vitaminas, calcio, etc.); y muchas hormonas circulantes son proteínas.

PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

PROTEÍNAS TOTALES

El plasma contiene una mezcla compleja de proteínas a una concentración que oscila entre

El plasma contiene un gran número de proteínas químicamente diferentes, a cuyo conjunto se

INTRODUCCIÓN

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

le denomina proteínas totales. La determinación analítica de estas proteínas tiene sus limitaciones, ya que las variaciones de una fracción proteica pueden estar enmascaradas por cambios opuestos en otra. Así, los cambios de albúmina y globulinas se producen normalmente en direcciones opuestas, por lo que en ciertos casos pueden contrarrestarse mutuamente y por ello el dato de las proteínas totales generalmente no refleja ni la naturaleza ni la cuantía de la anormalidad presente. Por ello para una mayor información clínica es necesario que este dato vaya acompañado de las proporciones relativas de cada una de las fracciones proteicas del plasma. En general, las perturbaciones clínicas de las proteínas totales se pueden clasificar en dos grupos:

Elevación de las proteínas plasmáticas

Puede darse una hiperproteinemia por deficiencia relativa de agua. Se trata únicamente de cambios de concentración y no indican alteraciones de las cantidades absolutas de proteínas. Son debidas a deshidratación, como ocurre en los casos de diarrea severa, vómitos de repetición, o a causas artificiales, como la estasis venosa durante la extracción sanguínea. Sin embargo, los casos más típicos de hiperproteinemia se producen cuando existe una paraproteinemia o aumento de un tipo de inmunoglobulina por proliferación de un solo clon de linfocitos B.

Disminución de las proteínas plasmáticas

Determinación de proteínas totales

Las anormalidades que se presentan en la clínica en cuanto al contenido de proteínas totales son en la mayoría de los casos en sentido descendente (hipoproteinemia), con niveles inferiores a 6,0 g/dl. En estos casos lo normal es observar un descenso de la albúmina, y aunque la fracción globulínica puede ser ocasionalmente baja, lo normal es que experimente un incremento simultáneo, pero no lo suficiente como para poder compensar el grado de hipoalbuminemia, por lo que la concentración total de proteínas se encontrará disminuida. La hipoproteinemia puede encontrarse en múltiples estados patológicos. En el síndrome nefrótico se pierden grandes cantidades de albúmina por vía renal como resultado de un aumento anormal de la capacidad de filtración en el riñón dañado, el cual permite el paso de proteínas de bajo peso molecular. En los casos de hemorragias severas o quemaduras extensas también se produce una hipoproteinemia, ya que si bien junto con la pérdida de proteínas existe una pérdida de agua, ésta es reemplazada por el organismo de una manera más rápida produciéndose una dilución de las proteínas existentes. En los estados de hambre o de carencia por deficiente absorción intestinal, el hígado no dispone de aminoácidos suficientes para la síntesis de proteínas, por lo que aparece una hipoproteinemia. Esta misma situación se alcanza en aquellos estados patológicos en los cuales una gran parte del parenquima hepático se encuentra afectado.

En la práctica clínica son dos los métodos utilizados, con diferentes fundamentos físicoquímicos. Técnica colorimétrica de Biuret Se basa en la propiedad que presentan los compuestos que poseen enlaces peptídicos de reaccionar en medio alcalino con sales de cobre para formar un complejo, de estructura desconocida, entre el ion Cu++ y los grupos carbonílicos e imínicos del enlace peptídico. La intensidad de color es proporcional al número de enlaces peptídicos que existan en la muestra, y por tanto a la concentración de proteínas. Este método no es muy sensible; sin embargo, actualmente es el método más usado por su simplicidad junto a una adecuada precisión. Los sueros hemolíticos interfieren en la determinación. Técnica refractométrica La estimación de la concentración proteica a partir de la medida del índice de refracción es el método más rápido y directo, y de suficiente valor clínico cuando se utilizan sueros transparentes y no pigmentados. El método se basa en que el índice de refracción del agua se incrementa de una manera casi directamente proporcional con el aumento de la concentración de soluto. Por ello la medida del índice de refracción puede ser utilizada en clínica para la medida de concentra-

METABOLISMO PROTEICO

ción de proteínas totales séricas, aunque su exactitud es variable. La aplicación de este método parte del supuesto de que las concentraciones de electrólitos inorgánicos y de los metabolitos orgánicos simples no varían apreciablemente de un suero a otro y por tanto las diferencias en el índice de refracción son debidas únicamente a las diferencias en la concentración de proteínas. La refractometría no es aconsejable para la determinación de proteínas totales en sueros hiperlipémicos, ictéricos o hemolíticos. VALORACIÓN DE PROTEÍNAS ESPECÍFICAS Para individualizar y determinar cuantitativamente cada una de las proteínas plasmáticas se han desarrollado diversos métodos, basados en las propiedades fisicoquímicas de las mismas: la solubilidad, la movilidad electroforética, la precipitación en presencia de anticuerpos específicos, etc. La solubilidad de las proteínas plasmáticas en una solución de sulfato amónico al 50 por 100 permitió diferenciar dos tipos de proteínas: la albúmina que se solubiliza y las globulinas que precipitan. El estudio de la densidad de carga eléctrica de las proteínas reveló otras fracciones proteicas en el plasma sanguíneo. Las proteínas plasmáticas

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sometidas a un pH ligeramente alcalino, dentro de un campo eléctrico, toman una carga negativa y se desplazan hacia el ánodo a velocidades variables. En función de esta movilidad electroforética, las proteínas plasmáticas se fraccionan en seis grupos distintos, que en orden decreciente de movilidad son los siguientes: — — — — — —

Albúmina. a-1-globulina. a-2-globulina. (i-globulina. Fibrinógeno. Gamma-globulina.

Más recientemente, con el desarrollo de las técnicas de inmunoelectroforesis se ha descubierto un número muy superior de proteínas en el plasma sanguíneo. La inmunoelectroforesis consiste en una separación electroforética sobre gelosa y posteriormente se efectúa una reacción de precipitación sobre la fracciones proteicas separadas por electroforesis con anti sueros específicos. El resultado de la reacción se visualiza por la formación de unas líneas de precipitación, más o menos arqueadas sobre el sustrato de gelosa. Gracias a la inmunoelectroforesis se han podido diferenciar las distintas alfa, beta y gammaglobulinas. Dentro de las gammaglobulinas se han podido estudiar las inmunoglobulinas G (IgG), A (IgA), M (IgM), D (IgD) y E (IgE) (Figura 3.1).

Figura 3.1. Dibujo de la separación de las proteínas séricas por Electroforesis de Alta Resolución (RHE) sobre agarosa.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 3.1

De todas las proteínas séricas, solamente unas pocas se encuentran en cantidades detectables por los métodos rutinarios. Las fracciones más importantes son las siguientes (Tabla 3.1).

Prealbúmina Se ha encontrado un aumento de la prealbúmina en la enfermedad hepática tardía. Presenta utilidad en la definición del estado nutricional del paciente. Su concentración relativa es mayor en el líquido cefalorraquídeo que en el suero. Aunque se puede detectar con la electroforesis de alta resolución sobre agarosa, el método de elección para su cuantificación es la nefelometría.

Albúmina Es el mayor componente proteico del suero. Su concentración es de 4,0-5,0 g/dl. Actúa como transportadora de una gran variedad de moléculas endógenas y exógenas tales como la bilirrubina, enzimas, hormonas, lípidos, iones y fármacos. Además es la responsable de la mayor parte del efecto osmótico de las proteínas plasmáticas. El aumento de la albúmina es únicamente característico de la deshidratación. La hipoalbuminemia indica una falta de producción por parte del hígado o una pérdida a través de superficies dañadas. Esto último ocurre en la enfermedad renal, enteropatía con pérdida de proteínas y en las quemaduras. Una disminu-

METABOLISMO PROTEICO

ción más ligera de la albúmina se observa en los procesos que cursan con reacción de fase aguda. Se han descrito interesantes variantes genéticas de la albúmina, sin interés clínico. La analbuminemia es debida a una síntesis deficiente de la proteína y tiene consecuencias clínicas leves; cuando la analbuminemia es total la falta de albúmina se compensa parcialmente con una elevación de otras proteínas séricas que previenen la aparición de los edemas.

Globulinas alfa (alfa-1 y alfa-2) Constituyen el 2-4 por 100 y el 7-10 por 100, respectivamente, del total de las proteínas plasmáticas. Son reactantes de fase aguda y por tanto tienden a aumentar cuando hay daño hístico activo. Sin embargo, los niveles aumentados de ambas globulinas son un hallazgo inespecífico en el suero de la mayoría de los enfermos, pues se presentan en procesos inflamatorios, procesos malignos, después de traumatismos, en el postoperatorio y enfermedades autoinmunes. El principal componente de las alfa-1-globulinas es la alfa-1 -antitripsina. La alfa-2-macroglobulina es el constituyente principal de la fracción alfa-2.

Alfa-1 -antitripsina

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da aumenta de modo inespecífico en procesos inflamatorios y neoplásicos.

Alfa-1 -lipoproteina Su principal función está relacionada con el transporte de lípidos, principalmente colesterol. Es la HDL-colesterol. Aumentos de esta lipoproteina se dan en el hiperestrogenismo por contraceptivos o embarazo y en el alcoholismo crónico. Disminución de la alfa-1-lipoproteina se encuentra en diversas hepatopatías por alteración de su síntesis.

Alfa-1-microglobulina Es una glucoproteína de bajo peso molecular formada en los hepatocitos y en los linfocitos. Su función fisiológica parece estar relacionada con el sistema inmunitario. Su utilidad clínica es como parámetro de la función renal, a nivel del túbulo proximal. Debido a su pequeño tamaño, es filtrada casi «libremente» por los glomérulos. Las alteraciones de los túbulos renales causan un aumento de las concentraciones urinarias de alfa-1-microglobulina. Esto ocurre en la nefritis intersticial, pielonefritis crónica y tubulopatías por exposición a metales pesados.

Alfa-2-macroglobulina

Es el principal inhibidor sérico de proteasas que protege a las paredes alveolares de las vías respiratorias bajas del ataque constante de las proteasas. La deficiencia genética de alfa-1 -antitripsina es un raro proceso hereditario clínicamente asociado a enfisema, cirrosis hepática e ictericia neonatal. Los individuos que presentan bajos niveles de esta proteína son muy propensos al enfisema pulmonar, ya que el tejido de estos órganos es muy susceptible de ser atacado por las proteasas. El aumento de la alfa-1 -antitripsina es característico de la fase aguda, produciéndose dentro de las 24-48 horas después de un episodio de daño tisular agudo.

Es una proteína de alto peso molecular con actividad antiproteásica, por lo que su aumento puede formar parte de la reacción de fase aguda. Es interesante resaltar que, mientras que la mayoría de las proteínas se pierden por la orina en el síndrome nefrótico, la alfa-2-macroglobulina, debido a su gran tamaño, no atraviesa los gromérulos renales por muy dañados que estén. Por tanto, la característica bioquímica fundamental en el desarrollo del síndrome nefrótico es el aumento de la fracción alfa-2, a expensas de la alfa-2-macroglobulina y la disminución de las demás fracciones seroproteicas. De escaso interés clínico tiene el aumento aislado de esta fracción, como ocurre en niños, diabéticos ancianos, cirróticos y en las neoplasias.

Alfa-1 -glicoproteína ácida (orosomucoide)

Haptoglobulina

Es una glucoproteína de estructura compleja y acción desconocida. Como reactante de fase agu-

Representa el 25 por 100 de la fracción alfa-2 y tiene la función fisiológica de retener la hemoglo-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

bina cuando ésta es liberada por la lisis intravascular de los hematíes. Se trata, por tanto, del primer mecanismo que tiene el organismo para evitar la pérdida del hierro, ya que el complejo formado es incapaz de atravesar el filtro renal, evitándose por otro lado la posible nefrotoxicidad de la hemoglobina libre que es filtrada y luego en parte reabsorbida. La reducción de la haptoglobulina constituye un índice muy sensible de la hemolisis intravascular, en la cual los complejos hemoglobina-haptoglobulina son secuestrados por las células de Kupffer del hígado. Ligeras disminuciones de la haptoglobulina también se ven en pacientes con deficiencias de vitamina Bl2 y folato, debida a un proceso de eritropoyesis ineficaz con lenta liberación de la hemoglobina. La haptoglobulina presenta diversas variantes fenotípicas que son de utilidad en los estudios genéticos de la población, pero carecen de significación clínica. El aumento de la haptoglobulina es típica de la reacción de fase aguda, aumentando en las infecciones, neoplasias malignas y enfermedades del colágeno. Ceruloplasmina Es una alfa-2-globulina con un alto contenido en cobre, responsable de su carácter enzimático de oxidasa. Es característica su disminución en la enfermedad de Wilson (degeneración hepatolenticular), cirrosis hepática y otras hepatopatías, y por eliminación renal excesiva, en el síndrome nefrótico. Aumenta, por el contrario, en la colestasis, por defecto en su excreción biliar, así como en diversos procesos inflamatorios, artritis reumatoide, infarto de miocardio, procesos infecciosos, accidentes traumáticos, etc. Globulinas beta Esta fracción representa del 11 al 15 por 100 del total de las proteínas plasmáticas y se puede dividir en dos fracciones, 131 y 62. Las proteínas más importantes de este grupo tienen como misión primordial la de ser transportadoras de metabolitos. Transferrina Es el componente principal de las 6-globulinas. Tiene como función principal el transporte

del hierro a los diferentes tejidos desde el sistema retículo endotelial. El hierro absorbido en el intestino se fija sobre la apoferritina de las células intestinales y luego pasa a la circulación sanguínea. Normalmente la transferrina transporta solamente un tercio del total del hierro que es capaz de fijar. Mediante técnicas de bioquímica clínica es posible medir esta capacidad de transporte de la transferrina y determinar el porcentaje de saturación. Al igual que otras proteínas plasmáticas existen variantes genéticas de la transferrina, que a excepción de la atransferrinemia congénita, presenta escaso interés clínico. Aumenta durante el embarazo y en las anemias ferropénicas. Disminuye durante la reacción de fase aguda, confirmando así el aumento de las globulinas alfa-1 y alfa-2. Beta-7-lipoproteína Es la LDL-colesterol, de gran importancia en el metabolismo de los lípidos. Niveles elevados de esta lipoproteína se observan en los estados en que está elevado el colesterol, tales como el síndrome nefrótico y la hipercolesterolemia familiar. La abetalipoproteinemia es una rara enfermedad producida por un déficit congénito de la B1-lipoproteína que se expresa clínicamente con acantocitosis, esteatorrea y retinitis pigmentaria. Hemopexina Su función principal es fijar a los grupos hemo que proceden de la hemoglobina que se degrada o altera fuera del sistema retículo endotelial, impidiéndose su pérdida renal. Aunque no existe gran afinidad entre el grupo hemo y la hemopexina, en caso de saturación de la haptoglobulina la hemoglobina libre puede liberar al grupo hemo que se fijaría a la hemopexina formando un complejo que posteriormente sería captado por las células del parénquima hepático. Fibrinógeno Es una proteína de estructura lineal, que coagula específicamente por acción de la trombina. Esta proteína no aparece en las muestras de sueros normales. Sin embargo, si el suero no ha coagulado completamente, se pueden detectar

METABOLISMO PROTEICO

pequeñas cantidades de fibrinógeno en la zona beta del proteinograma. Los procesos inflamatorios aceleran su producción hepática, por lo que se ha considerado como reactante de fase aguda. Proteína C reactiva (PCR) Se trata de un complejo glucoproteico no presente o en cantidades muy pequeñas en el suero normal, pero aparece aumentada en diversos estados patológicos. Fue descubierta por primera vez en enfermos de neumonía aguda por medio de una reacción de precipitación con el mucopolisacárido C de ciertos grupos de neumococos. Dada su presencia en diversas enfermedades infecciosas e inflamatorias es considerada como el marcador más fiable y objetivo de la respuesta inflamatoria aguda. En general tiene dos campos principales de utilización clínica: como indicador general de una respuesta aguda a una alteración inespecífica, ya sea infecciosa, inflamatoria, o necrótica. En este sentido presenta un valor similar a la velocidad de sedimentación globular. En segundo lugar como índice de actividad en enfermos con fiebre reumática aguda y artritis reumatoide. En estos casos la PCR sirve para comprobar el estado de actividad de dichas enfermedades, pues suele elevarse en las fases agudas y disminuir en las fases de latencia clínica o a consecuencia de una terapia adecuada.

Beta-2-microglobulina Es una proteína de bajo peso molecular que se encuentra en la superficie de muchas células nucleadas y representa la cadena ligera beta, o subunidad menor invariable, de los antígenos de clase I del sistema HLA. Se le atribuye un papel importante en la respuesta inmunitaria, especialmente en la activación de los linfocitos T. Valores elevados de esta proteína se dan en pacientes con insuficiencia renal (por disminución de su aclaramiento), en procesos inflamatorios (artritis reumatoide), autoinmunes (lupus eritematoso sistémico y síndrome de Sjögren) y en una serie de neoplasias de la estirpe linfoide (linfoma de y no de Hodgkin, leucemias linfoides crónicas y mieloma múltiple). La B2-microglobulina constituye un claro indicador de progresión a SIDA, aunque de carácter inespecífico. Su elevación es la con-

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secuencia de una compleja interacción entre el balance de las subpoplaciones linfocitarias, su número y su actividad en la respuesta al VIH y a las infecciones oportunistas, lo cual explicaría su aumento marcado en la fase aguda y durante las complicaciones infecciosas. Al igual que la alfa-1-microglobulina, su aumento en la orina indica patología tubular proximal.

Fracción C3 del complemento Forma parte de la subfracción β2 cuando se utiliza suero fresco, ya que conforme envejece, el C3 se inactiva por escisión dando el producto C3c, que aparece en los sueros liofilizados y en los refrigerados durante un largo periodo de tiempo. La determinación de este factor es usada como indicador de los niveles del complemento en su conjunto. Una disminución de C3 en un suero fresco indica una activación in vivo del complemento y es sugestivo de procesos tales como el de una enfermedad autoinmune activa. El C3 aumenta durante la fase aguda. Globulina gamma Constituyen el 10-16 por 100 de las proteínas totales. Todas las gammaglobulinas son inmunoglobulinas, pero no todas las inmunoglobulinas emigran en la región gamma, ya que algunas se encuentran en la fracción alfa-2 y beta. Las inmunoglobulinas constituyen un grupo de moléculas proteicas extremadamente heterogéneo, que se biosintetizan en las células plasmáticas y sus precursores, los linfocitos B. Actualmente las gammaglobulinas se clasifican en cinco tipos (IgG, IgA, IgM, IgD e IgE). Estas globulinas, en particular las tres primeras, desempeñan un importante papel en los mecanismos de defensa del organismo y son el soporte de la inmunidad humoral. Las IgM, de vida media muy corta, se sintetiza durante la respuesta primaria a las infecciones. Las IgG intervienen en la respuesta secundaria. Las IgA poseen una acción antibacteriana y antivírica, principalmente a nivel de las secreciones naturales (saliva, lágrimas, secreciones mucosas del árbol bronquial, las vías respiratorias y el tracto digestivo).

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

A los tres meses de edad, el lactante presenta las tasas más bajas de inmunoglobulinas por desaparición de las IgG maternas. Las IgM no atraviesan la barrera placentaria pero pueden ser sintetizadas por el feto desde la vigésima semana de gestación en caso de estimulación antigénica. La dosificación específica simultánea de estas tres inmunoglobulinas es mucho más expresiva que una electroforesis, que solamente ofrece el valor global de las gammaglobulinas. La electroforesis no pone de manifiesto un déficit inmunitario que solamente afecte a una clase de inmunoglobulina, por ejemplo las IgA. La exploración analítica de la inmunidad humoral permite encontrar tres grandes grupos de alteraciones en el perfil de las gammaglobulinas: los déficit inmunitarios humorales, las reacciones inmunitarias y las gammapatías monoclonales. Déficit inmunitarios humorales Aunque suelen observarse más frecuentemente durante la lactancia, pueden ponerse de manifiesto en el recién nacido o ser diagnosticados solamente en la edad adulta. Los déficit corresponden a una o más de las tres clases de inmunoglobulinas. Déficit aislado de inmunoglobulinas. El déficit aislado de IgA es el más frecuente. A menudo latente, puede asociarse a infecciones respiratorias, a una diarrea crónica y a manifestaciones autoinmunes, lo que explica la frecuente elevación de la IgG. Agammaglobulinemia congénita ligada al sexo. Es la enfermedad de Bruton, observada únicamente en los niños. Las tres inmunoglobulinas son escasas. Faltan las IgA salivares. Hipogammaglobulinemia transitoria del recién nacido. En algunos niños la «hipogammaglobulinemia fisiológica» puede prolongarse hasta los 24 meses de edad. Hipogammaglobulinemia de presentación tardía. Puede afectar simultáneamente a todas las clases de inmunoglobulinas o ser disociada, y aparecer a los 2 ó 3 años de edad. Déficit yatrogénico. La dosificación de las tres inmunoglobulinas permite poner en evidencia los efectos secundarios de determinados fármacos (corticoides, quimioterápicos, antiepilépticos, etc.).

Reacciones inmunitarias humorales Según el tipo de estimulación antigénica, el aumento incidirá de forma prioritaria sobre una de las tres clases de inmunoglobulinas o sobre todas ellas. En estos casos es siempre interesante la valoración conjunta con las proteínas de fase aguda (PCR, alfa-1-glicoproteína acida, haptoglobulina, etc.). Aumento policlonal de las IgM. Las IgM no atraviesan la barrera placentaria, y por tanto el aumento de su concentración en el recién nacido puede ser el primer indicio de una infección intrauterina o prenatal. Esta elevación será particularmente útil en el diagnóstico de aquellas infecciones víricas donde el aumento de las proteínas de la inflamación pase prácticamente desapercibido. Aumento policlonal de las tres clases de inmunoglobulinas. En la mayoría de los procesos infecciosos se provoca una estimulación antigénica múltiple de producción de anticuerpos y por ello se obtiene un incremento no específico de todas las inmunoglobulinas. En la Tabla 3.2 aparecen las principales enfermedades que pueden cursar con aumento policlonal de las inmunoglobulinas. Evolución de las tasas de inmunoglobulinas; la monitorización clínica de la enfermedad. Es característica la disminución de los niveles de IgA en la poliartritis reumatoidea tratada con penicilamina. Después de una hipergammaglobulinemia de origen infeccioso se produce la normalización del perfil inmunitario tras el tratamiento antibiótico eficaz. Son útiles en el control de la evolución de enfermedades autoinmunes o del agravamiento de una hepatopatía (aumento de la IgM en la cirrosis biliar primaria o de la IgG en la hepatitis crónica activa). Gammapatías monoclonales Se producen cuando un solo clon de células linfoides B escapa de los mecanismos de control de la síntesis de inmunoglobulinas de los restantes clonos celulares y produce de manera apreciable un solo tipo de inmunoglobulina, estructural y electroforéticamente homogénea. Antiguamente, el descubrimiento de una banda estrecha en el proteinograma se consideraba significativo solamente en pacientes con mieloma

METABOLISMO PROTEICO

Tabla 3.2. Enfermedades susceptibles de producir un aumento policlonal de inmunoglobulinas.

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DETERMINACIÓN DE FRACCIONES PROTEICAS Electroforesis de proteínas (proteinograma)

múltiple o macroglobulinemia de Waldestrom. Hoy día, sabemos que pueden darse en pacientes con neuropatía, leucemia, linfoma y otras neoplasias. En el aumento monoclonal de la IgG o de la IgA, la dosificación cuantitativa de las tres inmunoglobulinas orienta el diagnóstico hacia un mieloma (disminución de los otras dos inmunoglobulinas por supresión de la síntesis), o hacia una gammapatía monoclonal de significado no determinado (las otras dos clases no se alteran).

La separación electroforética de las proteínas plasmáticas (proteinograma) es una de las técnicas de laboratorio que mayor incremento ha experimentado en los últimos tiempos, debido a su rapidez, bajo costo, automatización e información clínica que puede ofrecer. La electroforesis es un fenómeno físico que define el movimiento de iones o partículas cargadas en solución o suspensión bajo la influencia de un campo eléctrico. La electroforesis puede ser libre o de zona: en la primera el campo eléctrico se aplica directamente a la solución; en la electroforesis de zona, las partículas cargadas se colocan en un medio estabilizador. La electroforeis de las proteínas plasmáticas corresponde al desplazamiento de macromoléculas en una suspensión coloidal. Las proteínas, al estar compuestas por aminoácidos, son anfóteras, es decir, pueden comportarse como ácido o como bases, dependiendo del pH del medio que las rodea. Para cada proteína existe un valor de pH en el cual la carga neta es nula; a este valor se le denomina punto isoeléctrico, el cual es específico para cada proteína. Cuando a través de una mezcla de proteínas depositada sobre un soporte inerte adecuado, acetato de celulosa, en una solución tampón (buffer de veronal a pH 8,9) se hace pasar una corriente eléctrica continua, los distintos componentes proteicos de la misma se irán separando según su densidad de carga y dependiendo de las características fisicoquímicas del soporte. Una vez separadas las distintas fracciones, se colorean y se valoran por lectura densitométrica. La práctica del proteinograma sérico va encaminada a determinar las distintas concentraciones proteicas normalmente presentes en el suero. No se debe emplear plasma, pues contiene fibrinógeno detectable. La electroforesis de zona sobre acetato de celulosa permite la identificación de cinco bandas (albúmina, alfa-1-globulinas, alfa-2-globulinas, beta y gammaglobulinas); cada una está formada por la superposición de varias proteínas específicas con una movilidad electroforética semejante.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La relación porcentual entre estos componentes se mantiene constante, dentro de unos límites, en condiciones de salud. Cada una de estas fracciones engloba una o varias proteínas, de las cuales se ha descrito hasta un centenar en algunas se desconoce aún su función fisiológica. Ante la anormalidad de una fracción del proteinograma se puede acudir a pruebas más complejas y específicas, llegando incluso a la cuantificación de la proteína o proteínas alteradas. Se ha conseguido mejorar la resolución de la separación proteica con la técnica de electroforesis de alta resolución sobre agarosa, que puede discernir hasta 12 fracciones proteicas distintas con un control adecuado de la temperatura, fuerza iónica del tampón, voltaje, anchura de la impronta y tinción (Figura 3.1).

Nefelometría Las técnicas nefelométricas se basan en el fenómeno de dispersión de la radiación al interaccionar ésta con la materia. Utiliza la técnica de inmunoprecipitación en fase líquida con reacción antígeno-anticuerpo; el complejo formado aparece en suspensión en un medio líquido dando lugar a una turbidez que puede ser medida por la dispersión de la radiación que producen estas partículas en determinados ángulos, siendo la cantidad de luz dispersada proporcional a la concentración del microprecipitado. Mediante un antisuero inmunoespecífico (anticuerpo) se puede determinar de esta forma una proteína plasmática específica.

Inmunoelectroforesis

ÍNTERES CLÍNICO DEL PROTEINOGRAMA

La inmunoelectroforesis separa los múltiples componentes proteicos de movilidad electroforética similar. Se basa en tres propiedades físicas: la movilidad característica de las proteínas (antígenos y anticuerpos) en el seno de un campo eléctrico (electroforesis); la capacidad para pasar de zonas de gran concentración a áreas de baja concentración y a la propiedad de los antígenos de precipitar en acetato de celulosa o agar gel si se mezclan en proporciones óptimas con anticuerpos específicos. Las inmunoglobulinas IgG, IgM e IgA pueden ser identificadas de esta forma, al igual que muchas otras proteínas.

Muchos autores cuestionan la utilidad del proteinograma sérico como sistema de detección de cambios en la composición proteica del suero por tratarse de una técnica con poca capacidad resolutiva, que no pone de manifiesto pequeñas variaciones individuales de las proteínas, a la vez que existen actualmente técnicas alternativas que presentan un mayor poder de detección y una especificidad analítica, y que permiten la determinación de cada una de las proteínas del suero de forma individualizada. En relación a su valor semiológico, si revisamos las indicaciones clásicas de esta determinación, se puede observar que carece de utilidad en la mayoría de ellas. Éste es el caso del síndrome nefrótico que presenta un patrón característico en el proteinograma electroforético cuando la enfermedad está muy avanzada (Figura 3.2), por lo que esta exploración no aporta nada nuevo al diagnóstico; además este patrón puede aparecer también en otras enfermedades en las que concurra una pérdida proteica, como la enfemedad celiaca o enteritis regional, por ejemplo. En la cirrosis hepática (Figura 3.3), es de mayor utilidad la determinación de la concentración sérica de albúmina, excelente indicador de la gravedad de la cirrosis, por métodos químicos o inmunológicos, ya que su eficiencia analítica y su practicabilidad superan las características de la separación electroforética convencional. En esta enfermedad la alteración de las diferentes frac-

Difusión doble La identificación y cuantificación de fracciones proteicas se logra también con técnicas inmunoquímicas, como la utilización de placas de inmunodifusión, basándose en la técnica de doble difusión de Ouchterlony. Difusión radial De forma similar se valoran las fracciones proteicas sobre placas que contienen anticuerpos específicos o monoespecíficos incorporados a un medio de soporte de agar gel (técnica de Mancini).

METABOLISMO PROTEICO Fracciones proteicas (en tubos)

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Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Figura 3.2. Representación gráfica de diversos ejemplos de proteinogramas séricos. Superior izquierda: proteinograma normal; superior derecha: síndrome nefrótico; inferior izquierda: pancreatitis aguda; inferior derecha: cáncer de colon.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Figura 3.3. Representación gráfica de diversos ejemplos de proteinogramas séricos. Superior izquierda: proteinograma normal; el resto corresponde a pacientes con cirrosis hepática con distinto grado de evolución.

METABOLISMO PROTEICO

dones de las globulinas y el cociente albúmina/globulinas presenta escaso valor clínico. En el hepatocarcinoma (Figura 3.4), lo más característico del proteinograma es el notable descenso de la albúmina sérica y el incremento acusado y constante de las globulinas alfa-1 y alfa-2. Cuando el carcinoma hepático se desarrolla sobre un hígado cirrótico aparece una cifra de albúmina más baja, y sobre todo una hipergammaglobulinemia muy marcada. La inmunodeficiencia más frecuente, el déficit de IgA, no se detecta en el proteinograma electroforético ya que la disminución de las gammaglobulinas sólo refleja los déficit de IgG. Por tanto, para el diagnóstico de los déficit inmunitarios es necesario la determinación individualizada de las concentraciones séricas de IgG, IgA e IgM (Figura 3.5). El proteinograma electroforético convencional no es eficaz para el diagnóstico del déficit de alfa- 1-antitripsina en pacientes heterocigotos, imposibilitando el consejo genético a los portadores de esta deficiencia. En los procesos inflamatorios (Figura 3.6), la cuantificación de la proteína C reactiva posee una sensibilidad diagnóstica muy superior a la del proteinograma electroforético, de tal forma que es la determinación de elección en el diagnóstico y control terapéutico de estos procesos, particularmente en el caso de la artritis reumatoide. Las consideraciones anteriores demuestran que el empleo como técnica de rutina del proteinograma no está justificado y que puede prescindirse perfectamente de la práctica del mismo en la mayoría de los casos, valorando en su lugar un grupo de proteínas específicas. Sin embargo, en contraposición a la ineficacia diagnóstica que presenta la separación electroforética de las proteínas séricas en relación al diagnóstico de numerosas patologías, esta determinación es fundamental para la detección de aumentos oligo o monoclonales de ciertas inmunoglobulinas. El proteinograma convencional forma parte del perfil analítico del mieloma múltiple. La electroforesis de las proteínas del suero constituye la prueba presuntiva más sensible para la detección de un

posible mieloma o macroglobulinemia de

Waldestrom. La detección de un pico monoclonal en el proteinograma puede ser el primer indicador de la enfermedad. La posibilidad de detectar estos picos cuando aún están a muy baja concen-

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tración supone un diagnóstico y un tratamiento precoz de la enfermedad. Ante la sospecha clínica de una gammapatía monoclonal, no deben determinarse por métodos inmunoquímicos las diferentes inmunoglobulinas antes de realizar una electroforesis de las proteínas séricas, ya que los componentes monoclonales pueden no manifestarse como incrementos en la concentración sérica de ninguna inmunoglobulina. En resumen, el proteinograma es una determinación ampliamente solicitada por el clínico al laboratorio para el estudio de rutina de las proteínas séricas; sin embargo, su indicación fundamental y posiblemente la única es el diagnóstico y seguimiento de las paraproteinemias. En el resto de los casos se recomienda prescindir del proteinograma y pasar a la valoración de las proteínas específicas.

ALTERACIONES DEL PROTEINOGRAMA EN LAS GAMMAPATÍAS MONOCLONALES El término de «gammapatía monoclonal» parte de la teoría de la clonalidad; un solo clono de células linfoides B escaparía a los mecanismos de control de la síntesis de inmunoglobulinas de los restantes clonos celulares y produciría de manera apreciable una inmunoglobulina monoclonal o paraproteína. Las paraproteínas son aquellas inmunoglobulinas cuya homogeneidad física, química y antigénica, etc., contrasta con la habitual diversidad de las inmunoglobulinas normales, sin prejuzgar nada acerca de su naturaleza, origen o significación clínica. La detección de las paraproteínas en el suero y orina se lleva a cabo por electroforesis e inmunoelectroforesis. En el proteinograma electroforético se aprecia una banda, más o menos homogénea, estrecha. En el análisis inmunoelectroforético se pueden observar distintos tipos de distorsiones del arco de la inmunoglobulina afectada. La cifra de proteínas totales se encuentra generalmente elevada, sobre todo en los mielomas IgG e IgA. La albúmina tiende a descender y las globulinas alfa-1 y alfa-2 se encuentran elevadas en la mayoría de los casos. Las inmunoglobulinas normales tienden a estar disminuidas, sobre todo en los casos de mieloma. Es prácticamente imposible aventurar el tipo de paraproteinemia basándose solamente en la imagen de la emigración electroforética, por lo

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Figura 3.4. Representación gráfica de diversos ejemplos de proteinogramas séricos. Superior izquierda: proteinograma normal; superior derecha: hepatopatía etílica; inferiores: hepatocarcinomas.

METABOLISMO PROTEICO

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Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Figura 3.5. Representación gráfica de diversos ejemplos de proteinogramas séricos correspondientes a enfermos con diferentes patologías.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Fracciones proteicas (en tubos)

Figura 3.6. Representación gráfica de diversos ejemplos de proteinogramas séricos. Superior izquierda: proteinograma normal; superior derecha: tiroiditis de Hashimoto; inferior izquierda: SIDA; inferior derecha: leucemia linfática crónica.

METABOLISMO PROTEICO

que ante la sospecha de una gammapatía monoclonal, es necesario realizar un estudio inmunoelectroforético completo de suero y orina. La cuantificación de la paraproteína es importante, porque proporciona datos útiles en la interpretación de su significado, y para seguir la evolución espontánea o los efectos de la terapéutica en cada caso. Debe completarse el estudio con la cuantificación de las restantes inmunoglobulinas por inmunodifusión radial o nefelometría. El hallazgo de paraproteínas es característico del mieloma múltiple y de la macroglobulinemia de Waldenström. Otras enfermedades pueden acompañarse, aunque con menor frecuencia que las anteriores, de la presencia de gammapatía monoclonal, como la amiloidosis, la leucemia linfática crónica, diversos tipos de linfoma, algunos tumores no linfáticos, enfermedades autoinmunes, y la llamada «gammapatía monoclonal benigna», caracterizada por la existencia de una paraproteína, en ausencia de cualquier proceso linforreticular o de otra naturaleza capaz de explicarla. PROTEÍNAS DE BENCE-JONES Con este nombre se designa a un grupo de proteínas de excreción urinaria caracterizadas por su típica precipitación al calentar entre 45 y 60 °C y posterior redisolución al seguir calentando. Estas proteínas están constituidas por cadenas ligeras libres, no formando parte de una molécula completa de inmunoglobulina. Aparecen en el suero y/o en la orina, acompañando a una paraproteína formada por moléculas completas de inmunoglobulina, o como única alteración cualitativa de la síntesis de las inmunoglobulinas. Se encuentra asociada con enfermedades linforreticulares malignas, particularmente con el mieloma y la macroglobulinemia. La aparición de esta proteína en el suero de un enfermo con otra paraproteína, en cualquier momento de su evolución, es en general un dato desfavorable. CRIOGLOBULINEMIA El término «crioglobulinemia» se refiere a una serie de entidades patológicas caracterizadas por

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la presencia en suero de crioglobulinas, las cuales son proteínas, tipificadas como inmunoglobulinas, con la propiedad de precipitar en frío y redisolverse con el calor. Las crioglobulinemias se clasifican según su composición inmunoquímica en tres grupos: 1. Crioglobulinemias tipo I (monoclonales). Tienen un solo componente inmunoglobulinico monoclonal (IgG, IgM, IgA). Aparecen en enfermedades con producción monoclonal de inmunoglobulinas, sobre todo mieloma múltiple, macroglobulinemia de Waldestrom o linfomas no hodgkinianos. 2. Crioglobulinemia tipo II (mixtas con factor reumatoide monoclonal). Se asocian con frecuencia a mieloma múltiple, macroglobulinemias o linfomas, y algunas son esenciales. 3. Crioglobulinemias tipo III (mixtas con factor reumatoide policlonal). Suelen asociarse a enfermedades inflamatorias crónicas, infecciosas o autoinmunes. Con frecuencia aparecen de forma aislada, sin asociarse a otra enfermedad, denominándose «crioglobulinemia mixta esencial». Las crioglobulinas pueden producir daño tisular por diversos mecanismos: precipitación en pequeños vasos sanguíneos con oclusión arterial y venosa; depósito de complejos inmunes con activación de complemento que pueden ocasionar vasculitis; hiperviscosidad sérica con retardo de la circulación en pequeños vasos; aglutinación de los glóbulos rojos a bajas temperaturas produciendo dificultad en la circulación; alteración de la coagulación y de la función de las plaquetas conduciendo a hemorragias. Para su detección en el laboratorio, la sangre se incuba durante una hora en estufa a 37 °C para que no se coagule, centrifugándola seguidamente a dicha temperatura, y el suero sobrenadante se almacena en una nevera a 4 'C. La presencia cualitativa de crioglobulinas se valora por la aparición de una turbidez o un precipitado después de haber transcurrido por lo menos 24 horas para las monoclonales y 72 para las mixtas. Si el resultado es positivo, se somete el crioprecipitado a estudio inmunoelectroforático con anti sueros específicos para conocer sus características bioquímicas intrínsecas.

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METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

INTRODUCCIÓN Los lípidos son sustancias orgánicas de naturaleza química muy variada, que se caracterizan por su insolubilidad en agua y en diversos disolventes orgánicos (éter, benceno, cloroformo, etc). Dependiendo de su composición química, los lípidos se clasifican en dos grupos: lípidos sencillos, formados por esterificación de un ácido graso y un alcohol, y los lípidos complejos, formados por un ácido graso, un alcohol y otras funciones químicas. En el organismo humano los lípidos desempeñan las siguientes funciones biológicas: son componentes estructurales de las membranas celulares; forman depósitos celulares de reserva energética; actúan como precursores de hormonas y vitaminas liposolubles e intervienen en el transporte de la energía metabólica. Los lípidos plasmáticos están constituidos por el colesterol, que se halla en forma libre y esterificada, los triglicéridos, los fosfolípidos, los ácidos grasos libres y otros lípidos de menor importancia. El colesterol es un lípido sencillo, que se presenta en el organismo en forma libre y esterificada (del 60-70 por 100 del colesterol total). Debe distinguirse entre el colesterol exógeno que es ingerido con el alimento y el colesterol endógeno que es sintetizado en el hígado y en otros órganos. La fracción introducida con los alimentos supone del 20 al 30 por 100 de la cantidad de colesterol endógeno. El colesterol plasmático proviene en parte de su síntesis endógena y, por otro lado, del procedente de la ingesta. Por su naturaleza isoprenoide, en la biosíntesis del colesterol

se utiliza como materia prima el acetil-CoA. Teóricamente todas las células del organismo pueden sintetizar colesterol; sin embargo, más del 90 por 100 de este esteroide es sintetizado en el hígado y tracto intestinal. Aunque el colesterol se encuentra presente en todas las células del organismo, su descomposición y excreción sólo se realiza por vía hepática. El colesterol forma parte de las membranas celulares y es un importante precursor de los ácidos y sales biliares, así como de las hormonas esteroideas. Los triglicéridos son esteres derivados del glicerol y de diversos ácidos grasos (principalmente oleico, palmítico y linoleico). Constituyen la principal fuente de energía, siendo asimismo el componente principal del adipocito. Se puede distinguir entre triglicéridos exógenos (ingeridos con el alimento) y endógenos. Los primeros se incorporan desde el intestino, donde son resintetizados a partir de las grasas absorbidas de la dieta. Los triglicéridos endógenos se forman principalmente en el hígado a partir del acetil-CoA. Los fosfolípidos son lípidos complejos formados por ácidos grasos, glicerol y ácido fosfórico. Presentan una función estructural formando parte de las membranas celulares, y por su naturaleza polar o antipática realizan funciones de mantener en suspensión a otros principios. LIPOPROTEINAS PLASMÁTICAS Por razones de solubilidad, los lípidos no pueden circular libremente en el plasma sanguíneo. Por ello, a excepción de los ácidos grasos libres 63

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

que circulan asociados a la albúmina, los lípidos plasmáticos se integran en complejos macromoleculares, denominados lipoproteínas, que transportan de forma estable y soluble el colesterol y los triglicéridos plasmáticos. Las lipoproteínas pueden ser definidas como complejos macromoleculares de naturaleza lipidoproteoglucídicas, heterogénicos desde el punto de vista fisicoquímico, inmunológico y metabólico, íntimamente relacionadas entre sí, dotados de un poder funcional importante en el transporte y metabolismo de los lípidos. Son las encargadas de transportar los lípidos a unos órganos específicos, mediar en la secreción de lípidos de las células de origen, hacer accesible los lípidos a enzimas, cambiar o transferir lípidos de una fracción lipoproteica a otra o interaccionar con los receptores celulares para el catabolismo de las lipoproteínas en dicha célula. Todas las lipoproteínas presentan unas características comunes; son partículas esféricas con una zona central no polar donde se sitúan los lípidos hidrófobos (colesterol esterificado y triglicéridos), y una zona periférica formada por elementos hidrosolubles, fosfolípidos, colesterol libre (lípidos antipáticos), y diversas proteínas específicas con un patrón de distribución característico en las diferentes clases de lipoproteínas. Este componente proteico recibe el nombre de apoproteínas y desempeñan

un papel crucial en el mantenimiento de la estructura de las lipoproteínas y en la regulación de su función y metabolismo. Las lipoproteínas se han clasificado según diversos criterios (composición química, origen y/o metabolismo, poder patógeno, y propiedades físicas). Actualmente, las propiedades físicas, particularmente la ultracentrifugación de flotación, constituye la base de la clasificación más común de las lipoproteínas. Así, dentro del amplio espectro de partículas lipoproteicas del plasma, se distinguen cinco grandes clases, con marcadas diferencias fisicoquímicas y funcionales: quilomicrones, lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de alta densidad (HDL). En la Tabla 4.1 se esquematizan los principales constituyentes lipidícos y apoproteicos de las familias de lipoproteínas. Quilomicrones Los quilomicrones transportan lípidos de origen alimentario, ya que resultan de la absorción intestinal (duodeno y yeyuno) de los lípidos ingeridos con la dieta, que tras su reesterificación, dan lugar a la formación de unas partículas denominadas quilomicrones nacientes, cuya densidad es inferior a 0,95 g/ml, que no presentan movili-

Tabla 4.1 Características de las lipoproteínas plasmáticas. Quilomicrones VLDL LDL Tamaño (a)

HDL

750-10000

250-280

175-220

75-100

Densidad

1,063

Movilidad electroforética

Origen

Pre(3

β

Alfa-1

Intestinal

Hepático

Plasma

Hepático intestinal

Hígado

Como LDL

Celular

Hígado

B100, C, E

B100

A-I, A-II, C

Origen

Eliminación Principales apoproteínas

B48, A-I, A-II, CyE

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

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QUILOMICRONES

COMPOSICIÓN QUÍMICA

Figura 4.1. Quilomicrones. Composición química.

dad electroforética, con un contenido en triglicéridos entre un 80 y 95 por 100, con un predominio del colesterol libre sobre el esterificado, que es muy escaso. Las apoproteínas implicadas en los quilomicrones son: apoproteína B48, de origen intestinal y diversas apo A (Apo A-I, A-II, y A-IV) (Figura 4.1). Los quilomicrones pasan rápidamente a la circulación linfática y luego a la circulación general a través del canal torácico. Durante este recorrido, los quilomicrones van cambiando su composición lipídica y proteica, siendo muy distinta la partícula que es catabolizada en el hígado. Este quilomicrón naciente adquiere apoproteínas adicionales de las HDL (apo C y apo E) y pierden apo A-I y apo A-IV. En la sangre, la vida media de estas partículas es muy breve (inferior a 30 minutos), son atacadas por las lipasas situadas en el endotelio capilar de los tejidos periféricos o lipoproteinlipasa (LPL), dando lugar a un vaciamiento de su contenido en triglicéridos, que son hidrolizados y transformados en ácidos grasos libres (NEFA), que ligados a la albúmina son captados y utilizados por las células, principalmente del tejido muscular como fuente de energía y del tejido adiposo para su almacenamiento en forma de triglicéridos. Tras una inicial y rápida fase de hidrólisis, las partículas restantes, llamadas quilomicrones remanentes, han perdido y cedido gran parte de su contenido de apo C-II y se han

enriquecido en apo E, fundamental para su interacción con los receptores hepáticos y eliminación. Como consecuencia de este eficiente sistema de transporte, el colesterol absorbido en el intestino procedente de la dieta, permanece en el plasma durante sólo unos minutos, por lo cual la colesterolemia no es inmediatamente afectada por una dieta rica en colesterol. Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) Son también lipoproteínas ricas en triglicéridos, pero en este caso contienen numerosos glicéridos de origen endógeno (Figura 4.2). Así, alrededor del 90 por 100 de los triglicéridos presentes en el plasma sanguíneo en ayunas son sintetizados en el hígado y secretados como componentes de las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Una vez segregadas y en la circulación, las VLDL interaccionan en primer lugar con las HDL, que le ceden la apo C-II, necesaria para su posterior interacción con la lipoproteinlipasa (LPL). La acción de la LPL trae como consecuencia la liberación de ácidos grasos libres (NEFA), que son captados por las células musculares y los adipocitos, y la formación de partículas residuales de las VLDL, llamadas IDL. Estas

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

LIPOPROTEÍNAS DE MUY BAJA DENSIDAD (VLDL) COMPOSICIÓN QUÍMICA

Figura 4.2. Lipoproteínas de muy baja densidad. Composición química.

partículas son ricas en esteres de colesterol y prácticamente la única apoproteína que contienen es la apo B100. Estas lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) presentan un doble destino: una pequeña parte será catabolizada en el hígado, por interacción con los receptores hepáticos para la apo B100, y el resto originará la mayor parte de las LDL. La dieta rica en glúcidos y la excesiva ingesta de alcohol, entre otras causas, pueden estimular la síntesis endógena de triglicéridos y VLDL. Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) Las lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) constituyen una familia de lipoproteínas minoritaria, que sólo se detectan en cantidades muy pequeñas en el suero de individuos normales en ayunas. Las IDL derivan del catabolismo de la VLDL y a su vez se encuentran directamente implicadas en la síntesis de las LDL. Las principales apoproteínas presentes en esta familia de lipoproteínas son apo Bl00 y cantidades variables de apo E. Estas lipoproteínas tienen dos vías catabólicas: una parte de las IDL son retiradas de la circulación por los hepatocitos mediante receptores apo E específicos, el resto es convertida en LDL.

Lipoproteínas de baja densidad (LDL) En su mayor parte, proceden del catabolismo de las VLDL, aunque son sintetizadas también directamente a nivel hepático. Sólo contienen esteres de colesterol en su núcleo y una única variedad de apoproteina, llamada apo B100, en su revestimiento externo (Figura 4.3). Casi tres cuartas partes del colesterol que circula en la sangre de un individuo sano se encuentra en esas LDL. Es decir, las LDL aseguran la mayor parte del transporte sanguíneo del colesterol a los tejidos periféricos. Su catabolismo se realiza por una doble vía: mecanismo dependiente de receptores para la apo BI(KI en el hígado y tejidos periféricos, e independientemente de los mismos, mediante macrófagos que son eliminados mediante endocitosis por las células del sistema retículo endotelial. La vía receptor dependiente está sujeta a regulación tipo feed-back, haciendo posible que las células reduzcan la captación de lipoproteínas una vez que han acumulado suficiente colesterol para sus necesidades (Figura 4.4). La LDL interacciona con su receptor específico, que es una glicoproteína sintetizada en el interior de la célula e insertada posteriormente en la membrana plasmática (Figura 4.5), el complejo LDL-receptor es internalizado por endocitosis, las apoproteínas son degradadas a aminoácidos, mientras que el colesterol es hidrolizado por una lipasa lisosomal, siendo posteriormente utilizado para la

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

LIPOPROTEINAS DE BAJA DENSIDAD (LDL) COMPOSICIÓN QUÍMICA

Figura 4.3. Lipoproteínas de baja densidad. Composición química.

Figura 4.4. Los receptores de las LDL se encuentran en la superficie de todas las células del organismo y reconocen específicamente a la apo B100 de las LDL. Una vez efectuado el reconocimiento, las LDL se fijan a los receptores, y el complejo formado se sitúa en las regiones de la membrana celular llamadas hoyos revertidos. Éstos se invaginan y se cierran formando unas vesículas que emigran al citoplasma. Los receptores se separan de las LDL, y alcanzan la superficie de la célula. Las vesículas que contienen las LDL se fusionan con los lisosomas, cargados de enzimas hidrolíticos, que hidrolizan los esteres de colesterol, liberando colesterol no esterificado, el cual posteriormente inhibe la síntesis celular endógena de colesterol y la síntesis celular de los receptores de las LDL, con lo que se impide una acumulación excesiva de colesterol en la célula.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 4.5. Interacción

síntesis de las membranas celulares. Aproximadamente el 60-80 por 100 de la LDL es captada y degradada a través del proceso dependiente de receptor. La concentración de LDL plasmática está determinada por la tasa con la que la VLDL se convierte en LDL, es decir por la tasa de producción de LDL y por la velocidad con que esta fracción lipoproteica es eliminada del plasma. La sobreproducción de partículas de VLDL se asocia a un aumento de la conversión de la VLDL en LDL y, por consiguiente, el aumento de la producción de LDL puede «saturar» su eliminación

Figura 4.5. Representación gráfica de la estructura de la molécula del receptor para LDL. Se distinguen cinco dominios claramente diferenciados. De particular importancia es el primero, rico en residuos de cisteína, que le confieren su especial conformación. El carácter electronegativo de este dominio permite la interacción con la apo B100.

vía receptor. En estas circunstancias las LDL son captadas por los macrófagos, convirtiéndose en células espumosas una vez que penetran en la pared arterial. Esta posibilidad de captación tisular es esencial para darse cuenta del poder aterógeno latente de las LDL que pueden, en ciertas circunstancias, ceder un exceso de lípidos a la pared vascular.

Lipoproteínas de alta densidad (HDL) Las lipoproteínas de alta densidad (HDL) son las partículas lipoproteicas de menor tamaño, con

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

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LIPOPROTEÍNAS DE ALTA DENSIDAD (HDL) COMPOSICIÓN QUÍMICA

Figura 4.6. Lipoproteínas de alta densidad. Composición química.

una mayor relación proteínas/lípidos, lo que justifica su elevada densidad (Figura 4.6). Desempeñan un papel fundamental en el metabolismo del colesterol, en particular en el transporte del colesterol desde los tejidos periféricos al hígado para su posterior excreción por la bilis, en forma de sales biliares (Figura 4.7).

Figura 4.7. Representación esquemática del metabolismo de las HDL.

Las HDL están formadas por un grupo muy heterogéneo de partículas, tanto por lo que respecta a su tamaño, como a su densidad, a su contenido en apoproteínas y a su función metabólica. Por técnicas de ultracentrifugación se separan dos subclases de HDL: HDL-2 (más grandes y ricas en colesterol) y HDL-3. Las HDL parecen ser se-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 4.2 Factores que modifican la concentración plasmática de HDL-colesterol.

gregadas por el hígado y por el intestino delgado en forma de partículas «nacientes», de estructura discoidal, compuestas de fosfolípidos, colesterol libre y apoproteínas (apo A-I, apo A-II y apo E). La apoproteína A-I es fundamental para la activación de la enzima lecitincolesterolaciltransferasa (LCAT) necesaria en la esterificación del colesterol libre de la HDL naciente, dando lugar a esteres de colesterol, de naturaleza hidrófoba que se dirige al centro de la lipoproteína. La zona periférica, que ha quedado libre de esta manera, va a ser ocupada por una nueva molécula de colesterol no esterificado procedente de las células tisulares, que a su vez se verá sometida a la acción de la LCAT y así sucesivamente, transformándose poco a poco la configuración discoidal en configuración esférica, primero como HDL-3 y luego como HDL-2, permitiendo la depuración del colesterol excedente de los tejidos periféricos. El colesterol así almacenado por las HDL será cedido a los he-

patocitos y las HDL serán recicladas. De esta forma estas lipoproteínas disminuyen el exceso de colesterol y por ello su concentración plasmática constituye un factor de riesgo negativo (de protección) de aterosclerosis. Se han descrito diversos factores fisiológicos, patológicos y farmacológicos capaces de alterar la concentración plasmática de HDL-colesterol (Tabla 4.2).

Lipoproteína (a) (Lp(a)) La lipoproteína (a) o Lp(a) fue considerada como una variante genética de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), ya que presenta en su constitución lipídica apoproteína Bl00; sin embargo, la Lp(a) posee además un segundo componente proteico, la apo (a), unido a la anterior por puentes disulfuro. Es como una LDL a la que se han añadido una o dos moléculas de apo (a).

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

Su síntesis tiene lugar en el hígado, su metabolismo es independiente del de la LDL y su papel fisiológico es, hasta el momento, desconocido. La Lp(a) se encuentra presente en cantidades muy variables en el plasma de los seres humanos. La concentración plasmática de Lp(a) se mantiene bastante estable, y no parece variar con la raza, sexo o edad, ni modificarse por cambios dietéticos. Las variaciones en su concentración plasmática dependen principalmente de factores genéticos. Su interés clínico se debe a su correlación con la enfermedad cardíaca coronaria, de hecho constituye el principal marcador metabólico de riesgo coronario. La elevación de los niveles plasmáticos de Lp(a) permite identificar a personas de alto riesgo coronario, especialmente en relación con la presencia de infarto de miocardio temprano. LIPOPROTEINAS PLASMÁTICAS Y ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Las enfermedades cardiovasculares constituyen la primera causa de mortalidad en todos los países industrializados, siendo la aterosclerosis la responsable del 50 por 100 de las muertes que se registran en occidente. España ocupa el cuarto lugar en el mundo de accidentes cerebro-vasculares; más del 40 por 100 de las muertes en nuestro país son cardiovasculares y la prevalencia de la cardiopatia isquémica aumenta de 4 a 5 por 100 cada año. La aterosclerosis se caracteriza por la presencia de una combinación de cambios patológicos que afectan a la íntima por acumulación de lípidos, especialmente colesterol, y a la media por formación de tejido fibroso y calcificaciones. En la íntima, el colesterol (en forma de LDL) se acumula formando voluminosas placas, que dificultan el flujo de la sangre, y favorecen la formación de coágulos. La obstrucción de la arteria, a su vez, provoca un ataque cardíaco o una apoplejía. Las alteraciones ateroscleróticas que afectan a las arterias coronarias son la causa principal de procesos como el infarto de miocardio o la angina de pecho. Además de las lipoproteínas plasmáticas existen otros factores de riesgo que conducen a la aterosclerosis como son la hipertensión arterial, tabaquismo, obesidad, vida sedentaria, diabetes, estrés, determinados hábitos alimenticios, etc.

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Numerosas investigaciones han confirmado el protagonismo que representan las alteraciones del metabolismo lipídico (dislipemias), en particular los niveles elevados de colesterol total y lipoproteínas de baja densidad (LDL), como factores principales en la producción de la aterosclerosis. Se ha comprobado que la reducción del colesterol total y de LDL, junto con un aumento de las lipoproteínas de alta densidad (HDL), reduce la incidencia de cardiopatia coronaria y sus consecuencias, especialmente el infarto de miocardio. No olvidemos que las moléculas de HDL, por su pequeño tamaño, atraviesan fácilmente la pared arterial y pueden transportar el colesterol en exceso fuera de las células musculares lisas, con lo cual dicho aclaramiento desempeña un importante papel en la protección frente a la aterosclerosis. Los estudios epidemiológicos llevados a cabo en Framingham, Noruega, e Israel revelaron que el nivel plasmático de HDL es el predictor más exacto de la cardiopatia isquémica clínica que las concentraciones de colesterol total y LDL. Los individuos con un alto riesgo de padecer cardiopatia isquémica por poseer una historia familiar positiva presentan también una concentración media de HDL baja. Aunque la relación entre hipertrigliceridemia y enfermedad coronaria no es tan clara como en el caso del colesterol, se ha comprobado que la reducción de los triglicéridos plasmáticos en personas con hipertrigliceridemia puede reducir el riesgo de enfermedad coronaria directa o indirectamente, ya que la disminución del nivel de triglicéridos de asocia con un aumento de la HDL. Resumiendo podemos decir que debe considerarse imprescindible la medida del colesterol plasmático total, así como las fracciones LDL y HDL para la predicción del riesgo coronario, y deseables las mediciones de triglicéridos. Por tanto, no es suficiente una medida aislada del colesterol total, ya que éste representa la suma de las masas de colesterol transportados en clase de lipoproteínas metabólicamente distintas, y su medición aislada no permite la introspección en los niveles relativos de lipoproteínas «aterogénicas» y «antiaterogénicas». VALORACIÓN CLÍNICA DE LAS HIPERLIPOPROTEINEMIAS Diversos trastornos metabólicos congénitos o adquiridos producen niveles anormales de lípi-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

dos plasmáticos. Estas dislipemias se dividen en hiperlipoproteinemias e hipolipoproteinemias. Las primeras se definen como aquellas situaciones en las que la concentración plasmática de colesterol y triglicéridos transportados por las lipoproteínas exceden de los límites de la normalidad. La Sociedad Española de Arteriosclerosis recomienda que las cifras de colesterol total sean inferiores a 200 mg/dl, la LDL inferior a 150 mg/dl, HDL superior a 35 mg/dl y triglicéridos inferior a 200 mg/dl. Desde el punto de vista etiopatogénico, las hiperlipoproteinemias se clasifican en primarias y secundarias. Las hiperlipoproteinemias primarías son enfermedades hereditarias en las que la alteración lipídica constituye su fenotipo, donde las concentraciones elevadas de las lipoproteínas son la manifestación primaria de la enfermedad. La clasificación más aceptada para las primarias ha sido la de Fredrikson, modificada posteriormente por una comisión de la OMS. Esta clasificación se basa en el aspecto macroscópico del suero, concentración total de colesterol y triglicéridos, y distribución de las lipoproteínas. Establece seis tipos de hiperlipoproteinemia en función de la lipoproteína aumentada en plasma. Las hiperlipoproteinemias secundarias, a diferencia de las anteriores, son consecuencia de otra enfermedad presente (obesidad, alcohol, endocrinopatías, etc.) y sólo el tratamiento de la causa primaria constituirá una terapéutica útil. Es fundamental antes de iniciar cualquier recomendación dietética o farmacológica haber realizado un diagnóstico correcto del tipo de hiperlipoproteinemia. Hiperlipoproteinemias primarias

Hiperlipoproteinemia tipo / También denominada hiperquilomicronemia familiar, hipertrigliceridemia exógena o hiperlipemia exógena. Es debida a un déficit de catabolización de los quilomicrones por alteración funcional de la lipoproteinlipasa extrahepática (LPL). Clínicamente se caracteriza por la presencia en edades juveniles de crisis de dolor abdominal, relacionadas ocasionalmente con un exceso en la ingesta de grasas, presencia de xantomas planos eruptivos localizados fundamentalmente

en los glúteos y tronco, hepatoesplenomegalia, lipemia retiniana y pancreatitis. Se caracteriza por la presencia de quilomicrones detectables en el suero incluso después de 12 horas de ayuno, con enturbiamiento lechoso del suero por aumento del contenido de triglicéridos exógenos, que oscila entre 1.000 y 15.000 mg/dl. Los valores de colesterol son normales. Es una enfermedad trasmitida de forma autosómica recesiva, bastante excepcional; sólo se han descrito unos 50 casos hasta la fecha. Hiperlipoproteinemia tipo lla Constituye la dislipemia más frecuente, conocida también como hipercolesterolemia. Dentro de este grupo podemos distinguir tres tipos de hipercolesterolemias primarias: hipercolesterolemia familiar monogénica, hipercolesterolemia familiar poligénica e hiperlipemia familiar combinada. La hipercolesterolemia familiar monogénica se trasmite de forma autosómica dominante, con una frecuencia del orden 3 o 4 por 1.000 para la forma heterocigota y de 1 por millón para la forma homocigota. La hipercolesterolemia familiar se debe a una alteración de los receptores celulares de las LDL, que da lugar a la acumulación de las LDL circulantes, ricas en colesterol, y a su depuración por un mecanismo anormal (macrófagos) responsable del depósito lipídico a nivel de los tendones, de la cornea y sobre todo de la pared arterial. Clínicamente la manifestación más importante la constituyen los xantomas y xantelasmas, que aparecen después de la adolescencia en los heterocigotos y desde la infancia en homocigotos. El diagnóstico se realiza ante la presencia de colesterolemias de 350 a 400 mg/dl en heterocigotos y superior a 600 mg/dl en homocigotos. Es frecuente la aparición de alteraciones ateroscleróticas y cardiopatía isquémica prematura. La hipercolesterolemia familiar poligénica supone el 80 por 100 de las hipercolesterolemias. El aumento de los niveles de LDL refleja los efectos de múltiples interacciones genéticas, que a su vez están influenciadas por factores ambientales como el contenido dietético de colesterol y grasas, consumo de alcohol, etc. Su patogénesis

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

es desconocida, aunque se sabe que no hay alteración en los receptores LDL. No presenta signos clínicos de depósito de lípidos ni antecedentes familiares de hiperlipemia o cardiopatía isquémica. El colesterol plasmático total oscila entre 260 y 350 mg/dl.

Hiperlipoproteinemia tipo llb En el tipo llb se suman las alteraciones indicadas en el tipo Ha, con una hiperproducción de VLDL, de mecanismo bioquímico desconocido. Los receptores LDL son normales, tanto desde el punto de vista cuantitativo como funcional. Se asocia con frecuencia a la obesidad, hiperinsulinemia e intolerancia a los hidratos de carbono. Las alteraciones biológicas y las manifestaciones ateroscleróticas sólo aparecen en la edad adulta. Prácticamente están ausentes los xantomas característicos de otras dislipemias. El suero aparece ligeramente turbio por el aumento de la VLDL. Esta turbidez puede permanecer hasta 12 horas después de estar en el refrigerador. Se encuentra aumentado tanto el colesterol (LDL) como los triglicéridos (VLDL).

Hiperlipoproteinemia tipo III Enfermedad muy poco frecuente, que se transmite de forma autosómica dominante, descubierta por Frederickson y caracterizada por la presencia de una beta-lipoproteína anormal, llamada «beta ancha» o «beta flotadora». Bioquímicamente es debida a un déficit en la eliminación de los quilomicrones remanentes por alteraciones de la apo E, con la consiguiente acumulación de la IDL. Se caracteriza clínicamente por la presencia de diversos xantomas (tendinosos, tuberosos, palmares y eruptivos). El aspecto de suero es generalmente opalescente. La hipercolesterolemia es constante, superior a 300 mg/dl, mientras que la trigliceridemia es variable. El riesgo aterogénico es importante.

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to de la síntesis de VLDL ricas en triglicéridos con una disminución de su aclaramiento plasmático, con LDL normal y HDL disminuida. Generalmente el diagnóstico se establece en la edad adulta joven. Clínicamente puede aparecer dolor abdominal con o sin pancreatitis y xantomas eruptivos, aunque la mayoría de los pacientes se encuentran asintomáticos. Los triglicéridos están muy elevados, pero siempre inferiores a 1.000 mg/dl, mientras que el colesterol suele ser normal o ligeramente aumentado, con una relación triglicéridos/colesterol superior a 2,5.

Hiperlipoproteinemia tipo V Se denomina también hiperlipidemia mixta (endógena y exógena), que cursa con aumento conjunto de las VLDL y quilomicrones. Se trata de una enfermedad muy poco frecuente, cuya fisiopatología es mal conocida. Existen formas familiares, que parecen ser de trasmisión recesiva. Esta enfermedad suele manifestarse en la edad adulta y la aparición de los síntomas puede ser espontánea o inducida por factores que inducen hipertrigliceridemia, como el embarazo, alcohol, obesidad, diabetes, etc. En el suero encontramos una intensa hipertrigliceridemia (de 1.000 a 3.000 mg/dl) con hipercolesterolemia, pero la relación triglicéridos/colesterol es siempre inferior a 1 (< 0,30). Hiperlipoproteinemias secundarias Las hiperlipoproteinemias secundarias son aquellas dislipemias que se encuentran asociadas a diversas alteraciones metabólicas o procesos primarios, de tal forma que solamente el tratamiento específica de la causa primaria llevará consigo la desaparición de las alteraciones lipídicas. A continuación sólo describiremos los principales procesos asociados con hiperlipoproteinemias secundarias.

Hiperlipoproteinemia tipo IV

Obesidad

También denominada hipertrigliceridemia familiar o hiperlipemia endógena, de carácter genético monogénico y de transmisión autosómica dominante, de frecuencia elevada afectando al 1 por 100 de la población general. Aunque el defecto genético es desconocido, existe un aumen-

En el 30-50 por 100 de los individuos obesos aparece una hiperlipemia tipo IV, por aumento en la producción de partículas VLDL ricas en triglicéridos. Se observa una disminución de la hipertrigliceridemia con un régimen alimenticio hipocalórico y prohibición absoluta del alcohol.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Alcoholismo

Hepatopatías

El alcohol aumenta el contenido en quilomicrones y VLDL como consecuencia de una estimulación de la síntesis endógena de triglicéridos, dando lugar a hiperlipoproteinemias tipo IV. Este aumento puede ser explicado porque la oxidación del alcohol en el hígado compite con la oxidación de los ácidos grasos, lentificando el ciclo de Krebs y acumulando acetil-CoA. Aunque parece ser que la ingesta de pequeñas cantidades de alcohol produce aumentos de la concentración plasmática de HDL (a nivel de la fracción HDL-3), con el consiguiente efecto cardioprotector, el alcohol tiene numerosas acciones perjudiciales sobre el organismo, que desaconsejan su consumo. En el alcoholismo crónico se describe con frecuencia la hiperlipoproteinemia tipo IV y también el tipo V asociada en muchos casos a cuadros de pancreatitis.

Se observan niveles de triglicéridos elevados con normal o ligera elevación del colesterol. En las hepatitis agudas disminuyen los niveles de apo A-I y apo A-II por perturbación de la síntesis hepática de HDL. En la mayoría de las hepatitis agudas se aprecia un tipo IV, mientras que en la mitad de las hepatitis crónicas aparece un tipo Ilb. En la cirrosis hepática se deteriora la síntesis de las proteínas y disminuyen significativamente las concentraciones de las apoproteínas de síntesis hepática (apo A-I, apo A-II, apo Bl00 y apo C). Se aprecia normalmente una disminución de la VLDL. La existencia de bajos niveles de VLDL y HDL indican una importante lesión del hepatocito. En caso de obstrucción biliar intra o extrahepática aparece una lipoproteína especial: la lipoproteína X, de densidad similar a la LDL, pero rica en fosfolípidos y colesterol no esterificado.

Nefropatías

La insulina presenta cierta actividad promotora de la LPL, y por tanto estimula el catabolismo de las lipoproteínas ricas en triglicéridos y potenciador sobre las concentraciones plasmáticas de HDL. Las modificaciones bioquímicas de los lípidos que acompañan a una diabetes van a depender fundamentalmente del tipo de ésta. En la diabetes tipo I, las VLDL y LDL suelen ser bajas o normales con una elevación de las HDL, lo cual supone un patrón cardioprotector. En la diabetes tipo II, las VLDL pueden estar elevadas, las LDL son normales y las HDL parecen estar disminuidas, y por tanto existe un patrón compensado, ni protector ni aterogénico. En el 40 por 100 de los diabéticos no insulinodependiente presentan una hiperlipoproteinemia tipo IV.

La hiperlipidemia es una constante en el síndrome nefrótico. Es una expresión de la síntesis aumentada de lipoproteínas por el hígado y de la reducción de su catabolismo, por disminución de la síntesis de receptores LDL. Las HDL y sobre todo la apo A-I se pierden a través del riñón, lo que explica los bajos niveles de HDL hallados en estos pacientes. El trastorno más importante radica en un incremento de la síntesis de VLDL asociada a una disminución de la síntesis y actividad de la LPL. Aparece una hiperlipoproteinemia tipo Ha en los casos leves y un tipo IIb en los casos graves (60 por 100 de los casos) o un tipo V (30 por 100). Los trastornos lipídicos suelen ser muy frecuentes en la insuficiencia renal crónica (IRC), presentándose en un 70 por 100 de los casos hipertrigliceridemia (tipo IV), con disminución de la actividad de la LPL. El tratamiento de la IRC por hemodiálisis o diálisis peritoneal ambulatoria continua producen una disminución del HDL, que puede acompañarse de acumulación de VLDL. Después del trasplante pueden aparecer los tipos Ha y Ilb. En todos los procesos renales está aumentado el riesgo de accidente cardiovascular.

Diabetes mellitus

Endocrinopatías Probablemente sea la tiroxina la hormona con una mayor repercusión sobre el metabolismo lipoproteico, con cambios tanto cuantitativos como cualitativos en las VLDL, LDL y HDL. La tiroxina aumenta el número de receptores hepáticos para la LDL, y su catabolismo, lo que podría explicar la hipocolesterolemia de los pacientes

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

con hipertiroidismo. En el hipotiroidismo disminuye el catabolismo de las LDL, que produce una elevación de sus niveles. Además la aparición de tejido mixedematoso produce una menor afluencia de flujo vascular, lo que provoca un defecto en el aclaramiento de los triglicéridos. Se asocia a los tipos lIa o Ilb. En ciertas ocasiones aparece un tipo Ilb en pacientes con síndrome de Cushing. En el feocromocitoma puede describirse un tipo Ilb. Gota Se encuentran elevados los niveles de triglicéridos con ligeros incrementos de la tasa de colesterol. La hiperlipoproteinemia tipo IV es la más frecuentemente descrita. Terapéutica medicamentosa Los anticonceptivos orales pueden modificar el perfil lipoproteico en distinto sentido dependiendo de una serie de factores como la vía de administración, la dosis y la potencia del estrógeno, así como de su composición en progestágenos y la dosis de éste empleada. Así los estrógenos y progestágenos de los anticonceptivos orales, cuando se estudian separadamente ejercen efectos opuestos sobre las lipoproteínas plasmáticas. Los estrógenos tienen un efecto hipertrigliceridémico, manifestado primariamente por un aumento de los niveles de VLDL, disminución del colesterol y aumento del HDL (fenotipo IV). Los progestágenos, por sus propiedades androgénicas, aumentan los niveles de LDL , y disminuyen los niveles de HDL. El efecto global del contraceptivo dependerá de la relación estrógeno/progestágeno. Los diuréticos tiazídicos aumentan los niveles de triglicéridos y LDL, y desciende el HDL, dando con frecuencia un tipo IV. Otros fármacos, como el fenobarbital, la fenitoína y los hidrocarburos policíclicos, tienden a aumentar la concentración de HDL, pudiendo disminuir el riesgo de mortalidad por enfermedad cardiovascular. Los tratamientos crónicos con corticosteroides y los betabloqueantes pueden provocar una hiperlipoproteinemia tipo IV.

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MÉTODOS ANALÍTICOS PARA EL ESTUDIO DE LAS HIPERLIPOPROTEINEMIAS Amplios estudios epidemiológicos han puesto de manifiesto una relación directa entre la hipercolesterolemia y la frecuencia de las complicaciones de la arteriesclerosis. A consecuencia de estos estudios diversas sociedades científicas han desarrollado una serie de criterios y recomendaciones en la detección y control de las hiperlipoproteinemias. El diagnóstico analítico de las hiperlipoproteinemias es fundamental en la evaluación del riesgo de enfermedades cardiovasculares. Las primeras determinaciones que se deben solicitar en el estudio de las hiperlipoproteinemias son el colesterol total, los triglicéridos y el HDL. Debido a que los niveles de lípidos y lipoproteínas son muy sensibles a múltiples influencias ambientales, es fundamental una estricta estandarización de todas las circunstancias que rodean al análisis. En este sentido hay que procurar que el individuo mantenga su estilo de vida, sobre todo en lo referente a la dieta; no debe ganar o perder peso durante el periodo de recogida de muestras sanguíneas y debe abstenerse de beber alcohol 2 o 3 días antes de la recogida de la muestra. En general el nivel básico de las concentraciones séricas de lípidos de un individuo debe determinarse en ausencia de enfermedades, traumatismos o cualquier causa secundaria de dislipoproteinemia. Las muestras de sangre deben obtenerse tras un periodo de ayuno de al menos 12 horas, evitándose de esta forma la quilomicronemia fisiológica que aparece tras la ingesta y que interferirían la determinación de triglicéridos. La extracción debe realizarse manteniendo al paciente en la misma postura y evitando durante la misma un prolongado estasis venoso. Por otro lado, es conocido que numerosos fármacos interfieren los niveles de lípidos séricos, por lo que su administración debe ser interrumpida, o de lo contrario ser tenida en cuenta en la evaluación de los resultados. Las mediciones de lípidos y lipoproteínas pueden realizarse tanto en suero como en plasma. Una vez extraído el suero, es interesante la observación macroscópica de su aspecto tras permanecer 12 horas en el refrigerador a 4 °C. Si existe hipertrigliceridemia severa (>300 mg/dl),

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

el suero presenta un aspecto turbio-lechoso inmediatamente después de la centrifugación de la muestra, pero al dejarlo reposar en frío, los quilomicrones, por su menor densidad, ascienden y tienden a formar en la parte superior del tubo una capa o anillo de aspecto cremoso. Este aspecto es característico de la hiperlipoproteinemia tipo I.

Determinación del colesterol total Existen dos tipos de métodos para la determinación del colesterol: los químicos y los enzimáticos. Los primeros se basan en la clásica reacción de Lieberman-Burchard y posterior medición colorimétrica. Estos métodos han quedado obsoletos y abandonados por su imprecisión, inexactitud, complejidad y frecuentes interferencias analíticas. Los métodos enzimáticos se basan en el empleo de la enzima colesterol esterase que hidroliza los esteres de colesterol, y el colesterol libre es el substrato de la enzima colesterol oxidasa, que oxida específicamente al colesterol según la siguiente reacción: Colesterol

Colestenona + H2O2

determinándose a continuación el agua oxigenada liberada mediante unas reacciones enzimaticas auxiliares. Entre ellas las más difundidas son las que emplean la enzima peroxidasa y el sistema cromogénico fenol-antipirina. La mayoría de los métodos enzimáticos incorporan todas las enzimas en un solo reactivo, facilitándose su utilización y automatización en el laboratorio.

Determinación de triglicéridos En la actualidad los métodos utilizados se basan en la cuantificación de su contenido en glicerol. Al igual que en el caso del colesterol, podemos considerar dos tipos de métodos: los químicos y los enzimáticos. Los químicos se basan en la extracción tras hidrólisis del glicerol y posterior oxidación a formaldehído, que se mide por reacción colorimétrica. Los métodos enzimáticos se basan en la hidrólisis de los triglicéridos por acción de lipasas y determinación enzimática del glicerol liberado.

Determinación de HDL-colesterol Es posible la medición del colesterol de las HDL que queda en el sobrenadante tras precipitación selectiva de VLDL y LDL con heparina y un catión divalente (Mn). La utilización de dextranos-cloruro de magnesio, fosfotunstato-cloruro de magnesio, etc., también consigue la precipitación de las lipoproteínas ricas en apo B y/o E (VLDL y LDL). Sin embargo, el método de elección para la determinación del HDL y del resto de las lipoproteínas es la ultracentrifugación por gradiente de densidades, en la cual es posible la separación de las lipoproteínas en base a su diferentes densidades. De este modo se puede incluso separar las principales fracciones del HDL (subfraccciones HDL-2y HDL-3).

Determinación de LDL-coIesterol Para la determinación del colesterol transportado por la LDL pueden utilizarse métodos directos o indirectos. Los primeros se basan en la medida del colesterol en la fracción de densidad > 1,006 kg/1 obtenida por ultracentrifugación, técnica no disponible en la mayoría de los laboratorios. Por ello, a pesar de sus limitaciones, el valor del colesterol-LDL se obtiene indirectamente mediante un cálculo a partir del colesterol total, HDL, y de los triglicéridos. La más empleada en la fórmula de Friedewald, cuya expresión matemática es la siguiente: LDL-Colesterol = Colesterol total - HDL - Triglicéridos/5 donde el cociente triglicéridos/5 representa aproximadamente el contenido de VLDL de la muestra. Esta aproximación es válida siempre que los triglicéridos sean inferiores 400 mg/dl.

Determinación de apoproteínas En las dislipemias, los niveles y la distribución anormal de los diversos lípidos, colesterol, triglicéridos y fosfolípidos se asocian a menudo con alteraciones de las apoproteínas, que son los componentes estructurales y de transporte de los lípidos en las lipoproteínas. Diversos estudios indican que las apoproteínas son los mejores mar-

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

cadores de los trastornos del metabolismo lipídico, sobre todo por su valor pronóstico del riesgo cardiovascular, incluso en presencia de concentraciones normales de lípidos. La apo B es la principal proteína estructural hallada en las lipoproteínas aterogénicas VLDL y LDL. Las mediciones de la apo A-I, principal componente proteico asociado al HDL, parecen más prometedoras que las mediciones del colesterol-HDL. De todos modos la determinación de dichas apoproteínas es siempre de gran ayuda en la valoración global del metabolismo de los lípidos. Los métodos más empleados en la determinación de apoproteínas son: Métodos fisicoquímicas La separación de las apoproteínas se efectúa por cromatografía en columna de filtración, intercambio iónico, afinidad, etc, o por métodos electroforéticos en poliacrilamida, SDS- poliacrilamida, isoelectroenfoque, con posterior cuantifícación densitométrica. Estos métodos son complicados y caros.

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Métodos inmunológicos La mayor parte de los métodos existentes en el mercado para la determinación cuantitativa de apoproteínas utilizan técnicas inmunológicas, tales como la inmunodifusión radial, inmunoelectroforesis, inmunoturbidimetría, nefelometría, radioinmunoanálisis y el enzimoinmunoensayo. La inmunodifusión radial (técnica de Mancini) es un método preciso y de fácil realización, pero que necesita un tiempo de difusión de 48 horas, y para moléculas grandes tales como la apo B de 3-5 días. La inmunoelectroforesis (técnica de Laurell) es un método útil para medir grandes moléculas, pero presenta problemas de estandarización. El radioinmunoensayo y enzimoinmunoanálisis necesita antígenos purificados marcados y anticuerpos de alta especificidad, que eviten las reacciones cruzadas con otras sustancias proteicas. Ambos métodos han dado buenos resultados en la determinación de apo A-I, apo A-II, apo B, Apo C y apo E.

5 FUNCIÓN RENAL

INTRODUCCIÓN Los ríñones realizan dos importantes funciones: excretan productos de desecho del metabolismo y son los órganos fundamentales en la regulación del volumen y composición de los líquidos corporales. Las funciones de los ríñones son múltiples, pudiéndose clasificar en tres tipos: excreción de los productos nitrogenados, producidos en el metabolismo proteico, como la urea, el ácido úrico, el amoníaco y la creatinina; mantenimiento del equilibrio del medio interno, actuando sobre el equilibrio hídrico e iónico; y diversas acciones metabólicas y endocrinas. La filtración glomerular es un proceso pasivo por el que las proteínas y otros componentes del plasma, unidos a ellas, son filtrados en pequeñas cantidades por el glomérulo, siendo reabsorbida prácticamente la totalidad de la proteína filtrada. Los componentes difusibles del plasma, como el sodio, potasio y calcio ionizado están presentes en el filtrado glomerular en concentraciones casi idénticas a las del líquido extracelular. Los cambios en la sangre que llega a los glomérulos o la reducción de la permeabilidad de su membrana afectan al volumen, pero no a la composición del filtrado; el aumento de la permeabilidad del glomérulo puede conducir a una proteinuria. El filtrado glomerular puede modificarse por la excreción activa o reabsorción pasiva de las células tubulares (función tubular). La glucosa y los aminoácidos son normalmente reabsorbidos casi por completo por el túbulo proximal renal, pudiendo ser utilizados de nuevo en el metabolismo general. Si el umbral de

reabsorción es sobrepasado, al aumentar la concentración de glucosa en el filtrado glomerular (180 mg/dl, aproximadamente), se presentará glucosuria. El fósforo es también reabsorbido por un mecanismo activo en el túbulo proximal, pero su reabsorción raramente es completa, ya que se encuentra influenciada por la hormona paratiroidea. El calcio y magnesio contribuyen a mantener el equilibrio iónico. Los niveles plasmáticos de calcio están regulados por el túbulo renal, junto con el intestino y el esqueleto. Su homeostasis depende de los niveles de hormona paratiroidea (PTH). La PTH incrementa la reabsorción tubular del calcio y desciende la reabsorción de fósforo en el túbulo proximal. Cuando aumenta la demanda de calcio se intensifica la reabsorción del calcio de la orina primaria en el túbulo contorneado proximal. El sodio puede ser reabsorbido por tres mecanismos: reabsorción isosmótica, intercambio con hidrogeniones e intercambio con potasio. Más del 99 por 100 del sodio filtrado se reabsorbe de forma activa por los túbulos renales. El 65 por 100 del sodio puede reabsorberse en el túbulo contorneado proximal, el resto se reabsorbe principalmente en la asa de Henle y en otros lugares del aparato tubular. El sodio entra en la célula tubular por difusión, por intercambio con otras sustancias como los hidrogeniones que son activamente excretados hacia la luz tubular. A nivel del túbulo colector el transporte de sodio está muy influido por la actividad de la hormona mineralocorticoide aldosterona. Esta hormona aumenta la reabsorción de sodio y la secreción de potasio e 79

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

iones hidrógeno, por aumento de la actividad del sistema Na-K-ATPasa. La mayor parte del cloro es reabsorbido por un mecanismo pasivo en el túbulo proximal, a lo largo de un gradiente electroquímico creado por la reabsorción de sodio. El potasio es fundamental en el mantenimiento del equilibrio iónico celular. Puede reabsorberse de forma activa o por intercambio con ion sodio. En casos de escaso aporte de potasio o de pérdidas excesivas (vómitos, abuso de diuréticos, etc.), aumenta la reabsorción de potasio de la orina primaría en el túbulo contorneado proximal. El metabolismo humano produce un exceso de hidrogeniones que deben ser eliminados de la economía. Estos iones hidrógeno son excretados a través del túbulo e intercambio con el sodio. El bicarbonato contribuye decisivamente en el mantenimiento del pH del medio interno. El organismo humano tiende al ahorro de iones bicarbonato, de gran utilidad en la neutralización de los protones de la sangre. El bicarbonato es reabsorbido del filtrado glomerular, aunque las células tubulares son impermeables al mismo. La reabsorción se realiza preferentemente en el túbulo contorneado proximal. Esta reabsorción depende de la concentración plasmática de bicarbonato. El bicarbonato es convertido en CO, cuando hay hidrogeniones en la orina y este CO2 difunde pasivamente hacia el interior de la célula tubular en donde es reconvertido a bicarbonato, en presencia de la anhidrasa carbónica, y devuelto a la circulación sanguínea. La urea es la forma principal de eliminación de los productos nitrogenados resultantes del metabolismo proteico del ser humano. Con el agua otros solutos como la urea difunden pasivamente, aunque de manera parcial, ya que la membrana tubular no es completamente permeable, y por ello al final del túbulo proximal sólo un 50 por 100 de la urea ha sido reabsorbida. La urea en orina puede alcanzar concentraciones muy superiores a las plasmáticas. Cuando disminuye el flujo renal, la urea se acumula en sangre y se produce la uremia. La creatinina es un producto final del catabolismo de las proteínas. Pasa completamente al filtrado glomerular, no siendo posteriormente reabsorbida, sino secretada por el túbulo renal en pequeñas cantidades. Cuando disminuye la filtración glomerular, esta secreción tubular puede ser

importante, aumentando la cantidad total de creatinina excretada. El amoníaco (NH,) es generado en las células tubulares por desaminación del aminoácido glutamina. La membrana celular es permeable al amoníaco que pasa libremente a la luz del túbulo, donde se ioniza, captando un protón, y se convierte en ion amonio (NH4+), eliminándose posteriormente en la orina como sulfato amónico. El agua es siempre reabsorbida pasivamente a lo largo de un gradiente osmótico, siendo variable la permeabilidad de los diferentes segmentos de la nefrona. No obstante es preciso que haya un transporte activo de solutos para producir este gradiente. En la reabsorción están implicados dos procesos: reabsorción isosmótica de agua en el túbulo proximal y reabsorción diferencia] de agua y solutos en el asa de Henle, túbulo distal y túbulos colectores. De la orina primaria se reabsorbe el 70-85 por 100 del agua a nivel del túbulo contorneado proximal; el resto se reabsorbe, si es preciso, en el túbulo colector.

LOS SÍNDROMES NEFROLÓOGICOS La mayoría de los enfermos renales pueden ser incluidos en alguno de los principales síndromes nefrológicos que aparecen en la Tabla 5.1. Estos síndromes se establecen de acuerdo con una serie de datos que les son propios y característicos. Hay cinco de ellos que se definen muy fácilmente: 1. Síndrome nefrítico. Viene definido por la combinación de hematuria renal con alguna evidencia de insuficiencia renal, como oliguria, edemas, azotemia y/o hipertensión arterial.

Tabla 5.1. Principales síndromes nefrológicos

FUNCIÓN RENAL

2. Síndrome nefrótico. Debe existir proteinuria superior a 3,5 g/24 horas en el adulto, con o sin edema, hipoalbuminemia, hiperlipemia e hipercoagulabilidad sanguínea. 3. Infección del tracto urinario. Cuando se comprueba la existencia de al menos 100.000 u.f.c/ml en el urocultivo convencional. 4. Insuficiencia renal. Se caracteriza por una disminución de la filtración glomerular, que puede ser aguda, cuando se produce en el curso de días o pocas semanas, de carácter temporal y reversible, o crónica cuando se instaura en el curso de meses o años y suele ser irreversible. 5. Litiasis renal. Se demuestra la existencia de cálculos que pueden ser expulsados espontáneamente, extraídos en una intervención quirúrgica o por examen radiológico.

INVESTIGACIÓN DE LA FUNCIÓN RENAL Los análisis de laboratorio de la función renal, junto con los exámenes radiológicos, la biopsia renal y otras exploraciones diversas como la citoscopia, constituyen la denominada evaluación paraclínica del enfermo renal. En la Tabla 5.2 se enumeran las principales pruebas analíticas relacionadas con la función renal. Generalizando se puede decir que el riñón funciona con normalidad cuando el índice de filtración glomerular es normal, la proteinuria es inferior a 200 mg/24 hoTabla 5.2. Evaluación paraclínica del enfermo renal: Pruebas de laboratorio

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ras y en el sedimento urinario no hay más elementos formes que los que aparecen habitualmente en una persona sana.

Determinación de la urea La urea es el principal producto de desecho del metabolismo de las proteínas, representando la forma mayoritaria de eliminación de nitrógeno. La urea es un compuesto relativamente inocuo para el organismo comparado con el amonio y es muy soluble en agua. Esta gran solubilidad permite que se filtre totalmente a nivel del glomérulo renal y que se difunda homogéneamente por todo el organismo. La urea se sintetiza mayoritariamente en el tejido hepático, por un mecanismo cíclico llamado ciclo de la urea, donde intervienen los aminoácidos ornitina y arginina. Esta síntesis tiene lugar a partir del amonio generado en el catabolismo proteico y de la acción de las bacterias intestinales sobre las proteínas de la dieta, al ser retirado de la circulación portal por el hígado. Esta separación es necesaria para impedir la acumulación de amoníaco libre en la sangre, el cual es sumamente tóxico, especialmente para el sistema nervioso central. El contenido de urea se puede expresar bien como concentración de urea o como concentración de nitrógeno ureico (BUN). Para convertir un valor de BUN a su equivalente en urea, es necesario multiplicarlo por 2,14, factor resultante de la relación de pesos moleculares de la urea y del nitrógeno que contiene. La urea se elimina por el riñón por un mecanismo pasivo de filtración a nivel glomerular. Dada la gran solubilidad de la urea esta filtración es importante, siendo iguales las concentraciones de urea en el filtrado glomerular y en el plasma. Sin embargo, no toda la urea filtrada a nivel glomerular es eliminada con la orina: tan solo de un 30 a un 60 por 100 es eliminada, siendo el resto reabsorbido a nivel tubular. Esta reabsorción tubular no es constante sino que depende del flujo de orina. Cuando la diuresis es de 2 ml/min o superior sólo se reabsorbe de un 30 a un 40 por 100 de la urea; en cambio, cuando es de 1 ml/min o inferior (a niveles extremos de insuficiencia renal), el efecto osmótico de la urea a nivel de las nefronas todavía funcionantes va a impedir esta

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 5.3. Índices orientativos en la azoemia aguda

FENa: Excreción fraccionada de sodio FENa =

Sodio en orina ⋅ Creatinina en plasma ⋅ 100 Sodio en plasma ⋅ Creatinina en orina

reabsorción tubular, con lo que en estos casos el aclaramiento de urea será semejante a la filtración glomerular; de hecho la reabsorción de urea puede llegar al 60 por 100. Los niveles plasmáticos de urea dependen principalmente de cuatro factores: la dieta, el metabolismo proteico, la función renal y la función hepática, órgano en el que tiene lugar, fundamentalmente, la síntesis de urea. El término de azoemia es aplicado a cualquier aumento significativo de la concentración plasmática de compuestos nitrogenados no proteicos, principalmente urea y creatinina. Tradicionalmente la azoemia se clasifica como prerrenal, intrarrenal o renal y postrenal. La azoemia prerrenal es consecuencia de una perfusión inadecuada de los ríñones, es decir, una disminución de la filtración glomerular, pero con una función renal normal en todos los demás aspectos. Aparece en patologías diversas como deshidratación, shock, disminución del volumen sanguíneo e insuficiencia cardiaca descompensada. Sin embargo, es en la hemorragia gastrointestinal aguda donde se detectan los mayores incrementos de la urea plasmática, en la cual se suman dos efectos: por una parte el incremento de la absorción de aminoácidos procedentes de la digestión de las proteínas de la sangre, y por otra la insuficiencia renal funcional producida por el descenso de la volemia. También aparece azoemia prerrenal en situaciones de incremento del catabolismo de las proteínas, como ocurre en los casos de infecciones, estrés y quemaduras. El ejercicio físico sólo afecta a los niveles de urea, cuando las proteínas son movilizadas como aporte calórico. En la azoemia intrarrenal o renal se produce

una disminución de la filtración glomerular, y por tanto una retención de urea como consecuencia de un proceso renal agudo o crónico. En este grupo se encuentran todos los procesos que cursan con fracaso renal agudo o crónico. La relación urea en orina/urea en plasma es un índice que permite separar la azoemia prerrenal de la renal. En la Tabla 5.3 aparecen los principales parámetros bioquímicos de interés práctico en la clasificación del tipo de azoemia. La azoemia postrenal es secundaria a una obstrucción ureteral o uretral, de forma que se reabsorbe urea en la circulación. La obstrucción ureteral puede producirse por cálculos, coágulos o neoformaciones, mientras que la obstrucción uretral suele ser secundaria a una hipertrofia prostática o a tumores de la vejiga urinaria o prostáticos. Los métodos utilizados para la determinación de la urea pueden clasificarse en dos grandes grupos: métodos directos basados en la reacción de condensación de Fearon, según la cual la urea se condensa con la diacetilmonoxima, para dar un compuesto coloreado; y métodos indirectos basados en la determinación del amonio liberado por acción de la ureasa sobre la urea. Actualmente sólo presentan interés los métodos enzimáticos basados en la acción catalítica de la enzima ureasa. La urea es hidrolizada por la ureasa, liberando anhídrido carbónico y amoniaco según la reacción: Ureasa

Urea + H2O

CO, + 2 NH,

La urea se cuantifica a partir del amonio liberado, que puede ser medido con varios reactivos.

FUNCIÓN RENAL

La reacción de Berthelot es la más utilizada; en ella el amonio reacciona con el hipoclorito dando cloramina que en presencia de fenol y catalizado por el nitroprusiato produce un derivado indofenólico de color azul en medio alcalino, cuya intensidad es proporcional a la cantidad de urea. Existe un método enzimático cinético de medición de la urea que utiliza las enzimas ureasa y glutamato deshidrogenasa. El amonio liberado es convertido en glutamato por acción de la glutamato deshidrogenasa, en presencia de NADH y alfacetoglutarato, según la reacción:

La concentración de urea se determina midiendo la velocidad de desaparición del NADH a 340 ó 365 nm. Es posible la medición electroquímica de la urea por medio de la cuantificación del cambio de conductividad producido por la generación de amonio y bicarbonato tras la hidrólisis enzimática de la urea. También es posible la utilización de electrodos específicos para el amonio, empleando un soporte que contiene la enzima ureasa inmovilizada y sobre el que se hace pasar la muestra. Aunque en principio es indiferente la utilización de suero o plasma, hay que tener en cuenta que la enzima ureasa es inhibida por los fluoruros, por lo cual no debe utilizarse este tipo de anticoagulante para la determinación de la urea por métodos enzimáticos.

Determinación de la creatinina El mejor parámetro bioquímico sanguíneo de la función renal es la creatinina. En principio, cuanto mayor es el descenso de la función renal, tanto más elevado es el valor de la creatinina sérica. Los aminoácidos glicina, arginina y metionina forman en el hígado la creatina, que por fosforilación da la fosfocreatina, que circula por la sangre hacia el músculo y cerebro, y solamente en cantidades trazas se elimina por la orina. La fosfocreatina acumulada en el músculo es un deposito de energía y con la pérdida del fósforo se convierte en creatina, la cual por deshidratación pasa a creatinina. La creatinina es, por tanto, el

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anhídrido de la creatina, la cual una vez que pasa a sangre no vuelve a ser utilizada y se excreta de forma constante por la orina. La creatina, en cambio, vuelve a ser reabsorbida por los túbulos, lo que explica que sólo aparezcan trazas de este metabolito en la orina. La creatinina se forma endógenamente en el metabolismo muscular, existiendo una relación directa con la masa muscular. Fundamentalmente la creatinina es filtrada por los glomérulos, no se reabsorbe en circunstancias normales, y sólo en una mínima proporción se secreta a nivel tubular, aumentando dicha secreción con el incremento de la concentración sérica de creatinina en la insuficiencia renal progresiva. Puede haber reabsorción tubular de creatinina en pacientes con insuficiencia cardíaca grave. A diferencia de la uremia, la concentración plasmática de creatinina es prácticamente constante en un mismo sujeto e independiente del contenido proteico de la dieta y dependiente tan sólo de su función renal. Por todo ello, como medida de filtración glomerular, la determinación de creatinina es muy superior a la de la urea. Es decir, la medición de los niveles de creatinina sérica es clínicamente más específica como índice de la función renal que la determinación de urea; sin embargo, esta última es más sensible. Por tanto, si utilizamos ambas determinaciones como pruebas de screening de la función renal, la determinación de la urea produciría más falsos positivos, mientras que la determinación de la creatinina nos daría más falsos negativos; de hecho la función renal puede estar claramente restringida a pesar de los valores normales de la creatinemia. En principio se recomienda la valoración conjunta de ambas determinaciones, así como la relación entre ambas, expresada por el cociente de los valores plasmáticos de urea/creatinina, que normalmente se sitúa alrededor de 40. Valores superiores se observan en situaciones de hipercatabolismo o cuando hay un enlentecimiento del flujo de orina tubular (que permite una mayor reabsorción de urea), como cuando hay una disminución de la perfusión renal o en la obstrucción urinaria parcial bilateral. Un nivel de creatinina próximo al límite superior de la normalidad indica únicamente que el paciente debe tener aún un filtrado glomerular y un rendimiento renal de por lo menos el 50 por 100 del normal. Aunque los valores

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

plasmáticos de urea y creatinina sean normales no se puede descartar la existencia de nefropatía, de hecho puede haber hasta un 50-60 por 100 de nefronas no funcionantes sin que por ello se alteren los niveles de urea y creatinina. Por tanto estas determinaciones bioquímicas presentan un valor limitado por su escasa sensibilidad diagnóstica. En este aspecto ambas pruebas son superadas por un test de funcionalidad renal, el aclaramiento de creatinina. Las técnicas analíticas de determinación de la creatinina se resumen en el método colorimétrico de Jaffé y en el método enzimático de la creatininasa. En la reacción de Jaffé, el ácido pícrico en medio alcalino forma con la creatinina un tautómero de picrato de creatinina de color naranja rojizo brillante que se mide a 500 nm. El método enzimático se basa en la utilización de la enzima creatininasa (creatinina-amidohidrolasa), que hidroliza la molécula de creatinina según la reacción:

pero sin alteraciones clínicas importantes. En esta situación, la única forma de conocer el grado de afectación renal, su gravedad y su ritmo de progresión, es la determinación del IFG. El conocimiento de su valor nos servirá para conocer el grado de funcionalidad renal, y en función de ella podremos regular la dosificación de determinados fármacos que, por sus características farmacocinéticas, sean eliminados del organismo principalmente por vía renal. El IFG se define como el volumen de líquido ultrafiltrado por todos los glomérulos en la unidad de tiempo. Para medir este índice puede utilizarse la técnica del aclaramiento de la inulina. La inulina es un polisacárido de la fructosa que presenta una serie de características especiales que la hacen muy adecuada para medir su aclaramiento: una vez administrada por vía intravenosa, su concentración permanece estable en el plasma; se filtra libremente en el glomérulo; a su paso por el túbulo, ni se reabsorbe ni se secreta. En definitiva la farmacocinética del polisacárido queda resumida con la siguiente expresión: Inulina filtrada = Inulina excretada

La disminución de absorbancia a 340 nm es directamente proporcional al nivel de creatinina de la muestra.

Determinación del índice de filtración glomerular Se puede decir que la determinación del índice de filtración glomerular (IFG) es la mejor prueba para conocer la masa renal funcionante. Es preciso tener siempre presente que cuando hay enfermedad renal puede suceder: que sólo se altere una de las funciones renales, tal como sucede en la diabetes insípida nefrogénica; que se afecten todas, como en la insuficiencia renal terminal; que exista una nefropatía en un determinado grado de evolución, con una pérdida funcional de un determinado número de nefronas,

Es decir, como la inulina es libremente filtrada por el glomérulo y no se reabsorbe ni se secreta por el túbulo, la cantidad filtrada por minuto (aclarada del plasma por minuto) debe ser igual a la cantidad eliminada por la orina por minuto. La cantidad filtrada por minuto se calcula multiplicando la filtración glomerular (IFG en ml/min) por la concentración en el filtrado o, lo que es igual, porque la inulina es filtrada libremente en el plasma (Pi). La cantidad eliminada por la orina por minuto es igual al producto de la diuresis (Vu en ml/min) por la concentración en orina (U). Inulina filtrada = IFG • Pi Inulina excretada = Vu • Ui Aplicando la igualdad, obtenemos: IFG • Pi = • U i. De esta fórmula la única variable que no conocemos es el IFG: = Vu

IFG =

Vu ⋅ U i Pi

FUNCIÓN RENAL

En la práctica clínica se utiliza habitualmente el aclaramiento de creatinina endógena, el cual nos permite acercarnos al valor real del IFG. Sin embargo, este procedimiento es sólo aproximado ya que aunque la concentración plasmática de la creatinina permanece prácticamente estable en cualquier momento del día (su producción y eliminación son bastante fijas y equilibradas), puede secretarse alguna cantidad por el túbulo (hasta un 20 por 100 del total excretado). Puede obtenerse así el aclaramiento de creatinina endógena. Los valores normales en el varón están comprendidos entre 97 y 140 ml/min/1.73 m2 de superficie corporal y en la mujer entre 85 y 125. Para el cálculo del aclaramiento de creatinina es preciso conocer el volumen de orina excretado en un tiempo determinado, generalmente 24 horas, así como las concentraciones séricas y urinarias de creatinina. Como la concentración de la creatinina en la sangre es constante durante cortos espacios de tiempo, puede efectuarse la extracción sanguínea para la determinación de la creatinina en suero tanto al principio como durante o al final del periodo de recogida de la orina. Antes del comienzo del periodo de recogida de orina, el paciente debe vaciar completamente la vejiga. La última porción de orina del día se recoge al final del periodo de recogida de orina. Es necesaria una suficiente administración de líquido, ya que de lo contrario podrían obtenerse valores demasiado bajos de aclaramiento. Sin embargo, la fuente de error más frecuente en esta prueba es el error de recogida de orina, si la vejiga no se vacía suficientemente. Este error es más evidente en periodos cortos de recogida de orina de 24 horas. Si la vejiga no se vacía por completo, el volumen de orina que se mide es demasiado pequeño, lo cual puede producir un aclaramiento de creatinina falsamente disminuido y hacer suponer erróneamente un trastorno de la función renal. Podemos descubrir este error si tenemos en cuenta que cada persona excreta en un periodo de 24 horas una cantidad más o menos constante de creatinina, la cual está relacionada con su masa muscular; 20-25 mg/kg de peso en varones y 15-20 mg/kg de peso en mujeres. Estos valores son válidos hasta los 60 años, después estos valores descienden hasta un 50 por 100 por disminución de la masa muscular.

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La velocidad de aclaramiento de creatinina es, aproximadamente proporcional al tamaño del riñón y al área de superficie del cuerpo del individuo. Por ello es conveniente efectuar siempre una corrección por las desviaciones de la superficie media del adulto. Esto se consigue multiplicando por el factor 1,73/S, siendo S la superficie corporal del paciente y 1,73 la superficie media del cuerpo humano. La expresión más utilizada para el cálculo de aclaramiento de creatinina en un periodo de recogida de 24 horas es la siguiente:

Ucr: concentración de creatinina en orina de 24 horas (mg/dl) Vu: volumen de orina en 24 horas (diuresis) (mi) Pcr: concentración plasmática de creatinina (mg/dl) S: índice de superficie corporal (m2) El aclaramiento de creatinina aparece disminuidos en los trastornos de la función renal, disminuyendo en relación a la gravedad del trastorno de la función renal. Se puede establecer una relación matemática entre la concentración plasmática de creatinina y el valor del IFG expresado como aclaramiento de creatinina, según la cual dicha concentración varía inversamente proporcional con el valor del IFG. En la enfermedad renal progresiva una reducción del IFG al 50 por 100 supone una duplicación de los niveles plasmáticos de creatinina, manteniéndose constante la excreción renal de creatinina. Si la función renal se reduce hasta el 25 por 100, la creatinina plasmática aumentará cuatro veces. Generalmente la elevación inicial de la creatinina plasmática sobre sus valores normales representa la pérdida mayor de la función renal. Es decir, una subida aparentemente mínima de la creatinina plasmática desde 1 hasta 2 mg/dl, puede representar un descenso del IFG de 120 a 50 ml/min. En la práctica clínica diaria puede monitorizarse la evolución de la insuficiencia renal determinando periódicamente las cifras de creatinina plasmáticas y el aclaramiento.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Análisis de la osmolaridad plasmática y urinaria

El riñón contribuye de forma fundamental en el mantenimiento del balance entre el agua que se ingiere y la que se excreta, gracias a su capacidad de concentrar y de diluir la orina. Cuando el organismo necesita agua, el riñón la ahorra concentrando los solutos que elimina, y cuando sobra el riñón la excreta, diluyendo los solutos que elimina. De esta forma se mantiene una relación adecuada entre el agua del organismo y los solutos que contiene. Esta relación puede ser cuantificada midiendo la osmolaridad o la densidad. La osmolaridad es una medida del número de partículas de soluto disueltas en una solución. Puede conocerse la osmolaridad en cualquier líquido biológico mediante un osmómetro, que se basa en la depresión del punto de congelación. El osmómetro mide el descenso crioscópico detectando electrónicamente variaciones de temperatura del orden de milésimas de grado. Es posible conocer de forma indirecta la osmolaridad, por medio de fórmulas simples, la más utilizada es:

En ella, la osmolaridad se obtiene a partir del valor de la concentración de sodio, que es el catión extracelular más importante, y la concentración de glucosa en mg/dl. La urea no se toma en consideración porque atraviesa libremente la membrana celular y no participa en la osmolaridad plasmática o extracelular efectiva. Aunque generalmente existe una buena correlación entre ambas mediciones de la osmolaridad, se observan diferencias significativas cuando existen solutos anómalos de bajo peso molecular en una cierta cantidad (como por ejemplo el etanol). La determinación de la osmolaridad plasmática y urinaria está indicada en el estudio de la capacidad de concentración-dilución renal. La determinación periódica de estos parámetros permite el control de determinados procesos como la amenaza de fallo renal agudo por necrosis tubular, trasplantes renales, monitorización de fármacos potencialmente nefrotóxicos, diabetes insípida de origen central o renal, etc. La densidad o peso específico es la relación

entre la masa de una solución y el volumen que ocupa. Por tanto, a diferencia de la osmolaridad que depende de la concentración total de partículas independientemente de su masa, la densidad depende no sólo del número de partículas de soluto sino también de su naturaleza, y por tanto de su masa. Las moléculas de elevado peso molecular, como azúcares, proteínas y contraste radiológico, aumentan mucho más la densidad que la osmolaridad. Este parámetro solamente aporta valores aproximados de significación fisiológica, siendo influenciados por la presencia de concentraciones elevadas de glucosa, proteínas, y materiales radiopacos; de ahí que sea preferible la medición de la osmolaridad, ya que la fisiología de la concentración o dilución se describe mejor en términos de número de partículas de soluto por unidad de disolvente y de osmolaridad. Los hidrómetros son los aparatos empleados para la medida de la densidad. Para medir correctamente la densidad plasmática o urinaria hay que controlar la temperatura. Es necesario corregir la lectura del hidrómetro en relación a los cambios de temperatura, así hay que añadir o sustraer 0,001 por cada variación de 3 °C por arriba o por abajo respectivamente. También es necesario aplicar una corrección para la proteinuria y la glucosuria. Prueba de concentración y dilución de la orina Si la densidad de una muestra de orina tomada al azar es superior o igual a 1,023 no es necesario realizar la prueba. Si encontramos una densidad disminuida, se indica al paciente que no tome líquidos ni alimentos excesivamente hidratados a partir del desayuno. Al día siguiente se desprecia la primera orina de la mañana y se mide la densidad en la siguiente. En condiciones normales, el valor de la densidad es igual o superior a 1,026. Cuando existen contraindicaciones a la restricción hídrica se puede ensayar la prueba de la vasopresina. Esta prueba consiste en examinar la respuesta renal a la administración por vía intramuscular de 5 unidades de vasopresina; en estas condiciones la densidad urinaria debe ser igual o superior a 1,020 en cualquier muestra tomada en las siguientes 24 horas de la administración de la vasopresina. La prueba de la dilución de la orina se realiza

FUNCIÓN RENAL

administrando un litro de agua en un período de 30 minutos y recogiendo la orina en el curso de las tres horas siguientes; el sujeto normal elimina en ese tiempo más del 50 por 100 del volumen ingerido, y la densidad se reduce hasta 1,003 o inferior en alguna de las muestras. Antes de llevar a cabo estas pruebas, el enfermo debe reunir una serie de requisitos, como una ingesta normal de proteínas y libre de sodio, ausencia de glucosuria, y cualquier tratamiento que pueda interferir en el resultado. La prueba de la vasopresina y de dilución de la orina están contraindicada en enfermos con cardiopatías.

Proteinuria El riñón interviene en el mantenimiento de la homeostasis de las proteínas del organismo gracias a que el capilar glomerular presenta una permeabilidad selectiva para las proteínas, actuando como un tamiz que impide casi por completo su eliminación en la orina, y a que las células tubulares captan la mayoría de las proteínas filtradas. Esta selectividad depende principalmente de cuatro factores: a) El tamaño de la molécula proteica. La membrana basal glomerular y membranas de las hendiduras constituyen verdaderos filtros de mayor a menor permeabilidad. Así, moléculas de pequeño tamaño como la inulina (PM:5.200) se filtran por completo. La albúmina (PM:69.000) se filtra sólo en cantidades limitadas. La mioglobina (PM: 17.000) se filtra más que la albúmina pero menos que la inulina. En casos de sobreproducción, como ocurre en las lesiones de los músculos esqueléticos, puede aparecer en la orina en grandes cantidades de mioglobina. b) La carga eléctrica de la molécula. Al pH habitual del plasma, la albúmina se encuentra cargada negativamente, disminuyendo su permeabilidad, debido a la existencia del polianión negativo que recubre los pedicelos de las células epiteliales de los capilares glomerulares y que la repele. Se piensa que en algunas enfermedades existe una alta permeabilidad a la albúmina debido a la pérdida de este polianión, lo que provoca una elevada proteinuria; es el caso de la enfermedad por cambios mínimos. c) La diferencia de gradiente proteico a ambos lados de la pared capilar.

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d) Los cambios en el flujo sanguíneo renal. La proteinuria se define como la excreción urinaria de proteínas, en cantidad superior a los 150 mg/24 horas. Normalmente la cantidad de proteína excretada por la orina es de 40 a 80 mg diarios. Sin embargo, se acepta como valores normales entre 100 y 150 mg diarios. Estas oscilaciones son debidas a variaciones biológicas y a diferencias en los métodos empleados en la determinación de la proteinuria. Las proteínas encontradas normalmente en la orina proceden del plasma (2/3), y el tercio restante, del propio riñón y de las vías urinarias. La albúmina constituye el 40 por 100 de este grupo; el resto son globulinas, residuos de moléculas de inmunoglobulinas, sobre todo cadenas ligeras, y otras proteínas. De las proteínas de origen renal, la principal es la mucoproteina de TammHorsfall o uromucoide, procedente de la secreción tubular de la rama ascendente del asa de Henle y de las células del túbulo distal. Esta mucoproteina de alto peso molecular puede precipitar en la mitad distal de la nefrona en condiciones de pH ácido y alta concentración de electrólitos, como sucede en el túbulo distal.

Tipos de proteinuria La proteinuria puede ser de dos tipos: aislada y permanente. 1. La proteinuria aislada es aquella que se presenta sin manifestaciones clínicas ni alteraciones en el sedimento urinario. Dentro de este grupo se encuentran la proteinuria transitoria, intermitente y ortostática. a) La proteinuria transitoria, como su nombre indica, ocurre como un fenómeno con carácter temporal. Aparece ocasionalmente en los niños y adultos jóvenes. Presenta generalmente un curso benigno y un carácter funcional, nunca supera los 150 mg/24 horas. b) La proteinuria intermitente presenta una alta prevalencia en la población general, apareciendo en el 50 por 100 de las muestras de orina tomadas al azar. Esta proteinuria desaparece al cabo de 5-10 años. c) La proteinuria ortostática o postural es aquella que aparece cuando el paciente se encuentra en posición erecta y desaparece en el clinostátismo. Es frecuente en niños, adolescentes y

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

jóvenes adultos, y suele desaparecer antes de los 20 años. Tiene carácter benigno y parece deberse a una situación de hiperlordosis fisiológica, que provoca una cierta dificultad en el drenaje venoso renal y aumento de la presión intravascular renal. 2. La proteinuria permanente, aunque sea discreta, es siempre patológica, y debe ser motivo de preocupación. Su significado varía según los casos, pero es probablemente el indicador más importante de enfermedad renal. Puede aparecer sola o acompañada con otras alteraciones urinarias asintomáticas (hematuria, leucocituria, cilindruria, etc.). La proteinuria permanente puede ser de varios tipos: a) La proteinuria discreta es la excreción de menos de 1 g/24 horas. Este tipo de proteinuria puede aparecer en la glomerulonefritis crónica, enfermedad poliquística renal, diversas tubulopatías, en la fase de curación de la glomerulonefritis aguda, en el estado inactivo o latente de la glomerulonefritis y en varias patologías de las vías bajas del tracto urinario. b) La proteinuria moderada presenta una excreción urinaria de proteínas que oscila entre 1 y 3,5 g/24 horas. Este tipo de proteinuria aparece en la mayor parte de las enfermedades renales: glomerulonefritis crónica, mieloma múltiple, nefropatía diabética, nefropatía tóxica, preeclampsia y diversos procesos inflamatorios, degenerativos, irritativos o malignos del tracto urinario. c) La proteinuria intensa se caracteriza por la excreción de más de 3,5 g/24 horas; en este caso es siempre sintomática. Es típica del síndrome nefrótico, pero también aparece en casos severos de glomerulonefritis, esclerosis renal, amiloidosis renal y lupus eritematoso diseminado. Desde el punto de vista anatómico y de gran interés clínico se pueden clasificar las proteinurias en dos grandes grupos: proteinurias renales y postrenales. Dentro de las renales se distinguen dos tipos: glomerulares y tubulares (Figura 5.1). 1. La proteinuria glomerular se debe al aumento de la cantidad de proteínas filtradas en el glomérulo. Las fracciones que se encuentran en la orina son las mismas del plasma, pero en distintas proporciones. Dentro de este grupo se encuentran la mayoría de las proteinurias de las nefropatías glomerulares. La proteinuria glomerular puede clasificarse según el concepto de selectividad en proteinurias selectivas y no selectivas.

a) La proteinuria glomerular selectiva está compuesta casi exclusivamente de albúmina, que constituye más del 80 por 100 de la proteinuria, con pequeñas cantidades de globulinas de pequeño peso molecular, sobre todo beta-globulinas. Sólo atraviesan el filtro glomerular las proteínas de bajo peso molecular. Las restantes globulinas de mayor peso molecular no atraviesan la membrana glomerular. Este tipo de proteinuria se observa en el síndrome nefrótico con lesiones glomerulares mínimas, que acostumbra a responder a la administración de corticoides. b) La proteinuria glomerular no selectiva se caracteriza por la pérdida renal de albúmina y grandes cantidades de globulinas de alto peso molecular (gammaglobulinas y alfa-2-macroglobulina). Suelen acompañar a enfermedades renales, sobre todo glomerulares de mala evolución y peor pronóstico. El estudio de la selectividad glomerular de las proteínas presenta interés pronóstico en la sensibilidad del síndrome nefrótico frente al tratamiento con esteroides. En estos casos puede utilizarse el cociente proteinuria/proteinemia; un cociente inferior a 0,1 es indicativo de una proteinuria selectiva y sensibilidad a los esteroides. Los valores superiores a 0,2 indican una proteinuria no selectiva, y los valores entre 0,1 y 0,2 carecen de valor pronóstico. Esta prueba analítica tan simple puede realizarse en cualquier laboratorio y es particularmente importante en la especialidad de pediatría, donde se aplica con mayor reserva la indicación para una biopsia renal. Este cociente sólo puede aplicarse cuando la proteinuria sea superior a 2 g/1, para evitar que la reabsorción tubular influya de forma cuantitativa en el patrón de filtración glomerular. Ante una proteinuria glomerular es interesante el estudio electroforético de las proteínas de la orina, ya que el tamaño de las proteínas separadas electroforéticamente permite extraer múltiples conclusiones sobre los diferentes niveles de lesiones de la nefrona. Cuando existen graves alteraciones de la membrana basal glomerular aparecen en la orina macroproteinas tales como la alfa-2-macroglobulina (PM:900.000), la IgG (PM: 155.000) y la transferrina (PM:90.000), mientras que una albuminuria combinada con la transferrina sugiere lesiones glomerulares leves (diversas formas de glomerulonefritis).

FUNCIÓN RENAL

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Figura 5.1. Representación gráfica de la nefrona. Tipos de proteinurias: glomerular y tubular.

2. La proteinuria tubular está compuesta por proteínas, principalmente globulinas, de bajo peso molecular (globulinas alfa-2 y beta). Es la llamada triple globinuria de Traeger, con pesos moleculares inferior a la albúmina (entre 10.000 y 20.000 daltons). Generalmente la proteinuria es discreta, no sobrepasando los 2 g/24 horas. Se produce en aquellas nefropatías que cursan con lesiones tubulares que impiden la reabsorción de las proteínas de bajo peso molecular filtradas en el glomérulo. Suele aparecer en diversas enfermedades renales, como la pielonefritis aguda, la pielonefritis crónica en actividad, la enfermedad quística medular y en los trastornos tubulares congénitos, como el síndrome de Fanconi. Diversas globulinas son utilizadas como marca-

dores específicos de la función tubular. Entre ellas destacan la alfa-1-microglobulina y la beta2-microglobulina, presentando una buena sensibilidad en la detección de las alteraciones de reabsorción en los túbulos proximales. La proteinuria de Bence-Jones es un caso especial de las alteraciones de la reabsorción tubular de las proteínas de bajo peso molecular asociada al aumento de la producción de una proteína filtrable. Es decir, es una proteinuria de sobreproducción, producida por una síntesis descontrolada de cadenas ligeras monoclónicas de tipo kappa o lambda. Aparece una proteinuria de «rebosamiento» prerrenal con sobrecarga de la capacidad de reabsorción tubular. Las proteínas de Bence Jones tienen la propiedad de precipitar

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

entre 45-55 °C y de redisolverse a temperaturas más altas. Se identifica por inmunoelectroforesis, previa concentración de la orina. Las proteinurias postrenales y de origen parenquimatoso renal están constituidas por moléculas proteicas del riñón o de las vías urinarias, que pasan a la orina. Se encuentra la mucoproteína de Tamm-Horsefall, enzimas de membrana, proteínas celulares, proteínas derivadas de las hemorragias de las vías urinarias, etc. Las infecciones del tracto urinario, la litiasis y la prostatitis son las causas más frecuentes. La eliminación de las proteínas incorporadas a nivel postglomerular varia considerablemente. Su estudio presenta escaso interés desde el punto de vista diagnóstico. ha. proteinuria funcional se debe a situaciones totalmente fisiológicas más que de daño glomerular. Puede ser debida a diferentes causas: de esfuerzo, estrés emocional, hipertensión, secundaria a procesos febriles, o por exposición al frío o al calor. En todas ellas hay un aumento de la actividad simpática, lo que provoca vasoconstricción renal y aumento de la filtración glomerular. Generalmente se comportan como proteinurias selectivas e inferiores a 1 g/24 horas. Tanto el IFG como el sedimento urinario son completamente normales. Métodos de determinación El análisis de la proteinuria puede hacerse de forma semicuantitativa con un amplio número de test de tipo colorimétrico (tiras reactivas), o de forma cuantitativa midiendo la cantidad eliminada en 24 horas. Los test colorimétricos de tiras reactivas se

basan en la propiedad de las proteínas de alterar el color de algunos indicadores ácido-base. Así el azul de bromofenol vira hacia amarillo en soluciones sin proteínas, pero en presencia de proteínas el color vira a verde y después a azul al aumentar la concentración de proteínas. Debido a la elevada afinidad de los indicadores ácido-base para los grupos amino, el método muestra una especial sensibilidad para la albúmina en relación con otras proteínas eliminadas en la orina. Otras proteínas y las mucoproteínas de las vías urinarias sólo producen reacciones positivas a concentraciones mayores. Las tiras reactivas pueden utilizarse en el escrutinio de las proteinurias con un margen de seguridad suficiente cuando se trate de confirmar o no la existencia de una proteinuria. Sin embargo, un resultado negativo no excluye una proteinuria clínicamente importante. Pueden aparecer falsos negativos en las proteinurias tubulares con eliminación masiva de proteínas de bajo peso molecular, en la microalbuminuria del diabético y en la proteinuria de Bence Jones. Los falsos positivos se producen, principalmente, por fármacos que contienen bases de amonio cuaternarias. Actualmente, la determinación cuantitativa de la proteinuria se realiza por turbidimetría o nefelometría. El método se basa en una precipitación con ácido tricloroacético o sulfosalicílico y posterior lectura fotométrica de la turbidez formada, empleando un patrón de albúmina humana. Se debe valorar las pérdidas diarias de proteínas; por ello es más útil la cuantificación de la proteinuria por unidad de tiempo, la cual es independiente de la diuresis. Por tanto se debe conocer, además de la concentración de proteínas en la orina en g/1, el volumen urinario.

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METABOLISMO DEL ÁCIDO ÚRICO

INTRODUCCIÓN El ácido úrico es el producto final del metabolismo de las purinas en el hombre. Los nucleótidos púricos son degradados primero a xantina e hipoxantina como productos intermedios, oxidándose finalmente a ácido úrico por la acción de la enzima xantinoxidasa. La formación del ácido úrico tiene lugar mayoritariamente en el hígado, que al igual que la mucosa intestinal presenta una gran actividad xantinoxidasa. En la mayoría de los animales el ácido úrico formado es degradado por la enzima uricasa. Esta enzima no existe en el hombre, donde el exceso de ácido úrico no puede ser transformado en alantoína, producto de elevada solubilidad, por lo que este exceso reviste un carácter patológico. El carácter patógeno del ácido úrico se debe a la solubilidad relativamente baja en el medio extracelular. De hecho la solubilidad del ácido úrico en el plasma humano es 8,5 mg/dl en las mejores condiciones fisicoquímicas. En este proceso pueden desempeñar un determinado papel decisivo las proteínas plasmáticas, principalmente la albúmina y las alfa-globulinas, proteínas fijadoras del ácido úrico. Al pH normal de la sangre más del 95 por 100 del ácido úrico se halla disociado en forma de urato, ya que la primera constante de disociación del ácido úrico, pK, es aproximadamente de 5,4. El pool de ácido úrico es la cantidad de ácido úrico que existe en el organismo en un momento dado, siendo la uricemia un reflejo directo de la concentración de ácido úrico en el medio extracelular. En personas sanas el pool de ácido úrico viene a suponer unos 1.200 mg, de los cuales

750 mg (62,5 por 100) se transforman diariamente, procediendo 425 mg de fuentes endógenas y los restantes 325 mg de fuentes exógenas, alimentación principalmente. Estos datos indican que diariamente se renuevan de 2/3 a 3/4 partes del pool de ácido úrico. La uricemia es un parámetro que viene condicionado por el balance entre la producción y la eliminación de uratos (Fig. 6.1).

Producción de ácido úrico En el organismo humano, las purinas presentan diversas procedencias: el aporte externo de purinas procede de la alimentación, mientras que la degradación de los ácidos nucleicos y la síntesis de novo constituyen el aporte endógeno de purinas. El aporte de purinas al organismo se realiza fundamentalmente por la ingesta de proteínas de origen animal (carne y vísceras principalmente), aunque también existen una serie de alimentos ricos en purinas como el café, té, cacao y otros. Los ácidos nucleicos liberados en la destrucción celular se reutilizan en parte, degradándose el resto a ácido úrico. La vía de aporte al pool más importante es la purinosíntesis de novo. Los principales compuestos de esta vía metabólica son los nucleótidos monofosfatos (AMP, IMP, XM, y GMP), los cuales se forman por dos mecanismos: la purinosínteis de novo y la reutilización de bases púricas (adenina, hipoxantina, xantina y guanina). El metabolismo de las purinas es muy complejo, el catabolismo de la adenina y guanina finaliza en el 91

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 6.1. Pool de ácido úrico.

ácido úrico, previo paso por hipoxantina y xantina. En esta ruta biosintética es preciso destacar la acción de dos enzimas, la hipoxantina-guaninafosforribosiltransferasa (HPRT) y la fosforribosil pirofosfato sintetasa (PRPPs), cuyas alteraciones, de base genética, se encuentran perfectamente tipificadas como causantes de intensas hiperuricemias. Eliminación de ácido úrico

En cuanto a la eliminación o vía de salida del pool, el 75 por 100 corresponde a la eliminación urinaria y sólo el 25 por 100 a la eliminación extrarrenal, a través de las secreciones biliares, pancreáticas y gastrointestinales. En las heces prácticamente no se detecta ácido úrico ya que es degradado por completo en el intestino grueso por la flora regional del mismo: es la llamada uricolisis bacteriana. Por tanto la eliminación renal del ácido úrico es el mecanismo principal en la regulación de la uricemia. Es lógico, por tanto, que las insuficiencias renales cursen con hiperuricemias de mayor a menor importancia. En sujetos normales la excreción renal de ácido úrico es función directa de la concentración plasmática de uratos. El proceso de eliminación renal del ácido úrico está regulado por cuatro mecanismos: filtración glomerular, reabsorción presecretora del

ácido úrico filtrado, secreción tubular y reabsorción postsecretora del urato secretado que se produce en el túbulo proximal. Se trata por tanto de un proceso complejo, ya que a una filtración glomerular del 100 por 100 sigue una reabsorción tubular del 98 por 100 de lo filtrado en el glomérulo. Posteriormente se producirá una secreción tubular en el túbulo distal y una nueva reabsorción. La excreción renal de ácido úrico en el varón sano alimentado con una dieta libre oscila entre 345 y 510 mg al día. La notable discrepancia que existe entre dicha excreción renal y la renovación del pool (750 mg) se explica por las pérdidas extrarrenales. Resumiendo podemos decir que los cuatro parámetros reguladores de la uricemia se encuentran en un equilibrio dinámico que puede ser descrito por la siguiente ecuación: Uricemia = Absorción + Síntesis - Eliminación - Degradación HIPERURICEMIA

La concentración sérica de ácido úrico está influenciada por un conjunto de factores genéticos y ambientales, lo que explica la gran variabilidad interracial e intercomunitaria de la uricemia. De hecho, aunque la concentración sérica de ácido

METABOLISMO DEL ACIDO ÚRICO

Tabla 6.1. Clasificación de las hiperuricemias

úrico en individuos sanos es una variable continua, su distribución en la población no es de tipo normal o gausiana, con lo cual los límites de la normalidad no deben ser expresados en función de la media y desviación típica. Se debe hablar de hiperuricemias cuando los valores de ácido úrico plasmáticos superen el percentil 95 de una población sana. A efectos prácticos podemos considerar hiperuricémicos a aquellos individuos varones con niveles superiores a 7,0 mg/dl y a 6,5 mg/dl en mujeres. Los niveles de ácido úrico dependen de la edad, sexo y talla del individuo; aumentan desde la infancia a la edad adulta y en un porcentaje superior en el hombre que en la mujer. La hiperuricemia puede ser producida teóricamente por los siguientes mecanismos: • Aumento de la producción de ácido úrico. • Mayor unión del ácido úrico a componentes plasmáticos no difusibles a nivel glomerular. • Mayor ingestión de purinas. • Disminución de las pérdidas extrarrenales de ácido úrico. • Disminución de la excreción renal de ácido úrico. • Disminución de la uricolisis bacteriana intestinal. De todos ellos, en la práctica, sólo presenta interés clínico la producción de hiperuricemias por aumento de producción de ácido úrico y la disminución de la excreción renal del mismo, aislados o combinados. Las hiperuricemias pueden dividirse en primarias y secundarias (Tabla 6.1). La hiperuricemia primaria o intrínseca se caracteriza por alteracio-

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nes del equilibrio entre el aporte de purinas y la eliminación de las mismas. Entre las causas primarias más frecuentes se encuentran las de origen renal, que suponen del 75 al 90 por 100 de los pacientes. Parece ser que esta anomalía es debida a una disminución de la secreción tubular de ácido úrico. Otras causas de hiperuricemia primarias son defectos genéticos que se manifiestan con alteraciones enzimáticas del metabolismo de las purinas (Tabla 6.2). El más grave, afortunadamente muy raro, es el síndrome de Lesch-Nyhan, caracterizado por hiperuricemias en la edad infantil, con movimientos coreoatetósicos, retraso mental y deseo irrefrenable de automutilación. El defecto metabólico es una ausencia total del enzima hipoxantinaguanina fosforribosiltransferasa (HGPRT). Se trata de un grupo de enfermedades hereditarias, ligadas al sexo, con distintos grados de gravedad, en función del déficit de HGPRT. Las hiperuricemias secundarias o extrínsecas son alteraciones del metabolismo del ácido úrico, provocadas por factores exógenos y/o enfermedades (Tabla 6.2). Al igual que las primarias pueden ser debidas a un aumento de la producción de ácido úrico o a un déficit de excreción renal. El exceso de producción de ácido úrico por catabolismo purínico exagerado se produce en los procesos de desintegración nuclear masiva, como ocurre en los desórdenes mieloproliferativos o Tabla 6.2. Hiperuricemias primarias y secundarias

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

linfoproliferativos. En la anemia perniciosa, la hiperuricemia precede a la crisis reticulocitaria. También el consumo masivo de ATP puede acelerar la degradación de nucleótidos purínicos con incremento de sus productos catabólicos. Así, la deficiencia de glucosa-6-fosfatasa, el ejercicio físico intenso, la administración de alcohol, la intolerancia hereditaria a la fructosa y la infusión rápida de fructosa, promueven un consumo intenso de ATP. El aumento del catabolismo del ATP da lugar a un aumento de la síntesis de AMP que puede degradarse por la vía metabólica común de los nucleótidos purínicos. En todos estos casos la hiperuricemia siempre va asociada a la hiperuricuria. Sin embargo, la mayoría de las causas de hiperuricemias secundarias se deben a una disminución de la excreción renal de uratos. Son las hiperuricemias sin uricuria. El ejemplo clásico es la insuficiencia renal. La disminución de la excreción renal también puede ser debida a inhibición farmacológica de la eliminación renal. Así son hiperuricemiantes los salicilatos a bajas dosis, la furosemida, el ácido etacrínico, los diuréticos tiazídicos y la pirazinamida.

HIPOURICEMIAS En el lado opuesto de las alteraciones del metabolismo del ácido úrico se encuentran los procesos que cursan con hipouricemia. Generalmente la uricemia deber ser superior a 2,5 mg/dl, sin embargo se habla de hipouricemia cuando la concentración de uratos es inferior a 2,0 mg/dl. Esta alteración es mucho menos frecuente en la población general que la hiperuricemia. Se produce hipouricemia en el déficit de fosforribosilpirofosfatosintetasa y de purina-nucleósido-fosforilasa, donde el bloqueo de la degradación de nucleótidos purínicos ocasiona un aumento de la eliminación renal de nucleótidos que no pueden ser metabolizados a bases púricas. La xantinuria hereditaria es una enfermedad congénita por déficit de la enzima xantina-oxidasa, que cursa con manifiesta hipouricemia, hipouricuria y eliminación exagerada de hipoxantina y xantina en la orina. Sin embargo la causa más frecuente de hipouricemia es la administración de fármacos que promueven un aumento de la excreción renal de uratos. Son hipouricemiantes los salicilatos a al-

tas dosis, la sulfinpirazona, la fenilbutazona, los cumarínicos y los corticoides.

LA GOTA Bajo el término de gota se reúne un grupo heterogéneo de manifestaciones que tienen como característica común el depósito en los tejidos de cristales de urato monosódico o de ácido úrico procedente del líquido extracelular sobresaturado. La incidencia de la gota ha aumentado con el aumento del nivel de vida y la sobrealimentación. Se calcula que entre el 5 y el 10 por 100 de la población adulta presenta niveles séricos de uratos patológicos. Para el desarrollo de manifestaciones clínicas es muy importante que la cifra de ácido úrico en suero sea superior a 9 mg/dl. Para el diagnóstico de la gota, además de los hallazgos clínicos, juega un papel fundamental la determinación de la concentración sérica de ácido úrico. Así en tan solo un 2 por 100 de los enfermos gotosos falta la hiperuricemia. La gota es un trastorno metabólico condicionado hereditariamente que se favorece con una alimentación rica en calorías, carnes y grasas, consumo de alcohol y escaso ejercicio físico. La gota se manifiesta como una alteración inflamatoria de forma aguda, con intensos dolores que afectan a las articulaciones de la mano, dedos de la mano y del pie así como a las articulaciones de la rodilla y codo. En los estadios avanzados aparecen los típicos depósitos de ácido úrico en las articulaciones, tendones, cartílagos y partes blandas (tofos). Además de la determinación de la concentración de ácido úrico en suero, el examen del líquido articular es fundamental en el diagnóstico de la artritis gotosa aguda. El líquido presenta un carácter marcadamente inflamatorio con abundantes polimorfonucleares y presencia de cristales intra y extracelulares de urato monosódico, fáciles de identificar por su morfología de aguja y fuerte birrefringencia negativa cuando se observan al microscopio de luz polarizada con un compensador rojo de primer orden. Una consecuencia directa de la hiperuricemia y de la resultante hiperuricuria gotosa es la acumulación intrarrenal de cristales de ácido úrico, con la formación de cálculos de urato en la pelvis renal y el uréter. Así, el 80 por 100 de los pacien-

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METABOLISMO DEL ÁCIDO ÚRICO

tes gotosos presentan depósitos de urato en los ríñones, que favorecen la aparición de enfermedades renales. Existen dos tipos de nefropatía asociada a hiperuricemia, la nefropatía urática y la nefropatía por cristales de ácido úrico. La nefropatía urática se caracteriza por el depósito a nivel del tejido intersticial de cristales de urato monosódico monohidratado con la consiguiente reacción inflamatoria que éstos provocan. Con frecuencia estos enfermos fallecen por insuficiencia renal progresiva. En la nefropatía por cristales de ácido úrico, la lesión renal se debe a la presencia de cristales de ácido úrico en los túbulos colectores, pelvis o uréteres con bloqueo del flujo de orina. En estos enfermos es frecuente la formación de cálculos renales de ácido úrico. DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ÚRICO Los métodos de determinación de ácido úrico se basan en el poder reductor del urato, tanto en medio ácido como alcalino. Se puede medir el ácido úrico por métodos químicos o por métodos enzimáticos. Métodos químicos. En medio ácido, el ácido úrico se descompone en aloxano y urea; en medio alcalino la oxidación del urato produce alantoína y peróxido de hidrógeno. La cuantificación se realiza por procedimientos colorimétricos empleando un cromógeno, como el ácido fosfotúnstico, iones férricos o la neocuproína, que se reduce de manera simultánea con la oxidación del urato. Su principal inconveniente era la falta de

especificidad, por la que han quedado relegados a un segundo plano. Métodos enzimáticos. La enzima uricasa aislada de tejidos de mamíferos degrada el ácido úrico en presencia del oxígeno del aire, en alantoína y peróxido de hidrógeno. Las restantes reacciones analíticas parten del peróxido de hidrógeno formado. Ácido úrico

Uricasa

Alantoína + H2O2

En el método de Kageyama, el peróxido de hidrógeno oxida, en presencia de catalasa, el metanol a formaldehído, el cual reacciona con la acetilacetona en presencia de iones amonio, dando un cromógeno amarillo, cuyo máximo de absorción se sitúa a 410 nm. En el método de Haeckel, el peróxido de hidrógeno oxida el etanol a acetaldehído en presencia de la catalasa. El acetaldehído es oxidado a acetato por la enzima aldehído deshidrogenasa, y el NADP pasa a NADPH, que absorbe a 340 nm. En el método de Trinder, el peróxido de hidrógeno reacciona un derivado fenólico clorado o sulfoclorado y 4-aminofenazona, dando una quinonimida roja, cuyo máximo de absorción se encuentra a 500 nm. La determinación de la concentración de ácido úrico se debe realizar únicamente en muestras séricas extraídas por la mañana en condiciones de ayunas. De esta forma evitamos modificaciones circadianas en los niveles de uratos y la interferencia de los sueros turbios por la presencia de triglicéridos exógenos (quilomicrones).

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ENZIMOLOGÍA CLÍNICA

CINÉTICA ENZIMÁTICA Las enzimas son macromoléculas de naturaleza esencialmente proteica y de estructura globular. El análisis por difracción por rayos X describe su estructura tridimensional, poniendo de manifiesto una zona limitada, orientada generalmente en la parte hidrófoba de la molécula: el centro activo, responsable de su actividad bioquímica. Las enzimas se comportan como catalizadores biológicos, aumentando considerablemente la velocidad de las reacciones químicas. En toda reacción química en la que un compuesto A se transforma en B, siendo sus velocidades de transformación v, y v, respectivamente y su constante de equilibrio K

Si esta misma reacción química se realiza en presencia de su enzima específico, el equilibrio de la reacción se alcanzaría con una mayor rapidez, actuando el enzima sobre la velocidad de ejecución del equilibrio pero nunca sobre el equilibrio en sí; es decir, una vez alcanzado el equilibrio las concentraciones de A y B serán las mismas tanto en presencia del enzima como si no. Una molécula enzimática a temperatura ambiente, puede transformar de 10 a 1.000 moléculas de substrato por segundo. La disposición espacial del centro activo, propio de cada enzima, le permitirá el reconocimiento de un solo substrato.

El mecanismo de acción de los enzimas se basa en disminuir la energía de activación de los compuestos reaccionantes de tal forma que con la temperatura corporal es posible para alcanzarla (Fig.7.1). Si partimos de una concentración enzimática constante y estudiamos el comportamiento de la velocidad de la reacción a medida que se incrementa la concentración de substrato, se observa un aumento exponencial de la velocidad ante pequeños incrementos de la concentración de substrato; sin embargo, llega un momento en que por mucho que aumentemos dicha concentración la velocidad de reacción permanece prácticamente constante (Fig. 7.2). La observación de este fenómeno llevó a Michaelis y Menten a formular la teoría del estado estacionario para explicar la cinética de reacción de los enzimas no alostéricos. Esta teoría supone que cuando un substrato (S) se transforma en un producto (P) en presencia de un enzima específico (E), éste se une al substrato formando un complejo enzima-substrato (E-S), que se desdobla en E más P, según la ecuación:

Como se observa en la Figura 7.2, la velocidad máxima de la reacción se alcanzará cuando todo el enzima se encuentre unido al substrato. Del análisis matemático de la curva hiperbólica substrato-actividad se deduce una expresión que define el comportamiento de los enzimas no alostéricos; 97

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 7.1. Diagrama de energía para una reacción química, no catalizada y catalizada. A: Estado inicial. B: Estado final.

V=

Vm ⋅ [S] K m + [S]

Es la ecuación de Michaelis-Menten, donde: Vm = velocidad máxima de reacción Km = constante de Michaelis Km = K2 + K3/K1 La constante de Michaelis es una magnitud característica de cada par enzima-substrato. Es

numéricamente igual a aquella concentración de substrato con la cual la velocidad de reacción (v) es la mitad de la velocidad máxima (Vm). V=

Vm Vm Vm ⋅ [ 2] ; = 2 2 K m + [S]

2 [ S ] = km + [ S ];[ S ] = K m

Figura 7.2. Relación gráfica entre la velocidad de reacción (v) y la concentración de sustrato [S].

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

99

Esta constante tiene una gran importancia práctica:

DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

1. Es independiente de la concentración de enzima 2. Permite el cálculo de la concentración de substrato, que conduce a la velocidad de reacción máxima, Vm. 3. Constituye una medida de la afinidad de la enzima por el substrato. Cuanto mayor es el valor de la Km, menor es la afinidad del enzima por el substrato.

La velocidad de una reacción catalizada por una determinada enzima, es la medida de la llamada actividad enzimática, que puede ser equiparada en la práctica a la cantidad de enzima. La actividad de una enzima se determina por medición de la velocidad de transformación del correspondiente substrato. Esto puede hacerse: a) midiendo la disminución de la concentración del substrato, o b) midiendo el incremento de la concentración del producto de reacción. Cada uno de los dos procedimientos permite, a su vez, otros dos procedimientos de medición: 1. Medida en dos puntos, «reacción a punto final». En ella todos los participantes en la reacción son incubados con el suero conteniendo las enzimas, durante un periodo fijo, al cabo del cual se interrumpe la reacción enzimática, midiéndose, bien la cantidad de substrato no transformado, bien la cantidad de producto formado. 2. Medición continua, «método cinético». La muestra conteniendo las enzimas se incuba con todos los participantes de la reacción, midiéndose, en intervalos de tiempo regulares, la cantidad de substrato no transformado, o la cantidad del producto formado. En este caso la velocidad de reacción se determina con diversas técnicas y según diversos principios (Tabla 7.1). Entre la numerosas técnicas para la determinación de enzimas ocupan un lugar destacado los test basados en el comportamiento espectral de las coenzimas NADH y NADPH.

En la práctica, podemos diferenciar dos situaciones distintas en función de la concentración de substrato (Figura 7.2). 1. Cuando trabajamos con pequeñas concentraciones de substrato ([S] → 0), la ecuación se simplifica, y como el valor de Km es mucho mayor que [S], entonces Km + [S] Km. En estas circunstancias la expresión se reduce a

v=

Vm ⋅[S ] Km

Es decir, a bajas concentraciones de substrato la velocidad de la reacción es directamente proporcional a la concentración de substrato, por tanto el orden de la reacción será uno. Este supuesto se cumple en las reacciones que utilizan las enzimas para el análisis de metabolitos. La utilización de enzimas como reactivo analítico se basa en su especificidad. Así, mediante la reacción de la lactato deshidrogenasa (LDH) se puede determinar el piruvato sérico con gran exactitud. 2. En otras ocasiones la concentración de substrato es muy alta ([S] → ∞ ), y por tanto el valor de Km es despreciable frente a [S]; Km + [S] [S]. Simplificando, la velocidad de reacción se hace prácticamente constante, e igual a la velocidad máxima (v = Vm), por tanto en estas condiciones la velocidad de reacción se hace independiente de la concentración de substrato, es decir, se trataría de una reacción de orden cero. Es el caso del fundamento cinético del análisis de actividades enzimáticas por seguimiento continuo. 3. En medio de estas dos situaciones extremas existe un orden de reacción mixto (0+1).

Factores que influyen en la determinación de la actividad enzimática Temperatura

En general, la temperatura aumenta la velocidad de la reacción química. Del mismo modo, la actividad enzimática aumenta con el incremento de temperatura; sin embargo, llegando a una determinada temperatura aparecen los fenómenos de desnaturalización de la proteína enzimática, y la enzima se inactiva. La temperatura crítica es característica de cada enzima y oscila generalmente entre 50 y 60 °C. Por tanto, la velocidad máxima de las reacciones catalizadas enzimáti-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 7.1. Métodos de determinación de la actividad enzimática

camente, se consiguen algo por debajo de la temperatura crítica de la enzima («óptimo de temperatura»). La temperatura a la cual la desnaturalización llega a ser un factor decisivo, varía de una enzima a otra. Mientras que en la práctica, para la mayoría de las enzimas, la inactivación debida al calor puede despreciarse por debajo de los 30°C y empieza a jugar un papel entre los 35 y 40°C, existen también algunas enzimas que pueden calentarse a 60°C sin pérdida significativa de actividad. Por ello es aconsejable la determinación de actividades enzimáticas por debajo de 30 °C. Es fundamental la correcta termostatización en la determinación de la actividad enzimática, ya que errores de 1°C en el control de la temperatura de reacción pueden ocasionar errores de hasta el 10 por 100 en el cálculo de actividad de algunas enzimas. El control exacto de la temperatura sólo es posible en los sistemas de análisis cerrados.

Tampón y pH El valor del pH con el que la efectividad de la enzima es máxima se denomina «pH óptimo» y depende de diversos factores (tipo de tampón, concentración y tipo de substrato, presencia de activadores e inhibidores, etc.). Para conseguir dicho pH se utilizan diversos sistemas tampones. A la hora de elegir el sistema tampón hay que tener en cuenta dos criterios:

a) La fuerza iónica (derivada de su concentración); el tampón ideal será aquel que nos proporcione máxima capacidad tamponante a la mínima concentración posible. b) Naturaleza química de la sustancia tampón, por posible participación en la reacción. Así, no se debe utilizar tampones fosfato en la determinación de actividad de fosfatasa alcalina.

Efectores (activadores e inhibidores) Para obtener la máxima actividad enzimática en el sistema analítico debemos incluir todos los activadores necesarios del enzima que analizamos. Es bien conocida la necesidad de reactivar la creatinquinasa (CK) mediante la adición de activadores con grupos -SH en los métodos para el análisis de este enzima. La inactivación de la CK en suero se basa en la oxidación de los grupos -SH de su centro activo, que pueden ser reducidos con activadores que presentan grupos -SH libres, como el glutatión reducido o la N-acetilcisteína (NAC). Otras enzimas necesitan iones como activadores: así la amilasa necesita iones Cl, las enzimas que transforman el ATP necesitan generalmente iones Mg++, etc. Generalmente la concentración de inhibidores naturales en los tejidos y en el suero aparentemente no es suficiente para originar efectos significativos in vivo. Sólo en la orina se han detectado inhibidores a concentraciones que inter-

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

fieren en la determinación cuantitativa de ciertas enzimas.

Presencia de cofactores Las coenzimas son sustancias orgánicas de bajo peso molecular que aumentan la actividad del enzima y por tanto la sensibilidad del método analítico. Deben añadirse a los sistemas de reacción en cantidades óptimas para no convertirse en factores limitativos de la reacción. Por ejemplo, la adición de piridoxal fosfato (PLP) a los equipos de determinación de transaminasas (AST o ALT), permite aumentar su actividad, ya que el PLP actúa como grupo prostético de ambas enzimas. Las coenzimas más utilizadas en química clínica son las NADH y NADPH.

Dilución de la muestra La dilución de la muestra (suero, plasma u orina) tiende normalmente a aumentar la actividad enzimática. La dilución de la muestra afecta más a los inhibidores, disminuyendo la concentración de los inhibidores, mientras que por otro lado los posibles activadores, al encontrarse en mayor concentración se ven menos afectados por la dilución.

Concentración de substrato Si se mantienen constantes el resto de las variables, la velocidad de las reacciones enzimáticas aumentará hasta un punto determinado con concentraciones crecientes de substrato (Fig. 7.2). En los test de determinación de la actividad enzimática nos interesa que la velocidad de reacción sea lo más próxima posible a la velocidad máxima (VJ, ya que en este caso la reacción se convierte en orden cero y la velocidad de reacción es independiente de la concentración de substrato y sólo va a depender de la concentración de enzima. Esto se consigue utilizando concentraciones de sustratos mucho mayores que la Km de la enzima1. Por tanto, el valor de la Km es el parámetro de referencia para determinar la con1

Recordemos que en este caso [S] es mucho mayor que Km, y por tanto, podemos despreciar Km frente a [S], con lo cual la velocidad de la reacción se iguala a la velocidad máxima V m.

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centración de substrato idónea en cada test enzimático. En la práctica, se trabaja con velocidades superiores al 90 por 100 de la Km, y por tanto la concentración de substrato que se suele emplear es unas 10 veces la Km del enzima en las condiciones del ensayo.

INTERÉS EN CLÍNICA DE LAS DETERMINACIONES ENZIMÁTICAS En la práctica clínica diaria, el interés de los enzimas se resume en tres puntos: 1. Determinación de la concentración de determinados metabolitos en diversos líquidos biológicos, es decir, el enzima es utilizado como reactivo. En este caso, es condición fundamental que el metabolito a determinar debe ser el substrato del enzima utilizado. Así, por ejemplo, la enzima glucosa oxidasa se utiliza en la determinación de la glucosa. Estos métodos analíticos se han desarrollado en el momento que la industria química ha conseguido aislar las enzimas lo suficientemente purificadas, estables y baratas como para poderlas utilizar como instrumento de trabajo. El mayor interés de la determinación de metabolitos con enzimas reside en la especificidad de los enzimas por esos analitos, con lo que se simplifica la técnica, ya que no es necesario extraer previamente la sustancia a determinar. 2. Determinación de la actividad enzimática en líquidos biológicos. Podemos conocer aproximadamente la concentración de una determinada enzima midiendo su actividad. La medida de la actividad enzimática en los líquidos biológicos es fundamental en el diagnóstico clínico, lo que ha favorecido el enorme desarrollo de la enzimología clínica en los últimos años. 3. Utilización de la enzima como marcador. En este caso nos encontramos frente a otro tipo de análisis enzimático que se denomina enzimoinmunoanálisis (E.I.A.), donde la enzima va unida covalentemente a la molécula de antígeno o anticuerpo. En este caso no existe ninguna relación entre el enzima y el analito, de hecho no interesa que exista especificidad entre el enzima y el metabolito a determinar. Desde que Summer consiguió la cristalización de la ureasa en 1926, la investigación en enzimologia no ha parado de crecer. La primera enzima

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 7.2. Clasificación de las enzimas que aparecen en el plasma sanguíneo según su origen

que se estudió desde el punto de vista clínico fue la lipasa; posteriormente fueron las fosfatasas, pero no fue hasta después de la II guerra mundial cuando empezó el auténtico desarrollo de la enzimología clínica al descubrir Warburg la distinta absorción del par NAD+/NADH y NADP+/NADPH, y su acoplamiento a las reacciones enzimáticas. Paralelamente los avances tecnológicos conseguidos en el campo de la espectrofotometría fueron cruciales. Posteriormente el desarrollo de la automatización ha permitido la obtención de perfiles enzimáticos de forma rápida, precisa y barata mediante la utilización de los autoanalizadores.

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS Las enzimas que normalmente se determinan en los líquidos biológicos se pueden clasificar en tres grupos (Tabla 7.2): 1. Enzimas características del plasma: En este grupo se encuentran todas las enzimas de la cascada de la coagulación, la pseudocolinesterasa, y la lipoproteinlipasa. Son enzimas que se encuentran siempre en el plasma ya que es en este medio donde ejercen su función fisiológica. En general, son sintetizadas por el hígado, y desde el punto de vista clínico nos va a interesar especialmente su disminución.

2. Enzimas de secreción: Son enzimas que se vierten desde la célula al medio exterior por un proceso de secreción. Son enzimas de secreción las amilasas (forma salivar y pancreática), la lipasa y la fosfatasa ácida prostática. Clínicamente nos interesa detectar su incremento sérico, indicativo de una posible alteración de su órgano de secreción, con aumento de su síntesis y secreción celular. 3. Enzimas intracelulares: En función de su especificidad podemos distinguir dos grupos: a) Enzimas inespecíficas, que se encuentran en prácticamente todas las células del organismo; como ejemplo tenemos las enzimas de la glucólisis, que su amplia ubicuidad celular restringe su utilidad clínica. En estos casos la determinación de las isoenzimas aumentan la especificidad. Como ejemplo típico se puede citar las isoenzimas de la LDL. b) Enzimas intracelulares específicas, como la fosfatasa ácida prostática y las enzimas del ciclo de la urea.

ISOENZIMAS Las isoenzimas son distintas formas enzimáticas de un mismo enzima cuyas diferencias vienen condicionadas genéticamente. Por tanto para hablar de verdaderas isoenzimas es necesario que

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

exista una diferencia a nivel de la estructura primaria de la proteína enzimática. Según Henninger, las isoenzimas son diversas formas de manifestación de una enzima. Las isoenzimas se diferencian entre sí por su distribución de carga en la molécula, y por tanto por su distinta velocidad de migración en diversas técnicas electroforéticas y cromatográficas, por su pH óptimo de actividad, termoestabilidad y diferentes constante de Michaelis. El carácter común de todas las isoenzimas es una acción idéntica sobre un sustrato principal, aunque con diferente grado de especificidad. El contenido de isoenzimas de cada una de las células del organismo está determinada genéticamente; por ello, una enzima puede presentar un patrón de isoenzimas cuali y/o cuantitativamente distinto para cada tipo de tejido. La determinación de las distintas isoenzimas permite un reconocimento más profundo y preciso de su tejido de origen que el que sería posible con la determinación exclusiva de la actividad de la enzima sérica total. Actualmente se conoce el patrón isoenzimático de más de 100 enzimas humanas. Destaca, por su importancia clínica, las isoenzimas de la LDH, fosfatasa alcalina, fosfatasa ácida, creatinquinasa y aldolasa. LOCALIZACIÓN DE LAS ENZIMAS A NIVEL CELULAR

Las enzimas se localizan en las células en diferentes estructuras (organelas) o bien se encuentran en el citosol. El conocimiento de la localización celular de las enzimas presenta un gran interés en clínica. Así, la aparición de enzimas mitocondriales (como la GLDH o la ALT) indica una afectación celular mayor que las de las enzimas de distribución exclusivamente citoplasmaticas (ALT). Las enzimas de membrana como la fosfatasa alcalina (PAL), la gammaglutamil transpeptidasa (GGT) y la 5-nucleotidasa (5-NU) se encuentran ancladas con distinta profundidad y solidez en la membrana celular, y son liberadas irregularmente en función del daño. LOCALIZACIÓN DE LAS ENZIMAS ANIVELTISULAR

Las enzimas se distribuyen en los tejidos en función de la naturaleza de las reacciones quími-

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cas que en ellos se producen, condicionando así su órgano-especificidad. Por tanto las enzimas se comportan como marcadores tisulares. Sin embargo, esta órgano-especificidad no es absoluta: LDL y AST (GOT) se encuentran en cantidad comparable en diferentes tejidos (corazón, músculo esquelético e hígado); sin embargo, ALT (GPT) es un buen marcador hepático, así como la CK para el músculo cardiaco y esquelético. La falta de especificidad absoluta puede ser compensada parcialmente con el estudio de las correspondientes isoenzimas, así la fracción LDH 1 es característica del miocardio y la isoenzima CK-MM para el músculo esquelético. Paralelamente a la organoespecificidad, el interés clínico de una determinada enzima va a venir condicionado por el gradiente de concentración tejido-suero, que determina su sensibilidad diagnóstica. Por ejemplo, la CK se comporta como marcador de lesión de la musculatura esquelética con mayor sensibilidad que la AST, ya que su gradiente de concentración es 10 veces mayor. LIBERACIÓN CELULAR DE ENZIMAS

Normalmente se encuentra en el plasma un nivel de enzimas muy constante. La concentración plasmática de enzimas celulares se mantiene mediante la desintegración normal de células, es decir, la destrucción celular fisiológica. La muerte celular no es la única condición para que la célula vierta su contenido enzimático a la sangre. Existen diversos grados de lesión celular, sin necesidad de muerte, que van asociados a la liberación de las enzimas. Cualquier circunstancia que altere la permeabilidad de la membrana celular va a traer como consecuencia la liberación de las enzimas. Para mantener la permeabilidad de la membrana celular se necesita energía, por tanto podemos considerar que la fuga de biomoléculas tiene una razón fundamentalmente energética. Multitud de circunstancias pueden provocar estados hipoenergéticos celulares como invasión de virus, ausencia de glucosa, hipoxia, inhibición de las vías metabólicas, etc. Cuando disminuyen los niveles de ATP intracelulatres se producen estados hipoenergéticos con sufrimiento celular que afecta la permeabilidad de la membrana celular.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

PRINCIPALES ENZIMAS CON INTERÉS CLÍNICO En la investigación de los trastornos cardiacos, hepáticos, pancreáticos, musculares, óseos y tumorales es donde las pruebas enzimáticas se han mostrado más útiles en clínica. Aunque existe una larga lista de enzimas que pueden ser de utilidad en el diagnóstico de una determinada patología, en la práctica sólo se recurre a un reducido grupo de ellas, que son las que prácticamente se encuentran automatizadas en todos los laboratorios de química clínica. En la actualidad la enzimología analítica desempeña un papel fundamental en la práctica clínica diaria; no sólo en el diagnóstico, sino también en el curso y desarrollo clínico de la enfermedad, así como en el control terapéutico. Así, por ejemplo, el control de la evolución de la enfermedad mediante determinaciones seriadas de las enzimas plasmáticas es fundamental en el tratamiento de las hepatitis, en la quimioterapia de las neoplasias y en la detección de las recidivas de un infarto o de otras complicaciones durante la convalescencia de una necrosis aguda de miocardio. Creatinquinasa (CK) Es una enzima que se encuentra exclusivamente en la musculatura estriada, y no aumenta por tanto en la necrosis de otros órganos. Es una fosfotransferasa que cataliza de forma reversible la siguiente reacción ATP + creatina R ADP + fosfocreatina en la que la fosfocreatina se convierte en creatina con producción de adenosintrifosfato. Diferentes tejidos humanos contienen tres formas citosólicas de esta enzima. Estas formas son dímeros de los monómeros M (específicos del tejido muscular) y B (específico del tejido cerebral). Así, se establecen tres combinaciones posibles: CK-MM, CK-MB y CK-BB. En condiciones fisiológicas, los valores séricos de CK medidos por método enzimático oscilan entre 38 y 174 U/l en varones y 96 y 140 U/l en mujeres. Por técnicas electroforéticas, de intercambio

iónico o métodos inmunológicos se pueden diferenciar varias isoenzimas séricas. La CK-MM es la fracción responsable de aproximadamente el 95 por 100 de la actividad CK total sérica. Es un dímero polipeptídico de naturaleza inestable y termolábil en suero, por lo que se recomienda determinar su actividad inmediatamente después de la extracción, o bien, congelar la muestra. Se localiza de forma libre en la zona citosólica del músculo esquelético, principalmente en el espacio intermiofibrilar. Elevaciones moderadas de la CK generalmente son poco valorables. La CK total y la isoenzima MM es la enzima sérica que presenta una mayor sensibilidad en la detección de patología muscular; esta alta sensibilidad viene justificada porque se encuentra en una elevada concentración en el citoplasma muscular. Son frecuentes causas de elevación de CK-MM los procesos inflamatorios musculares (dermatomiositis o polimiositis), traumáticos (contusiones, cirugía, administración de fármacos por vía intramuscular), infecciones víricas o bacterianas, tóxicos (alcohol y heroína), isquémicos (necrosis o embolismo muscular), infiltrativos (sarcoidosis), endocrinológicos (hipotiroidismo), metabólicos (acidosis, hipopotasemia, hipofosforemia) y tumorales (primarios o metástasis musculares). La fracción CK-BB está formada por dos monómeros de la subunidad B (cerebral). Se eleva constantemente en los procesos metabólicos u orgánicos que conllevan un daño cerebral difuso y como consecuencia de una lesión masiva de la barrera hematoencefálica (intervenciones quirúrgicas en el cerebro o graves traumatismos cerebrocraneales). Se ha descrito en pacientes con delirium tremens, en la encefalopatía hepática avanzada y en pacientes graves en situación terminal. También se eleva en situaciones de daño cerebral focal, tumores cerebrales primarios o metastásicos y en procesos metastásicos sistémicos difusos. La isoenzima CK-MB es un dímero formado por los monómeros de la subunidad M (muscular) y otro de la subunidad B (cerebral). Su utilidad como marcador de necrosis miocárdica es bien conocida y su liberación al plasma es un criterio habitualmente empleado en el diagnóstico del infarto agudo de miocardio. En este proceso es fundamental la valoración conjunta de las actividades de la CK total y de su isoenzima MB.

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

En el infarto de miocardio la CK total aumenta a las 6 horas después del acontecimiento agudo, alcanzando el máximo a las 24 horas, y retrocede a los límites normales entre el 4.° y 5.° día generalmente. La fracción MB aumenta también en las primeras horas después del infarto, aunque su máximo incremento puede anticiparse temporalmente algo al de la actividad total de CK. Existe sospecha de infarto de miocardio cuando la CK total es superior a 160 U/l y la actividad de la CK-MB supera un 5 por 100 de la actividad total de la CK. En el suero normal, la CK-MB representa un 2-3 por 100 de la actividad total de la CK. Después del infarto los valores de CK-MB se pueden elevar hasta un 22 por 100. Los niveles séricos de CK y de la fracción MB se emplean para el control del curso y para apreciar el tamaño del área infartada. Las determinaciones seriadas de CK-MB son especialmente útiles para el reconocimiento precoz de un eventual reinfarto. También pueden encontrarse aumentos de la actividad sérica de la CK y del MB en otras lesiones del miocardio (miocarditis, arritmias graves, intervenciones quirúrgicas o heridas del miocardio). Sin embargo, esta isoenzima tampoco es absolutamente específica del tejido miocárdico. Parece ser que la liberación de la CK-MB se relaciona con la presencia de músculo inmaduro o en proceso de regeneración. Se ha detectado su elevación en numerosas situaciones que afectan difusa o focalmente al músculo esquelético, y en relación a procesos de regeneración muscular (miopatías inflamatorias, tóxicas, infecciosas o endocrinológicas, distrofias musculares, miastenia grave y tras ejercicio intenso y poscirugía). Excepcionalmente, los tejidos hepáticos, pulmonar y prostático pueden comportarse como una fuente de liberación de CK-MB.

Amilasa Las amilasas son enzimas que hidrolizan el almidón, glucógeno y otros oligosacáridos y polisacáridos semejantes, dando glucosa y maltosa como productos finales de la hidrólisis. La amilasa se produce predominantemente en las glándulas salivares (isoenzima S o salivar) y en el páncreas exocrino (isoenzima P o pancreática). En condiciones normales, el 65 por 100 de la amilasa plasmática es de tipo S. En la actualidad

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la determinación de la actividad enzimática de la amilasa se basa en métodos cromogénicos que emplean substratos polisacáridos unidos covalentemente a un cromóforo que por la acción de la enzima dan lugar al cromóforo 4-nitrofenol. En la pancreatitis aguda, la hiperamilasemia es a expensas de la isoenzima P y se inicia a las 2- 3 horas del comienzo del cuadro clínico y en las formas leves, sin complicaciones, vuelve a la normalidad en el plazo de 24 horas a 48 horas. Aunque la hiperamilasemia tiene una elevada sensibilidad diagnóstica en las primeras fases de evolución de la pancreatitis aguda, es posible encontrar una amilasemia normal en pacientes con pancreatitis leve tras las primeras 24- 48 horas del inicio del cuadro clínico, especialmente en las de origen etílico, así como en las exacerbaciones de la pancreatitis crónica. Generalmente la hiperamilasemia se aprecia en suero entre la 4.a y la 6.a hora después del comienzo de la crisis de pancreatitis aguda, alcanzando el máximo entre las 20.a y 30.a horas. Sin embargo, en la pancreatits aguda leve, especialmente en la de origen etílico, la amilasemia evoluciona rápidamente y a partir de las 48 horas del inicio del cuadro clínico es frecuente encontrar valores plasmáticos por debajo del límite de referencia. No se ha encontrado una correlación entre la gravedad de la enfermedad y el incremento de la enzima. La persistencia de la hiperamilasemia se interpreta como indicativa de la persistencia de la inflamación o de la presencia de una complicación como el pseudoquiste. Desgraciadamente, los incrementos de la amilasa sérica no son específicos de la pancreatitis aguda. La hiperamilasemia se ha asociado a urgencias abdominales y extraabdominales, con frecuencia clínicamente indistingibles de la pancreatitis aguda (macroamilasemia, parotiditis, cetoacidosis diabética, cirugía abdominal, trombosis mesentérica, ulcus péptico perforado, opiáceos, tumores, etc.). La amilasa es una enzima de bajo peso molecular, y su pequeño tamaño le permiten atravesar con facilidad el filtro renal. A diferencia de la lipasa que es fuertemente reabsorbida en los túbulos renales, la amilasa aparece en cantidades importantes en la orina. En la pancreatitis aguda se halla comúnmente una importante amilasuria, debido a su incremento plasmático y a una disminución de la reabsorción tubular renal. La determinación de la amilasa en orina tiene interés por

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

decaer la hiperamilasuria algo más tarde que la hiperamilasemia, de hecho la hiperamilasuria se retrasa 5 o 6 horas respecto a las variaciones séricas y puede persistir varios días, incluso después de la normalización de la amilasemia. Por otro lado, la determinación de amilasa en orina de 24 horas permite captar aumentos plasmáticos pasajeros. En general, la determinación aislada de la amilasuria no presenta grandes ventajas sobre la efectuada en sangre, por lo que su mayor valor diagnóstico se obtiene cuando se efectúa conjuntamente con las determinaciones plasmáticas. Se encuentra una hiperamilasemia persistente, sin hiperamilasuria, en individuos asintomáticos y sin alteraciones renales, cuyo diagnóstico corresponde generalmente a la macroamilasemia. Esta anomalía se encuentra en el 0,4 por 100 de la población, y su interés diagnóstico radica en la posible confusión si se presenta en pacientes con dolor abdominal agudo. Con el fin de mejorar la especificidad de la determinación de la amilasa total se ha introducido la valoración de la isoenzima P plasmática, de gran utilidad en el diagnóstico de la hiperamilasemia crónica. Lipasa La lipasa pancreática actúa sobre sustratos insolubles emulsionados y requiere un activador, la colipasa, para hidrolizar los triglicéridos en ácidos grasos y diglicéridos o monoglicéridos. El páncreas es el origen de la mayor parte de la lipasa circulante, por lo que su medida presenta un gran interés en el diagnóstico de la pancreatitis aguda; sin embargo, su utilidad ha sido frenada por las numerosas dificultades técnicas de determinación. Clásicamente se utilizaban métodos titrimétricos, que fueron sustituidos por los métodos turbidimétricos y nefelométricos. Últimamente se han ensayado métodos inmunológicos (RIA, ELISA e inmunoaglutinación de látex), que abren una nueva perspectiva en el diagnóstico específico de la pancreatitis aguda. El aumento de la actividad lipásica en plasma es una medida fidedigna para el diagnóstico de una pancreatitis aguda. Aumenta paralelamente a la actividad de la amilasa y este aumento es proporcional a la gravedad de la afección. Este aumento es notable e inmediato y, a menudo, se mantie-

ne constante durante los primeros tres días que siguen a la crisis aguda de la pancreatitis. Por tanto, presenta una duración más prolongada que la hiperamilasemia, y en caso de evolución favorable, la lipasemia se normaliza más tarde que la amilasemia. En las afecciones crónicas del páncreas, la actividad plasmática de la lipasa aumenta de forma más débil, pero a veces es significativa. En el 50 por 100 de los carcinomas de páncreas, la lipasemia se duplica o triplica sin que la amilasemia presente modificaciones significativas; algo similar ocurre en el pseudoquiste pancreático. Tan solo un 10-15 por 100 de los casos de pancreatitis crónica presentan una lipasa significativamente aumentada. Lactatodeshidrogenasa Se trata de una enzima que está presente en numerosos tejidos. Cataliza la reacción de reducción del piruvato por el NADH para formar lactato, situándose en la glucólisis anaeróbica. Piruvato + NADH R lactato + NAD Se eleva inespecíficamente en el plasma cuando se produce destrucción tisular de alguno de los tejidos que la contienen (músculo estriado esquelético o miocárdico, hígado, riñón, hematíes, cerebro y tejidos tumorales). Puesto que la actividad de la enzima en los hematíes es más de 100 veces la del suero, para la determinación de la LDH deben tomarse precauciones especiales contra la hemolisis en la extracción de la sangre y separación del suero. Se determina por métodos enzimáticos, y sus valores normales en suero en nuestro medio son de 230 a 460 U/l. La variedad de trastornos en los que la LDH puede elevarse ha favorecido la investigación de sus isoenzimas para de esta forma mejorar su especificidad. Mediante técnicas electroforéticas se pueden diferenciar cinco isoenzimas diferentes, formadas por la combinación de los monómeros M y H en forma de tetrámeros. La fracción 1 (H4) es termoestable y de más rápida movilidad; corresponde a la actividad alfahidroxibutiratodeshidrogenasa, que presente un origen miocárdico, por lo que es la de mayor interés en el diagnóstico del infarto agudo de miocardio. Se eleva a las 24-36 horas de su inicio.

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

Estudios recientes han puesto de manifiesto que la relación de las actividades catalíticas en suero de la LDH1/LDH total es mejor indicador que la determinación de la CK-MB o LDH1 aislada en el diagnóstico del infarto de miocardio. Además esta relación es valiosa cuando la interpretación de los resultados de la isoenzima CK-MB es conflictiva en pacientes con pequeños o complicados infartos de miocardio. La determinación de la fracción 1 también ha sido empleada como control del curso de la terapéutica con vitamina B12 de la anemia megaloblástica. La fracción 5 (M4) es termolábil y de movilidad más lenta, y corresponde a la fracción hepática. La determinación de la LDH total presenta una escasa sensibilidad en la detección de hepatopatías, así hay pacientes que presentan elevaciones de las transaminasas de hasta 50 veces, a pesar de lo cual la LDH permanece dentro de los límites de la normalidad. Sin embargo, el aumento de la fracción 5, en ausencia de uremia o enfermedad muscular, debe ser interpretado como expresivo de la presencia de lesiones hepatocelulares. Los tejidos neoplásicos producen también un incremento de la LDH con un patrón isoenzimático típico, con aumento de las fracciones lentas (4 y 5) a expensas de las rápidas (1 y 2). En la práctica, la utilidad de la determinación de las isoenzimas de la LDH se reduce a la determinación de la alfa-HBDH como marcador de la fase aguda del infarto agudo de miocardio.

Fosfatasas alcalinas Las fosfatasa son un conjunto de enzimas capaces de hidrolizar los esteres fosfato de la fosforilcolina y diversos fosfolípidos. Si son activas a un pH inferior a 7 se denominan fosfatasa ácidas, y si son activas a un pH superior a 7 se denominan fosfatasas alcalinas. Son enzimas con actividad fosfomonoesterasa que se encuentran en las membranas celulares de numerosos órganos, entre ellos, en el hueso, placenta, intestino, hígado, riñón y en los leucocitos. La sensibilidad de esta enzima por las enfermedades hepáticas es baja, puesto que puede permanecer totalmente normal en multitud de ellas. Sin embargo, los niveles de fosfatasa alcalina aparecen ligeramente elevados en los cuadros de ictericia de origen hepatocelular (hepatitis aguda o crónica, o cirrosis) y moderada

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o intensamente elevados en los cuadros de ictericia obstructiva y de colestasis intrahepática. Por ello su determinación presenta bastante interés pues es un parámetro muy sensible en los procesos infiltrativos y colestásicos del hígado. Un 90 por 100 de los pacientes con patología obstructiva biliar, tanto intra como extrahepática, presentan tasas elevadas de esta enzima. En la mayoría de los pacientes con ictericia obstructiva completa por carcinoma de cabeza de páncreas, los niveles de fosfatas alcalina aparecen aumentados 3-10 veces sus valores normales. Con frecuencia dichos niveles son más bajos en los cuadros de ictericia obstructiva incompleta producidos por cálculos biliares, aunque pueden alcanzar cifras que sugieran una lesión hepatocelular. Los pacientes con colestasis intrahepáticas de tipo hepatocanalicular, o con cirrosis biliar primaria (CBP), presentan niveles de FAL tan elevados o incluso más que los que se observan en pacientes con ictericia obstructiva. En los procesos infiltrativos (linfomas, granulomas) del hígado y en los ocupantes de espacio (metástasis, cánceres primarios, abscesos, quistes) la sensibilidad de esta prueba es aún mayor y puede ser la única alteración apreciable. La especificidad de la fosfatasa alcalina por las enfermedades hepatobiliares es también baja. Tasas elevadas de esta enzima pueden hallarse en sujetos normales (niños en período de crecimiento, embarazadas en el tercer trimestre) o en pacientes con patologías no hepáticas (osteopatía, metaplasia mieloide, infecciones abdominales, tumores). A pesar de su escasa sensibilidad y especificidad, su determinación puede incluirse en la rutina diagnóstica, pues puede detectar algunas enfermedades hepatobiliares que no son reconocibles por otras pruebas analíticas de screening. De hecho, la determinación sistemática de la fosfatasa alcalina ha permitido diagnosticar en fase subclínica un buen número de pacientes con cirrosis biliar primaria (CBP). Sin embargo, una correcta interpretación de un resultado positivo exige la consideración de que la hiperfosfatasemia puede tener su origen en una enfermedad no hepática. Es posible aumentar la especificidad mediante el aislamiento y cuantificación de las diferentes isoenzimas, que puede ayudar a reconocer el órgano donde procede la hiperfosfatasemia. Las fosfatasas alcalinas están codificadas por al menos tres genes diferentes, y en el suero humano se identifican la inespecífica de tejido (hígado, hueso, riñón), la

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intestinal y la placentaria. Las diferentes isoenzimas de la FAL se consideran organoespecíficas; así el gen de la FAL inespecífica se expresa en el hígado, hueso y riñón; el gen de la FAL intestinal se expresa en la mucosa intestinal; y el gen de la FAL placentaria se expresa en la placenta. Sin embargo, cantidades trazas de estas tres isoenzimas parece ser que se producen en la mayoría de los tejidos. La fosfatasa alcalina inespecífica de tejido (FAL) es la principal componente de las fosfatasas séricas y niveles altos de FAL se observan en niños, debido al acelerado crecimiento de los huesos. En las enfermedades hepatobiliares también se han encontrado niveles séricos altos de FAL. Tanto la cirrosis hepática como la cirrosis biliar primaria (CBP) se asocian a niveles elevados de la FAL intestinal, mientras que los pacientes con colestasis de diferente etiología tuvieron niveles normales. Además, en el grupo de pacientes con CBP los niveles séricos de la isoenzima intestinal se relacionan con el estadio clínico de la enfermedad. La isoenzima placentaria (FALP) se produce en la placenta y su nivel sérico aumenta durante el embarazo. Esta isoenzima también se encuentra elevada en el seminoma y se usa como marcador de tal patología. La isoenzima intestinal no se eleva en ninguna de las inflamaciones comunes del intestino (enfermedad de Crohn activa y colitis ulcerosa activa), por lo que su determinación no ofrece ninguna utilidad como herramienta discriminativa para las diferentes enfermedades intestinales inflamatorias.

Fosfatasa ácida La denominación de fosfatasa ácida comprende un conjunto de enzimas ampliamente repartidas en el organismo (eritrocitos, suero, plaquetas, leucocitos, bazo, hígado, osteoclastos y en epitelios glandulares de próstata, mama, estómago y colon. Mediante electroforesis se han identificado 5 isoenzimas de la fosfatasa ácida. La fosfatasa ácida específica de la próstata es la isoenzima 2, única presente en el semen al igual que la hallada en el suero de pacientes con carcinoma de próstata. La síntesis de esta isoenzima es andrógeno dependiente. Clásicamente la determinación de la fosfatasa ácida se basaba en la hidrólisis de diferentes substratos de fosfatos orgánicos incubados con el sue-

ro del paciente a pH ácido. La liberación del grupo orgánico permitía medir la actividad enzimática. Este tipo de análisis han sido desechados por su enorme inespecíficidad, ya que miden la actividad enzimática de las fosfatasas ácidas de los diferentes tejidos y no sólo de la fracción prostática. Para mejorar la especificidad se han empleado substratos que son hidrolizados preferentemente por la isoenzima prostática; inhibidores específicos de las diferentes isoenzimas; o métodos inmunológicos, que aíslan la fosfatasa ácida prostática antes de medir la actividad enzimática. La combinación de subtrato específico (monofenilfosfato disódico) e inhibidor (L-tartrato) mejoran la sensibilidad y especificidad de la determinación enzimática. Los métodos químicos tienen el inconveniente, aparte de su inespecificidad, de la inestabilidad de la fosfatasa ácida en función del tiempo, por lo que el análisis debe practicarse de inmediato o bien tomar precauciones en la conservación de la muestra. Actualmente el método de elección para la determinación de la fosfatasa ácida prostática es el radioinmunoanálisis (RIA) o en su defecto el enzimoinmunoanálisis (EIA). A pesar de todos los avances técnicos, en estadio A del carcinoma de próstata, sólo se encuentran elevados alrededor de un 20 por 100 de los valores determinados por RÍARIA, frente a tan solo un 5 por 100 por los métodos químicos. Por tanto, la PAP presenta una escasa utilidad en la detección precoz del cáncer de próstata; es utilizado en la determinación del estadio, y sobre todo en el control de la evolución de la enfermedad y la monitorización de la respuesta al tratamiento.

Gamma glutamil transpeptidasa (GGT) La GGT cataliza la reacción Gamma-glutamil-R + Aceptor → → R + Aceptor-glutamilo y se valora muy fácilmente mediante un substrato sintético, la gamma-glutamil-p-nitroanilida que transfiere el grupo glutamilo a un aceptor (generalmente glicilglicina) dejando libre la p-nitroanilina. Esta enzima se encuentra principalmente en la membrana citoplasmática y en los microsomas hepatocitarios, siendo un marcador enormemente sensible de disfunción hepática. Si

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

la GGT es normal, la probabilidad de tener el hígado sano es muy alta. La GGT se ha impuesto como el test serológico más sensible y más precoz en el diagnóstico biológico del alcoholismo ya que se encuentra elevada en el 30-90 por 100 de los alcohólicos crónicos. Además, es una buena expresión de los fenómenos de colestasis (ya que las células que rodean los conductos biliares son muy ricas en esta enzima) elevándose tanto en los procesos intrahepáticos de origen no alcohólico (por ejemplo las neoplasias), como extrahepáticos (por ejemplo la coledocolitiasis); todo lo cual hace que se comporte como un marcador muy sensible pero poco específica. La GGT no se eleva en la ingesta aguda de alcohol, aunque si persiste elevada es probable que exista una lesión hepática subyacente. Parece ser que la elevación de la GGT en el alcoholismo crónico se debe sobre todo al efecto inductor enzimático del etanol, aunque también se debe valorar la posible lesión/disfunción hepatocelular. Se han descrito aumentos de la actividad sérica de la GGT en pacientes con gammagrafías normales, que mostraron en la autopsia invasión neoplásica del parénquima hepático. Por ello algunos autores consideran la GGT como la enzima más sensible en la detección de metástasis hepáticas. A diferencia de la fosfatasa alcalina, la GGT permanece normal en el embarazo, en las enfermedades óseas, durante el crecimiento infantil, etc. 5' nucleotidasa (5'NU) Esta enzima es una fosfomonoesterasa alcalina que hidroliza específicamente los nucleótidos con un radical fosfato unido en la posición 5 de las pentosas; por ejemplo, el monofosfato de adenosina. Al igual que las fosfatasas alcalinas, leucinaminopeptidasa y gammaglutamiltranspeptidasa, la 5'NU se encuentra asociada a la membrana de los canalículos biliares, comportándose como una enzima de colestasis. La determinación de la actividad enzimática de la 5'NU es considerada como la prueba más específica y más sensible para la detección de la colestasis, con la excepción, sin embargo, de ciertas colestasis que afectan a los canalículos biliares intrahepáticos. La 5'NU se encuentra incrementada en las hepatitis víricas, apareciendo dicha elevación tardíamente, cuando ya se han normalizado las transa-

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minasas. Se describen aumentos significativos en el hígado de choque, las esteatosis, el hígado de estasis venoso, la cirrosis etílica y la cirrosis biliar primaria, la angiocolitis y colecistitis, los tumores de cabeza de páncreas. La elevación de la 5'NU en los alcohólicos indica una posible evolución hacia la cirrosis. A diferencia de la fosfatas alcalina, la 5'NU no es segregada en la placenta, y por tanto, no se ve afectada por el embarazo, de ahí su utilidad como marcador de colestasis durante la gestación; tampoco se ve afectada por inductores enzimáticos (medicamentos, alcohol) a diferencia de lo que ocurre con la GGT; y además presenta valores normales en presencia de enfermedades óseas. Por otro lado, la 5'NU es un marcador muy específico de metástasis hepáticas a partir de tumores sólidos. Existe una relación estrecha entre la actividad de la 5'NU y el grado de invasión metastásica. Diversos estudios han puesto de manifiesto la superioridad de la 5'NU frente a la FAL y GGT en el diagnóstico de estas metástasis. La determinación de la 5'NU en el curso de la enfermedad cancerosa, sirve ante todo para el seguimiento de los tratamientos, ya que se observa una normalización de la actividad enzimática en periodos de remisión, y una elevación en caso de recidiva tumoral y/o tratamiento deficiente. En las hemopatías malignas, la 5'NU presenta un interés más limitado para el diagnóstico de la infiltración maligna. Transminasas o aminotransferasas Las transaminasas son enzimas que participan en la transferencia de grupos amino desde los a-aminoácidos a los α-cetoácidos. En este grupo se encuentra la aspartato-aminotransferasa (AST) y la alanín-aminotransferasa (ALT). Ambas se encuentran en las células de diversos órganos. Por orden decreciente de actividad estas enzimas se encuentran en el miocardio, el hígado, el músculo esquelético, el riñón y el páncreas. Mientras que la AST se distribuye por el citoplasma y las mitocondrias, la ALT lo hace exclusivamente por el citoplasma. Las lesiones celulares, aun cuando sean mínimas, permiten la salida de estas enzimas al torrente circulatorio. Lógicamente son las enzimas de distribución citoplasmática las que con mayor facilidad aparecen elevadas en suero.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La enzima mitocondrial se eleva sólo cuando las lesiones son más profundas y comprometen las organelas donde se ubican. Se trata de pruebas de función hepática muy sensibles para el daño hepatocelular, en especial la ALT. Cualquier situación que curse con sufrimiento hepatocelular puede asociarse a un ascenso de las transaminasas. Tanto la AST como la ALT son marcadores de citolisis, aunque su valor no siempre va paralelo a la intensidad del daño hepatocelular. Cuando el aumento se limita a la ALT y es discreto, ello no indica necesariamente la existencia de necrosis celulares. Este incremento puede ser justificado por un aumento de la permeabilidad celular. En las lesiones graves de los hepatocitos, con necrosis de las células parenquimatosas la AST, enzima bicompartimental, presente en las mitocondrias y citosol, aumenta con mayor intensidad que la ALT, que se encuentra solamente en el citosol. Generalmente, en la hepatitis vírica aguda existen lesiones leves, aunque extensas, de las células hepáticas. Las transaminasas aumentan sensiblemente, la ALT más que la AST. Sin embargo, en las lesiones graves de las células del parénquima hepático la AST es superior a la ALT. Este comportamiento enzimático aparece en la intoxicación por hidrocarburos clorados como el tetracloruro de carbono, hepatolisis por halotano y en el síndrome faloidiano por ingestión de Amanita faloides. El conocimento de los niveles séricos de las dos aminotransferasas aporta mucha información al diagnóstico diferencial de la ictericia. Los valores de las transaminasas habitualmente se encuentran mas aumentados en los cuadros de ictericia aguda de tipo hepatocelular que en los cuadros de ictericia obstructiva o de colestasis intrahepática. Los mayores niveles se observan en los cuadros de hepatitis vírica aguda o de hepatitis tóxica, en los que estos valores pueden aumentar hasta 100 veces el límite alto de la normalidad en las fases iniciales del proceso. En la ictericia obstructiva y en la colestasis intrahepática, los valores de las transaminasas son mucho más bajos, aunque los pacientes con coledocolitiasis ocasionalmente pueden sugerir cuadros de hepatitis. Los pacientes con enfermedades crónicas como la cirrosis, hepatitis alcohólica o hepatitis crónica, generalmente presentan niveles de AST por debajo de 8 veces el nivel normal. El nivel de ALT es mayor o igual al nivel de AST en

la mayoría de los pacientes con hepatitis vírica aguda o hepatitis tóxica, mononucleosis infecciosa, hepatitis crónica, ictericia obstructiva o colestasis intrahepática. En la hepatitis y cirrosis alcohólica, el carcinoma metastásico, el infarto de miocardio y algunas miopatías, el nivel de ALT es inferior al de AST. En la hepatopatía alcohólica la relación AST/ALT suele ser mayor de 1.5, consecuencia del déficit de vitamina B6, cofactor imprescindible para la síntesis de la ALT y del daño mitocondrial en donde se asienta principalmente la AST. Se ha encontrado que la relación AST mitocondrial/AST total es un buen marcador de alcoholismo crónico pero no del agudo, y se eleva en los alcohólicos crónicos con independencia de que se presenten o no hepatopatía secundaria y, además, desciende con la abstinencia. Sin embargo, a pesar de su alta sensibilidad como prueba de función hepática, hay algunas hepatopatías que cursan con normotransaminemia como son las hiperbilirrubinemias metabólicas (síndrome de Gilbert, CriglerNajjar, Dubin-Johnson y Rotor) o las hepatitis colestásicas de larga evolución. El hecho de tratarse de enzimas no exclusivamente hepáticas, justifica el que las elevaciones de estas enzimas no sean específicas de las enfermedades hepáticas, en especial si la anormal es la AST. En el infarto agudo de miocardio (IAM) la AST puede servir para su diagnóstico precoz. En la mayoría de los casos ya está elevada a las 6 horas después del inicio del infarto. La elevación de la AST del IAM se puede deber tanto a la necrosis miocárdica como al sufrimiento hepático de origen circulatorio, en este último caso se produce una elevación concomitante de la ALT. Pseudocolinesterasa (CHE)

La pseudocolinesterasa sérica (CHE) es un enzima específico del plasma, que tiene la capacidad de hidrolizar diferentes esteres de ácidos grasos de cadena corta. Su función, dentro del organismo, resulta todavía desconocida. No parece que la CHE ejerza una función vital, dado que los sujetos totalmente desprovistos, genéticamente, de dicha enzima son del todo normales, salvo la posibilidad de enfrentarse a una parálisis prolongada tras la administración de succinilcolina. Dada la analogía química de la acetilcolina

ENZIMOLOGIA CLÍNICA

con la succinilcolina, esta última es hidrolizada por la CHE, y su efecto fisiológico se mantiene solo el tiempo que dura la intervención quirúrgica. En pacientes con baja actividad enzimática, o con variante genética atípica de la enzima, la hidrólisis del anestésico no ocurre con suficiente rapidez y el paciente puede sufrir una apnea prolongada. La CHE es sintetizada por el hígado, está contenida en el retículo endoplásmico liso de los hepatocitos. Al igual que la albúmina, la actividad de esta enzima es un marcador de la síntesis proteica de las células hepáticas. Por ello, su actividad sérica disminuye cuando se producen graves lesiones en el parénquima hepático. Dada la gran capacidad de reserva del hígado, sus valores pueden ser normales en la hepatitis aguda reciente y en la colestasis, mientras que en la hepatitis crónica y en la cirrosis hepática, los valores pueden tender a los límites inferiores. Por esta razón, el mantenimiento de valores bajos de

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actividad enzimática de CHE indican un déficit de la capacidad sintética del hígado, con significado pronóstico desfavorable. Claras disminuciones de CHE se encuentran en las hepatitis graves de curso prolongado, en la cirrosis descompensada y en las metástasis hepáticas difusas. Reducciones fisiológicas de la CHE se detectan a partir de la 18 semana de embarazo. Los esteres fosfóricos son inhibidores de la actividad de la CHE y, entre estos, cabe destacar algunos insecticidas (Parathion, Metilparathion, Sarin, etc.). Por ello, tanto los agricultores como el personal dedicado a la producción industrial de insecticidas, pueden sufrir intoxicaciones por estas sustancias, tanto por inhalación como por contacto. Se han detectado ligeros aumentos de actividad enzimática de CHE en nefrosis con proteinurias a consecuencia de mecanismos de compensación de síntesis albumínica (la CHE no es eliminada en la orina y se acumula).

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ENFERMEDADES HEPÁTICAS

METABOLISMO DE LOS PIGMENTOS BILIARES

Los pigmentos biliares son una serie de compuestos derivados de la degradación de los grupos prostéticos de las hemoproteínas en general, aunque la mayor cantidad procede del grupo hemo de la hemoglobina que contienen los hematíes. De todos ellos el más importante es la bilirrubina, ya que es prácticamente el origen de todos los demás y por ello el de mayor importancia fisiológica. La bilirrubina es un tetrapirrol lineal liposoluble que procede del metabolismo del grupo hemo de varias proteínas. Cuantitativamente alrededor del 80-85 por 100 procede del catabolismo fisiológico de la hemoglobina y el resto tiene un origen distinto, procede del catabolismo de hemoproteínas hísticas, como la mioglobina, catalasas y citocromos, especialmente el citocromo P450 y de la destrucción en la médula ósea de hematíes inmaduros. Este proceso, denominado eritropoyesis ineficaz, es mucho más intenso en ciertos procesos patológicos, como anemia perniciosa, porfiria eritropoyética, protoporfiria, talasemia, anemia sideroblástica e intoxicación por plomo. La vida media de los hematíes humanos es de 110 a 130 días, periodo tras el cual se desintegran. Son captados y destruidos por el sistema reticuloendotelial (SRE) de la médula, hígado y bazo. En las células del SRE se produce la conversión de la hemoglobina en biliverdina. Los mecanismos que determinan la conversión del

grupo hemo de la hemoglobina en bilirrubina son poco conocidos. Inicialmente la hemoglobina se desdobla en globina y grupo hemo o grupo prostético de la hemoglobina. Posteriormente, en presencia del citocromo P450, se rompe el anillo ferroporfirínico por acción de una enzima microsómica, la hemooxigenasa, y se forman cantidades equimoleculares de biliverdina, hierro y monóxido de carbono. La siguiente etapa es el paso de biliverdina a bilirrubina por acción de la enzima biliverdina-reductasa, que precisa NADPH como cofactor (Figura 8.1). La bilirrubina, una vez formada, presenta un carácter apolar, necesitando un transportador plasmático para poder circular en la sangre, por ello se une casi en su totalidad a la albúmina que la lleva hasta el polo sinusoidal de la célula hepática, evitándose de esta forma su entrada a los tejidos. En el hepatocito, el complejo albúmina-bilirrubina se disocia y la bilirrubina pasa a su interior. Al parecer, en esta captación están involucradas dos proteínas citoplasmáticas, la ligandina o proteína Y y la Z, ambas con afinidad hacia la bilirrubina con la que se unen, facilitando su entrada y su almacenaje en el hepatocito (Figura 8.2). Aunque ambas proteínas captan la bilirrubina, la proteína Y actúa preferentemente cuando la concentración plasmática es normal y la Z cuando existe hiperbilirrubinemia. Una vez en el retículo endoplásmico de la célula hepática, la bilirrubina no conjugada es transformada en bilirrubina conjugada, de carácter polar, hidrosoluble y filtrable a nivel glomerular. La bilirrubina se une al ácido glucurónico por acción de la enzima UDP-glucuroniltransfe113

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 8.1. Metabolismo de la bilirrubina. Producción intraeritrocitaria, transporte plasmático por unión a la albúmina y captación en el polo sinusoidal del hepatocito.

rasa, transformándose en un glucurónido. La deficiencia de la enzima UDP-glucuroniltransferasa produce una acumulación de bilirrubina no conjugada (bilirrubina indirecta). Esta situación puede presentarse de forma transitoria en el caso de inmadurez hepática, ocasionando la denominada ictericia fisiológica del recién nacido, y también puede faltar de forma permanente por un error metabólico congénito, como es el caso del síndrome de Crigler-Najjar. La conjugación de la bilirrubina, en una canti-

dad superior al 50 por 100, se hace en forma de diglucurónido de bilirrubina, en un 30 por 100 como monoglucurónido y alrededor del 10 por 100 se conjuga con el ácido sulfúrico (disulfato de bilirrubina). De esta forma la bilirrubina libre o no conjugada, sustancia tóxica para el organismo y liposoluble, se transforma al conjugarse en un producto atóxico e hidrosoluble, capaz de ser eliminado por la bilis. Una vez convertida en un pigmento hidrosoluble, la bilirrubina es excretada de la célula hepáti-

ENFERMEDADES HEPÁTICAS

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Figura 8.2. Metabolismo de la bilirrubina. Conjugación hepática y excreción biliar de la bilirrubina.

ca al canalículo biliar por un mecanismo de transporte activo, que actúa regulando todo el proceso de captación, conjugación y excreción hepática. Desde los canalículos, la bilirrubina, junto a otras sustancias excretadas con la bilis, progresa por el árbol biliar, se almacena y se concentra en la vesícula. En respuesta a la liberación de colecistoquinina, secundaria a la ingesta de alimento, se produce una contracción vesicular que produce el

paso de la bilis desde la vesícula por los conductos cístico y colédoco al intestino delgado. Una vez en la luz intestinal, una fracción de la bilirrubina conjugada se reduce por acción de las bacterias, produciendo derivados urobilinoides, que se absorben escasamente y se excretan en las heces como estercobilina, en cantidades variables, que determinan su color característico (Figura 8.3). Diariamente se eliminan por la he-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 8.3. Metabolismo de la bilirrubina. Excreción biliar y eliminación renal e intestinal como urobilinógenos y estercobilinógenos.

ces de 100 a 200 mg de estercobilinógeno. Una cantidad muy pequeña del mismo no puede ser reexcretada por el hígado normal, siendo eliminado por la orina en forma de urobilinógeno (menos de 4 mg diarios). Existe una pequeña cantidad de bilirrubina conjugada que se transforma

de novo en bilirrubina libre, la cual es absorbida por la mucosa entérica por un mecanismo de difusión pasiva, alcanza el sistema venoso portal, llega al hígado y es reexcretada por la bilis. De esta forma se establece la circulación enterohepática de la bilirrubina.

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TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS PIGMENTOS BILIARES. ICTERICIAS Concepto de ictericia La ictericia consiste en la acumulación de pigmento biliar en el organismo que confiere a la piel y a las mucosas una coloración amarilla. Su aparición es siempre secundaria a una alteración en una o en más fases del metabolismo de la bilirrubina y clínicamente no es detectable hasta que los niveles séricos del pigmento sobrepasan los 2 mg/dl. Puede ser debida a un aumento de la fracción no conjugada de la bilirrubina, de la conjugada o de ambas fracciones a la vez. La bilirrubina conjugada es hidrosoluble, se deposita con frecuencia en la piel, escleróticas, velo del paladar y vasos sanguíneos y se filtra por el riñón. Por este motivo, en caso de hiperbilirrubinemia conjugada, aparece coluria. Cuando existe insuficiencia renal la ictericia puede aumentar de forma notable, ya que el pigmento biliar no se filtra normalmente por el riñón. En caso de obstrucción biliar completa o incompleta se observa una decoloración total (acolia) o parcial de las heces (hipocolia). La bilirrubina no conjugada es liposoluble y también se deposita en la piel y las mucosas, pero no se puede eliminar por vía renal, por lo que no se observa coluria cuando se eleva su concentración plasmática. Fisiopatología de las ictericias Desde el punto de vista fisiopatológico, las ictericias se pueden clasificar atendiendo a dos criterios, según el tipo de hiperbilirrubinemia y tipo de localización de la alteración del metabolismo de la bilirrubina.

Hiperbilirrubinemias no conjugadas Cuando la hiperbilirrubinemia es princialmente a expensas de la bilirrubina no conjugada, la alteración metabólica puede estar localizada a varios niveles: 1. Aumento de la producción de bilirrubina. 2. Alteración en el transporte intrahepatocitario hasta el retículo endoplásmico.

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3. Alteración en la captación por la célula hepática. 4. Disminución en la conjugación de la bilirrubina. La hemolisis y la eritropoyesis ineficaz son las situaciones clínicas más frecuente de hiperbilirrubinemia por aumento en la producción de bilirrubina: en el primer caso, por destrucción prematura de los hematíes inmaduros o maduros antes de alcanzar la circulación. En estos cuadros, como consecuencia de la hemolisis, la producción de bilirrubina es superior a la capacidad hepática de captación y conjugación, lo que determina la aparición de la ictericia, que suele ser discreta, con niveles de hiperbilirrubinemia que no superan los 4 mg/dl, a expensas de la fracción no conjugada. En los niños las ictericias hemolíticas aparecen con relativa frecuencia, sobre todo en el periodo neonatal, por isoinmunización, con mayor frecuencia del grupo ABO y más raramente del Rh. Ocurre por paso trasplacentario de anticuerpos maternos que actúan contra los hematíes fetales y cursa con intensa hiperbilirrubinemia. En la mayor parte de los casos de hemolisis por incompatibilidad ABO, el niño tiene el grupo A o B y la madre O; la hemolisis se produce por el paso del anti-A o anti-B de la madre al niño. El diagnóstico de ictericia de origen hemolítico es fácil en presencia de anemia, reticulocitosis, hipersideremia y proliferación eritroblástica de la médula ósea. La eritropoyesis ineficaz aparece como consecuencia de trastornos en la biosíntesis del grupo hemo o de la hemoglobina como ocurre en la talasemia, anemia perniciosa, saturnismo y otros. El diagnóstico se basa en la detección de una ictericia con hiperbilirrubinemia a expensas de la fracción no conjugada, con normalidad de la vida media de los hematíes y gran elevación del urobilinógeno fecal. La hiperbilirrubinemia no conjugada por alteración en el transporte puede ser producida por el uso de sulfamidas, mientras que diversas situaciones clínicas como el ayuno, sepsis o el uso de ácido flabaspídico y agentes colecistográficos, pueden provocar hiperbilirrubinemia por alteración en la captación hepática. Una disminución en la conjugación hepática de la bilirrubina por disminución de la actividad de la enzima UDP-glucuronil-transferasa produ-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

ce hiperbilirrubinemia no conjugada en el síndrome de Gilbert y en la enfermedad de CriglerNajjar. El síndrome de Gilbert constituye el más común de las ictericias metabólicas constitucionales, pero su causa todavía no es claramente conocida. Está ocasionado por una reducción del aclaramiento plasmático de la bilirrubina no conjugada. Aunque se ha demostrado una disminución de la actividad de la enzima glucuroniltransferasa, no se descarta un posible defecto en la captación de la bilirrubina no conjugada en relación con una disminución de la actividad de las proteínas intracelulares de transporte. Se diagnostica casi siempre en adolescentes o adultos jóvenes que consultan por una ictericia discreta (bilirrubina inferior a los 3 mg/dl) a expensas de la fracción no conjugada. Estos niveles pueden aumentar en situaciones de estrés, la fatiga, el alcohol y las enfermedades intercurrentes. Para su diagnóstico se emplea la prueba del ayuno o la administración intravenosa de ácido nicotínico, que producen un aumento significativo de los niveles de bilirrubina. La enfermedad de Crigler-Najjar es debida al déficit de glucuroniltransferasa. Se distinguen dos tipos según el grado de este déficit. En el tipo I existe una ausencia completa de glucuroniltransferasa. Se caracteriza por la aparición de una ictericia neonatal, con hiperbilirrubinemia superior a 20 mg/dl y querníctero. En el tipo II la ictericia no suele ser muy importante, al ser parcial el déficit enzimático. Hiperbilirrubinemias conjugadas Se diagnostican cuando la fracción directa (conjugada) de la bilirrubina supera el 20 por 100 del total y se conocen como colestasis. Según la localización, las colestasis se dividen en intrahepáticas (Tabla 8.1), cuando el obstáculo se encuentra en el interior del parénquima hepático, y colestasis extrahepáticas (Tabla 8.2) cuando la obstrucción se encuentra situada en el trayecto de las vías biliares. El trastorno fisiopatológico se sitúa a nivel de la excreción de la bilirrubina por el hepatocito. Se puede producir un reflujo al plasma de la bilirrubina ya conjugada, de carácter hidrosoluble, y por tanto filtrable en el glomérulo renal, apareciendo en la orina (coluria). Las dos causas más frecuentes de hiperbilirru-

Tabla 8.1. Colestasis intrahepática.

Tabla 8.2. Colestasis extrahepática: causas.

binemia conjugada son la ictericia hepatocelular y la ictericia obstructiva. La ictericia hepatocelular se produce por lesión aguda o crónica del parénquima hepático, en las que se alteran las diferentes fases del metabolismo de la bilirrubina, principalmente la excreción, lo que produce la hiperbilirrubinemia conjugada. La ictericia obstructiva se debe a un fallo en la secreción de bilis desde el hepatocito al canalículo. Otras causas mucho menos frecuentes de hiperbilirrubinemia conjugada son el síndrome de Dubbin-Johnson y el síndrome de Rotor, caracterizados por alteración en la excreción celular de la bilirrubina. El síndrome de Dubbin-Johnson se caracteriza por una ictericia con hiperbilirrubinemia conjugada por defecto en la excreción biliar de la bilirrubina conjugada. El diagnóstico se basa en la hiperbilirrubinemia conjugada crónica, con función hepática normal y alteración específica del patrón de excreción de coproporfirinas. Aunque la cantidad total de coproporfirina urinaria es normal, el isómero I, que en los individuos normales no sobrepasa el 30 por 100 del total, constituye el 90 por 100 de la excreción urinaria. Se debe confirmar el diagnóstico con la prueba del aclaramiento de bromosulftaleína. El síndrome de Rotor se manifiesta con ictericia con hiperbilirrubinemia conjugada o mixta.

ENFERMEDADES HEPÁTICAS

Se debe a un defecto en el almacenamiento hepático de la bilirrubina, por probable disminución de alguna proteína de transporte intracelular. Las pruebas de funcionalismo hepático y biopsia hepática son normales. La prueba del aclaramiento de bromosuftaleína y la excreción urinarias de coproporfirinas se encuentran alteradas. Alteraciones bioquímicas de las ictericias Con frecuencia, los datos clínicos sugieren un diagnóstico de presunción, que es necesario confirmar mediante una serie de pruebas complementarias, entre las que figuran una serie de pruebas analíticas bien conocidas. Las pruebas más útiles son las que están basadas en el metabolismo de la bilirrubina y en la medición de niveles de determinadas enzimas séricas, colesterolemia y tiempo de protrombina. En un segundo plano se encuentran el conocimiento de los niveles de proteínas séricas y sus fracciones. El hallazgo bioquímico que define el síndrome ictérico es la elevación de la bilirrubina. En las ictericias hemolíticas se eleva la bilirrubina no conjugada, mientras que en las colestásicas es característica la elevación de la bilirrubina conjugada. Las pruebas analíticas permiten clasificar a las ictericias en cuatro categorías: • Ictericia aguda de origen hepatocelular (hepatitis). • Ictericia crónica de origen hepatocelular (cirrosis). • Ictericia obstructiva completa (carcinoma de páncreas). • Ictericia obstructiva incompleta (colédocolitiasis). Paralelamente a la hiperbilirrubinemia se elevan en suero las denominadas enzimas de colestasis, como fosfatasa alcalina, gammaglutamiltranspeptidasa (GGT) y 5-nucleotidasa (5NT). La elevación de estas enzimas está producida tanto por retención como por aumento de su síntesis, así como por alteración de las membranas canaliculares, donde se encuentran estas enzimas] Los niveles de las enzimas de colestasis, como \& fosfatasa alcalina, aparecen ligeramente elevados en los cuadros de ictericia de origen hepatocelular (hepatitis aguda o crónica, o cirrosis) y moderada o intensamente elevados en los cuadros

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de ictericia obstructiva y de colestasis intrahepática. En la mayoría de los pacientes con ictericia obstructiva completa por carcinoma de cabeza de páncreas, los niveles de fosfatasa alcalina aparecen aumentados 3-10 veces su valor normal. Los pacientes con colestasis intrahepática de tipo hepatocanalicular, o con cirrosis biliar primaria, presentan niveles de fosfatasa alcalina tan elevados o incluso más que los que se observan en los pacientes con ictericia obstructiva. En la ictericia hepatocelular de la hepatitis aguda o crónica, generalmente las enzimas de colestasis presentan niveles ligeramente incrementados. A veces la colestasis se expresa a nivel bioquímico con elevación de las enzimas de colestasis, sin aumento proporcional de la bilirrubina. Esté fenómeno se denomina «colestasis disociada», es muy característico de algunas fases de la cirrosis biliar primaria y de algunas colestasis por medicamentos. Cuando se resuelve la ictericia obstructiva, puede observarse durante unos días, una ligera elevación de la bilirrubina, con aumento notable de la fosfatasa alcalina y GGT. En las colestasis puras, sin componente hepatolítico, las transaminasas están generalmente poco elevadas. Sin embargo, en cuadros de ictericia aguda de origen hepatocelular puede haber un aumento importante de las transaminasas, ya que la colestasis va asociada a una necrosis celular más o menos intensa. Los mayores niveles se observan en los casos de hepatitis vírica aguda o de hepatitis tóxica, en los que los valores pueden aumentar hasta cien veces el límite superior de la normalidad en las fases precoces del proceso. En la ictericia obstructiva y en la colestasis intrahepática, los valores de las transaminasas son mucho más bajos, aunque los pacientes con coledocolitiasis ocasionalmente presentan incrementos de hasta 20 veces el valor normal, que pueden sugerir hepatitis. Los pacientes con enfermedades crónicas del tipo cirrosis, hepatitis alcohólica o hepatitis crónica, generalmente presentan niveles de transaminasas inferiores a 8 veces el valor normal. El nivel de la transaminasa ALT es mayor o igual al de AST en la mayoría de los casos de hepatitis vírica aguda, hepatitis tóxica, mononucleosis infecciosa, hepatitis crónica, ictericia obstructiva o colestasis intrahepática. En la hepatitis alcohólica y en la cirrosis, el carcinoma metastásico, el infarto de miocardio y algunas miopatías, el nivel de ALT es inferior al de AST.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La hipercolesterolemia de la ictericia obstructiva y la hipocolesterolemia de la lesión hepatocelular han sido consideradas durante mucho tiempo como datos de gran valor diagnóstico; sin embargo, la disminución de la colesterolemia que se produce en la insuficiencia hepática es un fenómeno tardío que añade poco al enfoque clínico. Los niveles de colesterol de la ictericia obstructiva debida a carcinoma aparecen moderadamente elevados, generalmente 300-500 mg/dl. En la ictericia producida por cálculos biliares, los niveles de colesterol tienden a ser menores, y en ocasiones incluso normales. Los pacientes con colestasis intrahepática aguda presentan generalmente niveles elevados. Las hipercolesterolemias más altas se observan en pacientes con colestasis intrahepática crónica como la cirrosis biliar primaria. Algunas lipoproteínas también pueden estar aumentadas. En la ictericia colestásica aparece una lipoproteína anómala, la lipoproteína X. Los niveles de algunos factores de la coagulación aparecen disminuidos en pacientes con enfermedad hepatobiliar, pero únicamente la disminución de la actividad plasmática de la protrombina y la característica respuesta normalizadora tras la administración de vitamina K presenta interés diagnóstico. El 25 por 100 de los pacientes con ictericia obstructiva o con colestasis intrahepática presentan tasas bajas de protrombina. La actividad de protrombina se normaliza en respuesta a la administración de vitamina K en estos pacientes, a diferencia de la respuesta prácticamente nula de los pacientes con ictericia de origen hepatocelular. La determinación de los niveles de proteínas séricas presenta una escasa especificidad. Las alteraciones observadas pueden aparecer en diversas enfermedades. Por tanto, un patrón de alteraciones en las proteínas séricas compatibles con el diagnóstico clínico constituye únicamente un factor de reafirmación; cuando el perfil proteico no es compatible con el diagnóstico de presunción, se debe efectuar una revaloración del caso, sin cambiar necesariamente el diagnóstico. PRUEBAS DE FUNCIÓN HEPÁTICA Tasa de bilirrubinemia La determinación de la bilirrubina sérica total es la prueba de función hepática (PFH) más clá-

sica. Presenta la ventaja de que técnicamente es fácil de determinar y se encuentra automatizada. Sin embargo, por su escasa sensibilidad, la bilirrubinemia no debe ser utilizada en la detección de hepatopatías. Una tasa sérica normal de bilirrubina es compatible con la existencia de una enfermedad hepática grave, ya que la capacidad del hígado para metabolizar la bilirrubina es tres veces superior a la que habitualmente le llega. A pesar de la baja sensibilidad de esta prueba, presenta una alta especificidad, ya que cuando su tasa supera los 1,5 mg/dl, las probabilidades de que exista una enfermedad hepatobiliar son elevadas. Mayor utilidad diagnóstica presenta la determinación de la bilirrubina conjugada. Cuando esta fracción asciende se debe asumir que existe un problema en la excreción biliar, bien sea por una enfermedad hepática o bien por un trastorno en las vías biliares. Su sensibilidad es muy superior a la de la bilirrubina total. Puede estar elevada en gran número de pacientes hepáticos con tasa de bilirrubina total normal. Con frecuencia se recurre a la relación bilirrubina conjugada (directa)/bilirrubina total. Un cociente superior a 0,4 se suele producir en cuadros de ictericia de origen hepatocelular y de origen obstructivo. Mientras que un cociente inferior a 0,2 indica que la ictericia es debida a hemolisis, a síndrome de Gilbert o a otras causas de hiperbilirrubinemia no conjugada. Un cociente de 0,2-0,4 sugiere un mecanismo combinado (por ejemplo, anemia de células falciformes con hemolisis y lesión hepatocelular). La medición de la bilirrubina no conjugada es de poca utilidad para la detección de la enfermedades hepáticas, a pesar de que la conjugación es una función que se realiza de manera exclusiva en el hígado. Los aumentos de esta fracción se producen no sólo cuando falla la conjugación hepática, sino también cuando existe un trastorno en los sistemas de transporte de la bilirrubina hasta el lugar de su conjugación o ante una sobreproducción de bilirrubina. Además de su baja especificidad, la hiperbilirrubinemia no conjugada posee escaso valor para el diagnóstico de hepatopatía por su escasa sensibilidad. Los métodos analíticos empleados comúnmente en la determinación de las distintas fracciones de la bilirrubina son poco fiables, en especial cuando la bilirrubinemia no supera los 5 mg/dl. Clásicamente la bilirrubina total se ha consi-

ENFERMEDADES HEPÁTICAS

Tabla 8.3. Métodos analíticos de determinación de la bilirrubina.

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no conjugada dan reacción directa con el reactivo diazoico. Esta falsa reacción positiva no suele tener limitaciones importantes en la práctica clínica habitual, con la excepción del síndrome de Gilbert, cuyo plasma no contiene niveles significativos de bilirrubina conjugada.

Prueba de aclaramiento hepático

derado suma de la fracción no conjugada y de la conjugada, siendo esta última a su vez suma de mono y diconjugada. La bilirrubina no conjugada se correspondería con la indirecta de los test de diazoacoplamiento, mientras que la bilirrubina directa, que reacciona sin necesidad de acelerador, daría una medida de los mono y diconjugados. Actualmente se sabe que esta antigua clasificación no es totalmente correcta, ya que existe un tipo especial de bilirrubina, la fracción delta, que se encuentra unida fuertemente a las proteínas por enlaces de tipo amida, y que químicamente se comporta como bilirrubina directa. La bilirrubina sérica en sujetos normales se encuentra prácticamente en su totalidad en forma no conjugada, con valores totales que oscilan de 0.3 al,0mg/dl. En la Tabla 8.3 se indica los principales tipos de métodos de determinación de la bilirrubina. Los métodos de diazoacoplamiento siguen constituyendo actualmente las principales técnicas de determinación de la bilirrubina en química clínica. Se basan en la reacción con compuestos diazoicos y la formación de azodipirroles coloreados. La reacción de Van Dert Bergh permite diferenciar dos fracciones distintas de la bilirrubina, la fracción directa, que reacciona rápidamente con el ácido sulfanflico, y otra llamada indirecta, que sólo reacciona en presencia de sustancias aceleradoras como la cafeína o el metanol, capaces de solubilizarla y/o desplazarla de su unión a la albúmina. La determinación de la bilirrubina total por estos métodos suele ser bastante exacta, aunque los valores obtenidos para la bilirrubina directa son normalmente superiores a los de la fracción conjugada, debido a que pequeñas cantidades de bilirrubina

Se denomina aclaramiento hepático al volumen residual de plasma de una sustancia determinada que el hígado puede depurar en una unidad de tiempo, expresándose en ml/min. Estas pruebas permiten conocer el estado de la reserva funcional hepática por medio de su participación en el metabolismo de determinadas sustancias exógenas como la bromosultofaleína (BSP), verde de indocianina, etc, o endógenas como los ácidos biliares. A diferencia del aclaramiento renal de creatinina, no existen pruebas de aclaramiento análogas que midan con precisión la reserva funcional del hígado. En los últimos años se ha investigado el comportamiento de determinadas sustancias exógenas como pruebas cuantitativas de función hepática. A veces estas pruebas suministran una determinada información específica, así se ha demostrado que la prueba de aliento de la aminopirina tiene valor pronóstico en cuanto a la supervivencia en la lesión hepática producida por el paracetamol, en la hepatitis alcohólica y en pacientes cirróticos. Además de la aminopirina, se han utilizado algunas sustancias para la valoración de la reserva funcional hepática (Tabla 8.4). La determinación del aclaramiento hepático del verde de indocianina puede constituir una prueba cuantitativa de función hepática global con valor pronóstico en la cirrosis hepática.

Tabla 8.4. Pruebas de depuración O aclaramiento hepático.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La bromosulfotaleína (BSP) es una ftaleína con gran afinidad por las proteínas plasmáticas, en especial por la albúmina. El aclaramiento se determina administrando por vía intravenosa una cierta cantidad de BSP (5 mg/kg de peso), la BSP circula unida a la albúmina, que la transporta al polo vascular del hepatocito, donde es liberada pasando a su interior, se une al glutatión, y se elimina por el polo biliar por un mecanismo de filtración simple. De esta forma se mide la cantidad de BSP que es eliminada del plasma exclusivamente por captación hepática y excreción biliar. Aun cuando su conjugación no sea un paso imprescindible para su excreción biliar, el proceso de su eliminación hepática guarda cierto paralelismo con el que sigue la bilirrubina. La farmacocinética de la BSP viene definida por cuatro parámetros analíticos; retención de BSP, aclaramiento de BSP, capacidad máxima de transporte hepático (Tm) y capacidad de almacenamiento (S). La retención de BSP es una prueba que evalúa la función excretora hepática y un indicador sensible de lesión parenquimatosa. Un incremento de las tasas de retención constituye un buen indicador de afectación hepatocelular. El aclaramiento de BSP estudia la cinética de la desaparición de BSP del plasma. Es un test de mayor sensibilidad que la retención. La determinación de Tm y S se basan en realizar la administración de BSP de forma que la velocidad máxima de excreción del producto es menor que la velocidad de captación hepática, el colorante se acumula en hígado en proporción a las concentraciones séricas hasta alcanzar la capacidad máxima de almacenamiento S. Estas pruebas presentan una serie de inconvenientes metodológicos que limitan su posible aplicación rutinaria en clínica. Sin embargo, pueden ser de utilidad en el diagnóstico diferencial de los síndromes de Dubbin-Johnson y de Rotor. El verde de indocianina (VIC) ha sido introducido en el diagnóstico de las hepatopatías por informar sobre la perfusión sanguínea hepática y sobre la función hepatocelular global. Tras su inyección intravenosa se une a la albúmina plasmática y se elimina de forma selectiva por el hígado. A diferencia de la BSP, a su paso por el hígado, el VIC no sufre transformación alguna, de manera que aparece en la bilis de forma inalterada. La prueba consiste en la inyección del colorante por vía intravenosa y la determinación de la concen-

tración en sangre a lo largo del tiempo. Del análisis de la curva de desaparición plasmática se pueden extraer una serie de parámetros (tasa de desaparición por minuto; tiempo medio; retención a los 20 minutos) que son los que se emplean para valorar la función hepática. Es una prueba muy sensible y específica. Aparece anormal en hepatopatías orgánicas y funcionales, en los síndromes colestásicos y en las alteraciones de la perfusión sanguínea hepática. En ausencia de enfermedad hepática es poco probable que esta prueba sea anormal. La galactosa es un monosacárido que, en el hígado, es transformado en glucosa. Cuando la función hepática es normal, la sobrecarga de galactosa se depura rápidamente por el hígado sin que intervenga la eliminación urinaria. Cuando la masa hepatocelular disminuye, la transformación de galactosa en glucosa desciende y se produce una mayor excreción urinaria de galactosa. Esta galactosuria guarda una estrecha correlación con la masa hepatocelular y es independiente de las variaciones en el flujo sanguíneo esplácnico. En la práctica se mide la vida media de la galactosa (tiempo necesario para que la galactosemia se reduzca a la mitad), que en condiciones normales es de 12 a 15 minutos. La vida media se prolonga en los casos de insuficiencia hepática de cualquier origen, sobre todo cirrosis, hepatitis aguda y trastornos biliares que afecten al hígado. Sin embargo, la prueba es normal en ictericias obstructivas extrahepáticas e ictericias hemolíticas, de ahí su interés en el diagnóstico diferencial de hepatitis agudas y las obstrucciones biliares mecánicas. A pesar de la fiabilidad de esta prueba, no se debe incluir en el screening diagnóstico de hepatopatías. El hecho de requerir varias extracciones de sangre reduce el número de pacientes que podrán ser sometidos a la prueba. Sin embargo, se trata de un test sensible, específico e inocuo, que puede ser considerado como un posible sustituto de la BSP. Últimamente se está utilizando el trazador galactosa-14C, realizándose la medición del CO, en el aire espirado. La mayoría de estas pruebas de aclaramiento (bromosulftaleína, verde de indocianina, antipirina y galactosa) no están introducidos en la práctica clínica diaria, unas en razón de su complejidad y otras por requerir instrumental especial, quedando reservadas para centros con dedicación especial al estudio de las enfermedades hepáticas. Por ello,

ENFERMEDADES HEPÁTICAS

últimamente se han ensayado diversas moléculas para la evaluación de la función hepática. Probablemente, sea la cafeína, la que mayor interés ha despertado, ya que se metaboliza casi exclusivamente en el sistema enzimático microsomal hepático, y resulta inocua a todos los efectos. El aclaramiento plasmático de ¡a cafeína es útil en la evaluación de la severidad de las hepatopatías y en la discriminación entre los individuos sanos y los pacientes cirróticos. La prueba es muy simple, pudiéndose aplicar también a pacientes ambulatorios. Consiste en administrar un café (280 mg de

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cafeína) al medio día y a primera hora de la tarde, y recoger posteriormente una muestra de saliva antes de acostarse y otra antes de levantarse, determinando la concentración de cafeína por enzimoinmunoanálisis para calcular el aclaramiento de cafeína. Existe una buena correlación del método con el aclaramiento del verde de indocianina, galactosa y aminopirina. Esta prueba es sencilla, no agresiva e inocua, y se ha propuesto no sólo para detectar la existencia de lesiones hepáticas, sino también para realizar un seguimiento más preciso de las enfermedades del hígado.

9 EL AGUA Y LOS ELECTRÓLITOS

El agua es el elemento más abundante del organismo, constituyendo del 50-70 por 100 del peso corporal. En el organismo sano suele existir una concordancia entre el agua absorbida y eliminada. — Ganancia: líquidos ingeridos, 1.200 ml; alimentos sólidos, 700 ml; agua de oxidación, 200 ml; total, 2.100 ml. — Pérdida: orina, 1.000 ml; heces, 100 ml; total, 2.100 ml. Se necesitan, por tanto, dos litros de agua por veinticuatro horas para reponer la que pierde un adulto sano que no sude. Este volumen de agua se llama agua fundamental de reposición. Cuando aumenta el volumen de agua en el cuerpo con relación al volumen de electrólitos, disminuye la sed y aumenta el agua perdida por el riñón; inversamente, cuando disminuye el volumen de agua, aumenta la sed y disminuye la pérdida renal. En un adulto sano se puede valorar exactamente su balance hídrico conociendo el volumen de líquido ingerido y el de orina eliminada, ya que la pérdida imperceptible de agua es igual al 0,07 por 100 del peso corporal y por hora. Los electrólitos son las sales que en solución acuosa se encuentran disociadas en iones. Estos se dividen en: — Cationes: sodio, potasio, calcio, magnesio e indicios de cobre, manganeso, cobalto, cromo, cadmio, zinc. — Aniones: cloruros, bicarbonatos, fosfatos, sulfates, bromuros, ioduros.

El requerimiento de electrólitos en la dieta varía según amplios límites. En su mayoría necesitan ser consumidos solamente en pequeñas cantidades o a intervalos, siendo retenidos cuando el suministro es escaso. El consumo excesivo conduce a un aumento en la eliminación, principalmente en la orina. Las pérdidas anormales de electrólitos se producen por la sudoración excesiva, vómitos o diarrea. Los electrólitos desempeñan múltiples funciones en el cuerpo humano, sobre todo en los procesos metabólicos. Entre otras funciones están: el mantenimiento de la presión osmótica y la hidratación de los diversos comportamientos líquidos del cuerpo, mantenimiento del pH, regulación de la función cardiaca y muscular, intervención en reacciones de óxido-reducción y como cofactores de enzimas. En los líquidos orgánicos tiene que existir la electroneutralidad. Los líquidos orgánicos (agua + solutos) están distribuidos de la siguiente forma: — Líquido extracelular: Catión predominante sodio, formado por plasma sanguíneo de elevado contenido proteico, 5 por 100 del peso corporal (3 litros) y líquido intersticial de escaso contenido proteico, 15 por 100 del peso corporal (11 litros). — Líquido intracelular: Catión predominante potasio, 50 por 100 del peso corporal (35 litros) (figura 9.1). La composición del plasma y del líquido intersticial es semejante, predominando el sodio, que está equilibrado con los cloruros y los bicarbonatos. El sodio es insustituible, mientras que los cloruros se pueden sustituir por los bicarbo125

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 9.1. Equilibrio hidroeléctrico plasma - líquido intersticial - líquido intracelular.

natos que se encuentran disponibles en forma de CO, (reserva alcalina); al disminuir uno aumentará el otro. La diferencia entre el plasma y el líquido intersticial está en el contenido proteico del primero. En el plasma es mucho más elevado. El líquido intracelular contiene preferentemente potasio, que se halla en neutralidad con los fosfatos, bicarbonatos y proteinatos; tiene poco sodio y nada de cloruros. Existe una separación entre el sodio extracelular y el potasio intracelular basada en el bombeo celular de sodio hacia fuera y retención del potasio en su interior. Entre el plasma y el compartimento intersticial existe un intercambio continuo debido a dos fuerzas: presión oncótica de las proteínas del plasma, que tienden a atraer líquido del compartimento intersticial; presión hidrostática del líquido circulante, que tiende a expulsar líquido de ese compartimento. El agua pasa normalmente por la membrana celular y se mueve dependiendo de las concentraciones de cationes de ambos lados (extra e intracelular). Si disminuye el sodio extracelular, disminuye la presión osmótica y pasará agua hacia el interior de la célula; si aumenta el sodio extracelular, aumenta la presión osmótica y el agua saldrá de la célula hacia el compartimento intersticial. El sodio, que es filtrado en grandes cantidades por el glomérulo, es prácticamente reabsorbido en los túbulos con los cloruros y otra parte es reabsorbida en contraposición con el potasio, que es eliminado por la orina. El sodio es reabsorbido debido a varios mecanismos: presión oncótica e

hidrostática, nivel de aldosterona y otras hormonas adrenocorticales, secreción de potasio e hidrógeno y otros factores. La excreción de cloruros crece cuando disminuye la reabsorción de bicarbonatos, manteniéndose constante la concentración de aniones totales. El potasio se excreta en la misma cantidad que se absorbe, dependiendo de la cantidad de sodio que se reabsorbe, así como de la cantidad de hidrógenos que se elimina, debido a la competición de ambos por el sodio. SODIO El sodio es el principal catión del líquido extracelular. Junto con el agua, ocupa un papel central en el mantenimiento de la hidratación y presión osmótica normales. La dieta diaria normal (alimentos animales) contiene, aproximadamente, de 8-15 g (130-250 mEq) de cloruro sódico, que es completamente absorbido en el tracto gastrointestinal y el exceso es eliminado por los riñones, los cuales son los reguladores últimos del contenido de sodio del cuerpo. El umbral de sodio es de 110-130 mEq/1. Se encuentra hiponatremia en: — Extrema pérdida de orina, como sucede en la diabetes sacarina. — Acidosis metabólica, como es la acidosis diabética, en la que se eliminan cationes junto a los aniones.

EL AGUA Y LOS ELECTROLITOS

— Enfermedad de Addison, en la cual la disminución de secreción de corticosteroides (aldosterona) causa disminución de reabsorción de sodio en los túbulos. — Diarrea, en la que se pierde gran cantidad de sodio con las heces como resultado de absorción insuficiente de sodio de la dieta y del jugo pancreático. — Enfermedad tubular renal, en la que puede haber un defecto en la reabsorción de sodio o en el intercambio de sodio-hidrógeno. Se encuentra hipernatremia en: — Hiperadrenalismo (síndrome de Cushing), en el que hay aumento de la producción de corticosteroides y, por tanto, aumento de la reabsorción de sodio en los túbulos (aldosteronismo). — Deshidratación grave, debida a la pérdida primaria de agua y aumento relativo de sodio en sangre. — Ciertos tipos de daños cerebrales. — Coma diabético, después de terapia con insulina, en el que se cree que la eliminación de glucosa en exceso del suero causa transferencia de sodio celular a líquido extracelular a fin de mantener la presión osmótica. — Tratamiento excesivo con sales sódicas. La excreción urinaria de sodio es baja cuando la secreción de aldosterona es elevada. En ausencia de un aldosteronismo primario, este dato indica la existencia de un flujo plasmático renal bajo. De igual forma, excepto en la enfermedad de Addison (disminución de aldosterona), una elevada eliminación urinaria de sodio indica un buen flujo plasmático renal. Su determinación no aporta ninguna información acerca del estado de las reservas de sodio orgánicas. Sólo en caso de duda, o para establecer el diagnóstico diferencial entre las lesiones turbulares y las glomerulares, la determinación de la natruria posee valor diagnóstico. Los valores normales para suero son de 135 a 148 mEqr/l; los de orina oscilan, debido al gran efecto del sodio ingerido en la dieta sobre la eliminación urinaria. Para individuos normales sometidos a una dieta de tipo medio se considera normal de 40-90 mEq/24 horas hasta 43-217 mEq/24 horas. Existe gran variación entre la eliminación diurna y la nocturna (1/5 parte de la diurna).

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Determinación Aunque clásicamente se dispone de muchos métodos gravimétricos y volumétricos para la determinación de sodio, en la actualidad estos métodos han quedado obsoletos. Estos métodos han sido sustituidos por el empleo de la fotometría de emisión de llama y por la espectrofotometría de absorción atómica, a causa de la rapidez, simplicidad y fiabilidad de estas técnicas. En los últimos años, el desarrollo de las técnicas electroquímicas, con la aparición de los electrodos selectivos, ha supuesto que prácticamente todos los laboratorios de bioquímica clínica utilicen los electrodos ion-selectivos para su medición rutinaria. Estos electrodos están fabricados con un vidrio especial altamente selectivo para el sodio, de tal forma que están preparados para responder de manera relativamente específica a los cambios cuantitativos del ion sodio. El electrodo de sodio es un electrodo de membrana, la cual separa el interior del electrodo de la solución problema y tiene la función de permitir la difusión selectiva del ion sodio.

POTASIO El potasio es el catión intracelular más abundante (23 veces más que en el líquido extracelular). La concentración intracelular, en presencia de una concentración extracelular baja, se cree que se mantiene debido a un mecanismo de transporte activo que utiliza la energía oxidativa de las células, además de que la permeabilidad de la membrana para el potasio es extremadamente lenta. Los requerimientos de potasio para el organismo se satisfacen con una dieta normal (vegetales) y, en ciertas medidas, por el potasio que procede del líquido extracelular o intersticial. El potasio, una vez absorbido por el tracto intestinal, es eliminado parcialmente del plasma por filtración glomerular y luego reabsorbido por completo por los túbulos; pero a diferencia del sodio y cloruros, es eliminado luego de modo eficaz por los túbulos distales. No hay nivel de umbral para el potasio. Todo el potasio absorbido por el tracto intestinal causa sólo un aumento leve y temporal en los niveles de potasio en suero; solamente una fracción de este potasio emigra a los eritrocitos y células tisulares, y el resto es eliminado rápidamente por los ríñones. El mecanismo de eliminación de potasio y la ausencia de un ni-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 9.1. Causas de hipercaliemia.

vel de umbral tiene el inconveniente de que en el cuerpo no hay mecanismo efectivo para protegerse a sí mismo de la pérdida excesiva de potasio. Para el mantenimiento de los niveles normales es necesaria la ingestión diaria regular de potasio. El contenido aproximado de potasio en el cuerpo humano es de 50 mEq/kg de peso. El 98 por 100 es intracelular y se localiza fundamentalmente en el músculo esquelético, y el 2 por 100 es extracelular. Sus valores normales en el suero oscilan entre 3,5 y 5,2 mEq/1. Mientras su concentración intracelular determina el volumen y la osmolaridad celulares, el potasio extracelular influye en la función neuromuscular al participar en los mecanismos de activación de los músculos excitables (músculo liso, corazón y músculo esquelético) a través del potencial de membrana. Dicho potencial se encuentra regulado por el cociente K intracelular/K extracelular. Al ser pequeña la concentración de K sérico, mínimas desviaciones alteran dicha relación y dan lugar a diversos trastornos de la conducción cardíaca y de la función neuromuscular. Los valores normales en orina dependen de la dieta y son de 25-100 mEq/24 horas en individuos alimentados con una dieta normal. Por encima de 7,5 mEq/1 se observan perturbaciones serias inhibidoras de irritabilidad muscular, respiración y función del miocardio. Niveles bajos de potasio causan cambios excitatorios en la irritabilidad muscular y la función del miocardio. Se produce hipercaliemia cuando el potasio sérico es superior a 5,2 mEq/1. A veces se producen casos de pseudohipercaliemia, que puede ser debido a defectos en la extracción de sangre, hemólisis de la muestra sanguínea, leucocitosis importante, trombocitosis (por liberación del potasio durante la coagulación). Se puede observar hiperpotasemia o hipercalemia (Tabla 9.1) en ca-

sos de oliguria, anuria o de obstrucción urinaria. La insuficiencia renal aguda o crónica es la causa más frecuente de hipercaliemia. El fallo renal da como resultado disminución en la eliminación de potasio del suero; la acidosis tubular interfiere en el intercambio de sodio-hidrógeno y, de este modo, da también como resultado retención de potasio en suero. En el fallo renal está indicada la diálisis, para eliminar el potasio acumulado en suero. La aldosterona actúa a nivel de la zona terminal del túbulo distal y en el túbulo colector, reabsorbiendo sodio en la luz tubular a cambio de la excreción de potasio. El déficit de aldosterona provoca una disminución de la excreción renal de potasio. En la acidosis metabólica el exceso de hidrogeniones de la sangre se intercambian con el sodio y potasio intracelular, así por cada reducción de 0,1 unidades de pH arterial, el potasio sérico se incrementa 0,5 mEq/1. La hipocaliemia aparece cuando los niveles plasmáticos de potasio son inferiores a 3,5 mEq/1, y se caracteriza por una depleción de potasio a nivel corporal como consecuencia de una ingesta inadecuada, pérdidas excesivas, o ambas (Tabla 9.2). Se observa hipopotasemia o hipocalemia en casos de carencia de potasio, aunque las grandes reservas intracelulares pueden mantener niveles de este elemento en suero. Aparte de la carencia por una dieta insuficiente, se puede originar carencia como resultado de una pérdida excesiva de potasio por las heces en diarreas prolongadas o vómitos. El aumento en la eliminación de corticoides minerales, en especial aldosterona (hiperaldosteronismo), da como resultado disminución en la reabsorción de potasio (comportamiento inverso al sodio) y, por tanto, disminución de potasio en suero; los niveles de potasio en orina aumentan en estos casos. En alcalosis hay un movimiento de potasio a las células que está ajustado a un movimiento de hidrogeniones de la célula al líquido extracelular, lo cual origina hipopotasemia. La carencia de potasio intracelular puede conducir a alcalosis.

Determinación Las muestras para la investigación de potasio deben estar exentas de hemolisis, pues los eritrocitos liberan altas concentraciones de potasio que aumentan significativamente los niveles en suero. Las muestras de sangre habrán de separarse

EL AGUA Y LOS ELECTROLITOS

Tabla 9.2. Causas de hipocaliemia.

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una diferencia de potencial eléctrico entre ambas caras de la membrana. La medición se realiza de la misma forma que en otros electrodos ion-selectivos. CLORUROS

de los hematíes lo más rápidamente posible después de la extracción, para evitar cualquier fuga del potasio del líquido intra al extracelular. A la temperatura del refrigerador el desplazamiento del potasio es mayor. La determinación potasio se realiza básicamente por los mismos métodos que para la medición del sodio. Sin embargo, existen importantes diferencias en la estructura de los electrodos selectivos. Aunque hay vidrios sensibles al potasio, carecen de la suficiente especificidad para usarlo en clínica. El electrodo de potasio más comúnmente empleado en química clínica se basa en el uso de la molécula cíclica valinomicina. Esta molécula fija específicamente los iones potasio. En el electrodo el antibiótico valinomicina se encuentra fijada una matriz de cloruro de polivinilo, que dada su escasa hidrosolubilidad, permanece anclado a la membrana. En presencia de iones potasio en solución acuosa se forma un complejo valinomicina-K+ en la superficie limitante membrana/solución acuosa. De esta forma el potasio penetra en la membrana y se genera

El ion cloruro es el principal anión extracelular con 103 mEq/1 de la concentración total de aniones, que es de 154 mEq/1. Interviene de modo muy importante en el mantenimiento de la hidratación y la presión osmótica apropiadas, y del balance anión-catión normal en este mismo compartimento. Los iones cloruros ingeridos con alimento son absorbidos casi completamente por el tracto gastrointestinal y se separan de la sangre por filtración glomerular. Del filtrado glomerular son reabsorbidos pasivamente por los túbulos. Los cloruros pueden perderse en cierta medida por el sudor excesivo en épocas de calor; sin embargo, en estas situaciones es secretada aldosterona, que reduce la concentración de sodio y cloruro en el sudor y así la pérdida se reduce al mínimo. Los valores normales de cloruro en suero varían de 98-108 mEq/1, con una ligera disminución después de las comidas a causa del cloruro necesario para la formación del C1H gástrico. Los valores en orina varían mucho con la ingestión, pero, en general, son normales de 110-250 mEq/24 horas. Se observan valores bajos en suero en la nefritis con pérdida de sal (pielonefritis crónica), crisis addisoniana, acidosis metabólica (diabética, fallo renal), vómitos prolongados. Se observan valores altos en la disminución del flujo de sangre renal, como en el fallo cardiaco congestivo. La acidosis hiperclorémica puede ser el signo de grave patología tubular renal. Se registran también aumentos en el tratamiento excesivo con cloruros o ingestión desmesurada. Determinación Se pueden determinar por valoración mercurimétrica (método de Schales y Schales modificado), con nitrato mercúrico, en presencia de difenilcarbazona como indicador. Los iones Hg++ se combinan con los iones Cl- para formar Cl2Hg

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

solubles; el exceso de Hg++ se combina con el indicador para formar un complejo de color violeta azulado. La primera aparición de color se considera el punto final de la valoración. Otra técnica de medición colorimétrica de cloruros con tiocionato mercúrico es adaptable a autoanalizador. Probablemente, el método más exacto para la determinación de cloruros es el de valoración culombimétrica-amperométrica con un electrodo generador de plata, que oxida plata a Ag+ a velocidad constante, la cual se combina con el Cl- para formar ClAg. Una vez que se alcanza el punto de equivalencia, la generación de Ag+ dará por resultado un aumento de la electroactividad, la cual se mide amperométricamente por un grupo de electrodos indicadores de plata. El aumento en la intensidad de la corriente activa un interruptor, el cual detendrá un cronómetro automático y también la generación de más Ag+. El tiempo necesario para alcanzar el punto final de la valoración puede tomarse como medida de la concentración de cloruros. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

Los procesos metabólicos en el organismo dan como resultado la producción de cantidades relativamente grandes de ácidos: ácido carbónico, láctico, beta-hidroxibutírico y fosfórico. Estos ácidos se eliminan principalmente por los pulmones en forma de CO2 y por los riñones en forma de ácidos no volátiles. El transporte a través del líquido extracelular hasta los órganos de excreción se realiza sin producir cambios en el pH corporal. El pH del líquido extracelular se mantiene normalmente entre 7,35 a 7,45. Los hidrogeniones liberados en exceso por los procesos metabólicos, cuando el aporte de oxígeno es adecuado, son convertidos en agua y los cambios de pH son mínimos. Para prevenir un cambio significativo en el pH corporal, los hidrogeniones no oxidados deben permanecer inactivos hasta su oxidación o eliminación del organismo, lo cual se consigue, en circunstancias normales, por los mecanismos homeostáticos del organismo, combinando las funciones del sistema amortiguador de la sangre, el sistema respiratorio y el sistema renal.

Sistemas tampón o amortiguadores

Se definen como solutos que reducen al mínimo los cambios en el pH de una solución si se agrega a ésta un ácido o una base. La regulación del pH depende mucho del cociente ácido-básico, reflejado en la ecuación de Henderson-Hasselbach, válida para cualquier sistema de tampón: pH = pK + log

(CO3H-) (CO2H3)

(pK = constante)

Los principales sistemas tampón son los siguientes: Bicarbonato/ácido carbónico Funciona principalmente en plasma, aunque también está presente en los eritrocitos, pero en menor concentración. Al actuar sobre un ácido C1H + CO3HNa → CINa + CO3H2 el ácido carbónico puede seguir dos vías: CO3H2 → H2O + CO2 (el CO2 se elimina por los pulmones) o bien actuar sobre una base CO3H2 + NaOH → H2O + CO3HNa el bicarbonato puede ser eliminado o preservado por la acción del mecanismo renal. De esta forma, la regulación del pH depende del cociente bicarbonato/ácido carbónico, que normalmente es de 20/1, aplicando la ecuación de Henderson Hasselbach. Siendo el pK, a la temperatura corporal, aproximadamente igual a 6,1, la concentración de bicarbonato es de 27 mEq/1 y la de ácido carbónico de 1,35 mEq/1, lo que da un pH óptimo de 7,4. Fosfato Opera principalmente en las células, siendo los agentes principales el fosfato mono y disódico. Al actuar sobre un ácido o una base los neutraliza y de este modo no se produce alteración del pH. PO4HNa + C1H -H → PO4H2Na + CINa PO4H2Na + NaOH → PO4HNa + H2O

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EL AGUA Y LOS ELECTROLITOS

Jampón proteico Predomina en tejidos, pero también actúa en plasma. Las proteínas existen como ácidos o sales alcalinas, pudiendo combinarse con el exceso de hidrogeniones o bien liberarlos según las necesidades.

Jampón hemoglobina El hematíe transporta el CO2, originado en los tejidos por el metabolismo, sin alterar el pH. El sistema hemoglobina/hemoglobinato es el encargado del mantenimiento del pH.

Regulación respiratoria Normalmente la presión parcial de CO, en sangre y en aire alveolar es de 40 mmHg. Si la cantidad de CO, aumenta, aumenta la pCO2 y se estimula entonces el centro respiratorio, dando hiperventilación para eliminar el exceso de CO,; si disminuye la pCO2, se deprime el centro respiratorio para compensar.

Regulación renal Es muy importante, ya que el riñón elimina los ácidos formados diariamente en el metabolismo y devuelve el bicarbonato al plasma. Actúa de la siguiente forma: — Reabsorbiendo bicarbonato en el túbulo proximal. En condiciones fisiológicas casi todo el bicarbonato filtrado es reabsorbido en la orina. Si esto ocurre, la concentración de bicarbonato disminuye y una posterior secreción de hidrogeniones origina una pérdida neta desde el organismo a la orina. — Acidificando las sales del tampón fosfato. Así, el organismo elimina hidrogeniones y recupera sodio (ver tampón fosfato). — Segregando amonio que se combina con los hidrogeniones. El amoniaco y el ion amonio forman un par tampón: pH = pK + log

( NH3 )

( NH ) + 4

La corrección por el riñón de una acidosis o alcalosis depende de la normalidad de la cifra de filtrado glomerular. Como los hidrogeniones se eliminan por intercambio con sodio, si la cantidad de sodio en el filtrado glomerular es baja no se intercambiarían adecuadamente y el resultado sería una acidosis. El potasio compite con los hidrogeniones en su eliminación, por lo que si la cantidad de potasio es elevada dentro de la célula tubular distal, la eliminación de hidrogeniones estará disminuida. La deficiencia de cloro limita la reabsorción de iones sodio, por lo que se dispone de más sodio para intercambiar con hidrogeniones y la orina se acidificará. Cuanto más hidrogeniones se eliminen más bicarbonato se regenerará, lo que puede originar una alcalosis. Los valores normales de gases determinados en sangre arterial son: pH = 7,35 - 7,45; pO2 = 100 mm de Hg; pCO2 = 40 mm de Hg; CO3H- = 21 - 22 mEq/1; el exceso de bases en estas condiciones será mínimo.

TRASTORNOS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

Las alteraciones del equilibrio ácido-base afectan al sistema tampón bicarbonato. En la práctica, los trastornos del equilibrio ácido-base se clasifican en función de los cambios producidos en el sistema bicarbonato-ácido carbónico, el principal sistema tampón del líquido extracelular. La relación entre la concentración de bicarbonato y ácido carbónico se describe matemáticamente según la ecuación de Henderson-Hasselbach: pH = pK + log

( HCO3 ) ( CO3 H 2 )

En la sangre, a 37 °C, el pK para el sistema bicarbonato-ácido carbónico es de 6,1. En la práctica el denominador de la ecuación se calcula como S • PCO2, ya que el ácido carbónico se encuentra en la sangre en cantidades indeterminables, y a su vez se encuentra en equilibrio con el CO2. Donde S es el coeficiente de solubilidad para el CO2 y la PCO2 es fácilmente determinable. Resumiendo, el pH de una muestra sanguínea es directamente proporcional a la presión parcial de CO2, e inversamente proporcional a la concentración de bicar-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 9.3. Hallazgos en sangre arterial en los trastornos del equilibrio ácido-base.

bonatos. En la actualidad se tiende a utilizar la determinación directa de CO, total que es equivalente al bicarbonato más el CO, disuelto; el CO2 disuelto es proporcional a la concentración de ácido carbónico y a la PCO2, representando aproximadamente menos de I mEq/1, por lo que sin introducir un error importante en los cálculos se puede considerar al CO2 total igual a la concentración de bicarbonato. En los trastornos «respiratorios» las anomalías de la concentración de CO2 son las primarias, mientras que en los trastornos «metabólicos» la concentración de bicarbonato se afecta precozmente y los cambios en la concentración de CO2 son secundarios. Las cuatro alteraciones ácido-básicas primarias (acidosis metabólica, alcalosis metabólica, acidosis respiratoria y alcalosis respiratoria) consisten en una fase inicial o primaria y en una fase secundaria o compensadora (Tabla 9.3). Ninguna de estas compensaciones, excepto en algunos casos de alcalosis respiratoria crónica, retorna el pH a la normalidad. Cuando nos encontramos con la presencia de una bicarbonatemia y una pCO2 anormal debemos sospechar la existencia solapada de dos o más alteraciones acidobásicas. Si dos alteraciones del metabolismo ácido-base se producen simultáneamente, y en el mismo sentido, puede producirse un fenómeno de potenciación, y el pH se desvía extraordinariamente de la normalidad. Sin embargo, cuando dichas alteraciones se pro-

ducen en sentidos opuestos, una ocasiona acidosis y otra alcalosis, el pH resultante puede estar muy próximo a la normalidad.

Acidosis metabólica La acidosis metabólica es un trastorno sistémico caracterizado por un descenso primario de la concentración plasmática de bicarbonato y que provoca una disminución del pH. Las causas pueden ser: — Exceso de hidrogeniones con mecanismos homeostáticos normales: cetoacidosis (diabética, desnutrición y daño hístico), hipoxia absoluta, hipoxia relativa (ejercicio muscular, desnutrición con catabolismo aumentado), excesivo ingreso de hidrogeniones. Los hallazgos en sangre arterial son: bicarbonato bajo, pH normal o bajo y pCO, normal o ligeramente baja. — Fallo de los mecanismos homeostáticos: insuficiencia para excretar hidrogeniones (insuficiencia renal, insuficiencia tubular, cifra baja de filtrado glomerular, tratamiento con acetazolamida), retención de CO, en enfermos pulmonares (acidosis respiratoria). Los hallazgos en sangre arterial son semejantes a la anterior. — Exceso relativo de hidrogeniones en la de-

EL AGUA Y LOS ELECTRÓLITOS

pleción de bicarbonato: eliminación intestinal de bicarbonato, trasplantes de uréteres en el colon. El mecanismo compensador de una acidosis metabólica es la hiperventilación, que provoca un descenso de la presión parcial de CO2, esta respuesta es máxima entre las 12 y 24 horas del trastorno. La acidosis metabólica figura entre los trastornos más graves del equilibrio ácido-base. La causa más frecuente es la hipoxia tisular, que se origina especialmente en los estados de shock, con aumento de la glicólisis anaeróbica y la formación excesiva de lactato. La determinación de lactato es importante como criterio diagnóstico, ya que se puede observar un aumento en su concentración antes de que se manifiesten modificaciones en el bicarbonato estándar y pH. En la evaluación del estado metabólico, una disminución continua de la concentración de lactato en sangre habla en favor de una evolución favorable. Las características analíticas que definen a la acidosis metabólica consisten en una disminución del pH y del bicarbonato plasmático, con una reducción compensadora de la pCO2 Se produce con frecuencia una hipopotasemia debido al intercambio de H+ del líquido extracelular con K+ intracelular. Hay varios datos analíticos que indican la causa de la acidosis metabólica. La urea puede estar aumentada en los casos de fracaso renal. En los casos de depleción de volumen, la densidad específica de la orina se encuentra elevada salvo que los mecanismos de concentración renal se encuentren lesionados; la natriuria debe ser menor de 10 mEq/1 en estos casos a menos que haya pérdida obligada de sodio causada por fallo renal intrínseco, diuresis osmótica o bloqueo farmacológico de la reabsorción de sodio. El pH urinario debe ser muy ácido, a menos que haya una alteración en los mecanismos de acidificación urinaria como ocurre en la acidosis tubular renal. En la cetoacidosis diabética, la glucosuria y la cetonuria son muy evidentes en presencia de hiperglucemia. Concepto de anión GAP: se basa en el principio de electroneutralidad, por el cual el número de cargas positivas o cationes deben ser igual al de cargas negativas o aniones. El anión GAP se calcula mediante la siguiente fórmula:

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GAP = [Na+] - ([Cl ] + [ HCO3- ]) En condiciones normales, la concentración de los cationes; sodio y potasio (140 y 5 mEq/1, respectivamente) es mayor que la de aniones representada por el cloruro (102 mEq/1) y bicarbonato (27 mEq/1). Esta diferencia es debida a una serie de sustancias con carga negativa como las proteínas plasmáticas, principalmente la albúmina, y en menor medida fosfatos, sulfates y lactato. Al conjunto de estas sustancias aniónicas que equilibran la carga positiva de los cationes se le denomina anión gap. Los valores normales oscilan entre 8 y 16 mEq/1. En aquellas situaciones en las que la causa de la acidosis metabólica no es fácilmente evidenciable por la historia y valoraciones clínicas, el cálculo de los aniones normalmente presentes en el plasma en pequeñas cantidades y no medidos, como el fosfato, sulfato, creatinina, proteínas y ácidos orgánicos (anión gap), puede ser de utilidad en el diagnóstico. La causa más frecuente e importante de incremento del anión gap es la acidosis metabólica debida a la acumulación de ácidos orgánicos. La causa más frecuente de descenso del anión gap se produce en el mieloma múltiple por aumento de las gammaglobulinas monoclonales que presentan carácter catiónico y por la hipoalbuminemia, ya que la albúmina contribuye en gran medida en el valor del anión gap. Una acidosis metabólica con anión gap elevado indica la presencia de una acidosis orgánica o de una insuficiencia renal, en las que la excreción de los aniones orgánicos fosfato y sulfato está reducida. Un anión gap normal suele indicar que la causa de la acidosis metabólica es debida principalmente a una pérdida excesiva de bicarbonato más que un excesivo aporte de ácido. En la Tabla 9.4 se enumeran las principales causas de acidosis metabólica. Como se observa en la Tabla 9.4, los distintos tipos de acidosis metabólica pueden clasificarse en función del valor del anión gap. En aquellas situaciones en las que el anión gap es normal existe una hipercloremia compensadora (acidosis hiperclorémica), mientras que el segundo tipo de acidosis metabólica incluye todas las situaciones en las que el cloro es normal, el bicarbonato es bajo y el anión gap está elevado.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 9.4. Causas de acidosis metabólica

Las principales causas de acidosis respiratoria se resumen en la Tabla 9.5. Pueden originarse trastornos mixtos de acidosis metabólica con retención de CO2.

Alcalosis metabólica

Acidosis respiratoria La acidosis respiratoria se caracteriza por la incapacidad de los pulmones para eliminar suficiente CO2. La rentención del CO2 en exceso puede ser debida a insuficiencia respiratoria por: — Depresión del centro respiratorio. — Inhalación excesiva de CO2. — Cardiopatía, asfixia mecánica, parálisis respiratoria muscular, afección pulmonar. Es característico el aumento de la pCO2 en sangre. En la insuficiencia respiratoria aguda se observa: pH bajo, bicarbonato actual en los límites normales altos o ligeramente elevados, bicarbonato estándar normal (más bajo que el bicarbonato actual). En la insuficiencia respiratoria crónica se observa: pH normal o bajo según la gravedad, bicarbonato actual aumentado, bicarbonato estándar aumentado pero más bajo que el bicarbonato actual. La concentración del ion potasio en general se encuentra aumentada debido al intercambio hidrogeniones/ion potasio de las células, y el ion cloruro sérico disminuido.

La alcalosis metabólica es producida por la retención excesiva de bicarbonato y la pérdida renal subsiguiente de hidrogeniones. En la alcalosis metabólica, la elevación de la concentración de bicarbonato se acompaña de una disminución compensatoria de la ventilación, dando como resultado una pCO2 baja. Es un estado relativamente raro, ya que en el metabolismo se producen hidrogeniones y no hidroxilos. Las causas de alcalosis son: — Alcalosis con mecanismos homeostáticos normales: ingestión de dosis elevadas de bases (bicarbonato oral o intravenoso), pérdida de hidrogeniones en forma no tamponada (estenosis pilórica con vómitos), depleción de potasio (alcalosis extracelular). — Alcalosis debida a mecanismos homeostáticos anormales (alcalosis respiratoria). Las principales causas de alcalosis metabólica se resumen en la Tabla 9.6.

Tabla 9.5. Causas de acidosis respiratoria.

EL AGUA Y LOS ELECTRÓLITOS

Tabla 9.6. Causas de alcalosis metabólica

Las principales alteraciones analíticas que se producen en la alcalosis metabólica son la hipopotasemia, la hipocloremia y la hipercarbonatemia. El pH urinario suele ser ácido a pesar de la alcalosis sistémica. Esto se debe a la excesiva reabsorción de sodio que se produce en el túbulo distal debida a la depleción volumétrica o a la hiperf'unción tubular distal intrínseca que da como resultado la pérdida de potasio e hidrogeniones. Alcalosis respiratoria La alcalosis respiratoria es una alteración clínica caracterizada por una elevación del pH sanguíneo y una disminución de la pCO2 (hipocapnia), junto con un descenso variable de la concentración plasmática de bicarbonatos. La pérdida excesiva de CO2 puede ser debido a: fiebre, temperatura externa elevada, estimulación del centro respiratorio, anoxia anóxica por grandes altitudes, síndrome de hiperventilación, histerismo, ansiedad, intoxicación por ciertos fármacos. Las principales causas de alcalosis respiratoria se resumen en la Tabla 9.7. El mecanismo compensador mediante el cual el organismo tiende a reajustar la normalidad del

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pH consiste en reducir la excreción renal de hidrogeniones, y por tanto reducir la producción de bicarbonato. Si la reducción de la concentración de bicarbonato es mayor de la que se esperaba por el grado de alcalosis respiratoria, puede suceder que la alcalosis respiratoria esté mezclada con alcalosis metabólica, como ocurriría en un paciente con vómitos y encefalopatía hepática. Si la bicarbonatemia es menor que la esperada, la alcalosis respiratoria crónica puede estar mezclada con acidosis metabólica, como puede ocurrir en un paciente con sepsis y fracaso renal crónico. Los hallazgos clínicos son: pCO: baja, bicarbonato actual en el límite normal bajo o descendido, bicarbonato normal en la fase aguda, pH normal o alto. La alcalosis puede presentarse clínicamente como tetania, a pesar de existir unos niveles normales de calcio total debido a la reducida ionización de las sales de calcio en medio alcalino. Todas estas alteraciones del equilibrio ácidobase es frecuente encontrarlas compensadas en clínica, lo cual se logra por mecanismos renales y/o respiratorios. Tabla 9.7. Causas de alcalosis respiratoria

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

DETERMINACIONES UTILIZADAS PARA LA VALORACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE Toma de muestras: consideraciones prácticas La muestra debe ser de sangre arterial y preferible a la capilar. Se utilizará jeringa heparinizada y el contenido se agitará adecuadamente. El exceso de heparina puede diluir la muestra y producir hemolisis. El intercambio de gases con la atmósfera debe ser minimizado mediante el mantenimiento de la muestra en el interior de la jeringa y expeliendo el aire que pueda entrar. Puede dejarse la aguja en la jeringa, doblada para ocluir el orificio, o bien ocluir el cono de la jeringa. La determinación debe realizarse lo antes posible para evitar las posibles alteraciones (el pH y la pO2 caen con el tiempo, mientras que la pCO2 sube). Si no se puede realizar la medición instantánea se puede optar por la refrigeración. En recién nacidos, de difícil punción, se pueden utilizar capilares heparinizados, efectuando la punción en el talón de forma correcta. La medición de pH y gases se hará en un aparato especial llamado gasómetro. Al ser una determinación de urgencia, solamente se hará en laboratorios especiales. La medida del pH sanguíneo indica únicamente si hay una franca acidosis o alcalosis. Si el pH es anormal, puede ser debido a una anomalía primaria de la vía del CO2 o la vía del H+. Un pH normal no excluye un trastorno de estas vías, ya que puede estar mantenido por mecanismos compensadores. La concentración de CO2 se calcula a partir de la medida de su presión parcial (pCO2), multiplicando por la constante de solubilidad del gas (0,03 si la pCO2 viene dada en mm de Hg). Determinación de (HCO3 − ) Se pueden determinar de dos formas: 1. CO2 total en plasma (TCO2) o concentración de bicarbonato plasmático se puede determinar tanto en sangre arterial como venosa. Es la suma de los valores plasmáticos de bicarbonato, ácido carbónico y CO2 disuelto. A un pH de 7,4

la relación de bicarbonato con los otros dos componentes es de 20 a 1, y a un pH de 7,1 es todavía de 10 a 1. Así, si TCO2 es de 21 mmol/litro a un pH de 7,4, el bicarbonato contribuiría con 20 mmol/1. 2. Bicarbonato «actual» es el nivel de bicarbonato circulante en sangre. Solamente se determina en sangre arterial. Se calcula a partir de la ecuación de Henderson-Hasselbach, mediante la utilización de los valores de pH y pCO2 previamente conocidos. pH = 6,1 + log

(HCO2)0,03 x pCO2

El bicarbonato «estándar» es el nivel de bicarbonato que resultaría de la equilibración de la sangre arterial total in vitro con una pCO2 normal de 40 mm de Hg. Se diferencia del bicarbonato actual en el que no está afectado por la contribución eritrocitaria a la formación de bicarbonato a partir de CO2 y H2O mediante la anhidrasa carbónica. VALORES DE LOS GASES EN SANGRE

En los trastornos respiratorios asociados con acidosis, el conocimiento de la presión parcial de oxígeno (pO2) es tan importante como el del pH, pCO2 y bicarbonato. El intermedio normal a través de los alvéolos pulmonares supone pérdida de CO2 y ganancia de O2. No obstante, en condiciones patológicas, un descenso de pCO2 y un aumento de pO2 no pueden nunca coexistir. 1. pO2 arterial baja con una pCO2 normal o baja puede presentarse en edema pulmonar (defecto de difusión), neumonía, colapso pulmonar, fibrosis o infiltración pulmonar. La sangre arterial está saturada al 95 por 100 con O2. Por tanto, en la hiperventilación no puede aumentar el transporte de O2 en la sangre alveolar normal, pero en cambio puede disminuir la pCO2. En los defectos de ventilación-difusión, donde algunos alvéolos tienen un aporte normal de sangre, pero están pobremente ventilados, una mezcla de sangre del cortocircuito con sangre de los alvéolos normales aboca a una pO2 baja y una pCO2 normal o baja en la sangre arterial.

EL AGUA Y LOS ELECTRÓLITOS

2. pO2 baja y pCO2 elevada se presenta en la hipoventilación alveolar total, ya que ningún gas puede ser intercambiado adecuadamente. Esto ocurre en trauma pulmonar, gran obesidad, espondilitis anquilopoyética (afectación de la motilidad

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de la caja torácica), poliomielitis, lesiones del SNC que afectan al centro respiratorio, espasmo laríngeo, asma agudo, bronquitis crónica, enfisema (obstrucción de las vías aéreas), neumonía, colapso pulmonar, fibrosis o infiltración pulmonar.

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METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

INTRODUCCIÓN Los metabolismos del calcio y del fósforo se encuentran íntimamente relacionados, lo que justifica examinar estos dos elementos al mismo tiempo. Ambos iones son fundamentales para los procesos fisiológicos que tienen lugar en los animales superiores. El calcio es el principal catión bivalente del organismo, en el que está implicado en una serie de funciones fisiológicas tales como la formación del hueso y de los dientes, coagulación de la sangre, permeabilidad de la membrana celular, excitabilidad de las neuronas, contracción muscular, ritmo cardiaco, procesos de reabsorción a nivel tubular, crecimiento, actividad de diversos sistemas enzimáticos calcio-dependientes, producción de leche durante la lactancia, etc. Por otra parte, el fósforo se encuentra formando parte de numerosas sustancias vitales para el organismo, tales como ácidos nucleicos, fosfoproteínas, fosfolípidos, etc. El ion fosfato con el calcio y otros iones participa en la mineralización ósea. Su amplia distribución da idea de su importancia en los procesos biológicos. Por todo ello estos iones deben encontrarse muy controlados para evitar alteraciones graves en estas funciones. El mantenimiento de los mecanismos homeostáticos encargado de regular las concentraciones extracelulares de calcio y fósforo está realizado por dos hormonas polipeptídicas: la hormona paratiroidea (PTH) sintetizada y segregada por las glándulas paratiroideas y la calcitonina segregada por las células C del tiroides. Además interviene una hormona esteroidea, la

vitamina D, fundamentalmente con su metabolito activo: 1,25- (OH)2D2. La acción de estas hormonas está dirigida sobre tres órganos «diana»: hueso, intestino y riñón. Los mecanismos de control de la homeostasis del calcio son tan sensibles que impiden variaciones séricas de calcio iónico superiores a ±0,1 mg/dl.

ABSORCIÓN, DISTRIBUCIÓN Y ELIMINACIÓN La absorción del calcio en el intestino es pequeña, porque muchos de los compuestos de calcio ingeridos con la dieta o formados en el propio intestino son insolubles, y además porque es difícil la absorción de cationes divalentes en la mucosa intestinal. La absorción de fosfatos es más fácil, salvo cuando la alimentación es muy rica en calcio, formándose fosfatos de calcio insolubles que siguen por el intestino y se eliminan con las heces en lugar de ser absorbidos. De hecho del 70 al 80 por 100 del calcio de la dieta es excretado con las heces (Figura 10.1). La excreción de calcio en la orina es similar a la del sodio, pues casi todo el calcio del filtrado glomerular se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal y en la rama ascendente del asa de Henle. En el túbulo contorneado distal y tubo colector la reabsorción de calcio es muy selectiva, estando bajo el control de la PTH, y por tanto en estrecha relación con la calcemia. Prácticamente todo el fosfato ingerido se absorbe en el intestino y luego se elimina por la ori139

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 10.1. Representación gráfica de la absorción, distribución y eliminación del calcio en el organismo.

na. El riñón controla la concentración plasmática de fosfatos en el líquido extracelular modificando su eliminación en función de los niveles plasmáticos de fosfato. La eliminación renal de fosfatos está favorecida por la acción de la PTH. El calcio que entra en el organismo procede de la dieta, principalmente productos lácteos y carne. El contenido cálcico de una dieta normal oscila alrededor de los 1.000 mg de calcio al día. Este calcio ingerido se junta en el intestino delgado con el calcio procedente de las secreciones gastrointestinales, aproximadamente 600 mg. De estos 1.600 mg en el intestino delgado sólo se absorbe un 45 por 100, principalmente de origen dietético, el resto se elimina por las heces (en parte no reabsorbido y en parte secretado). Sólo durante los períodos de mineralización esquelética acelerada, como durante el crecimiento, embarazo y lactancia, el calcio de la dieta es casi totalmente absorbido. La eficacia de la absorción cálcica depende de los requerimientos cálcicos del organismo y generalmente se encuentra equilibrada con las pérdidas fecales y urinarias. El calcio reabsorbido en el intestino se encuentra en equilibrio con el calcio del líquido extracelular, y éste está a su vez en equilibrio con el calcio de líquido intracelular, donde hay 11.000 mg de calcio. Sólo el calcio ultrafiltrable se filtra en el glomérulo. Para un hombre de 70 Kg de peso se filtran diariamente 10 g de calcio y sólo del

1 al 5 por 100 de la cantidad filtrada aparece en la orina; el resto se reabsorbe en los túbulos renales. El hueso presenta un importante papel en el metabolismo fosfo-cálcico, actuando como auténticos depósitos de calcio. La cantidad total de calcio contenida en el hueso es de unos 1.200 g. En ella podemos distinguir dos porciones; una porción inestable, donde se encuentra el calcio adsorbido o fijado débilmente, es el calcio intercambiable, que supone menos del 1 por 100 y una porción estable. El hueso se encuentra en un continuo equilibrio dinámico, en el que participan las células del tejido óseo, osteoclastos (célula destructora del hueso, osteolisis) y osteocitos (responsable de la mineralización ósea). Ambas derivan de la misma célula madre, la célula mesenquimatosa, a través de dos líneas de distinto desarrollo. La actividad de los osteocitos es controlada por la concentración de calcio del líquido extracelular, niveles elevados de calcio y la calcitonina inhiben la desmineralización, mientras que niveles bajos de calcio y la PTH la aumentan. Cuando predomina la actividad osteoclástica, los productos liberados de la osteolisis, calcio, fosfato e hidroxiprolina, pasan a la sangre y a la orina, donde su medición puede indicar una mayor actividad osteolítica. Por el contrario, cuando predomina la actividad osteoblástica, se observan en sangre niveles incrementados de fosfatasa alcalina.

METABOLISMO FOSFOCALCICO

REGULACIÓN DE LA CALCEMIA La absorción intestinal, la eliminación renal y la movilización ósea mantienen un estrecho equilibrio responsable de que la calcemia se mantenga estable, dentro de unos límites estrechos, alrededor de 10 mg/dl. La regulación de la calcemia se ejerce sobre la fracción ionizada del calcio sérico por tres hormonas: la PTH, las formas activas de la vitamina D y la calcitonina.

Hormona paratiroidea (PTH) La PTH es un polipétido de 84 aminoácidos, sintetizado en el retículo endoplásmico de las células paratiroideas. La actividad biológica de la molécula se localiza principalmente en los primeros 34 residuos. Es secretada por las glándulas paratiroides en respuesta a la disminución del calcio iónico, siendo frenada su liberación por las elevaciones de la calcemia. Una vez segregada la PTH actúa sobre sus órganos diana (hueso, riñón e intestino) directamente y a través de un segundo mensajero, el AMPc. A nivel renal al PTH actúa sobre el túbulo originando: 1. Reabsorción distal de calcio y magnesio. Es por tanto una hormona hipercalcemiante, debiendo ocasionar teóricamente hipocalciuria. Sin embargo, en situaciones de hipercalcemia, por ejemplo el hiperparatiroidismo, el exceso de calcio filtrado excede la capacidad de reabsorción del túbulo provocando por este mecanismo hipercalciuria a pesar de la elevación de la PTH. El magnesio sigue un comportamiento similar al calcio. 2. Pérdida renal de fósforo. Se realiza a través de la activación de la adenilatociclasa y aumento consiguiente de APMc, dando lugar a hipofosfatemia con presencia de hiperfosfaturia. 3. La PTH estimula la 1 alfa-hidroxilasa renal que transforma el 25-(OH)D3 (25 hidroxicolecalciferol) en 1,25-(OH)2D3 (1,25 dihidroxicolecalciferol), que controla especialmente la absorción intestinal de calcio. En el hueso la PTH estimula la resorción ósea, elevando la calcemia. En un principio la respuesta es mediada por los osteocitos, que aumentan el

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paso del calcio del hueso al espacio extracelular. Posteriormente, si el estímulo es muy intenso se activan los osteoclastos que segregan enzimas lisosómicas en el tejido óseo, destruyéndolo, disolviendo su matriz orgánica, con liberación de hidroxiprolina a la sangre y orina.

Vitamina D La vitamina D se encuentra en la naturaleza en dos formas de interés biológico: vitamina D, (ergocalciferol) y vitamina D3 (colecalciferol). El organismo recibe un doble aporte de vitamina D; mediante la dieta (D2 y D3) y a través de una transformación de una provitamina D3 en la piel de los individuos expuestos a la luz ultravioleta. Una vez en el organismo, el colecalciferol para ser biológicamente activo debe sufrir dos hidroxilaciones sucesivas, primero en el hígado, donde se transforma en 25-(OH)D3, y posteriormente en el riñón, donde se origina el 1,25-(OH)2D3, que es realmente la forma activa. Las acciones del 1,25-(OH)2D3 se ejercen principalmente sobre dos órganos: hueso e intestino. En el intestino favorece la absorción activa de calcio por el enterocito, y en el hueso su acción es similar a la PTH, remodelando el hueso y favoreciendo el aporte de calcio, fósforo y aminoácidos al hueso en formación.

Calcitonina La calcitonina se sintetiza en las células parafoliculares o células C del tiroides. El estímulo de la secreción de la calcitonina es la hipercalcemia. Las acciones de la calcitonina sobre el metabolismo cálcico son más discutidas: sobre el hueso inhibe la liberación de calcio y fósforo; sobre el riñón ocasiona hipercalciuria e hiperfosfaturia, y sobre el intestino parece disminuir la absorción del calcio, sin afectar la absorción del fósforo.

REGULACIÓN DE LA FOSFOREMIA El nivel del fósforo plasmático se encuentra menos estrechamente regulado que el del calcio y sus mecanismos de control tienen lugar a nivel intestinal, óseo y renal.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La regulación del fosfato sérico se lleva a cabo fundamentalmente por cambios en la reabsorción tubular. El factor regulador más importante a largo plazo parece ser la ingesta de fósforo de la dieta. El exceso de PTH origina una disminución de la reabsorción tubular del mismo, por lo cual aumenta la eliminación urinaria del fósforo a pesar de disminuir la concentración plasmática del mismo. Esta regulación se lleva a cabo a través del 1,25-(OH)2D3.

FISIOPATOLOGÍA DEL METABOLISMO FOSFOCÁLCICO Hipercalcemia El hiperparatiroidismo, los tumores malignos y las enfermedades granulomatosas constituyen casi el 90 por 100 de todos los casos de hipercalcemia. La causa más frecuente en pacientes ambulatorios es el hiperparatiroidismo, que puede aparecer de dos formas diferentes. La forma leve, que es el tipo que a menudo se detecta de forma casual mediante una analítica de rutina, evoluciona lentamente. El calcio sérico se eleva ligeramente (entre 10.6 y 11.5 mg/dl). Esta hipercalcemia se debe a un incremento en la osteolisis osteocítica, con desplazamiento del calcio del hueso a la sangre. Por el contrario el hiperparatiroidismo severo tiene una progresión mucho más rápida en todos los sentidos. El nivel sérico de calcio es mayor y aumenta más rápidamente. Esta hipercalcemia se debe principalmente a la disociación entre la reabsorción osteoclástica del hueso y la formación osteoblástica, con claro predominio de la primera, produciéndose liberación mantenida de grandes cantidades de calcio hacia la circulación. Si se produce insuficiencia renal, debido al rápido depósito de calcio en los ríñones, disminuye de forma significativa su principal vía de eliminación, y se puede producir un rápido y potencialmente fatal incremento de la calcemia. La hipervitaminosis D o intoxicación por vitamina D es una causa clásicamente descrita como desencadenante de episodios hipercalcémicos, antes frecuente cuando la vitamina D constituía un popular agente terapéutico. El exceso de vitamina D ocasiona hipercalciuria, que siempre precede a la hipercalcemia, el nivel sérico de PTH es

normal o bajo, la fosfatemia es normal y la absorción intestinal de calcio está aumentada. Cuando la hipercalcemia persiste durante varios meses se pueden producir calcificaciones en partes blandas, como calcificaciones oculares y nefrocalcinosis. La hipercalcemia de la intoxicación por vitamina D se debe al incremento en la reabsorción ósea, que es de tipo osteoclástico. En las enfermedades granulomatosas crónicas, como la sarcoidosis, tuberculosis, silicosis, beriliosis e histoplasmosis, la hipercalcemia se debe a un exceso de producción de 1,25-(OH)2D3 por la gran masa de monocitos activados que constituyen los granulomas, los cuales contienen la enzima 1-alfa-hidroxilasa que convierte el 25-(OH)D3en 1,25-(OH)2D3 La hipercalcemia es una de las complicaciones metabólicas más frecuentes de los tumores malignos, particularmente de los carcinomas epidermoide de pulmón y de mama. La hipercalcemia maligna se produce por un aumento en la reabsorción ósea y está mediada por tres mecanismos: mediante destrucción local por las metástasis, mediante reclutamiento y activación de los osteoclastos por factores humorales producidos por las células tumorales, mediante los efectos de la llamada «PTH ectópica». El aumento de

Tabla 10.1. Principales causas de hipercalcemia

METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

la reabsorción ósea queda reflejado por el aumento del nivel urinario de hidroxiprolina. Dentro de las causas poco frecuentes de hipercalcemia podemos citar la hipercalcemia hipocalciúrica familiar o hipercalcemia familiar benigna, proceso de trasmisión autosómica dominante, que a menudo se detecta en la infancia mediante una determinación casual de su nivel elevado de calcio. Este proceso se caracteriza por una eliminación renal de calcio extremadamente baja, con niveles normales o ligeramente elevados de PTH a pesar de la hipercalcemia. En la Tabla 10.1 se citan las principales causas de hipercalcemia.

Hipocalcemia Existen una serie de cuadros clínicos pueden cursar con hipocalcemia. En el diagnóstico de una hipocalmemia puede resultar muy interesante la valoración conjunta del fósforo y magnesio. La pancreatitis aguda severa puede ir asociada a hipocalcemia. Las neoplasias de próstata ocasionan hipocalcemia cuando han metastatizado. Determinados fármacos pueden producir hipocalcemias, habitualmente de carácter transitorio, reversible al retirar el fármaco. La administración parenteral inadecuada de sales de magnesio, oxalatos, citratos (transfusiones) o fosfatos puede ocasionar un descenso rápido de la calcemia que puede ser desencadenante de episodios de tetania. Si la hipocalcemia se asocia a hipomagnesemia se debe pensar en el alcoholismo crónico, toxicidad por aminoglucósidos, nutrición parenteral sin suplementos magnésicos, y malabsorción. Existen una serie de procesos que cursan con hipocalcemia asociada a hiperfosfatemia, como la insuficiencia renal aguda y crónica, pseudoparatiroidismo tipo la, y el hipoparatiroidismo primario. Por el contrario la osteomalacia, el raquitismo vitamina D dependiente tipo II y las metástasis osteoblásticas, la hipocalcemia se asocia a hipofosfatemia o normalidad del fosfato sérico.

DETERMINACIÓN DE LA CALCEMIA La calcemia es un parámetro que mide el calcio total sanguíneo, oscila entre 8,8 y 10,4 mg/dl (4,4 a 5,2 mEq/1) en los varones y entre 8,5 y 10,1 mg/dl (4,3 a 5,1 mEq/1) en mujeres normales. El calcio total sanguíneo se distribuye en tres frac-

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ciones. La fracción ionizada (45 por 100 del calcio total), que constituye la fracción biológicamente activa, responsable de la mayor parte de los datos clínicos de hiper o hipocalcemia; la fracción que está unida a aniones proteicos (40 por 100 del calcio total), principalmente a la albúmina (80 por 100), es inerte desde el punto de vista biológico y se encuentra en equilibrio con el calcio iónico; y la fracción compleja (15 por 100) que está unida a múltiples aniones orgánicos e inorgánicos, como el fosfato, lactato, sulfato y citrato. Existen varios factores que pueden alterar el nivel total de calcio sin influir sobre la fracción ionizada. Cualquier aumento o disminución de la albúmina sérica modificará la fracción de calcio proteico, y por tanto el nivel total de calcio, en la misma dirección. Por otro lado la relación entre calcio iónico y calcio unido a proteínas depende del pH sanguíneo; la alcalosis aumenta el calcio unido a proteínas y disminuye el calcio iónico; mientras que la acidosis se asocia con cambios de signo opuesto. Asi pues, las variaciones agudas de pH sanguíneo conllevan alteraciones clínicas de hipo o hipercalcemia sin variaciones iniciales de calcio total. Dado que el calcio sérico total y el calcio ionizado aparecen asociados con tanta frecuencia, la determinación del nivel sérico total de calcio no suele ser fiable para el diagnóstico de hipercalcemia verdadera. Se recomienda realizar mediciones del calcio ionizado a menos que exista una elevación muy evidente en el calcio total. La determinación del calcio ionizado permite descartar la existencia de cuadros de hiperparatiroidismo normocalcémicos. La calcemia es un parámetro muy estable siendo las variaciones fisiológicas más notables las inducidas por la edad (condiscreta disminución) y la gestación (discreta elevación). Para la determinación de la calcemia deben guardarse algunas precauciones básicas: a) El enfermo deberá ayunar 12 horas. b) La punción venosa se realizará sin compresión o cuando menos se retirará el compresor antes de la extracción. c) La muestra deberá analizarse con la mayor rapidez posible; el retraso puede producir una disminución de la calcemia mientras que la permanencia por largo tiempo en un ambiente cálido eleva de forma importante la calcemia.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Los métodos de determinación del calcio total son muy variados. Básicamente los podemos dividir en dos grupos: métodos colorimétricos basados en la formación de cromógenos (método del metil-timol y de la orto-cresolftaleína), y en el otro grupo se encontraría la espectrofotometría de absorción atómica.

DETERMINACIÓN DE LA CALCIURIA Resulta difícil definir cuál es el rango de normalidad de la excreción urinaria de calcio, ya que se observan importantes variaciones en distintas áreas geográficas, con distintos hábitos dietéticos. La excreción urinaria de calcio en la población no se distribuye según las leyes gaussianas, sino que se desplaza asimétricamente hacia la derecha. Estos valores oscilan entre 150-250 mg/día en varones y 150-200 mg/día en mujeres. La determinación de la calciuria presenta un escaso valor clínico, debido a: • La gran variación intraindividual en la excreción de calcio, condicionada fundamentalmente por factores dietéticos. • Existe un solapamiento de cifras entre los sujetos normales y los hipercalciúricos. • Las hipocalcemias y las hipercalcemias se acompañan de hipocalciuria e hipercalciuria respectivamente. Una excepción de gran importancia diagnóstica es la hipercalcemia con hipocalciuria característica de la hipercalcemia por tiazidas y de la hipercalcemia hipocalciúrica familiar. Por todo ello es aconsejable realizar 3 o 4 determinaciones de calciuria en orina de 24 horas con una dieta libre de calcio y tener como referencia controles normales de cada área geográfica (con el mismo tipo de dieta y de nivel de insolación) para caracterizar adecuadamente a los pacientes.

DETERMINACIÓN DE LA PTH Los diferentes tipos de determinaciones inmunológicas de la PTH están dirigidos hacia diferentes epítopos de la molécula de PTH. Después de unirse a su receptor específico, la molécula intacta de PTH se desdobla en dos fragmentos, la frac-

ción C-terminal, que contiene la porción inactiva de la PTH, y el fragmento N-terminal o región media de la molécula, que contiene la porción activa (Figura 10.2). Actualmente es posible la determinación de la PTH intacta, y de sus segmentos N-terminal y C-terminal. La determinación de la hormona intacta refleja con mayor exactitud la funcionalidad de la glándula paratiroides y permite diferenciar más claramente la hipercalcemia debida a hiperparatiroidismo de la de tipo extraparatiroideo. La determinación del fragmento N-terminal presenta un menor interés clínico, ya que su corta vida media sólo permite conocer las fluctuaciones de la secreción hormonal en cada momento. Por el contrario, el fragmento C-terminal presenta un recambio plasmático más prolongado, y sus valores son entre 50 y 500 veces superiores a los niveles de la hormona activa. Debido a que los fragmentos C-terminales son metabolizados en el riñón, cualquier lesión renal hace que se acumulen estos fragmentos y que disminuya la exactitud de la determinación. Por tanto, siempre que sea posible, es preferible la determinación de la hormona intacta; si no fuera así, la siguiente mejor determinación es la del fragmento C-terminal. La única excepción es en los cuadros de insuficiencia renal, en los que es preferible la determinación del fragmento N-terminal.

DETERMINACIÓN DEL AMPc Prácticamente todo el AMPc que aparece en la orina se produce por acción de la PTH sobre el túbulo renal (Figura 10.3). Su tasa de producción es un reflejo directo del nivel circulante de PTH y su determinación es tan sensible como la de la hormona intacta. La cantidad absoluta de AMPc excretada depende no sólo de la actividad de la PTH sobre los túbulos renales sino también del propio número de túbulos. Por tanto, la medición de AMPc debe ser corregida en relación con el número de túbulos, utilizando para ello la tasa de filtración glomerular (Figura 10.3). No todo el AMPc excretado procede de los túbulos, sino que una pequeña parte se filtra por el glomérulo a partir de la sangre. Por tanto, para conocer exactamente el AMPc de origen «exclusivamente» renal o AMPc nefrogénico restamos al

METABOLISMO FOSFOCALCICO

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Figura 10.2. Representación esquemática de la síntesis de la PTH en las células principales del paratiroides y de los diferentes lugares reconocidos por los antisueros anti-PTH.

AMPc total excretado el producto de la tasa de filtración glomerular y el AMPc plasmático, todo ello dividido por la tasa de filtración glomerular. Sin embargo, la determinación del AMPc nef'rogénico no supone una mejora en la sensibilidad diagnóstica, ya que no se detectan diferencias con relevancia clínica entre ambas mediciones. La gran mayoría de pacientes con hiperparatiroidismo primario y función renal normal presentan una elevación urinaria en el nivel de AMPc.

DETERMINACIÓN DE LA FOSFATEMIA En contraste con el calcio, la concentración de fósforo sérico varía ampliamente y es alterable por la edad, sexo, la dieta, ritmo circadiano, pH y diversas hormonas. En los niños la concentración en suero varía 4-7 mg/dl y en el adulto 2,7-4,5 mg/dl; tiende a disminuir ligeramente después de la ingestión de hidratos de carbono y grasas, y se eleva con dietas ricas en fósforo. Para una deter-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 10.3. Representación esquemática de la acción de la PTH sobre las células tubulares renales, y producción de AMPc. Cálculo del AMPc total urinario y AMPc nefrogénico.

Tabla 10.2. Causas de hiperfosfatemia • • • • • • • • • •

Insuficiencia renal crónica Utilización repetida de laxantes Hipoparatiroidismo Pseudohipoparatiroidismo Hipertiroidismo Agromegalia Calcinosis tumoral hiperfosfatémica Destrucción hística masiva Rabdomiólisis Acidosis láctica

minación adecuada de la fosfatemia, el contenido en fósforo de la dieta deberá ser de 1.000-1.500 mg/dia. Durante la alcalosis respiratoria disminuye aproximadamente en 0,5 mg/dl y puede elevarse en estados de deshidratación, acidosis y después del ejercicio. Las principales causas de hiperfosfatemia e hipofosfatemia se resumen en las Tablas 10.2 y 10.3 respectivamente.

METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

Tabla 10.3. Causas de hipofosfatemia

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METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNÓSTICAS

INTRODUCCIÓN El hierro es un oligoelemento primordial en la biología de los vertebrados, y su capacidad para el intercambio de electrones hace que ocupe un papel clave en los procesos metabólicos de oxidación y reducción. Así, en el hombre, además de su intervención en la síntesis de hemoglobina, hoy se conoce su participación en la formación de estructuras epiteliales, crecimiento corporal, funciones del sistema inmune, sistema nervioso central y actividad psíquica, síntesis del ADN, enzimas y hormonas. En el organismo el hierro no existe, salvo de forma transitoria como catión libre; es rápidamente ligado o incorporado a proteínas. El hierro del organismo se encuentra en varias formas: unido a estructuras porfirínicas y cuya misión fundamental es el transporte y captación de oxígeno (hemoglobina y mioglobina), y el transporte de electrones (citocromos) es el denominado hierro hemínico; por otro lado se encuentra el hierro no hemínico, que forma parte de proteínas que ejercen acciones de depósito (ferritina y hemosiderina), y de transporte (transferrina). La ferritina es una molécula esferoidal constituida al menos por 24 subunidades de dos tipos, de PM 450.000 daltons. Las subunidades al unirse entre sí dejan una cavidad central en la que se alojan 4.000-5.000 átomos de hierro férrico; esta molécula, en el interior de la célula, se puede encontrar en estado soluble, utilizable y libre en el citoplasma: es la denominada ferritina. Cuando la ferritina sufre una degradación en sus subunidades se sitúa en la pared de los lisosomas y ya no

es utilizable; constituye la denominada hemosiderina, que sólo se pone de manifiesto mediante técnicas citoquímicas como la tinción de Perls. En el laboratorio se determina la ferritina circulante en el plasma procedente de las células que la sintetizan y que apenas contiene hierro. El hierro circula totalmente unido a su proteína transportadora, la transferrina, que también interviene en su introducción dentro del eritroblasto. La transferrina es una 13-globulina con un peso molecular de 80.000 daltons y que dispone de dos posibles sitios de unión para el hierro; éste se une con más frecuencia al extremo N-terminal que al C-terminal. Según el número de átomos de hierro unidos, la transferrina se denomina apoférrica, monoférrica y diférrica, siendo la distribución aleatoria. En condiciones normales se halla saturada sólo en un tercio de su capacidad, aunque la saturación varía con la edad desde un 69 por 100 hasta sólo un 22 por 100. Es por ello que se considera a esta molécula como reguladora del metabolismo férrico, más que como simple transportadora de éste. La transferrina capta el hierro procedente de las células intestinales que lo han absorbido de la ingesta, así como de los hematíes envejecidos que son fagocitados y destruidos por el sistema retículo-endotelial (hígado, médula ósea y sobre todo bazo), transportándolo hasta las zonas donde se almacena en forma de hemosiderina y ferritina (principalmente en los hepatocitos y células del sistema reticuloendotelial) y lo distribuye por todos los tejidos que sintetizan moléculas con hierro, principalmente los eritroides. Además de su función transportadora, la transfe149

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

rrina evita las pérdidas excesivas de hierro por la orina, ya que el complejo transferrina-hierro no se filtra a nivel glomerular, manteniendo una concentración estable de hierro libre en el plasma. La transferrina se sintetiza principalmente en el hígado, aunque también se forma en pequeñas cantidades en el bazo, médula ósea, nodulos linfáticos, leucocitos y otras células, pero es la única fuente de hierro para la biosíntesis de hemoglobina. Para la unión hierro-transferrina es necesaria la presencia de aniones de tipo bicarbonato y para la separación es precisa la acción de quelantes y reductores. Los reticulocitos, eritroblastos, trofoblastos placentarios, hepatocitos, fibroblastos y linfocitos son las principales células que tienen receptores para la transferrina. BALANCE DEL HIERRO

El balance de hierro en el organismo depende del equilibrio entre pérdidas e ingresos. Dentro de las primeras, existen unas obligadas y constantes como la exfoliación fisiológica, y otras adicionales, variables según sexo y edad, como las derivadas del crecimiento corporal, formación de depósitos, menstruaciones y maternidad. Las células epiteliales intestinales regulan el balance férrico del organismo a través de los mecanismos de absorción. La disminución del hierro de reserva provoca un aumento de la absorción, y viceversa, un exceso de hierro en el organismo se acompaña de una severa reducción de la absorción intestinal. Generalmente el hierro se absorbe a partir de la dieta en cantidades adecuadas para compensar las pérdidas. El contenido de hierro de una dieta occidental equilibrada oscila entre 10-20 mg, de los cuales tan solo se absorbe del 5 al 10 por 100. La biodisponibilidad del hierro de la dieta difiere según la naturaleza del alimento; el hierro procedente de alimentos de origen animal (cárnicos o derivados) es hemínico y se absorbe más eficazmente que el de origen vegetal, que es de naturaleza no hemínica. El tramo del tubo digestivo donde la absorción es más activa lo constituye el duodeno y yeyuno proximal. Algunos

factores intraluminales favorecen la absorción: el estado de ion ferroso, el pH del jugo gástrico que impide la precipitación, y la presencia de sustancias reductoras como el ácido ascórbico. Por el contrario, otros compuestos la retardan al formar complejos del tipo de oxalatos, fitatos y fosfatos. El hierro en estado reducido (Fe++) atraviesa la membrana de la célula intestinal mediante un mecanismo activo (consumo de energía) y en el citoplasma es reoxidado a estado férrico (Fe+++), el cual puede pasar a la sangre para unirse a la proteína transportadora, o unirse a la apoferritina, quedándose como tal en la célula endotelial. En condiciones normales, la absorción y eliminación de hierro son similares, constituyendo la base del denominado equilibrio férrico, que es muy precario, inestable y se rompe fácilmente causando una ferrodeficiencia ante pequeñas desviaciones en la ingesta o las necesidades. La sideropenia es la carencia nutricional más extendida en el globo y es además la causa más frecuente de anemia incluso en los países desarrollados. TRANSPORTE Y DEPÓSITOS DEL HIERRO

La mayoría del hierro que pasa a la sangre procede del sistema reticuloendotelial después de la degradación de los hematíes. En menor cantidad procede de la absorción intestinal y de los compartimentos de almacenamiento y tisular (Figura 11.1). El hierro transportado por la transferrina circula por la sangre llegando a diversos compartimentos: más de las 3/4 partes del hierro transferrínico es captado en la médula ósea por los eritroblastos. Estas células eritroides presentan en sus membranas receptores para la transferrina, y a ellos se une, cediendo el hierro, que pasa al interior, quedando libre la transferrina. Una vez en el eritroblasto, el hierro debe atravesar la membrana mitocondrial para insertarse en el anillo de la protoporfirina para dar lugar al grupo hemo, mediado por la ferrocatalasa. En estados de ferropenia, no hay suficiente hierro para formar el grupo hemo, acumulándose la protoporfirina libre en los hematíes. La destrucción de los hematíes viejos o deteriorados y la degradación de la hemoglobina tie-

METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNOSTICAS

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Figura 11.1. Balance,

transporte y depósitos del hierro.

ne lugar en las células del sistema retículo endotelial, sobre todo en el hígado (células de Kupffer) y bazo. Allí estos hematíes son fagocitados y el hierro liberado del grupo hemo vuelve a la circulación sanguínea donde se une a la transferrina que lo transporta rápidamente a la médula ósea. El hígado constituye también uno de los principales depósitos del hierro; éste forma una mi-

cela (unión de aproximadamente 4.000 átomos de hierro) que es rodeada por subunidades de apoferritina, dando lugar a la ferritina, cuyo hierro puede volver a ser utilizado y no es visible al microscopio óptico; sin embargo, cuando ese hierro se hace insoluble se transforma en hemosiderina y aparece como hierro no utilizable y visible en las preparaciones microscópicas teñidas con la tinción de Perls.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 11.1. Métodos de valoración del metabolismo del hierro

MÉTODOS ANALÍTICOS PARA EL ESTUDIO DEL METABOLISMO DEL HIERRO La exploración diagnóstica del metabolismo del hierro se centra en tres puntos: estudio del hierro circulante por el plasma, valoración de los depósitos férricos y estudio del hierro celular. Los principales métodos de valoración del metabolismo del hierro se encuentran en la Tabla 1 1 . 1 . Hierro sérico

La sideremia refleja el equilibrio entre el hierro absorbido, el hierro utilizado en la síntesis de la hemoglobina, el hierro liberado en la lisis de los hematíes viejos y el volumen de los depósitos de almacenamiento. Por tanto, el hierro sérico depende del estado de equilibrio entre la cantidad de hierro que entra y el que sale de la circulación. Por este motivo, la variación de la concentración de hierro en el plasma en condiciones normales es muy amplia, presentando una importante variación intraindividual e interindividual. La variación intraindividual de las tasas del hierro sérico es debida a causas fisiológicas, en particular a la existencia de un ritmo circadiano. La sideremia sigue un ciclo nictemeral donde los niveles más elevados se encuentran por la mañana (8.00-12.00 horas) y los más bajos en la última

parte del día (20.00-24.00 horas). Esta variación diurna podría estar relacionada con la liberación de hierro por el sistema reticuloendotelial. La sideremia depende de la oferta de hierro al plasma (estado de los depósitos, citólisis en general) y de la demanda al mismo (eritropoyesis y otras necesidades celulares o pérdidas patológicas). Por su escasa sensiblidad diagnóstica, el estudio aislado de la sideremia es insuficiente para detectar la mayoría de los estados de eritropoyesis ferropénica. Transferrina

A diferencia de la sideremia, los niveles plasmáticos de transferrina son más estables. Para la completa renovación del pool plasmático de transferrina ha de transcurrir aproximadamente una semana. Sus variaciones plasmáticas son menos sensibles y se deben a alteraciones del metabolismo proteico en general, o del suyo propio, relacionado íntimamente con el hígado, su lugar fundamental de síntesis. Con independencia del metabolismo férrico, la transferrina puede disminuir en las hipoproteinemias (malabsorción, síndrome nefrótico), tumores, colagenosis y otras enfermedades crónicas. Por el contrario, los valores plasmáticos de esta glucoproteína aumentan durante la fase inicial de la hepatitis aguda, los estados sideropénicos crónicos y el embarazo.

METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNÓSTICAS

Han sido pocos los casos publicados de atransferrinemia congénita, rarísima enfermedad que se hereda con un patrón autosómico recesivo y que cursa con niveles de transferrina muy disminuidos, prácticamente indetectables y ausencia demostrable de hierro medular; es prácticamente incompatible con la vida del paciente. La determinación analítica de la transferrina se puede realizar de forma directa, midiendo la concentración de la proteína sérica por turbidimetría, nefelometría, inmunodifusión radial, enzimoinmunoanálisis o por radioinmunoanálisis (medida de la «masa proteica»). Sin embargo, se puede conocer de forma indirecta, por métodos que midan su funcionalidad, a partir de la capacidad latente de ligar el hierro (UIBC), que es la cantidad de hierro que se puede unir a la transferrina. Si sumamos la sideremia al valor del UIBC obtenemos otro parámetro de considera-

ble valor; la capacidad total de ligar hierro (TIBC), que es la cantidad de hierro con la cual la transferina está saturada al 100 por 100, es fácil deducir que a mayor cantidad de transferrina mayor TIBC y, por el contrario, a menor TIBC menor transferrina. Estos métodos de determinación de la transferrina presentan distinta precisión, fiabilidad y no son necesariamente equivalentes ambos valores en todos los procesos clínicos. La relación entre sideremia y TIBC nos da, por último, otro parámetro de gran utilidad en el estudio del metabolismo del hierro, el índice de saturación de la transferrina (IST). Este índice mide el suministro de hierro a los tejidos. Normalmente se sitúa entre el 20 y el 45 por 100. Ello significa que alrededor de las dos terceras partes de la transferrina se hallan en forma de apotransferrina sin hierro. Cuando su valor es inferior a 16 por 100, la eritropoyesis normal se afecta por un aporte insuficiente de hierro. Por el contrario, una excesiva saturación de la transferrina, con índices superiores al 50 por 100, se observa en la sobrecarga de hierro; hemocromatosis, hemosiderosis, anemias sideroacrésicas y aplásicas, anemias hemolíticas y anemia perniciosa. Al igual que el hierro sérico, aunque en menor medida, la saturación de la transferrina varía según la edad, ritmo circadiano, factores dietéticos, metodología de laboratorio, etc., lo que dificulta la precisión diagnóstica.

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Ferritina La ferritina representa la principal forma de hierro de depósito en el organismo, existiendo una correlación directa entre la concentración sérica de ferritina y el hierro almacenado disponible en el organismo; por esta razón la determinación de la ferritina plasmática ha proporcionado a los clínicos un medio apropiado de evaluar el balance férrico, siendo la prueba más fidedigna de ferropenia. Los criterios de normalidad de la ferritina sérica se han variado con frecuencia en los últimos años. Aunque no hay variaciones circadianas, los niveles séricos de ferritina dependen del metabolismo del hierro, del sexo y la edad del individuo. Si aceptamos un intervalo entre 15 y 300 mcg/1, valores inferiores a 10 mcg/1 confirmarían la deficiencia de hierro en todas los casos, con una zona dudosa entre 10 y 20 mcg/1. Así, un valor de 15 mcg/1 en un hombre sin anemia, es indicativo de una depleción patológica de hierro, frecuentemente por hemorragias ocultas. Sin embargo, en la segunda mitad de la infancia, embarazo o reglas muy hemorrágicas, se encuentran estos valores. En el adulto la elevación de los niveles de ferritina en respuesta a la administración de hierro por vía oral se produce a las 2- 3 semanas, de forma que es posible valorar la situación de los depósitos en pacientes que ya han comenzado el tratamiento con sales de hierro, lo que constituye un hecho relativamente frecuente en la práctica diaria. Sin embargo, no es prudente el empleo aislado de la ferritina para el diagnóstico del déficit latente de hierro, ya que la ferritina se comporta como un reactante de fase aguda y algunos procesos patológicos de carácter inflamatorio como infecciones, hepatopatías, artritis reumatoidea, insuficiencia renal crónica, hemopatías malignas, tumores sólidos, etc., la liberación de ferritina por los tejidos dañados, disminuyen su especificidad diagnóstica al producir una elevación anómala de la misma. En estos casos la determinación de la ferritina sérica puede ser sustituida por la ferritina eritrocitaria, cuyos valores no se ven afectados por dichos procesos inflamatorios; en este contexto puede ser útil la valoración del cociente ferritina sérica/eritrocitaria, que se incrementa notablemente cuando existe bloqueo férri-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

co a nivel preeritoblástico, de probable origen inflamatorio. En ausencia de reacción inflamatoria, existe una excelente correlación ferritina-depósitos de hierro, con una elevada sensibilidad, especificidad y eficiencia diagnóstica. Valores elevados de la ferritina sérica aparecen en las sobrecargas patológicas de hierro, como la hemosiderosis pulmonar y la hemocromatosis idiopática, cuyos niveles superan los 400 mcg/1, pudiendo llegar a 20.000 mcg/L. La hiperferritinemia debe ir acompañada de una saturación de transferrina igual o superior al 70 por 100 como requisito básico de una sobrecarga de hierro. La determinación de la ferritina se emplea en estos casos para el control del tratamiento de sangría. Protoporfirina eritrocitaria La protoporfirina aparece en la penúltima etapa de la biosíntesis del grupo hemo, inmediatamente antes de la incorporación del hierro. La ferropenia produce en el eritroblasto la acumulación de protoporfirina libre en su interior, porque no existe hierro suficiente para la síntesis del grupo hemo. Por tanto, el hallazgo de altas concentraciones de protoporfirina sérica indica déficit de hierro o su incorrecta incorporación a la porfirina eritrocitaria. Tanto la disminución del índice de saturación de la transferrina (IST) como la elevación de la PEL reflejan de forma similar la afección de la eritropoyesis por déficit férrico, si bien la PEL es más estable y menos sujeta a fluctuaciones diarias o circadianas que las determinaciones basadas en la sideremia, como es el IST. Por ello se ha propuesto la introducción de la PEL para contrastar la frecuencia de IST descendido, indicativos de eritropoyesis ferrodeficiente, en los estudios de prevalencia de ferropenia. Esta determinación presenta dos inconvenientes: la existencia de un cierto solapamiento de valores normales y patológicos, y su incremento inespecífico en la anemia ferropénica, inflamatoria, sideroblástica, e intoxicación por plomo. Sin embargo, presenta una gran utilidad en el diagnóstico diferencial entre ferropenia y talasemia, ya que en la primera suele encontrarse aumentada, y en la segunda es normal. La determinación de la PEL es larga y algo

compleja desde el punto de vista técnico, pero su determinación no se ve afectada por la toma oral o parenteral de hierro. Últimamente esta prueba ha cobrado una mayor importancia por su reciente automatización. Se ha propuesto el cociente PEL/hemoglobina en la evaluación de los estados de ferrodeficiencia, de gran sensibilidad diagnóstica en la detección de ferropenias incipientes, ya que se eleva paralelamente al agotamiento de las reservas de hierro, antes de que la anemia sea clínicamente evidente. En lactantes este índice presenta una mayor eficiencia diagnóstica de anemia ferropénica que la saturación de la transferrina. Además este cociente no está sujeto a las fluctuaciones diarias y cambios bruscos, como ocurre con la saturación de la transferrina. Tampoco se encuentra elevado en los individuos con rasgo talasémico. Haptoglobina La haptoglobina es una proteína de síntesis hepática que puede resultar útil en el diagnóstico diferencial de diversos trastornos del metabolismo del hierro. Como reactante de fase aguda, se encuentra incrementada en enfermedades infecciosas, inflamatorias, neoplásicas, etc. Disminuye en la anhaptoglobulinemia, hemolisis y hepatopatías. Se encuentran valores normales en la ferropenia latente y en la anemia ferropénica a diferencia de la anemia de los trastornos crónicos que cursa con incremento de la haptoglobina. Su determinación analítica por turbidimetría es sencilla, rápida y económica, por lo que diversos autores la incluyen en el protocolo analítico de estudio de anemias. PRINCIPALES ALTERACIONES DEL METABOLISMO DEL HIERRO

Los trastornos metabólicos del hierro aparecen cuando se altera la absorción o eliminación de hierro, produciéndose un desequilibrio férrico que puede tener dos sentidos: negativo, apareciendo los estados de ferropenia, o positivo, con sobrecarga de hierro.

METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNOSTICAS

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Tabla 11.2. Parámetros analíticos en las etapas de la ferropenia

La ferropenia se desarrolla a través de tres etapas consecutivas: depleción de los depósitos de hierro, eritropoyesis ferropénica o ferropenia latente y anemia ferropénica (Tabla 11.2). El estado de depleción férrica se caracteriza por un agotamiento de las reservas de hierro pero se mantiene la eritropoyesis. Sólo se encuentra un descenso del hierro medular y de ferritina sérica y este estado no presenta clínica alguna; solamente la determinación sistemática de la ferritina en poblaciones aparentemente sanas permite el hallazgo de individuos con este estadio. La prevalencia de depleción férrica es variable; en nuestro medio se sitúa alrededor del 20 por 100 en la población femenina e inferior al 2 por 100 en la población masculina. Los parámetros hematimétricos se encuentran generalmente en el rango de la normalidad, tan solo la concentración corpuscular media de hemoglobina (CHCM) puede encontrarse ligeramente descendida en este estadio. Si continúa la causa de ferrodeficiencia aparece la eritropoyesis ferropénica, es decir, la eritropoyesis se resiente del déficit de hierro y disminuye la síntesis de hemoglobina, que se refleja fundamentalmente en la disminución de la cantidad de hemoglobina por hematíe (hipocromia), y aumenta la protoporfirina intraeritrocitaria. En

este estadio no suele existir microcitosis y la sideremia es normal o muy próxima a la normalidad, y el TIBC suele estar ya elevado, con la consiguiente disminución del índice de saturación de la transferrina. Esta fase también se denomina ferropenia latente. Por último se produce el descenso de la tasa de hemoglobina, con la presencia de anemia, apareciendo las características alteraciones de la morfología eritrocitaria (microcitosis, hipocromia, anisocitosis, poiquilocitosis, eliptocitosis y dianocitosis). Esta fase se denomina anemia ferropénica. Aunque la manifestación patológica cardinal de la deficiencia de hierro sea la anemia, ésta hace su aparición sólo después de que se hayan deplecionado totalmente las reservas de hierro del organismo. Sólo en las fases avanzadas de ferropenia se producen marcados descensos de la hemoglobina y hematócrito. Más precozmente se detecta microcitosis ( ↓ VCM) e hipocromia ( ↓ HCM) en los hematíes, que pueden ser normales en número. Aunque es posible que exista un estado de ferropenia latente con VCM normal, la microcitosis constituye la manifestación más característica de la eritropoyesis ferropénica (Figura 11.2). El descenso del VCM se considera el parámetro hematimétrico de mayor sensibilidad; además es relati-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 11.2. Diagrama que representa la microcitosis como una alteración común a un conjunto de transtornos del metabolismo del hierro.

vamente específico cuando su disminución es pronunciada, de forma que valores inferiores a 70 fl sólo aparecen en la anemia ferropénica y en la talasemia minor. Sin embargo, el término de microcitosis o anemia microcítica no son en absoluto sinónimos de ferropenia o anemia ferropénica; debe valorarse todo el contexto de parámetros y datos clínicos que permiten establecer el diagnóstico diferencial entre ferropenia y otras causas de microcitosis y/o hipocromía no ferropénica, tales como la llamada anemia de los procesos crónicos o anemia inflamatoria y otros estados de sobrecarga férrica (Tabla 11.3). Los estudios epidemiológicos de prevalencia de déficit de hierro deben incluir las pruebas analíticas necesarias para excluir otras causas de anemia microcítica coexistentes en la población,

como es la beta-talasemia, frecuente en nuestro medio, y que no se beneficiarían de la adición profiláctica de hierro, sino al contrario, serían perjudicadas por la misma. En diversos estados patológicos se produce una sobrecarga de hierro, con aumento de la sideremia, ferritinemia, índice de saturación y disminución de la transferrina. El ejemplo más típico de trastorno por sobrecarga de hierro lo constituye la hemocromatosis, enfermedad metabólica familiar en la que las células epiteliales intestinales pierden la capacidad para regular la absorción de hierro, y teniendo en cuenta que una persona ingiere con la dieta normalmente de diez a quince veces más hierro del que necesita, el organismo carece de una vía fisiológica para activar la excreción de hierro. En

Tabla 11.3. Diagnóstico diferencial de las anemias microcíticas hipocrómicas.

METABOLISMO DEL HIERRO Y PRUEBAS DIAGNÓSTICAS

estas circustancias, el contenido de hierro del organismo aumenta progresivamente con el tiempo. Desde el punto de vista analítico encontramos una elevación de la saturación de la transferrina: un índice igual o superior al 65 por 100

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presenta un valor predictivo del 90 por 100. La elevación del nivel sérico de ferritina tiene un valor predictivo del 70 por 100. Consideradas conjuntamente, ambas pruebas presentan un valor predictivo del 95 por 100.

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ANÁLISIS DE ORINA

EXAMEN DE ORINA: COMENTARIOS GENERALES El examen de orina es de importancia diagnóstica fundamental, especialmente para obtener una orientación clínica. Esto es aplicable no sólo a enfermedades y trastornos atribuidos a ríñones, uréteres, vejiga, uretra, próstata y vesículas seminales, sino también a algunas enfermedades del aparato cardiovascular, sistema hematopoyético, metabólico, aparato digestivo, endocrino y sistema nervioso. Las peticiones de analítica de orina son importantes y numerosas. El analista debe conocer a fondo la composición de la orina para poder distinguir entre lo normal y lo patológico; de ahí la denominación extendida de «anormales» a las sustancias o características alteradas en la orina. La mayoría de los análisis se hacen con muestras escogidas al azar. La muestra debe ser recogida en recipientes limpios y secos y examinada en el periodo de una hora para evitar los cambios que pudieran ocurrir; en caso necesario se refrigerará si se retrasa el análisis. Se rechazarán las muestras contaminadas con heces, sangre menstrual o material vaginal. Se preferirá la parte media de la micción en estado de ayuno.

FORMACIÓN DE LA ORINA La orina se forma en las nefronas renales, compuestas de los glomérulos y de los tubos uriníferos. Alrededor del 90 por 100 de la sangre arterial que llega a los ríñones pasa por los capilares glo-

merulares, en donde se filtran el agua y diversas sustancias solubles contenidas en el plasma a través de las membranas semipermeables de los glomérulos. En un adulto normal se producen 125 a 150 ml de filtrado glomerular por minuto. Este filtrado glomerular sufre alteraciones al pasar a través de los túbulos renales, antes de alcanzar la pelvis renal ya en forma de orina. Durante este proceso, alrededor del 98-99 por 100 del agua es reabsorbida. Con la finalidad de ser conservadas, ciertas sustancias, como glucosa, cloro, sodio, calcio y magnesio, que son sustancias de alto umbral renal, son activamente reabsorbidas. Las sustancias de bajo umbral renal, como urea, ácido úrico, fosfatos y sulfatos endógenos, son reabsorbidos pasivamente. Por tanto, la orina en su composición reflejará la capacidad normal del riñón para retener y reabsorber aquellas sustancias necesarias para el metabolismo básico y homeostasis y para excretar los materiales en exceso procedentes de la dieta y los productos finales del metabolismo (catabolitos) y procesos endocrinos. Los solutos presentes en la orina dependerán principalmente de la dieta y también de estados fisiológicos tales como digestión, sueño, posturas, edad, sexo, etc. La creatinina es una sustancia sin umbral renal, ya que normalmente no es reabsorbida, sino concentrada en mayor grado que cualquier otro de los constituyentes de la orina. Por consiguiente, la formación de la orina depende fundamentalmente: 1. De la filtración glomerular. 2. De la reabsorción tubular activa y pasiva 159

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 12.1. Estructura de la nefrona.

ANÁLISIS DE ORINA

Figura 12.2. En las que se ilustran diversas formas de carbonato cálcico: amorfo (fig. a), en aguja (fig. b) y romboédrico (fig. c).

de las sustancias que se encuentran en el filtrado glomerular. 3. De la excreción tubular de algunas sustancias (en menor grado). COMPOSICIÓN DE LA ORINA La orina es una solución acuosa extremadamente compleja de muchas sustancias orgánicas e inorgánicas. Prácticamente, en orina podemos encontrar todos los solutos que existen en la sangre: glucosa, urea, ácido úrico, proteínas, pigmentos biliares, creatinina, etc. Sin embargo, desde el punto de vista analítico sólo nos ocuparemos de aquellos que representan alteración de valor diagnóstico. Características generales Volumen Los adultos excretan alrededor de 1.200 a 1.500 ml de orina por día. Los niños excretan de tres a cuatro veces mayor cantidad en relación

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Figura 12.3. Presentan las diversas formas y aspectos de los cristales de ácido úrico bajo iluminación de campo claro (fig. g), interferencia diferencial (figs. a y b), y examinadas bajo luz polarizada (figs. c-f). Los cristales individuales pueden aparecer azules, incoloros o negros, dependiendo de la relación existente entre el eje mayor del cristal y el rayo de luz polarizada, así como de las propiedades refractarias del cristal.

con la edad y el peso. De uno a seis años, 300600 ml, y de seis a doce años, 500-1.000 ml. Las alteraciones que se pueden presentar: POLIURIA. Excesiva secreción de orina. Las enfermedades que comúnmente la producen son: diabetes insípida, angina de pecho, glomerulonefritis crónica, embarazo, ataques de asma, tumores cerebrales (en algunos casos), epilepsia, hipertiroidismo, etc. OLIGURIA. Disminución de la secreción de orina. Las enfermedades que comúnmente la producen son: insuficiencia cardiaca congestiva, deshidratación, enfermedades febriles agudas, hemorragias graves, nefrosis, peritonitis aguda, insolación, etc. ANURIA. Completa supresión de la excreción de la orina, o la excreción menor de 100 ml por día; no debe ser confundida con la incapacidad de emitir orina, que puede ser debida a obstrucción ureteral o uretral. Se presentan en glomerulonefritis aguda grave, nefrosis agudas graves, etc.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Color Varía normalmente desde amarillo hasta el ámbar claro. La orina puede cambiar de color por la influencia de varios factores: reacción (la orina acida es más oscura que la alcalina); densidad (cuando ésta es baja presenta color amarillo claro y hasta incoloro y cuando es alta es generalmente de color ámbar oscuro); alimentos; medicamentos (el piramidón la colorea de un tono anaranjado; la antipirina, desde rosa hasta rojo). Otras alteraciones del color son debidas a ciertas enfermedades: ictericias por retención, color amarillo verdoso; diabetes sacarina, amarillo pálido o amarillo verdoso; oliguria e hipertiroidismo en algunos casos, ámbar oscuro; hematuria, rojo o castaño-café hasta negro.

Olor Normalmente la orina tiene un olor sui generis, debido a la presencia de ácidos volátiles y a un principio llamado urinoide. El aumento del olor normal se presenta en la orina concentrada, como sucede en el caso de la oliguria. El olor amoniacal de la orina recientemente emitida generalmente es debido a la descomposición de las proteínas en casos de cistitis o de la retención de orina. Diversos alimentos y medicamentos pueden producir olor peculiar de la orina; entre éstos es notable el olor característicamente ofensivo debido a los espárragos; el olor semejante a la menta, debido al mentol, y el olor semejante al de la violeta, debido a la trementina. El olor de frutas (manzana) puede presentarse en la acidosis de la diabetes mellitus (debido principalmente a la acetona). El olor pútrido de la orina recién emitida es en gran parte debido a la producción de sulfuro de hidrógeno y amoníaco que resulta de la descomposición del pus y de la cistina en las nefritis supuratorias, cistitis y cistinuria. El olor fecal puede presentarse en las perforaciones del intestino a la vejiga.

Aspecto Recién emitida, la orina normalmente es transparente y limpia. Al enfriarse y permanecer en reposo, deja depositar un sedimento coposo. El enturbiamiento anómalo de la orina recientemente emitida o propiamente conservada es, general-

mente, debida a la presencias de pus, gérmenes, sangre, cristales, glóbulos de grasas libres (lipu-

ria), etc.

Densidad Varía en proporción directa de la cantidad de sólidos que contiene en solución e inversamente al volumen. Los valores normales oscilan entre 1,010 y 1,030. Densidad aumentada se presenta en diabetes mellitus, fiebre, deshidratación, etc. Densidad disminuida, en diabetes insípida nefrogénica, glomerulonefritis, trastornos nerviosos, funcionales, etc. Debe existir correlación entre la densidad y el color de la orina. La desproporción entre ellos generalmente sirve como indicio de la presencia de enfermedades renales. Orina oscura y densidad baja se presenta después de alguna reacción a la transfusión de sangre. Orina muy clara y densidad elevada puede indicar glucosuria, que hace pensar en la existencia de diabetes mellitus. La densidad también aumenta por la presencia de proteínas. Por cada gramo de proteína que se encuentre en 100 ml de orina debe restarse 0,003 de la cifra de densidad encontrada, para obtener, aproximadamente, la densidad real. La densidad se determina con un densímetro, que es un aparato cilíndrico en forma de bulbo, con un rabillo donde lleva una escala calibrada. La orina se coloca en una probeta ancha para evitar que al flotar el densímetro toque las paredes. Se introduce el densímetro, que flotará. A continuación se lee la escala al nivel de unión de la orina con el aire, por debajo del menisco que se forma. Hoy día la densidad se determina con tiras reactivas por cambio del pK de ciertos polielectrólitos en relación con la concentración iónica. Cuando se disponga de poca cantidad de orina es preciso recurrir a los microdensímetros o micropicnómetros. En la actualidad la medición de la densidad urinaria se realiza con tiras reactivas basadas en cambios de color.

Reacción La orina normal presenta una reacción ligeramente acida, 6 a 6,5, debido a la presencia de ácidos orgánicos libres y fosfatos ácidos. La orina

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ANÁLISIS DE ORINA

Cilindroide fase (x 100), aumentado unas 4 veces.

Cilindroide visto con filtro (x 100), aumentado unas 4 veces.

Cilindroide (x 100), aumentado unas 4 veces. Cilindroide-microscopia de interferencia diferencial (x 125), aumentado unas 4 veces.

aparición de la proteinuria depende de la actividad física y de los cambios posturales (posición ortostática). Es preferible una orina más concentrada a una más diluida. Por ello, se prefiere la recogida de la orina recién emitida, siendo la parte media de la micción matinal la más representativa. A veces no es posible conseguir la primera orina de la mañana y en estos casos se podrán obtener muestras en cualquier momento del día, pero menos concentrada. Se recogen unos 10-15 ml de orina de la parte media de la micción en un frasco estéril, preferiblemente de boca ancha. Para evitar los problemas de concentración de la orina con frecuencia se utiliza la orina de 24 horas. Para recoger orina de 24 horas hay que instruir al paciente adecuadamente para que sea muy meticuloso en la recogida de la muestra, sin perder ninguna micción. El paciente debe vaciar la vejiga a las 8 de la mañana desechando la orina emitida. A partir de este momento, se debe recoger toda la orina emitida durante el día, incluyendo la primera del día siguiente (a las 8 h). Durante todo el proceso de recogida de la orina, el recipiente debe conservarse siempre en nevera (4 °C), excepto en la investigación de uratos, que, para evitar su precipitación, se recoge a tempera-

Figura 12.4. Diferentes tipos de cilindroides.

normal, sin embargo, puede ser neutra, anfótera o ligeramente alcalina. La acidez se ve normalmente aumentada cuando la dieta es rica en proteínas (fosfatos, sulfatas) y en ciertas frutas (ciruelas). El aumento anómalo se presenta en insuficiencia cardiaca congestiva, glomerulonefritis, cistitis aguda, fiebre, etc. La alcalinidad aumenta en las dietas ricas en vegetales y en frutas cítricas. Las causas más comunes del aumento anómalo son: úlcera gástrica obstructiva, en algunos casos de anemia, trastornos nerviosos, etc.

C i l i n d r o granuloso f i n o (x 100), aumentado unas 4 veces.

Cilindro granuloso fino visto con filtro (x 100), aumentado unas 4 veces.

Cilindro granuloso grueso (x 100), aumentado unas 4 veces.

Cilindro granuloso grueso visto con f i l t r o (x 125), aumentado unas 4 veces.

TOMA DE MUESTRA Las condiciones de obtención de la orina juegan un papel fundamental en la fiabilidad de los resultados analíticos. Las características de la orina varían a lo largo del día, así la concentración depende en parte de la ingesta de líquidos del paciente y también de su actividad física. Algunos metabolitos aparecen en mayores o menores concentraciones en determinadas horas del día; la glucosuria aparece después de las comidas; la

Figura 12.5. Diferentes tipos de cilindros

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Reacción de la bencicina. El color azul en la porción superior del tubo de la derecha indica la presencia de hemoglobina (sangre). Acúmulos de leucocitos (células de pus) (x 400), aumentado unas 2,5 veces.

La orina del tubo de la derecha muestra un aspecto «ahumado» debido a la presencia de sangre con hematíes intactos. El tubo central contiene orina con sangre hemolizada. El tubo de la izquierda contiene orina normal.

Leucocitos con característi- Acumulo de leucocitos y hecas nucleares borrosas vis- matíes. Contraste de fase tos con filtro (x 400), au- (x 450). mentado unas 2,5 veces.

Figura 12.6. Orinas normales y conteniendo sangre. Figura 12.7. Leucocitos en orina

tura ambiente. Una vez en el laboratorio se debe homogeneizar y anotar el volumen total y se separarán alícuotas para su estudio analítico. Una vez obtenida la muestra de orina, debe transportarse con rapidez al laboratorio para ser procesada lo más pronto posible. En caso de imposibilidad, ha de mantenerse refrigerada a 4 ° C para evitar el sobrecrecimiento bacteriano, pues la orina actúa como medio de cultivo y favorece la proliferación de la mayoría de las bacterias. La refrigeración no debe ser superior a 12 horas, pues el aumento de tiempo puede modificar las condiciones fisicoquímicas de la muestra. Cuando la muestra no puede ser refrigerada se puede recurrir al uso de los preservadores químicos, pero teniendo en cuenta que con frecuencia estos conservadores pueden interferir en la realización de los análisis. Por ello, la selección del conservador a utilizar dependerá de los procedimientos analíticos a realizar. DETERMINACIONES QUÍMICAS La orina normal contiene gran número de sustancias químicas, orgánicas e inorgánicas. Aquí

Figura 12.8. Reacciones en agar urea, de izquierda a derecha: Escherichia coli, Klebsiella aerobacter, género Proteus.

ANÁLISIS DE ORINA

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Célula epitelial bien conservada, probablemente de origen tubular (x 450).

Reacciones con el indol; de izquierda a derecha: Escherichia coli es positivo; Aerobacter es negativo.

Utilización de citrato; de izquierda a derecha: Escherichia coli es negativo; Aerobacter es positivo.

Figura 12.9. Pruebas bioquímicas para tipado de bacterias.

sólo nos ocuparemos de aquellas que representan alteración de valor diagnóstico. Proteínas

Probables células del epite- Aumento de la definición nulio tubular, con filtro (x 450). clear y citoplasmátíca bajo fase (x 450). Figura 12.11. Células epiteliales.

La cuantificación de las proteínas urinarias es, quizá, la determinación analítica más importante del estudio rutinario de la orina. La orina normal generalmente contiene huellas de seroalbúmina, nucleoproteínas, enzimas y mucina, pero en cantidades muy pequeñas para poder ser descubiertas por las pruebas ordinarias. Esto es debido a que pequeñas cantidades de proteínas del plasma se filtran a través de las membranas glomerulares, pero la mayor parte de ellas son reabsorbidas a su paso por el tubo contorneado proximal.

Figura 12.10. Producción por el Proteus de ácido sulfhídrico (tubo de la izquierda); movilidad de especies no productoras de H2S (tubo central); Escherichia coli inmóvil (tubo de la derecha).

Figura 12.12. Cuerpo de inclusión citomegálico en célula del epitelio tubular. riñón humano (hematoxilina-eosina) (x 400), aumentado 1,5 veces.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Hematíes numerosos y leucocitos ocasionales (x 400.

Hematíes mostrando precozmente dientes-filtro (x 400).

Hematíes dentados-contraste de fase (x 400).

Figura 12.14. En ellas se observan las delicadas agujas de los cristales birrefringentes de bilirrubina. El color marrón rojizo se aprecia en las figuras b y c.

Figura 12.13. Hematíes en orina.

El aumento de las proteínas urinarias se designa con el nombre de proteinuria. Ordinariamente es debido a aumento tanto de las globulinas como de la albúmina del plasma. Sin embargo, la cantidad de albúmina generalmente excede a la de las globulinas, como resultado del menor tamaño y mayor viscosidad de las moléculas de la albúmina. Por eso el aumento de estas proteínas es generalmente designado con el nombre de la albuminuria. Siendo este término inadecuado. La proteinuria puede deberse a: 1. Aumento de la permeabilidad de las membranas glomerulares (son altamente permeables a algunas proteínas anómalas, como las proteínas verdaderas y falsas de Bence-Jones). 2. Reabsorción tubular disminuida. 3. Aumento en la filtración glomerular. 4. Alteración en la naturaleza de las proteínas del plasma que las hacen más fácilmente filtrables. Las enfermedades y trastornos comunes que producen proteinuria son: aborto, ingestión excesiva de proteínas, actividad muscular agotante, periodo final del embarazo, etc. (son las llamadas proteinurias fisiológicas), eclampsia, glomerulo-

nefritis, hepatitis con ictericia, obstrucción intestinal, nefroesclerosis, etc. Las proteínas en orina se determinan cualitativamente mediante tiras reactivas. En caso positivo nunca se deben referir en cruces, sino que hay que dosificar y expresar en g/l o g/24 horas. Las orinas alcalinas altamente tamponadas o con compuestos de amonio cuaternario pueden dar lugar a falsos positivos en las tiras reactivas. Las tiras miden albúmina y no detectan proteína de Bence Jones. El método de precipitación con ácido nítrico es capaz de detectar todas las proteínas, incluida la de Bence Jones, y no tiene interferencias (se forma un anillo de precipitación al poner en contacto, en un tubo de ensayo, la orina con ácido nítrico concentrado). La proteína de Bence Jones se suele investigar aprovechando su capacidad de precipitar a temperaturas de 45-60 °C y disolverse posteriormente al elevar la temperatura hasta el punto de ebullición. Para la cuantificación de proteínas no es aconsejable el método del Biuret, ya que no detecta proteinurias inferiores a 1,5 g/l00 ml y presenta interferencias si hay presencia de pigmentos en la orina. Se prefieren los métodos de precipitación, tales como el del ácido tricloroacético, que preci-

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ANÁLISIS DE ORINA

pita preferentemente globulinas, y mejor aún el del sulfosalicílico, que precipita fundamentalmente albúmina. Con este último la reacción es lineal hasta 1,6 g/100 ml, siendo necesario diluir la orina para concentraciones mayores.

Glúcidos La orina normal contiene cantidades trazas de glucosa, galactosa, levulosa, pentosas y de lactosa, que en su totalidad dan de 0,01 a 0,03 g por cada 100 ml de orina. Esta cantidad total es demasiado pequeña para poder ser determinada por las pruebas rutinarias. Las cantidades aumentadas de estos azúcares constituyen lo que se llama «meliturias». Según el azúcar que se encuentre aumentado tendremos: GLUCOSURIA. SU descubrimiento debe despertar la sospecha de la existencia de diabetes mellitus, mientras no se pruebe lo contrario por medio de determinaciones hechas en sangre, ya que las pruebas para la demostración de la existencia de glucosa, aisladamente consideradas, son insuficientes, no sólo porque puede presentarse glucosuria en ausencia de diabetes mellitus, sino también porque puede presentarse la diabetes en algunos casos sin glucosuria. Aproximadamente en el 80 por 100 de los individuos normales, la glucosuria no se presenta mientras la glucosa de la sangre no llegue a cifras de 140 a 190 mg/100 ml, lo cual constituye el umbral renal normal, debido a la saturación de los túbulos renales con glucosa. Sin embargo, la glucosuria puede presentarse en individuos con cifras normales de glucosa en sangre, lo que se llama glucosuria renal normoglucémica. Ésta puede presentarse en las glomerulonefritis, las nefrosis, etc., como resultado de excreción glomerular elevada, de reducción de la reabsorción tubular de la glucosa, o por combinación de estos dos factores. Por otro lado, el umbral renal para la glucosa algunas veces se encuentra por encima de lo normal, lo que da como resultado que la glucosuria no se presente mientras la glucosa de la sangre no alcance cifras de 190 a 220 mg /100 ml y a veces mayores. Esto puede ocurrir, especialmente, en la diabetes mellitus. La glucosa en orina se determina cualitativamente mediante tiras reactivas. En caso positivo, nunca se debe referir en cruces, sino que hay que dosificar por el mismo método de la sangre, pero

con orina diluida al 1/10 y expresarse en g/1.000 ml. Las orinas con densidad elevada, alta concentración en cuerpos cetónicos o sometidas a bajas temperaturas pueden originar resultados negativos falsos cuando la glucosa es baja. LEVULOSURIA. Se presenta normalmente en la diabetes mellitus grave después de la ingestión de cantidades considerables de la levulosa contenidas en las frutas o en la miel (levulosuria alimentaria). También se puede presentar debido a trastornos y enfermedades hepáticas. PENTOSURIA. Se presenta en algunos casos de diabetes mellitus, después de la ingestión en grandes cantidades de ciertas frutas, como cerezas, uvas, ciruelas..., y de ciertos medicamentos, como el piramidón. Puede ser confundida con la diabetes mellitus, lo que origina administración inútil de insulina y restricciones dietéticas innecesarias. GALACTOSURIA. Rara anomalía metabólica que puede presentarse en niños de pecho. LACTOSURIA. Se presenta en gran proporción de mujeres normales durante la lactancia. No posee significación clínica, excepto porque representa la posibilidad de ser confundida con glucosuria.

Cuerpos cetónicos Los cuerpos cetónicos están compuestos por acetona, ácido diacético (acetoacético) y beta hidroxibutírico. oxidación

Ac. beta hidroxitúrico

Ac. diacético

descomposición

Acetona En la orina recientemente emitida o fresca las cantidades de ácido diacético son de tres a cuatro veces mayores que las de acetona. Cuando la orina permanece en reposo, sin embargo, las cantidades de acetona aumentan, como resultado de la descomposición del ácido diacético. Las cetonas no son ya consideradas como metabolitos anormales, sino como término normal de la oxidación de los ácidos grasos por el hígado y que pasan a la sangre. Cuando el hígado contiene cantidades normales de glucógeno, no produce más cetona que la que puede ser utilizada por los músculos y por todos los tejidos de la economía. Cuando la dieta es

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

deficiente en carbohidratos, especialmente la glucosa, o cuando hay deficiencia del metabolismo de los carbohidratos, se presenta una disminución del glucógeno hepático, lo que origina una sobreproducción de ácidos grasos a partir de las grasas del organismo, con producción excesiva de cetonas (cetogénesis). En tales circunstancias, la producción de cetonas excede la capacidad de los tejidos para oxidarlas, como sucede en la diabetes mellitus no controlada, lo que causa «cetosis», caracterizada por la acumulación de cetonas en la sangre (cetonemia) y su excreción por la orina (cetonuria). En la sangre y otros líquidos tisulares estas cetonas se combinan con bases, lo cual, en el caso de la cetosis, reduce las reservas alcalinas del organismo, con reducción concomitante del poder de combinación del plasma con el CO2, y se constituye así la acidosis. La significación clínica más importante de la cetonuria estriba en la relación que guarda con la diabetes mellitus. En consecuencia, son de importancia las pruebas para la investigación de la glucosa, puesto que aumento progresivo de la cetonuria es de pronóstico grave, como resultado del peligro de la producción de los ácidos diacético y beta hidroxibutírico. La presencia de estos ácidos en la orina, especialmente el ácido betahidroxibutírico, indica la existencia o la amenaza del temible «coma diabético». También se puede presentar cetonuria: — Después de la anestesia. — Después de ayuno, debido al catabolismo de las grasas, aun en individuos normales. — Deshidratación, diarreas graves, fiebre, hepatitis, vómitos, inanición. La determinación de los cuerpos cetónicos en la orina se realiza mediante tiras reactivas. Se expresan los resultados como negativo o positivo (de 1 a 3 +), por lo que no se dosifica. Las orinas muy pigmentadas o con grandes cantidades de metabolitos de L-dopa pueden dar resultados positivos débiles. Hemoglobina

La presencia de hemoglobina libre en la orina se designa con el nombre de «hemoglobinuria», generalmente debida a aumento de la destrucción

de los eritrocitos en la sangre, ocasionalmente en los ríñones, rara vez en la orina misma. Existen distintos tipos de hemoglobinuria, debido a diversos factores etiológicos: — Hemoglobinuria producida por el ejercicio; resulta de la hemolisis dentro de los vasos renales consecutiva al ejercicio muscular excesivo. — Hemoglobinuria paroxística del frío, debida a la aglutinación de los eritrocitos producida por el frío. — Miohemoglobinuria, debida a lesiones graves producidas por traumatismo o compresión prolongada de los músculos de las extremidades. — Hemoglobinuria sintomática, originada por quemaduras graves, que producen aumento de la fragilidad osmótica de los eritrocitos. La determinación de hemoglobina en orina se realiza mediante tiras reactivas. Los resultados se expresan como negativo o positivo (de 1 a 3+). No se dosifica. Como la prueba está basada en la actividad peroxidasa de la hemoglobina, es sensible a los oxidantes y peroxidasas presentes en la orina (hipoclorito, peroxidasas microbianas). Los glóbulos rojos intactos producen manchas desiguales en la zona de reacción. En la figura 12.6. se pueden apreciar orinas con sangre hemolizada. Bilirrubina

El aumento de ésta en orina se denomina «bilirrubinuria», que se presenta, generalmente, en casos de ictericias por retención. Su determinación se realiza mediante tiras comerciales. Los resultados se expresan como negativo o positivo (de 1 a 3+). No se dosifica en casos positivos. Normalmente no existe bilirrubina en la orina en cantidades detectables, por lo que cualquier resultado positivo debe investigarse detenidamente. La orina de pacientes sometidos a tratamiento con clorpromazina puede dar falsos positivos, al igual que las orinas muy pigmentadas. Urobilinógeno

Es un cromógeno incoloro derivado de la bilirrubina del tubo intestinal, como resultado de la

ANÁLISIS DE ORINA

actividad microbiana. Su aumento en orina se denomina «urobilinogenuria». Éste se presenta normalmente en casos de insuficiencia cardíaca congestiva, ictericia por retención, etc.; encontrándose disminuidos o ausente en casos de ictericias, con obstrucción total. Su determinación también se lleva a cabo medinte tiras comerciales. Se expresa en negativo o positivo (de 1 a 3+). No se dosifica. Se ha de determinar con rapidez porque pasa a urobilina. La prueba está basada en la reacción de Ehrlich, por lo que es sensible a todas las sustancias que reaccionan con este reactivo (porfobilinógeno, ácido paraaminosalicílico). Los fármacos que contienen colorante azoico pueden enmascarar la reacción. En resumen, cuando nos llegue al laboratorio una petición de «anormales», se pedirá la primera orina de la mañana, desperdiciando la primera parte de la micción y recogiendo la parte media. Para un estudio rutinario de la orina puede resultar suficiente con 100 ml de muestra. Se introduce en ella una tira comercial durante dos segundos. Se saca, sacude y se espera el tiempo indicado, leyéndose posteriormente sobre la escala de los diferentes parámetros.

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En estas tiras se determina: pH, proteínas, glucosa, cetonas, bilirrubina, urobilinógeno, sangre, nitritos, leucocitos, densidad. Sólo en el caso de dar positivo la glucosa y las proteínas, habría que dosificar, según los métodos ya descritos. Los demás parámetros de urea, creatinina, ácido úrico, calcio, etc., se determinarán por los métodos expuestos en la sangre, pero con la orina diluida.

SALES BILIARES Las orinas, aun siendo normales, contienen indicios de ácidos biliares; éstos se encuentran aumentados considerablemente en las ictericias y se elimina al estado de sales sódicas de los ácidos glicólico y taurocólico. Las reacciones de investigación clásicas son bastante inespecíficas y se basan en la disminución de la tensión superficial o en las propiedades químicas del núcleo colálico. Hoy día están siendo eliminadas, al existir pruebas más específicas de investigación de los pigmentos biliares que reflejan con más fiabilidad un estado ictérico.

13

SEDIMENTO URINARIO

El examen microscópico de la orina proporciona muchos datos valiosos para la detección, diagnóstico diferencial y valoración de las alteraciones del tracto urinario y también en una serie de enfermedades sistémicas ordinarias. El examen del sedimento urinario puede ser de gran valor para establecer el diagnóstico de infección del tracto urinario, muy importante, ya que las infecciones renales agudas sin tratar o mal tratadas sientan a menudo la base para la instauración de pielonefritis crónica imposible de corregir y que aboca en la aparición de insuficiencia renal o hipertensión. La valoración repetida del sedimento urinario resulta de gran ayuda también para seguir el curso y tratamiento de la infección urinaria y de la enfermedad renal intrínseca. Las modificaciones del grado de hematuria, leucocituria y número y naturaleza de los cilindros o células renales, pueden ser indicativas del éxito o fracaso del régimen terapéutico dado. En muchos aspectos, el sedimento urinario proporciona también una visión única, similar a la de la biopsia, del estado del parénquima renal. Un cilindro puede ser muy eficaz cuando se trata de desvelar la naturaleza de las modificaciones patológicas del túbulo renal, ya que no sólo permite conocer el contenido del mismo, sino que ofrece información acerca de la localización de la lesión y del grado de distorsión de la arquitectura histológica normal. La presencia de uratos puede llevar al clínico a sospechar la hiperuricemia en la gota primaria o secundaria. La hematuria puede ser la única manifestación de las neoplasias renales o de vejiga, la glomerulo-

nefritis aguda, el lupus eritematoso diseminado, etcétera. El sedimento urinario revela tres clases de sustancias: — Estructuras organizadas: bacterias, cilindros, espermatozoides, células sanguíneas, células epiteliales y parásitos animales. — Estructuras granulosas o cristalinas no organizadas: cristales, glóbulos de grasa. — Artefactos y materias extrañas resultantes de contaminación accidental. El sedimento normal no está libre de células y cilindros, pero contiene un número limitado de elementos formes. Una definición precisa de la normalidad es difícil de obtener, pero la presencia de uno o dos elementos formes por campo de alto poder y algunas células epiteliales, no se considerarán necesariamente anormales. La orina de mujeres maduras también puede contener gran número de células epiteliales escamosas procedentes de la pared vaginal. La observación de un número limitado de cristales, e incluso abundancia, son causas frecuentemente de dietas ricas en sustancias formadoras de ese tipo de cristal y no tienen interés.

SEDIMENTO URINARIO. TÉCNICA Una evolución cualitativa y cuantitativa del sedimento urinario proporciona adecuada información para la mayor parte de los diagnósticos y necesidades clínicas. 171

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Procedimiento 1. Mezclar perfectamente la muestra (agitando) y tomar unos 10 ml que se colocan en un tubo de centrífuga cónico. 2. Centrifugar a 2.000 r.p.m. durante 5 minutos. 3. Eliminar el líquido sobrante. 4. Pasar una gota del sedimento a un portaobjetos y taparla con un cubreobjetos. 5. Si queremos colorear, se deja penetrar por capilaridad una gota de azul de metileno entre el porta y el cubreobjetos. Puede colorearse también con azul de metileno ligeramente acetificado (si no tememos estropear los elementos cristalinos), solución del lugol, con rojo neutro y con solución diluida de eosina. Para colorear un fresco antes de hacer la preparación, no hay más que mezclar una gota de sedimento y colorante sobre el porta y depositar el cubreobjetos. Las preparaciones coloreadas sirven más que nada para examen citológico. Un método para facilitar la demostración de los cilindros es: — Método de contraste con tinta china. Técnica. El sedimento de orina recogida por centrifugación se vuelve a centrifugar en solución salina fisiológica en cantidad, aproximadamente, igual a la de la orina que se había empleado inicialmente. Se agita por inversión y se vuelve a centrifugar. De este nuevo sedimento, una vez eliminada la solución fisiológica, se toma una pequeña gota con pipeta Pasteur y se deposita en un porta. Al lado se coloca otra pequeña gota de tinta china (especial para microscopía), se mezclan con el ángulo del cubreobjetos y se tapa con éste. 6. La observación se hará con el microscopio vertical, con el condensador bajo y diafragmentando lo necesario. Para el examen de conjunto se utilizará el objetivo seco débil. Seco y fuerte para precisar detalles. La observación debe hacerse preferentemente en el plazo de una-dos horas. Deben observarse de 10 a 15 campos de poder e informar entre márgenes, no muy grandes, pero sí exactos. Por ejemplo, 20 a 25 leucocitos/campo o 1 cilindro hialino/3 campos. En un sedimento urinario podemos observar: — Células formes (hematíes y leucocitos). — Células epiteliales. — Cilindros de diferentes tipos.

Figura 13.1. Hematíes numerosos y leucocitos ocasionales (x 400).

— — — — — — —

Cristales variados. Levaduras u hongos. Bacterias. Espermatozoides. Parásitos. Glóbulos de grasa. Artefactos y materias extrañas resultantes de la contaminación accidental.

CÉLULAS FORMES Hematíes Por lo general, no se encuentran hematíes en condiciones normales en la muestra de orina centrifugada. Sin embargo, no se debe considerar patología la presencia de uno o dos hematíes/c: La tasa de excreción media es, aproximadamente, de 150.000 a 300.000 diarios. Cuando la cantidad de sangre presente en la orina es pequeña, la primera evidencia de hematuria puede consistir en la presencia de un diminuto botón rojo en el fondo del tubo tras la centrifugación. Las cantidades muy pequeñas sólo se harán aparentes al examinar microscópicamente el sedimento concentrado. Aunque se puede confirmar también mediante la utilización de pruebas químicas para la hemoglobina. Por ejemplo, el test de la bencidina. Microscópicamente, los glóbulos rojos aparecen con forma de lentes bicóncavas carentes de núcleo (figura 13.1).

SEDIMENTO URINARIO

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La hematuria puede ir asociada a una gran variedad de enfermedades renales:

Figura 13.2. Acúmulos de leucocitos (células de pus) (x 400), aumentado unas 2,5 veces.

Son más pequeños que los leucocitos y las células. Conviene señalar que la concentración de la orina puede afectar al aspecto de los hematíes. En la orina de densidad elevada, los eritrocitos tienden a adoptar formas dentadas, mientras que cuando la densidad es menor que la del plasma, tienden a hincharse o lisarse, formando «células sombra» o «fantasmas» libres de hemoglobina. Muy a menudo los eritrocitos pueden confundirse con las levaduras. Para diferenciarlos se adiciona el colorante eosina, tiñéndose los hematíes y las levaduras no. El CIH (ácido clorhídrico) rompe hematíes y no levaduras.

Figura 13.3. Leucocitos con gránulos prominentes («células brillantes») (x 400), aumentado unas 2 veces.

— Glomerulonefritís aguda. En este proceso, los hematíes son con frecuencia «dentados» y se pueden observar numerosas formas «fantasmas». — Cálculo renal. La hematuria, junto con el cólico, es la manifestación más común. — Necrosis tubular aguda. — Traumatismos. — Cistitis necronizantes. — Prostatitis, tumores, etc.

Leucocitos Presentan un tamaño algo mayor que los hematíes, aunque menor que la mayoría de los elementos epiteliales. La mayoría de los leucocitos polimorfonucleares se reconocen por sus núcleos característicos y su citoplasma granuloso. La estructura nuclear se puede hacer resaltar con ácido acético al 2 por 100. En condiciones normales se puede excretar hasta un millón de leucocitos en un periodo de once horas, lo que equivale a la presencia de un leucocito ocasional en la muestra centrifugada. Por tanto, a pesar de las grandes variaciones existentes entre sujetos normales, no se debe encontrar más de un leucocito/c en la orina centrifugada de los hombres, ni cantidades superiores a uno-cinco en las mujeres y niños. Una cifra superior a esta última constituye una leucocituria, indicándonos la existencia de un proceso supurado en algún lugar del riñón (pielonefritis), vejiga (cistitis) o uretra (uretritis), así como afectación de uréteres, próstata, etc. Cualquier situación que dé lugar a estasis en el tracto urinario producirá, por lo general, leucocituria e infección. En las figuras 13.2, 13.3 y 13.4 se pueden apreciar leucocitos en orina.

Células epiteliales Pueden ser de tres tipos: Figura 13.4. Leucocitos sin gránulos prominentes («células no brillantes» (x 400), aumentado unas 2 veces.

— Células del epitelio tubular (riñón y uréter). Se denominan de vías altas. Tienen unas dimensiones, aproximadamente, un tercio mayores

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

gen. A veces puede localizarse éste por la configuración de las células, sobre todo si proceden del epitelio vaginal; sin embargo, hay que proceder con cautela antes de decidir, pues la mayoría de las células alteran mucho su forma primitiva por efecto de cambios degenerativos.

Cilindros Figura 13.5. Cilindro hialino (x 100), aumentado unas 4 veces.

que los leucocitos. Pueden tener prácticamente el mismo diámetro en todas direcciones (células cuboideas) o estar alargadas según un eje (células columnares). Las de uréter tienen un pequeño núcleo, mientras que las renales poseen un núcleo abundante. Son características las células en raqueta procedentes del pelvis renal. Cuando estas células se encuentran incluidas en la matriz de cilindros se puede establecer su origen tubular; pero cuando están libres en la orina no se puede hacer ninguna interpretación en cuanto a su lugar de origen. — Células de epitelio de transición (vejiga). Su diámetro es de dos a cuatro veces mayor que el de los leucocitos. Su forma tiende a ser piriforme o redondeada, a veces con una prolongación en forma de cola (capa profunda). El núcleo es oval o redondo y pequeño. Cuando aparecen en gran número indican la existencia de un proceso patológico causante de exfoliación anormal. — Células de epitelio escamoso (vejiga, uretra). Son grandes y aplanadas, con diámetro variable según el grado de madurez. Típicamente, el núcleo está reducido a una pequeña masa de cromatina con membrana nuclear intacta. Su presencia no es significativa a menos que se encuentre en gran número. Las células pavimentosas de vagina tienen forma de huso o de hoja, dobladas sobre sí mismas, observándose con frecuencia en la orina de mujeres, sobre todo en la edad madura y embarazo. — Consideraciones generales. En toda muestra de orina hay algunas células del epitelio de diversos segmentos del conducto urinario. Un notable aumento en su número es signo de alteración patológica a nivel de su ori-

Son moldes cilíndricos formados en la luz de los túbulos renales o de los conductos colectores, debido a agrupaciones de proteínas, fundamentalmente. Por regla general, la presencia de cilindros en el sedimento urinario indica una enfermedad intrínseca del riñón, y el requerimiento esencial para su formación es una alteración del funcionamiento de la nefrona. Siempre que se encuentren cilindros se debe sospechar una alteración en la filtración de proteínas, en su absorción o en ambas, ya que la proteinuria suele acompañar a la formación de cilindros. Existen una serie de condiciones fisiopatológicas que favorecen las formaciones de cilindros; entre ellas se incluye el descenso marcado del flujo urinario, la concentración de sales anormalmente altas, el incremento con el consiguiente aumento de permeabilidad y filtración de proteínas. También una nefropatía tubular primaria, como la pielonefritis y otros síndromes asociados con necrosis tubular aguda, se pueden manifestar por formación de cilindros en ausencia de una lesión glomerular significativa. El túbulo contorneado distal y los conductos colectores son los principales lugares de formación de cilindros. El tamaño está determinado, fundamentalmente, por las dimensiones del conducto dentro del cual se forman. Los cilindros se clasifican, según el material que contengan, en: Hialino. Están compuestos, fundamentalmente, de proteínas, sin inclusiones. Son semitransparentes e incoloros, con un índice de refracción muy cercano al del medio que lo rodea, lados paralelos, bordes redondeados y forma cilíndrica. Deben observarse con iluminación débil. La presencia de cilindros hialinos en pequeño número no posee significación clínica; sin embargo, se asocian con proteinuria y por ello pueden observarse en, prácticamente, cualquier situación en que aparezca aquélla (figura 13.5).

SEDIMENTO URINARIO

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Figura 13.6. Cilindro granuloso fino (x 100), aumentado unas 4 veces.

Figura 13.7. Cilindro hemático (x 100), aumentado unas 4 veces.

Granulosos. Son bastante gruesos, de contornos bien definidos. Uno de los lados puede ser curvo y el otro recto y su superficie se encuentra sembrada de granulaciones más o menos finas. Terminan, generalmente, por una extremidad redondeada en dedo de guante, o pueden estar parcialmente rotos. Suelen contener hematíes, glóbulos blancos o gotitas de grasa. Se asocian con pielonefritis grave o nefritis (figuras 13.6 y 13.8). Hialino-granulosos. Son mezcla de los dos an-

teriores, con una parte clara y otra con granulaciones. Son los más frecuentes. Hemáticos. Poseen glóbulos rojos en mayor o menor número, alternando, a veces, con finas granulaciones. Presentan color rojo anaranjado que se lo confiere la hemoglobina. Los bordes de las células son definidos y resulta visible la forma uniformemente esférica de los eritrocitos. Muy a menudo, sin embargo, dichos eritrocitos se han deteriorado y están fundidos en masas de restos celulares. En tales casos, la identificación puede ser difícil, excepto si se ha conservado el color característico de la hemoglobina; entonces se habla de un cilindro de sangre o hemoglobina (figuras 13.7 y 13.9). La presencia de cilindros hemáticos indica hemorragia dentro de la nefrona, que puede ser re-

Figura 13.8. Cilindro granuloso grueso (x 100), aumentado unas 4 veces.

Figura 13.9. Cilindro hemático-tinción de SternheimerMalbin (x 100), aumentado unas 5 veces.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 13.10. Cilindro leucocitario (x 100), aumentado unas 4 veces.

Figura 13.11. Cilindro céreo (x 100), aumentado unas 5 veces.

sultado de una lesión glomerular como la que se ve en la nefritis hemorrágica aguda o una enfermedad manifestada por necrosis vascular, como ocurre en la periarteritis nodosa. También la necrosis tubular renal acompañada de inflamación intersticial, etc. Leucocitarios. Se originan cuando los leucocitos quedan atrapados en una matriz proteica. Suelen tener forma cilíndrica y estar repletos de leucocitos. Si los leucocitos están bien conservados, la identificación es relativamente fácil. Sin embargo, los leucocitos se encuentran muchas veces en estado de degeneración y los detalles de su estructura citológica pueden ser poco netos. La identificación se facilita con el uso de la tinción de SternheimerMalbin, con la que aparecen los núcleos de los leucocitos teñidos de color púrpura o naranja e inmersos en una matriz hialina de color rosado. Se observan de forma característica en la pie-

lonefritis aguda, pero, en ocasiones, pueden aparecer en enfermedades renales inflamatorias no infecciosas como la glomerulonefritis. Su presencia, no obstante, exige siempre una investigación bacteriológica de la orina (figuras 13.10 y 13.12). Céreos y grasos. Los cilindros céreos típicos se pueden distinguir por su color amarillo cristalino y su aspecto frágil (figuras 13.11 y 13.13). Se distinguen de los hialinos por su alto índice de refracción. Además, son más opacos y, por lo general, más cortos y anchos. Su tamaño es variable,

Figura 13.12. Cilindro leucocitario-tinción de Sternheimer-Malbin (x 100), aumentado unas 6 veces.

Figura 13.13. Cilindro céreo-fase (x 100), aumentado unas 5 veces.

SEDIMENTO URINARIO

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Figura 13.16. Cilindro contorneado céreo (x 100), aumentado unas 6 veces.

presencia de cilindros de células epiteliales renales es indicativa de lesión tubular (figura 13.14). Figura 13.14. Cilindro de células epiteliales (x 100), aumentado unas 5 veces.

CILINDROS CON MORFOLOGÍA ESPECIAL

siendo, en ocasiones, extremadamente grandes e irregulares, mientras que otros pueden semejar sacacorchos. Asociados a enfermedades renales crónicas, inflamación y degeneración tubulares. Epiteliales. En contraste con los hialinos, poseen relativamente poca matriz proteica. Están constituidos, fundamentalmente, por las células epiteliales descamadas resultantes de una enfermedad renal intrínseca con afectación tubular. El proceso comienza con la pérdida del cemento intercelular del epitelio tubular; posteriormente, las células se desprenden y, por último, se fusionan. La identificación exacta de un cilindro de células epiteliales solamente es posible cuando los entornos de las células están suficientemente intactos como para permitir su diferenciación de los leucocitos. En general, las células epiteliales son mayores que los leucocitos y suelen presentar más degeneración citoplasmática hialina y grasa. La

Cilindros anchos. Son los que se forman en los tubos colectores. Pueden tener prácticamente cualquier composición, pero, en general, pertenecen a la variedad cérea o epitelial. Poseen un gran significado clínico, ya que suelen indicar una marcada reducción de la capacidad funcional de la nefrona. Cuando aparecen en gran número sugieren casi siempre un estadio final de una enfermedad renal grave (figura 13.16). Cilindros estrechos. La reducción marcada del tamaño de la luz tubular da lugar, en muchos casos, a la formación de cilindros con un diámetro inferior al de los cilindros usuales. Este estrechamiento puede ser debido a tumefacción del epitelio o a cicatrices peritubulares. Pueden ser de naturaleza hialina o cérea, o contener diversas inclusiones. Cilindros contorneados (figuras 13.15 y 13.17). Se caracterizan por la forma indicativa de su for-

Figura 13.15. Cilindro ancho (x 100), aumentado unas 5 veces.

Figura 13.17. Cilindro contorneado céreo (x 100), aumentado unas 6 veces.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

PSEUDOCILINDROS Se originan por la acumulación de uratos, fosfatos, ácido úrico, etc. También pueden presentarse semejantes a cilindros hialinos con filamentos mucosos. CRISTALES

Figura 13.18. Cilindroide (x 100), aumentado unas 4 veces.

mación en los túbulos contorneados distales. Su composición depende de la naturaleza del material existente en la luz tubular en el momento de su formación.

CILINDROIDES No son verdaderos cilindros. Poseen extremos afilados, que pueden estar curvados o retorcidos y suelen ser irregulares y estriados. No se conoce con exactitud la causa ni lugar de su formación, aunque se suelen encontrar asociados con cilindros hialinos y hematuria (figuras 13.18 y 13.19).

La orina normal contiene cristales de diferente naturaleza. La mayor parte de los cristales y de las sustancias amorfas se presentan normalmente en solución y sufren precipitación, ya sea porque se encuentran en cantidad excesiva, o con mayor frecuencia, porque se haya presentado alguna alteración de la orina al permanecer ésta en reposo. Con excepción de la leucina, la tirosina y la xantina, la mayor parte de los cristales tienen muy limitado valor diagnóstico, excepto en enfermedades y trastornos que producen su excreción excesiva. Los distintos cristales pueden ser identificados por su apariencia específica y sus características de solubilidad, aunque rara vez tienen importancia clínica como para ser informados. Atendiendo a la reacción de la orina podemos encontrar:

En orinas a á cidas Cristales de ácido úrico

Figura 13.19. Cilindroide fase (x 100), aumentado unas 4 veces.

Son cristales romboidales, aislados, cruzados o en roseta. También pueden aparecer como placas irregulares de forma rectangular o hexagonal. Ocasionalmente, el ácido úrico puede aparecer amorfo. La mayoría tiene color amarillo rojizo por la absorción de pigmentos urinarios. Los cristales de ácido úrico no poseen significación clínica, a menos que se presenten en grandes cantidades en la orina recientemente emitida, lo que debe sugerir la idea de trastornos en el metabolismo del ácido úrico (gota) o de la existencia de algún cálculo en las vías urinarias, especialmente si esta eliminación del ácido úrico va asociada con hematuria, células del epitelio tubular y cilindros hialinos y/o epiteliales (figura 13.20).

SEDIMENTO URINARIO

Figura 13.20. Diversas formas y aspectos de los cristales de ácido úrico bajo iluminación de campo claro. Fig. a. Examinada bajo luz polarizada. Fig. b. Interferencia diferencial.

Uratos Los uratos amorfos generalmente se encuentran aumentados en la orina concentrada de los estados febriles, o bien, la mayor parte de las veces, proceden de la alimentación. Se presentan como granulaciones oscuras que refieren al sedimento un color amarillo-anaranjado o rosado. Se disuelven al calentar, pero no se disuelven rápidamente en ácido acético. Los cristales de urato amónico presentan muchas veces forma de cáscara de castaña de Indias o maza de la Edad Media, redondos u ovales. Preferentemente se encuentran en orinas alcalinas (figura 13.23).

Cristales de oxalato cálcico Son incoloros. Aparecen en el sedimento en dos formas principalmente: octaédrica o en sobre y en forma de pesas u ocho. Su tamaño es muy variable. La hiperoxaluria se presenta en casos de diabetes o hepatopatía. También en dietas ricas en oxalato (tomate, ajo, naranja, repollo, espárragos) y oxalosis primaria familiar (enfermedad metabólica rara) (figura 13.21a).

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Figura 13.21. Fig. a. Mostrando las típicas formas en sobre de los cristales de oxalato cálcico en la orina. Fig. b. Cristales de fosfato amónico y magnésico.

Los cristales de fosfato cálcico aparecen amorfos o en prismas, agujas, en roseta u otras agrupaciones. Los cristales de fosfato triple (amónico magnésico cálcico) son incoloros y presentan la forma típica de ataúd o bien cristales plumosos. Igual que los de fosfato cálcico, aparecen tras la ingestión de determinados alimentos, sobre todo fruta. También en estasis urinaria e infecciones crónicas (hipertrofia prostética, cistitis crónica, paraplejía). La presencia de sales de amonio aparecen en orinas acidas (figuras 13.21b y 13.22a).

Sulfato cálcico Presentan forma de agujas o prismas largos, finos e incoloros, semejantes a los de fosfato cálcico. Son extremadamente solubles en ácido acético a diferencia de los de fosfato cálcico. No tienen interés clínico.

En orinas alcalinas Fosfatos Los fosfatos amorfos se presentan como granulaciones que confieren al sedimento un color blanco. Son solubles rápidamente en ácido acético, pero no al calentar.

Figura 13.22. a) Mostrando la angulación típica y el aspecto «tapa de ataúd» de los cristales triples de fosfato, b) Mostrando las diversas formas y aspectos de la cistina. Es característica la forma plana, hexagonal, con bordes paralelos.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Cristales de creatina Tienen formas biaxiales, pseudohexagonales muy refrigentes. Aparecen en los procesos de destrucción muscular. Cristales medicamentosos

Cristales de sulfamidas Figura 13.23. Fig. a. Muestra la forma bipiramidal y amorfa del ácido úrico y de las sales de uratos. Fig. b. Mostrando miniesferas de urato potásico.

Otros cristales Cristales de tirosina y leucina Suelen aparecer juntos en la orina acida, por lo general, como resultado de una grave enfermedad hepática (insuficiencia hepática aguda). A menudo presentan color amarillo, debido a la presencia de ictericia (bilirrubina). Los cristales de tirosina adoptan la forma de agujas finas aisladas, en haces o en rosetas. También pueden presentar forma tubular. Los de leucina pueden aparecer de forma poliédrica o como gotas de aceite con radios y estrías concéntricas. También como manojos irregulares. Cristales de cistina Aparecen como placas hexagonales finas e incoloras y con un alto índice de refracción, semejantes a los cristales planos de ácido úrico, de los cuales se distinguen por su solubilidad en ácido clorhídrico. Son raros, pero su presencia indica un error congénito poco frecuente del metabolismo denominado cistinuria. Son solubles en los álcalis, por lo que no se encuentran en orinas alcalinas (figura 13.22b). Cristales de colesterol Aparecen como placas transparentes hendidas regular o irregularmente, solubles en cloroformo y éter, pero insolubles en alcohol. Son muy raros, pudiendo observarse en la quiluria, en las infecciones graves del tracto urinario y en la nefritis.

Pueden asumir una gran variedad de formas: agujas, rosetas, pesas, montones de trigo o placas hexagonales. Su color habitual es amarillo o marrón. Pueden ser confundidos con ácido úrico, pero se diferencian por ser solubles en acetona. Se deben a un tratamiento terapéutico específico. Cristales de antihistamínicos (maleato de clorfeniramina) Son pleomórficos, con una forma característica de placas piramidales que semejan un metrónomo. Cristales de aspirina Formas prismáticas o estrelladas de gran birrefringencia. Con cloruro férrico al 10 por 100 producen color púrpura, previo calentamiento suave de la orina para eliminar los cuerpos cetónicos que podrían dar resultados falsos positivos. Cristales de fenacetina Manojos estrellados o en abeto. Su presencia se establece con el test del Indofenol. PARÁSITOS

Los realmente importantes son: Trichomonas vaginalis. Son protozoos unicelulares con flagelos anteriores y una membrana ondulante que recorre el cuerpo oval o piriforme. En muestras recientes presentan gran movilidad; en muestras viejas pierden la movilidad y pueden asemejarse a leucocitos o células epiteliales planas y ovoides.

SEDIMENTO URINARIO

Figura 13.24. Figs. a y b. Huevos de Schistosoma hematobium en orina (fig. a) y pared de la vejiga (fig. b). En esta última localización producen una inflamación crónica y una reacción granulomatosa de cuerpo extraño. El huevo se caracteriza por la presencia de una espina terminal bien marcada y mide, aproximadamente, 50 x 150 mieras. Fig. c. Huevo de Enterobius vermicularis (Oxyuris vermicularis) o lombriz intestinal: posee una forma ovoide con un lado aplanado. Mide, aproximadamente, 25 x 55 mieras y está cubierto por una lámina transparente constituida por dos capas. La externa es una membrana proteinácea y la interna se denomina «embrionaria».

Se suelen encontrar en los exámenes de orina como resultado de la contaminación de ésta por las secreciones vaginales y uretrales. Indican la presencia de vaginitis en la mujer y de uretritis en hombre y mujer. Schistosoma haematobium. Son frecuentes los huevos en el sedimento urinario de individuos afectados de esquistosomiasis o bilharziasis, enfermedad presente en los países mediterráneos. Los parásitos están localizados en los plexos venosos de la pelvis y vejiga, así como en el colon y recto. El huevo es característico con una espina terminal. Para afinar el diagnóstico se realiza biopsia rectal. Otros parásitos suelen aparecer en la orina como resultado de una contaminación fecal o suciedad. Entre estos tenemos: — Huevos de Enterobius vermicularis (oxiuro) procedentes de las márgenes anales. — Huevos y larvas de Ascaris lumbricoides, por penetración desde la uretra hasta la vejiga, acompañados de quiluria y hematuria. — Quistes de ameba procedentes de contaminación fecal. — Ganchos y escólex de Taenia.

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Figura 13.25. Fig. a. Anguillula acetio gusano del vinagre mostrando su forma alargada con muchos datos sugestivos de la larva rabditiforme del anquílostoma. Figs. b y c. Se ilustran las formas larvales del Necator americanus y del Strongyloides stercolaris. Las características que distinguen el estadio larval y la identificación de la especie no están claramente aparentes.

— Raramente, huevos y larvas de Ancylostoma y Necator. — Larvas de Anguillula aceti de contaminación (figuras 13.24 y 13.25). BACTERIAS Pueden encontrarse en el sedimento urinario como resultado de una infección urinaria o por contaminación de la orina por varias causas. Se deben consignar solamente cuando exista leucocituria, ya que ambos datos son sinónimos de infección. La bacteriuria incluye, generalmente, leucocituria (más de 10 leucocitos/campo), pero la leucocituria no siempre se acompaña de bacteriuria (infección urinaria). Si aparecen solas debe pensarse que se trata de una contaminación. La orina normal no contiene bacterias, pero la contaminación es muy frecuente cuando la orina no se recoge con sonda y en recipiente estéril; además, cuando la orina permanece a temperatura ambiente por algún tiempo, los microorganismos se multiplican con rapidez. Se informa como bacteriuria escasa, moderada e intensa, pero es preferible no informarla.

HONGOS Y LEVADURAS A veces se observan en el sedimento urinario micelios de hongos, generalmente de contaminación externa.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

epilépticos. En la orina de la mujer contaminada por la secreción vaginal después del coito también aparecen. Son fáciles de reconocer por su cuerpo ovoide y su flagelo característico. Pueden ser móviles o estacionarios. ARTEFACTOS USUALES

Figura 13.26. Figs. a y b. Formas en desarrollo de Echinococcus granulosus. Se observa el huevo, que mide unas 35 mieras de diámetro; el escólex en desarrollo y el parásito inmaduro. La afectación de la vejiga con quiste hidatídico y ruptura a través de la mucosa pueden dar lugar a la aparición de escólices libres y arenilla hidatídica en la orina. Figs. c y d. El protozoo adulto de Trichomonas vaginalis, que mide 5-15 mieras de longitud, mostrando su forma piriforme característica con numerosos flagelos anteriores. A menudo se puede ver un núcleo. Con microscopio de fase se observa una membrana ondulante (fig. d).

Las levaduras aparecen como resultado de una contaminación, aunque también pueden indicar la presencia de un proceso infeccioso, llamado candidiasis o moniliasis. La Candida albicans se encuentra a veces en el embarazo, diabetes, obesidad y otras enfermedades debilitantes, además de la uretritis por candidas. Pueden confundirse con los hematíes, aunque tienen un tamaño variable, son incoloras, tienden a la forma ovoidea más que a la redondeada y muy a menudo muestran gemaciones o se agrupan en filas (rosario). También se pueden diferenciar de los hematíes por su falta de tinción con la eosina. ESPERMATOZOIDES Pueden encontrarse en la orina del hombre después de la eyaculación, o acompañando a una serie de procesos como la eyaculación nocturna, enfermedades de los órganos genitales y ataques

Aparecen a menudo en la orina y suelen confundir a los observadores inexpertos. La mayoría aparecen como partículas altamente retráctiles. Se puede encontrar caspa, ceniza de cigarrillo, fibras vegetales y animales, cabellos humanos, escamas epidérmicas mezcladas con pigmentos, partículas de almidón, polen, celulosa, talco, algodón, corcho, gotas de grasa, etc. También partículas de vidrio o grietas del porta o arañazos del cubre pueden dar lugar a confusión. A menudo se observan sedimentos contaminados con heces que pueden originar muchos problemas de interpretación. Antes de confirmar un hallazgo dudoso como artefacto es necesario repetir el examen con otra muestra, cuidando de su adecuada recogida.

VALORACIÓN CUANTITATIVA DEL SEDIMENTO URINARIO Aunque no es frecuente su solicitud en caso necesario, se efectúa por recuento de Addis o de Hamburger.

CÁLCULOS URINARIOS Los cálculos urinarios son sustancias químicas depositadas en forma compacta que se encuentran, a menudo, en el tracto urinario y vesícula biliar, y menos frecuentemente en la glándula salival, páncreas y próstata. Los cálculos urinarios están formados generalemente por productos normales del metabolismo, presentes en el filtrado glomerular normal, a menudo en concentraciones próximas a la saturación. Cualquier mínima alteración en la orina puede causar la precipitación de tales constituyentes, ya sea en el parénquima renal, ya como cristales o formando un cálculo.

SEDIMENTO URINARIO

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Figura 13.27. Fig. a. Partícula de polen en degeneración. Fig. b. Heno. Fig. c. Diatomea. Fig. d. Geranio. La identificación específica es muchas veces innecesaria e imposible.

Las condiciones que favorecen la formación de un cálculo son: — Elevada concentración urinaria de uno o varios constituyentes del FG, bien por existir escaso volumen urinario o una excreción anormalmente elevada de un determinado producto metabólico formador de cálculos. — Cambios del pH en la orina que favorece la precipitación de diferentes sales. — Retención urinaria. — Falta de inhibidores de la formación de cálculos. COMPOSICIÓN DE LOS CÁLCULOS URINARIOS Cálculos que contienen calcio: oxalato calcico, fosfato cálcico, carbonato cálcico. Todos con fosfato amónico-magnésico o sin él. Cálculos que contienen ácido úrico. Cálculos que contienen cistina. Cálculos que contienen xantina. Cálculos que contienen fibrina. Los primeros constituyen el 70 por 100 o más de todos los cálculos urinarios. La precipitación

Figura 13.28. Las fibras vegetales pueden ser confundidas fácilmente con fragmentos de gusanos.

del calcio está favorecida por la hipercalciuria y el tipo de sal depende del pH urinario y de la disponibilidad de oxalato o fosfato. La hipercalciuria está originada por una hipercalcemia si la función renal es normal, aunque la hipercalciuria puede cursar con calcemia normal en la hipercalciuria idiopática. El aumento de la excreción de oxalato puede radicar en la dieta o también en un error congénito del metabolismo oxálico (muy raro). Se favorece la formación de cálculos de oxalato cálcico a un pH más bien ácido. La formación de cálculos de fosfato cálcico está favorecida por pH alcalinos, que condicionan la precipitación del calcio. Este tipo de

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 13.29. Figs. a y b. Fragmentos de vidrio observados con el microscopio de interferencia diferencial (fig. a) y con luz polarizada (fig. b). Es característico su aspecto de molde, con ángulos o curvas agudos. Fig. c. Partícula de aceite bajo el microscopio de interferencia diferencial. En la Fig. d se observa el aspecto de fragmentos de cera de lápiz. Fig. e. Vaselina bajo luz polarizada.

cálculos está particularmente presente en las infecciones renales crónicas, cuyo germen responsable contiene ureasa que rompe la molécula de urea y origina la formación de amoniaco (Proteus). Los cálculos de ácido úrico pueden presentarse con carbonato cálcico asociados o no. Constituyen alrededor del 10 por 100 de los cálculos urinarios y se asocian con frecuencia a hiperuricemia (con estado gotoso o sin él). La precipitación viene favorecida por un pH urinario ácido. No hay una causa predisponente aparente. Los cálculos de cistina son raros, ya que la concentración de cistina en la orina está dentro de los límites de solubilidad en las personas normales. Son causa de estados graves de cistinuria por errores congénitos del metabolismo de la cistina. Favorece su formación el pH ácido. Los cálculos de xantina son muy raros y son resultado de una xantinuria por error congénito del metabolismo de la xantina.

Figura 13.30. Figs. a y b. Se muestran partículas de caspa con células epiteliales cornificadas al microscopio de contraste de fase y al de interferencia diferencial, respectivamente. Figs. c y d muestran partículas de ceniza de cigarrillo de carácter amorfo. Figs. e y f. Permiten observar fragmentos de nylon, algodón y lana. Se distinguen fácilmente las hifas fungidas segmentadas.

ANÁLISIS DEL CÁLCULO Considerando el aspecto externo de los mismos y del pulverizado obtenido en mortero, se pueden diferenciar los diferentes cálculos. Los cálculos que contienen calcio son generalmente duros y blanquecinos. Los de oxalato cálcico son duros y difíciles de triturar. Varían desde pequeños y lisos (semilla de cáñamo) hasta grandes y con superficie extremadamente irregular (aspecto de mora). También el color es variable, desde pardos los más pequeños (polvo de trituración más claro), hasta color claro los de aspecto rugoso más grandes. Los de fosfato cálcico tienen aspecto liso o rugoso semejantes a tiza. Pueden ser blancos, grises o amarillos. Los de carbonato cálcico son pequeños y redondos. Varían de blanco a grises y tienen una textura dura y lisa.

SEDIMENTO URINARIO

Figura 13.31. Partículas de almidón bajo luz polarizada (figs. a y b) y campo claro (fig. c). Partículas de talco vistas con microscopio de interferencia diferencial, mostrando considerables variaciones en tamaño y forma.

Los de ácido úrico a menudo son pequeños, redondos, lisos, opacos, a veces agrupados; otras un solo cálculo de urato es grande, con aspecto irregular semejante a un cráter. De ordinario presentan color amarillo, pardo o pardo-rojizo (amarillos o rojizos al triturarlos). Los de cistina presentan lustre de cera, redondos, de color amarillo pálido o blanco, con preferencia agrupados en cálculos múltiples. Los de xantina son de aspecto céreo, de color blanco o amarillo pardusco. Los de fibrina son pequeños, negros y de peso ligero, insolubles en disolventes orgánicos, pero solubles en potasa en caliente.

ANÁLISIS QUÍMICOS El primer paso del análisis químico consiste en pulverizar el cálculo en mortero, trabajando a partir del pulverizado. En una primera reacción se puede trazar la línea a seguir; ésta es la reacción de la murexida:

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en un porta se coloca parte del pulverizado con unas gotas de ácido nítrico concentrado. Se lleva a la llama del mechero calentando suavemente hasta la sequedad. Se añade una gota de amoniaco concentrado y el residuo toma una coloración púrpura. Al añadir tres gotas de NaOH al 3 por 100 da un color violáceo en caso positivo. Dan reacción positiva los cálculos de ácido úrico y uratos, y reacción negativa los de fosfato, oxalato, carbonato y cistina. El análisis completo consta de los siguientes pasos: partiendo del pulverizado distribuido en tres tubos de 75 ° 10 mm que numeramos (1, 2, 3), haremos las sucesivas reacciones. Tubo I. Añadir 3 ml aproximadamente de CIH al 5 por 100 y calentar. Si aparece efervescencia se debe a la presencia de carbonato. Filtrar, calentar para disolver componentes y enfriar. Neutralizar con NaOH al I0 por 100 y distribuir en tres tubos o cápsulas de porcelana

(a, b, c).

Añadir a a) 1 ml de molibdato y 0,2 ml de ácido sulfónico, mezclar. La presencia de color azul se debe a fosfato. Añadir a b) ácido acético al 5 por 100. Si la lurbidez inicial del filtrado no desaparece, indica la presencia de oxalato. En caso de que desaparezca es debido a fosfato. Con 0,5 ml de react i v o de Nessler, un precipitado pardo indica amoniaco. Añadir a c) I ml de carbonato sódico al 20 por 100 y I ml de ácido fosfotúngstico. La presencia de color azul indica ácido úrico. Tubo 2. Añadir 2 ml de cianuro sódico al 5 por 100; mezclar y esperar 5 minutos. Añadir algunas gotas (3) de nitroprusiato al 5 por 100 recién preparado. Un color rojo púrpura indica la presencia de cistina. Tubo 3. Distribuir en tres tubos (d, e, f). Añadir a d) unas gotas de agua destilada y tres-cuatro gotas de KOH al 10 por 100; colocar un trozo de papel de tornasol humedecido con agua en la boca del tubo. El viraje de rosa a azul del papel indicador se debe a la presencia de amoniaco. Añadir a e) 0,5 ml de fosfato disódico al 5 por 100. Si se forma un precipitado blanco indica la presencia de magnesio.

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Añadir a f) 2 ml de reactivo de Ehrlich recién preparado (reactivo diazoico para bilirrubina) y hervir. Añadir dos gotas de NaOH al 10 por 100. Un color rojo vino brillante es debido a la xantina. El ácido úrico da color amarillo débil o no da color. Existen equipos comerciales de análisis de cálculos más sencillos.

NOTA Las ilustraciones correspondientes a los capítulos 12 y 13 están tomadas íntegramente de los capítulos «Análisis de orina» y «Sedimento urinario», del l i b r o Apuntes de Bioquímica Clínica, editado por Roche en 1990, y del que es coautor F. Paredes Salido, coautor también del presente libro. Agradecemos a Roche el permitirnos utilizar dichas ilustraciones.

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DIAGNÓSTICO DEL EMBARAZO

FISIOLOGÍA DEL EMBARAZO En el ovario de la mujer existen numerosos folículos primordiales que contienen, cada uno, un óvulo inmaduro. Al inicio de cada ciclo varios de estos folículos se agrandan y se forma una cavidad alrededor del óvulo; aproximadamente al sexto día del ciclo uno de los folículos empieza a crecer en el ovario, mientras que los demás regresan. Sobre el decimocuarto día el folículo distendido se rompe y el óvulo es expulsado a la cavidad abdominal (ovulación) y transportado hacia el útero a través de las trompas de falopio; si no ocurre la fecundación, es expulsado al exterior a través de la vagina, junto con el cuerpo lúteo formado a partir del folículo. El folículo que se rompe en la ovulación prontamente se llena de sangre, formando lo que se llama cuerpo hemorrágico. Las células de la capa de revestimiento folicular comienzan a proliferar debido a

Figura 14.1. Esquema de la fisiología del ciclo menstrual.

la acción de la hormona luteinizante de origen hipofisario LH y la sangre coagulada es reemplazada rápidamente por las células lúteas amarillentas, llenas de lípidos, que forman el cuerpo lúteo. Las células lúteas secretan estrógenos y progesterona a través de un mecanismo hormonal en cadena (figura 14.1 ) . El espermatozoide puede fecundar al óvulo a la altura de la porción media de la trompa de falopio. El embrión o blastocito baja por la trompa y penetra en el útero, donde se implanta en la pared de éste, llamada endometrio, desarrollándose entonces una placenta que se asocia a él. Si ocurre el embarazo, el cuerpo lúteo persiste y, por tanto, los niveles de estrógenos y progesterona van aumentando a lo largo del mismo. Esta persistencia del cuerpo lúteo es debida a la persistencia de gonadotropina coriónica. La gonadotropina coriónica humana (HCG) es una hormona producida por el tejido de la placenta. Se trata de una hormona luteinizante, ya que al igual que la LH hipofisaria, a la cual suplementa, actúa sobre el mantenimiento del cuerpo lúteo ovárico y ayuda a mantener la producción de progesterona ovárica por medio del cuerpo lúteo en el primer trimestre de la gestación. Los niveles de HCG en sangre y orina aumentan con el embarazo, alcanzando su máximo a la séptima semana, persistiendo hasta la duodécima y luego decayendo gradualmente a partir del tercer mes del embarazo. El corion (primitiva placenta) aumenta la síntesis de HCG después de la nidación, por lo que las pruebas diagnósticas solamente pueden ser positivas cuando el producto de la gestación ha alcanzado un determinado tamaño. 189

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Valores normales bajos: 10.000-35.000 UI/24 h.

Valores normales máximos: 9 0 . 0 0 0 - 1 6 0 . 0 0 0 UI/24 h. entre la semana 9v 12. Figura 14.2. Representación gráfica de los niveles de HCG durante el embarazo.

DIAGNÓSTICO DEL EMBARAZO Podemos dividirlo en varias categorías. El diagnóstico de presunción se basa en la aparición de una serie de síntomas característicos; el más importante es la aparición de una amenorrea secundaria, acompañado con frecuencia de náuseas, vómitos, trastornos del gusto y apetito, etc. La exploración ginecológica nos indica un diagnóstico de probabilidad, basado en la típica hiperpigmentación del pezón y de la areola, y los signos uterinos. El aumento de la vascularización origina turgencia y cianosis de la vagina y de la vulva, visibles a simple vista. Las pruebas analíticas del embarazo entran en esta categoría diagnóstica. Por último, el diagnóstico de certeza lo proporciona la demostración de la existencia del feto. La ecografía permite la visualización del saco gestacional a la quinta semana y de las estructuras fetales a la sexta. FUNDAMENTO FISIOPATOLÓGICO DE LAS PRUEBAS DE EMBARAZO La presencia del huevo se manifiesta poco tiempo después de la fecundación por una serie de modificaciones humorales maternas, unas procedentes del propio huevo y otras de la madre. El cuerpo amarillo gestacional produce elevadas cantidades de l7-β-estradiol, progesterona y 17-hidroxiprogesterona, pero lo hace

tardíamente por lo que su interés diagnóstico es mínimo. Las secreciones del trofoblasto (lactógeno placentario y la glucoproteína β1 específica del embarazo) tienen poco interés diagnóstico por su inespecificidad, aparición tardía o corta vida media plasmática. Sin embargo, la gonadotropina coriónica humana (HCG) presenta un origen trofoblástico y los métodos actuales de determinación permiten detectarla desde la implantación, a diferencia de lo que ocurre con las proteínas anteriormente mencionadas. La HCG es una glucoproteína compuesta por dos subunidades (α y β) unidas de forma no covalente. La estructura primaria de las subunidades a es idéntica para las hormonas FSH, LH, TSH y HCG. La subunidad β de la HCG presenta un 82% de similitud con dichas hormonas hipofisarias, y es la responsable de sus propiedades biológicas. Esta semejanza estructural entre HCG y LH explica los problemas analíticos que a nivel de especificidad muestran las pruebas de embarazo. El principal efecto biológico de la HCG es el mantenimiento del cuerpo lúteo en las primeras semanas del embarazo. La síntesis creciente de HCG asegura la estimulación continua del cuerpo amarillo hasta que la placenta comienza a producir progesterona. La HCG promueve la síntesis de esteroides en la unidad fetoplacentaria. Durante el embara zo normal, la HCG se produce en el tejido placentario coincidiendo con la implantación del blastocisto o poco después, y se detecta regularmente en sangre al décimo día siguiente al pico preovulatorio de la LH. El primer aumento significativo de los niveles de HCG se observa en sangre periférica sólo en el noveno-décimo día después de la ovulación e inmediatamente después de la implantación del óvulo. Posteriormente, la concentración de HCG sigue un comportamiento exponencial paralelo al crecimiento del trofoblasto, para alcanzar niveles de 10.000 a 1.000.000 UI/1 al final del primer trimestre. El pico máximo coincide con la octava semana de gestación y a partir de la semana comienza a disminuir lentamente. Al final del segundo trimestre hay una caída del 90 por 100 respecto a la concentración del trimestre anterior. Por ello la cuantificación de HCG no es útil para la valoración de la función fetoplacentaria en los dos últimos trimestres del embarazo (figura 14.2). Los

DIAGNÓSTICO DEL EMBARAZO

valores máximos alcanzados durante el primer trimestre declinan lentamente durante todo el resto del embarazo, negativizándose a los 3-10 días del parto. Fuera del embarazo, la HCG puede ser producida por una serie de neoplasias como los tumores trofoblásticos intrauterinos (coricarcinoma) y tumores germinales gonádicos como el disgerminoma.

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Tabla 14.1. Evolución histórica de las pruebas del embarazo

PRUEBAS DE EMBARAZO El descubrimiento en 1927 de la HCG por Aschheim y Zondek fue el origen de un amplio número de pruebas biológicas de embarazo. La inyección de suero u orina de embarazada a diversos animales provoca, por su alto contenido en HCG, modificaciones en los órganos genitales de los mismos. Una de las más utilizadas ha sido la de Galli-Mainini, la cual consiste en la demostración de la eyaculación del sapo macho tras la inyección de orina de embarazada. La sensibilidad más bien baja de estas pruebas evita problemas de especificidad con la LH. Sus principales inconvenientes (caras, complicadas y largas) impiden su utilización clínica, pero siguen siendo necesarias para el calibrado de preparaciones de HCG. Por inmunización de un animal se obtiene un antisuero con anticuerpos anti-HCG, que al mezclarlos con orina de embarazadas (HCG) origina una reacción antígeno-anticuerpo que puede ser visible por distintos métodos. El método de inhibición de la hemaglutinación descrito por Wide y Gemzell en 1960 fue el punto de partida de las pruebas inmunológicas del embarazo. Aunque siguieron otras pruebas inmunoquímicas (con partículas de látex, con oro coloidal, de aglutinación pasiva invertida, RIA, etc.) todas presentaban problemas de especificidad, ya que no podían distinguir HCG de LH. Estos métodos eran sencillos, moderadamente sensibles (de hasta 125-150 UI/1). El principal inconveniente de estos métodos es la existencia de falsos negativos por el llamado efecto prozona, existente cuando las concentraciones de HCG son muy altas. Aunque las pruebas basadas en la aglutinación son en principio cualitativas (indican la presencia o no de HCG) se pueden utilizar cuantitativamente realizando diluciones de la orina; la última dilución en la que se observa claramente un re-

sultado positivo nos indica la cantidad de HCG presente en la orina. El aumento de la especificidad diagnóstica se logró con la obtención de antisueros contra el péptido carboxiterminal de la subunidad β de la HCG. Los test actuales utilizan dos clases de anticuerpos monoclonales, unos anti-αβ, que reaccionan específicamente con la HCG intacta y no con la LH, y los segundos tipo anti- β lo hacen con la subunidad β-HCG. La sensibilidad de los test de este tipo puede llegar a 50 UI/1 (figura 14.3). El radioinmunoensayo específico para la valoración de la HCG proporciona un test de embarazo un 100 por 100 más específico que el urinario de inhibición de la aglutinación. Con el RIA se pueden obtener el diagnóstico del embarazo a los 8-9 días postovulación, además de evitar los falsos positivos del método de inhibición de la aglutinación. La Tabla 14-1 resume los principales métodos de detección del embarazo a lo largo de la historia. INDICACIONES DE LAS PRUEBAS DE EMBARAZO Los métodos cualitativos son utilizados en el examen de urgencia, confirmando o no la existencia del embarazo. Sin embargo, los métodos cuantitativos permiten realizar a la vez el diagnóstico y control del embarazo.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 14.3. Representación esquemática de los principales métodos de diagnóstico del embarazo.

DIAGNÓSTICO DEL EMBARAZO

El empleo de métodos cualitativos para confirmar la existencia del embarazo es fundamental unte cualquier amenorrea, hemorragia genital o tumoración pélvica y antes de realizar cualquier prueba diagnóstica o cualquier tratamiento con fármacos potencial mente teratógenos. Ante la sospecha de un embarazo ectópico se realizarán todas las pruebas diagnósticas posibles dada su potencial gravedad, y entre ellas es obligada la determinación de HCG. La persistencia de niveles bajos de HCG en suero puede indicar una placentación anormal, asociada con embarazos ectópicos. Los métodos cuantitativos no sólo proporcionan el diagnóstico de embarazo, sino que también indican el pronóstico en los abortos, huevo muerto y retenido, mola hidatiforme y embarazo gemelar bivitelino. La cuantificación de la HCG en suero o en orina materna durante el primer trimestre permite aconsejar la interrupción del embarazo, ya que los niveles de HCG disminuyen considerablemente en los casos de abortos. Por el contrario, cuando los valores de HCG se encuentran por encima de los valores normales se debe pensar siempre en la posibilidad de la existencia de una enfermedad trofoblástica, o en una gestación múltiple. La mola hidatiforme produce grandes cantidades de HCG, del orden de 400.000 a 700.000 UI/día. Títulos superiores a 700.000 UI/día indican con toda seguridad la presencia de la mola. Tras la evaluación de una mola es obligado el control periódico de HCG para detectar precozmente su transformación maligna. Es recomendable la valoración de esta hormona en los casos complicados de ginecomastia o con pubertad precoz, ya que hay tumores productores de HCG asociados con dichos problemas. La obtención de niveles persistentemente altos de HCG en suero o en orina en pacientes s i n sospecha de embarazo sugiere la posibilidad de un tumor oculto productor de forma ectópica de dicha hormona. PRUEBAS BIOQUÍMICAS DE DIAGNÓSTICO PRENATAL Actualmente se considera al feto y a la placenta como constituyentes de una unidad funcional llamada unidad fetoplacentaria. La placenta es un órgano esencial durante el embarazo, ya

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que durante nueve meses es el pulmón, el intestino y el riñón del feto. Por otro lado, la placenta es el primer lugar donde se asienta la patología responsable de las formas más frecuentes de riesgo fetal.

Alfafetoproteína (AFP) La AFP es la primera alfa-globulina que aparece en el suero de los mamíferos durante el desarrollo y es la proteína sérica dominante en la fase embrionaria, siendo posteriormente reemplazada por la albúmina, la cual se parece en sus propiedades físico-químicas. La síntesis de AFP durante el embarazo tiene lugar exclusivamente en el feto, inicialmente en el saco vitelino y posteriormente en el hígado fetal. Se excreta al torrente circulatorio, donde pasa al líquido amniótico (LA), y posteriormente a la circulación materna a través de las membranas amnióticas. La concentración de AFP en el suero fetal es máxima hacia la 13.a semana de gestación. Conforme prosigue el embarazo disminuye su concentración. En el recién nacido sigue disminuyendo, manteniéndose durante toda la vida a concentraciones menores de 10 ng/ml. En el LA, la AFP sigue un patrón semejante, conservándose la proporción 100:1 entre el suero fetal y el LA, alcanzando un máximo de 500 ng/ml hacia la 32.a semana. Existe una marcada correlación entre la AFP fetal y la edad gestacional. Se puede predecir la edad gestacional con un error de ± 2 semanas por medio de la determinación de AFP en la sangre de cordón umbilical. La AFP en el LA presenta los valores más altos en estadios precoces del embarazo, decayendo progresivamente a partir de la 22.° semana. Sin embargo, la AFP del LA al presentar importantes fluctuaciones, impide que exista una buena relación entre la concentración tic AFP en LA y la edad gestacional. La AFP está elevada en LA de embarazos en los que el feto presenta ciertas malformaciones del tubo neural, como la espina bífida o anencefalia. La razón es por un probable escape del líquido cefalorraquídeo fetal o la trasudación de proteínas de los capilares télales expuestos al LA. La Tabla 14.2 describe las principales malformaciones congénitas donde se han encontrado niveles aumentados de AFP en el LA.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 14.2. Principales malformaciones congénitas

Tabla 14.3. Aumentos de AFP en suero materno

La amniocentesis no se puede emplear en todos los embarazos. La realización de la amniocentesis y determinación de AFP en LA está indicada tan solo en los siguientes casos: • Mujeres con antecedentes de hijos con defectos del cierre del tubo neural (DTN). • Mujeres con valores muy elevados de AFP sérica materna.

La concentración elevada de AFP en LA se asocia a niveles elevados en el suero materno. Las semanas óptimas para la detección de espina bífida y anencefalia se sitúa entre las 14.a y 18.a semanas. La Tabla 14.3 expone las causas de elevación de AFP en suero materno, principalmente complicaciones del embarazo. También se eleva en otras anomalías congénitas (expuestas en la Tabla 14.2). La concentración en el suero de la madre no guarda relación con las del suero fetal: así las cifras maternas aumentan rápidamente durante el segundo trimestre, hasta alcanzar el máximo en las semanas 30-32; las concentraciones en suero fetal y LA disminuyen.

El suero de las madres portadoras de fetos afectados por DTN contiene a veces concentraciones elevadas de AFP. La investigación de AFP sérica materna puede ser un medio eficaz para investigar los defectos del tubo neural. Aproximadamente del 5 al 10 por 100 de las mujeres que se someten a amniocentesis por valores séricos elevados de AFP tendrán también elevada la concentración en LA, lo que casi siempre indicará una alteración fetal importante, más a menudo anencefacia o espina bífida. El estudio de AFP en suero materno no sólo es útil para detectar los DTN y otras malformaciones fetales, sino también lo es para detectar trisomías cromosómicas. Así se ha comprobado una disminución de los niveles de AFP en LA en fetos afectos de síndrome de Down.

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SEMINOGRAMA Y PRUEBAS DE FECUNDACIÓN

INTRODUCCIÓN

Tabla 15.1. Causas de la infertilidad del varón

Se entiende por infertilidad la imposibilidad de conseguir un embarazo después de 12 meses de relación sexual adecuada sin medios de protección. Aproximadamente un 15 por 100 de las parejas son infértiles. En el 30 por 100 de los casos hay un factor masculino predominante; en otro 30 por 100 se descubre un factor femenino como causa y en el 40 por 100 restante se descubre un factor bisexual o la etiología permanece desconocida. Actualmente se pueden descubrir las causas de infertilidad masculina en la mayor parte de los casos. La Tabla 15.1 indica las principales causas de infertilidad del varón. El estudio analítico del semen (espermiograma o seminograma) suele formar parte de la investigación de una infertilidad que comprenda a dos cónyuges de un matrimonio estéril. Es el único medio objetivo de conocer y evaluar la capacidad fecundante del varón, aunque un solo estudio no puede ser concluyente ni totalmente exacto y hay que repetirlo tantas veces como se crea necesario. EL SISTEMA REPRODUCTOR DEL VARÓN El aparato reproductor del varón consiste en dos testículos, ductos, glándulas accesorias y el pene. Los espermatozoides se producen en los túbulos seminíferos de los testículos (Fig. 15.1). Estos túbulos están formados por una capa externa de tejido fibroso con una membrana celular

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 15.1. Representación esquemática del sistema reproductor masculino.

que incluye células epiteliales grandes que se dividen mitóticamente y meióticamente para producir los espermatozoides. Entre las células germinales existen otras células fagocíticas llamadas células de Sertoli, cuya misión parece estar relacionada con la protección de los túbulos seminíferos de los materiales tóxicos. Estas células también sintetizan andrógenos, principalmente testosterona, y proporcionan las sustancias nutritivas para el desarrollo de l o s espermatozoides. Los túbulos seminíferos están

recubiertos de un tejido conjuntivo vascular que contiene grupos de células redondeadas, células intersticiales o de Leydig, las cuales también segregan hormonas esteroideas androgénicas, predominantemente testosterona bajo la influencia de la LH (Figura 15.1). Una vez formados los espermatozoides son vertidos a la luz de los túbulos seminíferos. Durante su paso por el epidídimo maduran y adquieren movilidad, favorecido también por las secreciones prostáticas y de las vesículas semina-

SEMINOGRAMA Y PRUEBAS DE FECUNDACIÓN

les. A partir de aquí emigran a través de la red de canales de los testículos hasta el epidídimo y una vez allí se almacenan en las vesículas seminales. Los espermatozoides constituyen sólo una pequeña fracción de líquido seminal. Existen otras secreciones procedentes de los testículos y las glándulas accesorias (vesículas seminales, glándulas bulbo-uretrales y próstata) que contribuyen al plasma seminal. En el tracto genital femenino, los espermatozoides experimentan la capacitación y reacción acrosómica y se tornan fértiles y aptos para la fecundación del oocito. La espermatogénesis es un proceso de maduración de las células germinales desde la espermatogonia hasta el espermatozoide. Comprende procesos de mitosis, meiosis y espermiogénesis y el ciclo completo en el ser humano dura aproximadamente 72 días. En 14 días se produce el transporte de los espermatozoides a través de los epidídimos, vasos deferentes y conductos eyaculadores. La hormona LH hipofisaria estimula la secreción de testosterona por las células de Leydig de la gónada masculina. Esta hormona difunde al túbulo seminífero donde alcanza una elevada concentración, necesaria para una espermatogénesis normal. La FSH es necesaria en el hombre para que se produzca la primera serie de células germinales en la época de la pubertad y para completar la espermatogénesis en el testículo maduro. Es probable que la testosterona sea necesaria para la iniciación de la espermatogénesis y, principalmente, para que se produzca el fenómeno de la meiosis. La FSH actúa también sobre las células de Sertoli del túbulo seminífero y estimula la producción de inhibina, hormona polipeptídica que inhibe selectivamente la secreción hipofisaria de FSH. El semen es una solución compuesta, formada en los testículos y órganos accesorios masculinos, que consta de espermatozoides suspendidos en plasma o líquido seminal, el cual es rico en potasio, fosforilcolina y proteínas, constituyendo la fuente primaria de prostaglandinas; contiene enzimas, flavina, fructosa, ácido cítrico, vitamina C, etc., y tiene como función facilitar un medio nutritivo y de movilidad para que los espermatozoides sean vehiculizados hacia el moco cervical, donde termina su contribución al proceso de fecundación. En el semen normalmente se distinguen cuatro fracciones: la fracción preeyeculadora, que

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consta de la secreción de las glándulas uretrales de Cowper y de Littré. La secreción es clara como el agua, moderadamente viscosa y tiene una función lubricante del canal uretral para el vaciado de las siguientes fracciones; la fracción previa procede de la próstata y tiene un olor característico similar a la flor del castaño. Es rica en ácido cítrico, fosfatasa prostática y otras enzimas que intervienen en la licuefación del coagulado procedente del epidídimo y del conducto deferente; la fracción principal o central está constituida por una mezcla entre la secreción acuosa de la próstata, la secreción de las glándulas vesiculares y las secreciones de los testículos y epidídimo. Por último, la fracción final está compuesta casi exclusivamente de la secreción coloide de las vesículas seminales que presenta a menudo una estructura típica. La secreción contiene los sustratos energéticos necesarios para el funcionalismo del espermatozoide. El eyaculado fresco presenta una consistencia parcialmente acuosa, hebrosa y gelatinosa. Es un hecho muy característico que los diversos componentes del eyaculado se licúan al cabo de unos minutos. RECOGIDA DE MUESTRAS Debido a su composición heterogénea, sólo después de su licuación total existen las condiciones mínimas necesarias para permitir su procesamiento analítico. El examen del semen deberá realizarse en condiciones lo más estandarizadas posible. La Tabla 15.2 indica las principales normas para la recogida del semen para su procesamiento analítico. El tiempo de abstinencia sexual influye tanto en la cantidad del eyaculado como en la composición celular y química del esperma. Por ello se recomienda un periodo de abstinencia de 3-4 días. El procedimiento recomendable para la obt e n c i ó n del eyaculado es la masturbación. Aunque la obtención del semen con el procedimiento del coito interrumpido podría proporcionar una muestra completa y quizás más fisiológica que la masturbación, por acompañarse de orgasmo más progresivo y completo, sin embargo la muestra resulta contaminada con las secreciones vaginales y es probable la pérdida de parte del eyaculado.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 15.2. Normas para la recogida del semen para análisis

ca una alteración en el fenómeno fisiológico de la licuación y la imposibilidad de la concepción. La licuefacción tardía o incompleta se observa en la insuficiencia prostática severa.

Volumen del eyaculado Su fuente principal es la vesícula seminal, y en menor proporción por la secreción de la próstata. En el hombre con capacidad procreativa el volumen normal de eyaculado oscila entre 2 y 6 ml . La hiperespermia o aumento del volumen del líquido seminal superior a 6 ml se produce en las vesiculitis y después de una larga abstinencia sexual. Valores inferiores se denominan oligospermia, que se produce en la obstrucción bilateral de conductos eyaculadores, en ausencia congénita de vesículas seminales, en la eyaculación retrógrada, en la insuficiencia severa de las células de Leydig y en la mucoviscidosis. La aspermia se debe a anomalías congénitas del canal excretor, obstrucciones de vías excretoras por una prostatitis, una uretritis posterior o una eyaculación retrógrada.

ESTUDIO MACROSCÓPICO DEL SEMEN Aspecto: Observación de la coagulación y licuefacción seminal El semen se presenta como un fluido de aspecto denso, cremoso más o menos viscoso, que tiende a la coagulación espontánea a los treinta segundos de su emisión, y se mantiene posteriormente gelificado o coagulado un tiempo generalmente inferior a 10 minutos. En condiciones normales se produce una licuación y mezcla total del eyaculado fresco en un plazo de 15-30 minutos. La licuación es producida por la acción de las proteasas neutras y alcalinas de origen prostático. Una coagulación seminal defectuosa después de la eyaculación indica una posible agenesia de vesículas seminales o una oclusión bilateral de conductos eyaculadores. La falta o retraso será indicativo de una insuficiencia enzimática de origen prostático. Si el semen es excretado en forma totalmente líquida en el momento de la eyaculación, puede ser debido a la existencia de inflamaciones agudas o crónicas de las vesículas seminales o de la próstata. Por el contrario, una licuación retardada, superior a cuatro horas, indi-

Color del eyaculado Normalmente es blancuzco-grisáceo o blanquecino opalescente. Las tonalidades blanco mármol aparecen en las azoospermias por procesos obstructivos. Un semen de color rojizo o marrón (hemospermia) indica una infección de la vesícula seminal o un traumatismo uretral. En ocasiones puede presentar tonalidades más o menos amarillentas que suelen acompañar a procesos piospérmicos (purulentos).

Olor del eyaculado El semen presenta un olor ácido característico similar a la flor del castaño producido por la oxidación de la espermina. La ausencia del olor sui generis del esperma se observa en la atrofia prostática. El olor está atenuado cuando disminuye la secreción prostática como en las prostatitis crónicas. El mal olor puede indicar infección del tracto genital.

Viscosidad del eyaculado Es un parámetro muy variable. Se puede medir con una pipeta de Pasteur, varilla de vidrio o vis-

SEMINOGRAMA Y PRUEBAS DE FECUNDACIÓN

cosímetro. Para ello se introduce en el frasco que contiene la muestra una varilla de cristal y se retira después lentamente. En algunos casos, la fina unión desde la superficie del líquido seminal a la varilla persiste menos de 1 cm, en tanto que en otros casos llega a prolongarse hasta 10 cm o más. Un exceso de la misma puede apresar los espermatozoides e impedir su progresión a través del tracto genital femenino. Cuanto mayor sea la viscosidad, mayor dificultad encontrarán los espermatozoides para trasladarse.

pH La alcalinidad del líquido seminal es una característica prácticamente constante. Cuando se presenta el pH ácido (inferior a 6,9) es debido a que existe una inhibición de la secreción seminal, manteniéndose la secreción prostática acida. El pH ácido se encuentra en la agenesia o insuficiencia de las vesículas seminales y conductos deferentes, en la obstrucción bilateral de los conductos eyaculadores y en las enfermedades crónicas inflamatorias de la vesícula seminal como la tuberculosis. Un desplazamiento hacia el lado alcalino (superior a 7,4) indica una predominancia de las secreciones de las vesículas seminales, como ocurre en las alteraciones inflamatorias (prostatovesiculitis) o neoplásicas de la próstata. La determinación del pH debe hacerse lo antes posible, debido a que los espermatozoides con el tiempo van liberando anhidrasa carbónica y el pH se va alcalinizando. No es necesaria una determinación potenciométrica exacta del pH, es suficiente el empleo de papel indicador con límites de pH de 6 a 9.

ESTUDIO MICROSCÓPICO DEL SEMEN (estudio citomorfológico) Antes de realizar ningún otro estudio, y como orientación general, conviene realizar un primer examen en fresco de forma sistemática en todos los casos. Es suficiente con colocar una pequeña gota de semen entre porta y cubre y examinar la preparación con el fin de advertir o no la presencia de espermatozoides, su concentración aproximada, así como su motilidad y formas anormales.

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Caso de ausencia de espermatozoides se debe centrifugar el semen y observar el sedimento antes de emitir un juicio definitivo.

Densidad espermática En la práctica se realiza efectuando varias diluciones, según la concentración de espermatozoides observadas en el examen en fresco previo, utilizando micropipetas y cámara cuentaglóbulos (cámara de Neubauer, Büke o similares). Las soluciones diluyentes más empleadas contienen bicarbonato y formol. El recuento espermático se expresa en millones/ml. En condiciones normales, en el hombre con capacidad procreativa, el número de espermatozoides oscila entre 60 y 120 millones/ml. En caso de valores inferiores se define la oligozoospermia, dividida en tres grados en función de la gravedad (oligozoospermia de primer grado: 40-25 millones; oligozoospermia de segundo grado: 2510 millones; oligozoospermia de tercer grado: 101 millones). El valor fisiológico mínimo con probabilidad fecundante se estima en 40 millones/ml. Sin embargo, el carácter fecundante del semen no sólo viene expresado por la densidad sino que debe valorarse conjuntamente con otros parámetros espermáticos, como el porcentaje de elementos anormales, su maduración, proporción e intensidad de formas móviles y su capacidad de supervivencia en el moco cervical, que en conjunto tiene más valor el número total de espermatozoides. Una oligozoospermia aislada puede ser consecuencia de un trastorno en el mecanismo de la eyaculación, de una estenosis de los conductos deferentes, o de un periodo demasiado corto de abstinencia. La oligozoospermia puede tener como factores etiológicos a tóxicos, un fracaso espermatogénico, desde una detención de la maduración espermática, hasta una atrofia tubular local, una obstrucción parcial de la vía espermática o anomalías cromosómicas. La oligozoospermia también es común en las infecciones, presencia de anticuerpos antiespermáticos seminales y fallo tubular seminífero idiopático. La azoospermia se define como la ausencia de espermatozoides en el eyaculado. Implica una esterilidad de origen secretor (lesión grave del epitelio germinal) o excretor (obstrucción de las vías seminales). Para realizar el diagnóstico diferencial es necesario buscar no sólo espermatozoides sino

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

también células de la espermatogénesis. En la azoospermia por oclusión el semen no contiene ni espermatozoides ni células de la espermatogénesis. La polizoospermia se caracteriza por un recuento de espermatozoides superior a 250 millones/ml. Produce una limitación en la fertilidad porque perturba la motilidad y progresión de las células germinales por el tracto genital Femenino.

Motilidad espermática La actividad cinética es considerada como un índice indirecto de la vitalidad y, consecuentemente, de la capacidad fecundativa de los espermatozoides. En las dos primeras horas que siguen a la emisión del semen el coeficiente de motilidad espermática oscila entre el 60 y el 80 por 100 normalmente (70 por 100 de media); cifras superiores suelen ser muy raras y las inferiores claramente patológicas. Es importante señalar que la persistencia de esta motilidad in vitro no es exactamente igual ni paralela a la motilidad in vivo en el aparato genital. Para efectuar el recuento de formas móviles se efectuará una preparación entre porta y cubre; bien directamente o bien diluido gota a gota con solución salina, y con objetivo seco 400X, se determina el porcentaje de formas móviles. También se puede d ilu ir con eosina azul al I por 100, que, además, actuará tiñendo las formas inmóviles y las hipocinéticas con muerte aparente. El resultado se expresa en porcentaje correspondiente a cada tipo. En ocasiones puede resultar útil el estudio de la motilidad en el tiempo. Se expresa en porcentajes a 1, 3, 6 y 24 horas de obtener la muestra, que debe ser mantenida en estufa a 37 ° C. Se considera motilidad normal si es superior o igual al 40 por 100. Se llama astenospermia cuando la motilidad se encuentra por debajo del 40 por 100. La movilidad espermática puede descender en las infecciones del tracto reproductor. Puede ser un signo específico de una lesión que afecta al epidídimo (epididimitis). Las alecciones testiculares como la orquitis vírica afectan más a la densidad espermática. También aparece en las subfertilidades de origen inmunológico. Con frecuencia la reducción de la motilidad va unida a la disminución de la densidad espermática. Por tanto, una lesión directa, mecánica, térmica o de carácter tóxico-infeccioso de los testículos influye negativamente

tanto en la motilidad como en número total de espermatozoides. Se define la acinetozoospermia o necrospermia cuando hay ausencia completa de todo tipo de movilidad. La inmovilidad absoluta de los espermatozoides se observa en el llamado síndrome de cilios inmóviles, en los que los microtúbulos del tallo del espermatozoide carecen de brazos de dineína. Se asocia a la piospermia, polizoospermia, reflujo espermático, paraplejía, obstrucción parcial, alteraciones inmunológicas, etc., y sobre todo después de una vasectomía. Sólo se puede considerar completa una vasectomía cuando se confirma la necrospermia. Al cabo de algunos meses, la necrospermia cede a una azoospermia sin células de la espermatogénesis.

Test de vitalidad o índice de coloración con eosina Para la fertilidad del ovocito, la membrana plasmática del espermatozoide debe permanecer perfectamente íntegra, tanto en el aspecto estructural como funcional. La integridad de la estructura de la membrana plasmática puede ser estudiada mediante el ensayo de v i t a l i d a d con eosina-nigrosina. Se basa en que todos los espermatozoides con lesiones en la membrana o alteraciones en su permeabilidad se colorean con la eosina, mientras que las células vivas quedan incoloras. Se considera como normal una coloración con eosina de menos del 50 por 100. Toda astenospermia debe ser confirmada mediante un índice de coloración con eosina. Para ello se mezclan en un portaobjetos excavado una gota de eosina al 5 por 100 en suero fisiológico y una gota de semen durante 20 segundos; después se puede añadir un colorante de contraste como la nigrosina al 10 por 100 en agua destilada. Se cuentan al microscopio 100 espermatozoides, diferenciando los vivos (no se tiñen) de los muertos (se tiñen de color rojo).

Test de (linchamiento hipoosmótico (HOS) El estado de la integridad de la membrana plasmática del espermatozoide en su aspecto funcional se puede estudiar mediante el test de HOS, usando una solución hipoosmótica de fructosa y

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Tabla 15.3. Principales anormalidades espermáticas. Anormalidades de cabeza Cabezas duplicadas Macrocefalias Microcefalias Cabezas redondas sin dotación enzimática (aerosoma) Cabezas alargadas Cabezas inmaduras con restos citoplasmáticos Espermatozoides amorfos Anormalidades de la piez.a intermedia Cuello engrosado Cuello prolongado Cuello con restos citoplasmáticos Anormalidades del flagelo Cola bífida o duplicidad Cola enrollada Cola acortada Anormalidades de implantación

Figura 15.2. Figs. a y b. Espermio típico, con una longitud de 50-70 mieras, gran cabeza piriforme de 3-6 mieras, cuello y cuerpo con una cola alargada.

citrato sódico. El resultado se expresa como porcentaje de espermatozoides con el flagelo hinchado, es decir, espermatozoides con membrana plasmática funcionante intacta y, por tanto, sensibles a los cambios osmóticos. Estudio citomorfológico: espermiocitograma o fórmula espermática El espermiocitograma, junto con la densidad espermática y el estudio de la movilidad, constituye el tercer dato clásico del estudio convencional del semen.

La diferenciación morfológica de los espermatozoides se efectuará por tinción y posterior observación. Para ello se emplean extensiones secas y lijadas, teñidas por el método de Papanicolao, May-Grunwald-Giemsa, coloración de Schoor, aunque los mejores resultados se obtienen con la hematoxilina de Harris, previa fijación con lormol al 10 por 100. El espermatozoide normal es una célula filamentosa de 0,05 mm de longitud, de la cual una décima parte corresponde a la cabeza y el resto al flagelo. Presenta tres regiones celulares bien diferenciadas: cabeza, cuello y cola, las cuales pueden presentar individualmente anormalidades de interés diagnóstico (Figuras 15.2 y 15.3). La Tabla 15.3 reúne las principales anormalidades que podemos encontrar en los espermatozoides. No todas las malformaciones presentan la misma relevancia clínica. Así, la presencia masiva de espermatozoides de cabeza redonda tiene una gran importancia puesto que estas formas carecen de la dotación enzimática (acrosoma) necesaria para la penetración del espermatozoide en el óvulo. En la práctica, el conjunto de anormalidades estructurales de interés clínico puede resumirse en tres grandes grupos en función de la región citológica que afectan. En base a estos conceptos tenemos:

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

espermatozoides normales, 66-99 por 100, anormalidades de cabeza, 5-15 por 100, anormalidades de cuello, 2-8 por 100, anormalidades de cola, 3-9 por 100, células espermáticas inmaduras, 0-2 por 100, otras células, 0 por 100.

bles con el microscopio óptico ordinario, como por ejemplo, la ausencia de brazos de dineína en los microtúbulos espermáticos.

Se considera un semen normal en cuanto a la morfología espermática, cuando las formas anormales no exceden de un 30 por 100; en caso contrario, hablamos de teratospermia, cuyo grado e intensidad es variable, según el porcentaje observado. Existen dos tipos de teratospermia:

El estudio de los diferentes componentes del plasma seminal es de gran importancia, ya que nos da una idea general de las glándulas accesorias genitales y muchas veces nos indica la causa de una deficiente movilidad. El plasma seminal se compone de la secreción de las vesículas seminales (50-60 por 100), de la secreción de la próstata (30-40 por 100), de la secreción del epidídimo que contiene espermatozoides (3-5 por 100) y de la secreción de las glándulas sexuales accesorias. De los numerosos componentes bioquímicos que constituyen el plasma seminal deben ser determinados aquellos analitos que hayan sido reconocidos como parámetros representativos para la función de la próstata, vesícula seminal, epidídimo, espermatozoide y testículo.

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— monomorfa cuando más del 90 por 100 de las anomalías son del mismo tipo, que indica esterilidad irreversible, y — polimorfa cuando se dan varios tipos de anomalías. La presencia de un número excesivo de espermatozoides con morfología anormal o teratozoospermia indica una patología testicular (tóxicos, anomalías cromosómicas, idiopática). El exceso de restos citoplasmáticos en los espermatozoides revela una maduración deficiente de los mismos en el epidídimo. Las células de la espermatogénesis más frecuentes en el semen son los espermatocitos y las espermátides. Una cantidad importante de células inmaduras (superior al 10 por 100) y un predominio de formas alargadas en el espermiocitograma se puede observar en el varicocele, ansiedad crónica y en las infecciones víricas y bacterianas. En el apartado otras células incluimos: hematíes, leucocitos, células de descamación uretral o prostática, etc. La presencia de eritrocitos constituye siempre un hallazgo patológico. En toda hematospermia persistente es necesario realizar cultivos para buscar el bacilo de la tuberculosis o buscar un tumor. Si el semen contiene muchos leucocitos se habla de piospermia, indicando la obligatoriedad del cultivo bacteriológico para detectar el microorganismo responsable. El estudio de las anormalidades espermáticas constituye un parámetro de difícil estandarización. Es posible que la citometría de flujo proporcione un método automatizado en la investigación de la morfología del espermatozoide. El estudio del espermatozoide con microscopía electrónica se ha utilizado para descubrir detalles ultraestructurales patológicos no aprecia-

ESTUDIO BIOQUÍMICO DEL SEMEN

Marcadores de la vesícula seminal Fructosa La D(-)fructosa se produce principalmente en las vesículas seminales. Su producción es testosterona dependiente y procede de la glucosa plasmática. Las dos vías de formación son a través del sorbitol, mediante un proceso de conversión de glucosa a fructosa involucrando la aldolasa-reductasa y la sorbitol-dehidrogenasa. Además de esta vía, la fructosa puede formarse por la vía clásica de la glucólisis. Se puede decir que la fructosa es el principal sustrato energético del espermatozoide. Diferentes patologías producen un descenso en los niveles de fructosa seminal, siendo la más frecuente la infección de las glándulas genitales, fundamentalmente la vesícula seminal. Se acompaña de piospermia y, ocasionalmente, hematospermia. Cuando desaparece la infección, los valores de fructosa retornan a sus niveles normales. Otra causa de disminución de la fructosa es el déficit de testosterona. En la práctica clínica diaria, este déficit es poco frecuente, ya que para que se afecten los niveles de fructosa seminal la disminución de la testosterona tiene que ser muy intensa y

SEMINOGRAMA Y PRUEBAS DE FECUNDACIÓN

prolongada. Valores muy bajos de testosterona sólo se dan en pacientes con hipogonadismo grave, en los cuales el descenso de los niveles de fructosa seminal se acompaña de disminución del volumen del eyaculado, azoospermia y rasgos clínicos característicos de estos pacientes. Otra causa de ausencia o disminución de fructosa seminal es la agenesia bilateral de conductos deferentes, en el cual no se desarrolla el conducto de Wolff y no se forman el epidídimo, deferente, ampolla deferente y vesículas seminales. Al faltar éstas, no hay producción de fructosa. Se acompaña de oligospermia y azoospermia. El grado de fructólisis sirve para valorar la vitalidad, densidad y motilidad de los espermatozoides, apreciándose una importante reducción del mismo en las oligoastenozoospermias severas. La técnica clásica para la determinación de fructosa en semen es el método de Roy, modificada por Mann, que se basa en la medición del color rojo-naranja que se produce al calentar la fructosa con resorcinol alcohólico en medio ácido. Existe un test enzimático para la determinación de fructosa en plasma seminal basado en la enzima hexoquinasa, con lectura en la zona UV, según la siguiente reacción: Fructosa + ATP

Fructosa 6-fosfato + ADP

Prostaglandinas Las prostaglandinas del eyaculado suelen disminuir en casos de deterioro significativo de la motilidad espermática. Marcadores de la próstata La secreción prostática constituye entre el 15 y el 30 por 100 del eyaculado total, con un volumen de 0,5 a 1,5 ml y un pH entre 6,2-6,8. Es la mayor fuente de fosfatasas acidas, ácido cítrico, espermina, lactato deshidrogenasa, amilasa, albúmina, poliaminas y diversos cationes como calcio, cinc y magnesio. Los marcadores bioquímicos clásicos del funcionalismo prostático son el ácido cítrico, el cinc y la fosfatasa acida. Todos ellos aumentan cuando se produce una exclusión del fluido de la vesícula seminal en el eyaculado, y disminuyen en la atrofia prostática por insuficiencia androgénica grave, prostatitis severa y obstrucción del canal prostático.

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Ácido cítrico Es producido casi exclusivamente por la próstata. Su producción es testoterona-dependiente, pero al igual que la fructosa seminal, sus niveles no están correlacionados cuantitativamente con la concentración plasmática de testosterona. Los niveles del ácido cítrico en el plasma seminal constituyen una medida indirecta del estado funcional de la próstata. Valores disminuidos son compatibles con estados inflamatorios o neoplásicos de la próstata. Por el contrario, valores superiores indican, sobre todo si se acompaña de oligospermia (volumen inferior a 2 ml ), que todo el semen es de origen prostático, siendo la causa más frecuente la tuberculosis genital. Valores elevados se producen siempre que predomine la secreción prostática en el líquido seminal como consecuencia de una insuficiencia de las vesículas seminales. Así, los valores máximos se describen cuando la secreción de las vesículas seminales está totalmente ausente en el eyaculado debido a una oclusión de la parte alta de la vesícula seminal. Fosfatasa acida Es la enzima que se encuentra en mayor concentración en el plasma seminal y es resistente a la temperatura y a la desecación, manteniendo su actividad enzimática durante más de seis meses; por ello su presencia en fluidos vaginales puede ser considerada como evidencia jurídica de un coito reciente en mujeres presuntamente violadas. Al igual que el ácido cítrico y el cinc, la fosfatasa acida es un buen indicador del funcionalismo prostático. Es preferible la determinación del ácido cítrico por su mayor simplicidad y reproducibilidad.

Cinc El cinc es otro componente que se encuentra a alta concentración en la fracción prostática del eyaculado, siendo de gran importancia en la valoración de la capacidad funcional de la próstata. Se encuentra disminuido en la prostatitis y elevado en la agenesia bilateral de deferentes u obstrucción de los conductos eyaculadores y en el hipogonadismo. Se le ha atribuido al cinc un papel fundamental en la actividad antibacteriana del plasma seminal, prevención de la degeneración de los espermatozoides y su viabilidad. El meto-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

do más usado para su determinación es la espectrofotometría de absorción atómica. Marcadores del epidídimo El epidídimo desempeña una función esencial en el proceso de maduración fisiológica de los espermatozoides, siendo fundamental en su motilidad. La carnitina, la glicerilfosforilcolina y la 1-4-α-glucosidasa son segregados por el epitelio de los tubitos del epidídimo y constituyen los indicadores bioquímicos del estado funcional del epidídimo. Todos ellos descienden después de las vasectomías o en la agenesia u obstrucciones totales de los vasos deferentes. Por otro lado, la integridad funcional del epidídimo está íntimamente relacionada con una secreción adecuada de FSH, LH, testosté rana, dihidrotestosterona y prolactina. Carnitina Valores disminuidos de la carnitina se encuentran en todos los trastornos del funcionamiento del epidídimo. Así es más fácil reconocer un trastorno debido a varicocele por el contenido disminuido de carnitina que por el trastorno espermiográfico que puede acompañarlo. Sus niveles en plasma seminal descienden específicamente en las obstrucciones de la cola de los vasos deferentes.

corona o CPE, acrosina e hialuronidasa) son parámetros bioquímicos que muestran una correlación directa con los clásicos parámetros morfológicos del seminograma, e indirecta con el poder de fecundación. Marcadores del testículo La determinación de la hormona inhibidora de la función testicular, la inhibina, ofrece una indicación fiable de la función del túbulo seminífero, es decir, de las células de Sertoli y germinales. La patología testicular primaria produce disminuciones de su concentración en plasma seminal. ESTUDIO INMUNOLÓGICO DEL SEMEN: AGLUTINACIÓN ESPERMÁTICA En ocasiones, cuando se ponen en contacto el moco cervical y los espermatozoides de produce un fenómeno de microaglutinaciones, que sugiere la existencia de un factor inmunológico en la etiología de infertilidad del varón. Ante estos datos se debe realizar el MAR-test y si éste es positivo, se determinará con técnicas especiales el título de anticuerpos antiespermáticos en el suero y en el semen. La presencia de títulos significativos de anticuerpos aglutinantes se observa en casos de infección, trauma u obstrucción del tracto genital.

Glicerilfosforilcolina Es un marcador específico de la cabeza de los conductos deferentes, ya que sus niveles en plasma seminal descienden característicamente en las obstrucciones dilaterales de la cabeza de los conductos deferentes. 1-4- α-glucosidasa Al igual que la carnitina, sus niveles en plasma seminal descienden en las obstrucciones bilaterales de la cola de los vasos deferentes. Marcadores del espermatozoide Los niveles seminales de la LDH-X, adenosintrifosfatasa, contenido de ADN en la cabeza del espermatozoide, enzimas que intervienen en la fertilización del óvulo (enzima penetradora de la

PRUEBA POSTCOITAL Consiste en la valoración de una muestra de moco endocervical obtenida 2-4 horas después del coito. Se considera negativa cuando hay ausencia de espermatozoides, pobre cuando hay menos de 5 espermatozoides inmóviles o con motilidad deficiente por campo. La prueba se considera positiva cuando se observan más de 5 espermatozoides por campo con motilidad progresiva hacia delante. Una prueba postcoital positiva excluye el factor masculino como causa de esterilidad. Una prueba poscoital negativa se observa en la eyaculación retrógrada, hipospadias, en anomalías del eyaculado como oligo, asteno o teratozoospermia, alto o bajo volumen seminal o semen no licuable, y en las infertilidades de causa inmunológica como la presencia de anticuerpos antiespermáticos en plasma seminal.

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ESTUDIO DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO

FORMACIÓN, COMPOSICIÓN Y FUNCIÓN DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO El líquido cefalorraquídeo (LCR) se segrega principalmente en los plexos coroideos de los ventrículos laterales. Sale del sistema ventricular por los orificios del IV ventrículo y circula por las cisternas y por el espacio subaracnoideo de la columna vertebral; finalmente asciende hacia la convexidad de los hemisferios cerebrales, donde es reabsorbido en las granulaciones de Paccioni adyacentes al seno longitudinal superior. El ultrafiltrado del plasma que se forma en los plexos coroideos entra en el espacio de Luschka y Magendie, circula hacia arriba sobre los hemisferios cerebrales y hacia abajo sobre la médula espinal, penetrando en la sangre a través de las vellosidades aracnoideas de los senos de la duramadre. El LCR es semejante al líquido intersticial y filtrado glomerular, pero con diferencias importantes en cuanto a la concentración de sodio, cloruro y magnesio, que son superiores al plasma, mientras que la concentración de potasio, calcio, hierro, cinc, colesterol, ácido úrico y glucosa son menores. Estas diferencias se explican por la existencia de una barrera sangre-LCR denominada barrera hematoencefálica (BHE) formada por el epitelio del plexo coroideo y el endotelio de todos los capilares en contacto con el LCR. Una gran cantidad de procesos patológicos del sistema nervioso se reflejan mediante cambios en la composición del LCR, por lo que su análisis ad-

quiere una gran importancia en la clínica neurológica. El LCR desempeña una doble función: actúa de almohadilla protegiendo la caja craneana de traumatismos y, al ser de volumen variable, permite que la presión de dentro y fuera del cerebro permanezca constante. El volumen total del LCR en el adulto es de aproximadamente 150 ml , distribuidos 70 ml en el conducto raquídeo, 60 ml en las cisternas aracnoideas y 20 ml en los ventrículos. El análisis del LCR contribuye en proporciones crecientes al diagnóstico diferencial de las afecciones neurológicas y constituye además en algunos casos la única vía de estudio de los procesos patológicos orgánicos del cerebro. El conjunto de análisis del LCR permite diferenciar los trastornos de la permeabilidad de la BHE y los procesos inflamatorios en el sistema nervioso central (SNC), detectar tumores y metástasis cerebrales, así como hemorragias y procesos degenerativos del SNC. OBTENCIÓN DEL LCR Se realiza por punción lumbar en el espacio entre las apófisis espinosas de las vértebras lumbares IV y V. La punción lumbar se realiza con muchos fines: detectar una enfermedad del SNC, introducir medicamentos o contrastes radiológicos, disminuir la presión intracraneal, valorar ciertos trastornos electrolíticos que la sangre no puede reflejar, extraer sangre o exudado del espacio subaracnoideo. 205

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 16.1. Características del LCR en inflamaciones del SNC

La punción debe realizarse con las más estrictas precauciones de asepsia y desinfección prolongada de la piel con tintura de iodo, pues sería muy grave producir una meningitis yatrógena por contaminación. Una vez introducida la aguja se valora la presión del LCR y se recoge por goteo en frascos estériles. La dificultad de obtener el LCR obliga a que de cada muestra se extraiga toda la información posible. La muestra debe transportarse rápidamente al laboratorio para evitar que los microorganismos se autolisen al no mantenerse a la temperatura adecuada de 37 ° C. Otros problemas que se presentan son el consumo de glucosa por los microorganismos, leucocitos o hematíes, así como la rotura y degeneración celular. Una vez la muestra en el laboratorio, se procede al estudio del LCR atendiendo a sus características físicas, químicas, citológicas y bacteriológicas. En la Tabla 16.1

aparecen las principales características físicas y químicas del LCR en diversos procesos inflamatorios del SNC. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL LCR

Aspecto Normalmente, el LCR es limpio, claro, cristalino y transparente (agua de roca). Se presenta claro en procesos crónicos y agudos con poco contenido celular. Su aspecto es turbio en meningitis purulentas de cualquier etiología. La turbidez depende del número de células y puede ser ligera entre 500 y 1.000 células/µl, es evidente con pleocitosis por encima de esta cifra, y francamente purulento cuando hay varios millares de poli-

ESTUDIO DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO

nucleares por µl. Además de en las meningitis agudas bacterianas, el LCR turbio se observa en la rotura de abscesos, reacciones meníngeas agudas secundarias a contrastes y fármacos. Rara vez las meningitis de origen vírico producen un LCR ligeramente turbio. En las meningitis tuberculosas normalmente es claro, pero a menudo es esmerilado-opalescente tras su extracción (2-3 horas), pudiendo dar lugar a un fino retículo fibrinoso en tela de araña donde se concentran los bacilos. Este proceso ocurre también en la neurosífilis y tumores del SNC. Color El LCR normal es totalmente incoloro. Las alteraciones del color son de dos tipos: — Líquido hemorrágico a causa de hemorragia interna del SNC o bien a hemorragia de la propia punción. Para distinguir de dónde procede la hemorragia se realiza la prueba de los tres tubos, consistente en extraer el líquido en tres tubos consecutivos y observar si la hemorragia disminuye (hemorragia accidental de la punción), o bien se mantiene inalterable (hemorragia interna). También es útil hacer un recuento de hematíes en las tres muestras; si la hemorragia es por la punción, el número de hematíes disminuye del primero al tercer tubo, y permanece constante si la hemorragia es previa a la punción. Mediante la centrifugación del líquido se puede conocer la antigüedad de la hemorragia; el sobrenadante del líquido tras la centrifugación es claro en la hemorragia por trauma de la punción, y xantocrómico si la hemorragia es antigua y ha habido lisis de los hematíes; la lisis de los hematíes también se aprecia en la citología, pudiendo encontrarse incluso macrófagos cargados con restos de hematíes si la hemorragia ya lleva unas días de evolución, mientras que todos los hematíes están intactos si la hemorragia es traumática. El LCR hemorrágico se observa en todas las situaciones de sangrado dentro del espacio meníngeo como en la hemorragia subaracnoidea por rotura de aneurisma o de fístula arteriovenosa, en las

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hemorragias intraparenquimatosas cuando se rompen al espacio subaracnoideo o ventricular, en las flebitis o infartos cuando la necrosis se acompaña de petequias hemorrágicas y en ciertos tipos de encefalitis y encefalopatías tóxicas. — Líquido xantocrómico. La xantocromía se refiere al color rosado o amarillo del sobrenadante del LCR centrifugado. Se debe a una alteración de la hemoglobina que aparece en los mismos procesos hemorrágicos a medida que progresan. En las muestras traumáticas, el sobrenadante es transparente, mientras que en la hemorragia subaracnoidea el sobrenadante es xantocrómico si los eritrocitos han permanecido en el LCR un tiempo suficientemente largo (1-4 horas) para provocar la lisis; por ello es importante centrifugar la muestra rápidamente para evitar posibles resultados falsos positivos. De 2 a 12 horas después de la hemorragia subaracnoidea en el 90 por 100 de los pacientes aparece xantocromía de tono anaranjado-amarillento. La xantocromía anaranjada desaparece en 4-8 días; la amarilla, en 12-40 días. El líquido xantocrómico puede presentar un contenido en proteínas tan elevado que se coagula espontáneamente cuando se deja unos minutos en el tubo a temperatura ambiente. Esto ocurre especialmente en los bloqueos del espacio raquídeo por tumores o aracnoiditis tuberculosas o de otra etiología. Se puede observar un LCR xantocrómico en una gran cantidad de procesos, siendo los principales los hematomas subdurales, tumores (neurinomas) y ciertas polirradiculoneuritis crónicas. Presión El valor normal es de 100 a 200 mm de Hg y se determina con el paciente en posición supina lateral. La hipertensión se presenta en meningitis bacteriana, tuberculosa, amebiana, fúngica y sifilítica, tumoración, edema cerebral; la hipotensión es característica del síndrome de Froin (bloqueo espinal) y la deshidratación. No es un dato diferencial a menos que esté muy elevada.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

CARACTERÍSTICAS OTOLÓGICAS DEL LCR En un LCR normal el número de células puede oscilar de 0 a 8 por µl; siendo todas leucocitos mononucleares, los hematíes presentan un interés relativo en cuanto a la citología se refiere: Para el estudio citológico el LCR debe ser lo más reciente posible, ya que las células tienden a degenerar. Si el líquido es hemorrágico debe desecharse, ya que la sangre desfigura el contenido real de leucocitos. El examen citológico convencional comprende el recuento total de células y su diferenciación morfológica en mononucleares y polinucleares expresados en porcentaje. Para efectuar el recuento es importante homogeneizar bien la muestra. No es necesario emplear diluyentes, aunque a veces puede utilizarse el líquido de Turk, que por tener ácido acético destruye los hematíes si los hubiera. Se utiliza la cámara de Fusch-Rosenthal o más comúnmente la cámara de recuento de Neubauer. El número de células varía según el tipo de meningitis, así como el tipo de células. Hasta 30 células por µl se supone que el 100 por 100 son monucleares; a partir de esta cifra hay que proceder a la diferenciación. El recuento diferencial ha de realizarse por observación microscópica de un frotis teñido. El frotis se realiza directamente del LCR cuando el número de células es abundante y, a partir del sedimento de un centrifugado, cuando el número de células es escaso. Un aumento en la cifra de leucocitos polinucleares (PMN) suele asociarse a procesos infecciosos meníngeos, sobre todo agudos y de origen bacteriano. En la meningitis vírica el contaje de células demuestra una pleocitosis moderada (de 25 a 400 células por µl, con predominio de células mononucleadas). En la meningitis bacteriana el número de células varía de 400 a 20.000 por µl con más del 60 por 100 de PMN. Sin embargo, en la primera fase de las meningitis tuberculosas y de las meningitis víricas puede haber también un predominio de PMN. En las meningitis bacterianas parcialmente tratadas y en las originadas por Listeria monocytogenes pueden aparecer al principio una elevación de linfocitos en vez de polinucleares. Un predominio de células mononucleadas se asocia a meningitis vírica, micótica,

Tabla 16.2. Causas de hiperproteinorraquias 1. Punción traumática con contaminación de sangre en el LCR. 2. Aumento de la permeabilidad de la BHE. Ejemplos: síndrome meníngeo, epilepsia (después del acceso) e hipotiroidismo. 3. Obstrucción de la c i r c u l a c i ó n del LCR. Ejemplo: síndrome de Froin. 4. Producción intratecal de proteínas. Ejemplo: esclerosis múltiple. 5. Degeneración hística: ataxia de Friedrich, enfermedad de Parkinson y esclerosis lateral amiotrófica.

tuberculosa y meningitis bacteriana parcialmente tratada con antibióticos. Cifras superiores a 50.000 células por µl, que se corresponden con LCR muy purulentos, deben hacer sospechar una meningitis secundaria a drenaje de un absceso cerebral o epidural en el espacio meníngeo.

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL LCR Proteínas (proteinorraquia) Los valores normales varían según la edad y método de determinación. El intervalo de normalidad puede situarse entre 20 y 50 mg/dl en adultos, siendo los niveles considerablemente más elevados en recién nacidos a término y prematuros (hasta 130 mg/dl). La Tabla 16.2 describe las principales causas de elevación de las proteínas totales en el LCR. En la meningitis bacteriana la proteinorraquia asciende entre el límite superior de la normalidad hasta 500 mg/dl o incluso más. Es un dato muy valioso, aunque hay cifras que se superponen con otros tipos de meningitis. La meningitis tuberculosa cursa con proteinorraquias claramente superiores a las meningitis víricas, hasta 500 mg/dl; si sobrepasa estas cifras hay que pensar en un bloqueo del LCR. Los principales métodos de determinación de las proteínas totales en LCR aparecen en la Tabla 16.3. Los métodos turbidimétricos/nefelométricos se basan en la medida de la turbidez producida en el fenómeno de desnaturalización de las proteínas por el reactivo precipitante. Las técnicas basadas en el empleo de los ácidos sul-

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Tabla 16.3. Métodos de determinación de las proteínas totales en LCR Métodos turbidimétricos/nefelométricos Ácido sulfosalicílico Ácido tricloroacético Cloruro de benzetonio Cloruro de benzalconio Espectrofotometría ultravioleta a 210 nm Método de Biuret modificado para LCR Métodos de fijación de colorantes Azul brillante de Coomassie Indocianina brillante Método de Lowry con el reactivo de FolinCiocalteau Métodos inmunológicos

fosalicílico o tricloroacético presentan varios inconvenientes; requieren un gran volumen de muestra, y la técnica no es uniforme, ya que las globulinas producen mayor turbidez con el ácido tricloroacético y la albúmina con el ácido sulfosalicílico. De los reactivos precipitantes se recomienda la utilización del cloruro de benzalconio como precipitante en determinaciones automatizadas por nefelometría de proteínas en LCR. El método de Lowry emplea el reactivo de FolinCiocalteau y supone dos reacciones, primero la formación de un complejo de estructura planocuadrada entre el enlace peptídico de las proteínas y el Cu++ semejante a la reacción de Biuret, y una segunda reacción de oxidorreducción del complejo por el ácido fosfotúnstico. El más u tilizado es el método directo de la indocianina brillante, basado en la variación del espectro de absorción del colorante indocianina al formar complejos con las proteínas del LCR. El grado de afinidad del colorante para un amplio número de proteínas es prácticamente idéntico. Existen pruebas cualitativas o semicuantitativas que detectan proteínas en el LCR: Pandy (ácido fénico) para globulinas, sulfato de cinc, Nonne-Apet, Ross-Joness, Levison, oro coloidal de Lange, etc., basadas en la desnaturalización y/o precipitación de las proteínas por reactivos precipitantes. La positividad de dichas pruebas indica la presencia anormal de algunas proteínas en el LCR. Actualmente dichas pruebas han quedado obsoletas y han sido sustituidas por la electroforesis del LCR.

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Básicamente, la mayoría de las proteínas séricas difunden al LCR. Predominan las proteínas de bajo peso molecular, tales como la prealbúmina, albúmina y transferrina, y su relación con las concentraciones séricas está condicionada por el volumen molecular específico de cada proteína. Dentro de las técnicas de estudio de LCR hay que mencionar la cuantificación de proteínas específicas. La BHE presenta un papel principal en la homeostasis del LCR y preserva la función neuronal normal. El LCR es un compartimento del espacio extracelular del encéfalo, y por tanto los cambios en la concentración de determinadas proteínas podrían reflejar alteraciones del sistema nervioso central (SNC). La determinación de los cocientes LCR/suero de prealbúmina, albúmina, IgG y α2-macroglobulina son los índices más utilizados como medida directa de la función de la BHE. De todas ellas la cuantificación de IgG es la más utilizada. En la esclerosis múltiple se describe la producción intratecal de IgG, con un aumento del cociente IgG/proteínas totales. Para demostrar la existencia de secreción intratecal de IgG en LCR se compara la concentración de IgG con las de albúmina, ya que la IgG pasará la BHE en una proporción similar a la albúmina. El cociente IgG/albúmina en LCR señalaría una desproporción entre la IgG esperada, secundaria a trasudado y la realmente medida en el LCR. El índice de Tibbling-Link (1) calcula la síntesis intratecal de IgG utilizando como variables las concentraciones séricas y en el LCR de la IgG y la albúmina. Sus valores normales oscilan entre 0,30 y 0,70. La elevación del índice permite suponer que la BHE no está dañada y, por tanto, la IgG encontrada en LCR es producida intratecalmente. Este cociente se encuentra elevado en el 90 por I (X) de los enfermos con esclerosis múltiple. [IgGLCR] • [AlbúminaS] Índice =

(1) [IgGS] • [AlbúminaLCR]

Los métodos más frecuentemente utilizados para la cuantificación de proteínas en LCR son: nefelometría cinética, electroinmunodifusión e inmunodifusión radial. Para la determinación de determinadas proteínas específicas presentes en LCR en muy baja concentración se utiliza el radioinmunoensayo β (RIA).

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

La electroforesis del LCR se caracteriza por la presencia de relativamente grandes cantidades de prealbúmina y pequeñas cantidades de alfa-2globulina, en comparación con el suero. Esto es debido a que las alfa-2-globulinas, junto con la alfa-2-macroglobulina y la haptoglobulina, presentan un alto peso molecular que les impide atravesar la BHE. El LCR presenta una concentración de proteínas totales muy inferior al suero, por ello para la realización de la electroforesis se recomienda su concentración (hasta 80 veces) con objeto de alcanzar la sensibilidad adecuada. El patrón electroforético normal del LCR concentrado se caracteriza por presentar cuatro bandas: una banda de albúmina, una banda de transferrina, una banda de prealbúmina y otra en la zona de las gammaglobulinas formada mayoritariamente por IgG. La principal indicación de la electroforesis del LCR es en el diagnóstico de la esclerosis múltiple. Estos pacientes presentan las llamadas bandas oligoclonales en la región de las gammaglobulinas. Se definen las bandas oligoclonales como aquellas que aparecen en un desarrollo que contenga al menos dos, aunque generalmente son más, bandas diferenciadas en la región de las gammaglobulinas del LCR y que no estén presentes en el suero del mismo individuo. Algunos métodos analíticos de proteínas de alta sensibilidad como el isoelectroenfoque puede poner de manifiesto dichas bandas tanto en el suero como en el LCR de pacientes con esclerosis múltiple. Sin embargo, estas bandas no son específicas de la esclerosis múltiple, sino que se observan también en una amplia variedad de enfermedades neurológicas asociadas a inflamación, neoplasias, accidentes cerebrovasculares, enfermedades desmielinizantes y algunas neuropatías periféricas. La determinación en LCR del índice de IgG, la electroforesis para detectar las bandas oligoclonales y la imagen de resonancia magnética nuclear permiten diagnosticar aproximadamente el 85 por 100 de los pacientes con esclerosis múltiple. Se ha propuesto la utilización de la apoproteína E como marcador de la remielinización que acompaña la remisión clínica de los pacientes con esclerosis múltiple. El índice de apo E, calculado a partir de la concentración de apo E y albúmina en LCR y suero, permite discriminar entre pacientes de esclerosis múltiple en remisión y con exacerbación.

Glucosa (glucorraquia) Como los valores de glucosa en LCR varían según los niveles de glucosa en sangre, aquéllos deberán expresarse como una fracción de la glucemia en vez de hacerlo como un valor aislado. El valor normal de la glucorraquia es de 45-80 mg/dl. Normalmente la glucorraquia supone del 60 al 80 por 100 de la glucemia. La glucosa sérica atraviesa la BHE por dos mecanismos: difusión pasiva y transporte activo. Después de un aumento o descenso de la glucemia, la glucorraquia sufre una alteración, siendo necesario de dos a tres horas para que se establezca de nuevo el equilibrio, debido este retraso al mecanismo de transporte de la glucosa a través de la barrera hemoencefálica. Por ello, la glucorraquia en un determinado momento refleja los niveles de glucosa plasmática durante las últimas 4 horas. Por esta razón es interesante realizar una medición de la glucemia I-3 horas antes de efectuar la punción lumbar y en caso de imposibilidad realizarla simultáneamente. La disminución de la glucosa en el LCR se considera como uno de los parámetros más fiables en el diagnóstico inicial de meningitis bacteriana. En estos casos la glucorraquia se observa por debajo de un tercio del valor de la glucemia simultánea a la punción lumbar (menos de 35 mg/dl en un individuo normal en ayunas y sin sueros). Los valores entre el 33 y el 50 por 100 de la glucemia son menos apreciables. Son diversas las explicaciones que se han propuesto a este descenso de la glucorraquia en las meningitis bacterianas, tuberculosas y fúngicas; la utilización del monosacárido por los microorganismos y los leucocitos polimorfonucleares es la más evidente, pero existen probablemente dificultades en el transporte de glucosa hacia el LCR y una mayor utilización por los tejidos. En la meningitis tuberculosa la glucorraquia también aparece disminuida, pero no en todos los casos; en los estadios precoces de la enfermedad este descenso sólo se descubre en el 75 por 100 de los enfermos. En la meningitis víricas la glucorraquia suele ser normal (igual o superior al 50 por 100 de la glucemia), y ocasionalmente puede existir, a veces relacionado con el mayor recuento celular, un descenso transitorio de la glucosa en LCR, sobre todo en las provocadas por el virus de la parotiditis, el herpesvirus, y el de la coriomeningitis

ESTUDIO DEL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO

linfocitaria. También algunos procesos no bacterianos (irritantes químicos, carcinomatosis meníngea o infiltración leucémica, sarcoidosis del SNC y hemorragia subaracnoidea) pueden dar a veces niveles disminuidos de glucosa en LCR. El incremento de la glucorraquia no es indicativo de alteraciones del SNC, sino que es consecuencia directa del incremento de la glucemia producida previa a la punción lumbar. Las técnicas a seguir para la determinación de la glucosa en LCR son las mismas que para la sangre: la glucosa oxidasa y sobre todo la hexoquinasa.

Ácido láctico Los niveles normales de ácido láctico en el LCR oscilan entre 1,1 y 2,8 mmol/l. A diferencia de la glucosa, y debido a la mayor polaridad de su molécula, la difusión del ácido láctico a través de la BHE es muy lenta. Todas aquellas situaciones clínicas que cursan con disminución de la oxigenación y aumento de la presión intracraneal se acompañan de una elevación de los niveles de lactato en el LCR. En las meningitis bacterianas, de forma paralela al descenso de la glucorraquia, se produce un aumento de ácido láctico en el LCR que podría servir como indicador diagnóstico que permitiría distinguir las meningitis bacterianas (tratadas o no, incluida la tuberculosa) de las de origen vírico, con mayor seguridad que la glucorraquia. En este sentido, el rendimiento diagnóstico de la lactacidemia se incrementa ostensiblemente cuando se valora conjuntamente con la glucorraquia.

Adenosina desaminasa (ADA) La adenosindesaminasa es una enzima clave del metabolismo de las purinas que cataliza la desaminación de adenosina a inosina. Recientemente se han publicado varios estudios que demuestran la utilidad de la determinación de ADA en LCR para el diagnóstico de meningitis tuberculosas, especialmente en adultos. No se conoce con exactitud el motivo por el cual la actividad de la enzima aumenta en el LCR de enfermos con meningitis tuberculosa de forma tan sensible y específica. Se ha postulado que ello estaría relacionado con el incremento de los linfocitos T en

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el foco infeccioso respecto de la sangre periférica, con el consiguiente aumento de su destrucción y, por tanto, de liberación de la enzima al medio extracelular. La determinación de ADA se realiza por el método de Galanti y Giusti, que consiste en hacer actuar la enzima sobre un substrato de adenosina, con la producción de inosina y amoniaco, que es determinado posteriormente por la reacción colorimétrica de Chaney y Marbach.

Marcadores mielínicos La proteina básica de la mielina (PBM) es el mayor componente de la mielina, por lo que se ha propuesto su utilización como marcador de desmielinización de la esclerosis múltiple. Es un marcador poco específico, ya que la elevación de la PBM se puede encontrar en muchas enfermedades en las que exista una destrucción masiva del SNC, lo cual limita mucho su utilidad. Así se encuentran elevaciones por encima de 2 ng/ml en el 75 por 100 de esclerosis múltiple definida, pero también en el 60 por 100 de otras enfermedades neurológicas (neurosífilis, traumatismos craneales, accidentes cerebrovasculares, hipoxia cerebral, mielopatías, etc.). Su utilidad como marcador de brote es también discutida, algunos autores proponen su determinación seriada en el seguimiento de la actividad de la desmielinización, pues los niveles de PBM se elevan o disminuyen respectivamente con la exacerbación o la remisión de la esclerosis múltiple. Se ha propuesto la determinación simultánea de PBM y creatinquinasa isoenzima BB como marcadores de desmielinización. La PBM se determina por radioinmunoensayo.

Otros parámetros bioquímicos La proteína C reactiva (PCR) sintetizada en los hepatocitos es una proteína de fase aguda. En la actualidad existen reactivos especiales para la medida por nefelometría de la PCR en el LCR, basado en el empleo de partículas de látex recubiertas covalentemente con anticuerpos frente a la PCR. La cuantificación de la PCR en LCR ayuda en el diagnóstico y diferenciación de las meningitis bacterianas y víricas, con una alta sensibilidad y especificidad.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Diversas enzimas han sido ensayadas en el LCR; sin embargo, sólo la lactatodeshidrogenasa (LDH) parece presentar relevancia clínica. La LDH aparece incrementada en LCR en diversos procesos: meningitis bacteriana, necrosis isquémica, hemorragia subaracnoidea, infiltración del SNC en leucemias, linfoma o carcinoma metastásico. Se ha propuesto la cuantificación de LDH en LCR como criterio en el diagnóstico diferencial de la meningitis bacteriana y vírica. También se ha utilizado en el diagnóstico diferencial de la punción traumática con la hemorragia intracraneal en los neonatos. La LDH en LCR se eleva ostensiblemente en la hemorragia del SNC, pero no en la punción traumática. La creatinquinasa, y sobre todo su isoenzima BB, se encuentra elevada en situaciones de daño cerebral focal, como ocurre en diversos procesos

neurológicos como la esclerosis múltiple, hemorragia subaracnoidea, trombosis cerebral, síndrome de Guillain-Barré, tumores primarios y metastásicos del SNC, meningoencefalitis vírica y meningitis bacteriana. El estudio del equilibrio ácido-base y las determinaciones de electrólitos (sodio, potasio y cloruros), calcio y magnesio apenas presentan interés clínico, por lo que han pasado a un segundo plano. Se han ensayado diversos marcadores tumorales en el LCR (antígeno carcinoembrionario, alfafetoproteína, β-HCG, β2-microglobulina, etc.) en el diagnóstico de metástasis cerebrales de diversos tumores sólidos. Aunque la eficiencia diagnóstica ha sido variable dependiendo de la naturaleza del tumor primario y de las características del marcador, en general presentan una baja sensibilidad.

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ENFERMEDADES REUMÁTICAS

INTRODUCCIÓN El concepto de enfermedad reumática o reumatismo engloba a un gran número de cuadros clínicos y entidades nosológicas que poseen, como característica común, la aparición de molestias musculoesqueléticas. Tras una anamnesis y exploración física adecuadas, se recurre al laboratorio y la radiología como pruebas diagnósticas complementarias. El laboratorio de análisis clínicos juega en estos casos un papel fundamental. El término pruebas reumáticas ha quedado obsoleto, ya que no existe ninguna prueba con la suficiente sensibilidad y especificidad cuyo uso permita confirmar o descartar una enfermedad reumática. Ninguna de las pruebas que se describen es patognomónica de una determinada enfermedad reumática.

Artritis reumatoidea La AR es una enfermedad sistémica, inflamatoria, de evolución crónica y causa desconocida que afecta fundamentalmente a las articulaciones, en las que origina una inflamación sinovial que puede dar lugar a destrucción articular, deformidades y, a largo plazo, diversos grados de incapacidad. La enfermedad se caracteriza por una infiltración no supurativa de las articulaciones diartrodiales (dos puntos de apoyo), combinada frecuentemente con una serie de manifestaciones extraarticulares. Comienza de forma solapada, con dolores y rigidez localizados de forma poco definida en las articulaciones, infla-

mación, enrojecimiento, tumefacción, calor y dolorimiento. Se origina generalmente en las manos, pero también en las rodillas, tobillos, muñecas, codos y otras articulaciones. Dentro de las articulaciones se produce inflamación de la sinovial, acompañada de edema, congestión vascular, exudación de fibrina e infiltración celular. La evolución de la enfermedad varía enormemente de un paciente a otro y se caracteriza por una notable tendencia a la mejoría y exacerbación espontánea. En muchos casos, la artritis es benigna y desaparece o permanece localizada en unas pocas articulaciones, dando lugar solamente a incapacidad funcional escasa o n u l a . Corrientemente, sin embargo, existe una tendencia a la recaída o a la inflamación continuada, lo que da origen a un engrasamiento de la sinovial y, en su unión con el cartílago articular, se forma una capa o pannus (latín, paño) que se extiende sobre la superficie del cartílago y penetra en el hueso. Si estas adherencias se transforman posteriormente en tejido conjuntivo maduro, fibroso u óseo, se produce una unión firme entre estas superficies óseas (anquilosis) que interfiere en el movimiento de la articulación y puede inmovilizarla completamente. En otros casos puede producirse subluxación de la articulación. A veces la enfermedad sigue un curso rápido y progresivo, con destrucción persistente de las articulaciones y evidencias de vasculitis difusa (enfermedad reumatoide maligna). La artritis reumatoidea se manifiesta con más frecuencia en mujeres que en varones (3:1) y aumenta la incidencia con la edad. El diagnóstico se establece sobre la base de un 213

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

cuadro clínico típico, un conjunto de características histopatológicas definidas y ciertos resultados de laboratorio. Los datos analíticos más significativos son: aumento de la VSG (diferencia con la artrosis), sobre todo en la fase aguda; hiperproteinemia e hipergammaglobulinemia; descenso del hierro y cobre plasmáticos; título de antiestretolisinas siempre inferior a las 250 UI (diferencia con la fiebre reumática o reumatismo poliarticular agudo). La detección del factor reumatoideo (RF) constituye un importante hallazgo para el diagnóstico. El suero de la mayoría de los pacientes afectos de artritis reumatoidea contiene un anticuerpo conocido como RF (80 por 100), que es una macroglobulina normal. Este RF también puede ser detectado en proporciones elevadas en cierto número de otras enfermedades no reumatoides, tales como: — Enfermedades infecciosas por virus: herpes zoster, mononucleosis infecciosa, influenza, parotiditis, infecciones del tracto respiratorio alto. — Enfermedades infecciosas por bacterias: sífilis, tuberculosis, lepra, endocarditis bacteriana subaguda. — Infestaciones por parásitos: esquistosomiasis, tripanosomiasis, filariasis, triquinosis, toxoplasmosis, Kala-Azar. — Artropatías: artrosis, gota, fiebre reumática, sinovitis inespecífica, espondilitis anquilopoyética. — Conectivopatías: lupus eritematoso sistémico (LES), esclerodermia, dermatomiositis. — Enfermedades hepatobiliares: hígado graso, hepatitis, absceso hepático, cirrosis, hepatoma, litiasis biliar, colangitis, carcinoma de los conductos biliares. — Enfermedades neoplásicas, salvo en el SNC. — Otras enfermedades y situaciones no patológicas: sarcoidosis, hipertensión arterial, ulcus péptico, vacunaciones, senilidad, adultos sanos, etc. Para el diagnóstico pueden resultar útiles algunos datos de laboratorio como la ligera anemia que se observa a menudo, la hipergammaglobulinemia moderada y VSG alta en la enfermedad activa, pero es imprescindible la búsqueda del

RF. El RF, no obstante, en ocasiones puede estar presente en el líquido sinovial, pero no demostrable en el suero. Es importante establecer el diagnóstico diferencial con otras enfermedades. La presencia combinada de deformidades articulares típicas, nodulos subcutáneos y proporciones elevadas de RF es suficiente para el diagnóstico de artritis reumatoidea y constituye la enfermedad de tipo clásico. El tratamiento tiene como base el ácido acetilsalicílico (antiálgico, antipirético y antiflogístico). Fiebre reumática La fiebre reumática o poliartritis aguda es una enfermedad inflamatoria que aparece como secuela a una infección por estreptococos del grupo A. Aunque básicamente se trata de una afectación articular, es importante el hecho de que resulta afectado el corazón en cerca de la mitad de los pacientes, lo cual puede tener resultados fatales durante la fase aguda de la enfermedad, aunque frecuentemente conduce a cicatrización y deformidad crónica de las válvulas cardiacas. La enfermedad puede aparecer a cualquier edad, pero es extremadamente rara en lactantes y su mayor frecuencia se da entre los cinco y quince años, cuando las infecciones por estreptococos son más corrientes. En la presentación de la enfermedad influye el sistema inmunitario del huésped. El ataque clásico de la fiebre reumática se presenta como una poliartritis migratoria aguda, acompañada de signos y síntomas de enfermedad febril aguda. Las grandes articulaciones de las extremidades son las más afectadas frecuentemente y pueden producirse derrames articulares, aunque no son persistentes. Cuando el dolor y la hinchazón remiten en una articulación, tienden a afectarse otras, teniendo lugar la evolución generalmente dentro de un plazo de días o semanas. La afectación cardiaca depende en parte de la gravedad de la enfermedad. La corea de Syndeham es cada vez menos frecuente y se observa actualmente en un 5 por 100 o menos de los casos; se desarrolla generalmente mucho después de la infección estreptocócica incitadora y, a menudo, se presenta sin que exista ninguna artritis precedente o cuando han remitido otras manifes-

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

taciones de la fiebre reumática. La erupción característica de la fiebre reumática (eritema marginatum) es rara y fácilmente es pasada por alto, a menos que sea buscada de manera específica. Igualmente sucede con los nodulos subcutáneos. Otros síntomas adicionales menos típicos en el ataque agudo son: epistaxis, dolor abdominal, dolor pleurítico y, en los casos graves, neumonitis reumática. La regla general es que la artritis remite completamente sin dejar secuelas articulares. Las pruebas del factor reumatoideo dan resultados negativos. Un cultivo faríngeo positivo a estreptococo del grupo A evidencia una previa infección estreptocócica y refuerza la posibilidad de existencia de fiebre reumática. Durante los dos primeros meses a partir del ataque, el 80 por 100 de los pacientes, por lo menos, experimentan un aumento del título de antiestreptosilina O, superior a 200 unidades (300-1.500). Si se evalúan anticuerpos adicionales para antígenos estreptocócicos (antiestreptoquinasa, antihialuronidasa, antidesoxirribonucleasa, antidisfosfopiridinucleotidasa) se comprobará que por lo menos uno ha aumentado en casi todos los pacientes. Cuando transcurre un periodo de varios meses entre la infección estreptocócica y el descubrimiento de la fiebre reumática, como sucede con frecuencia cuando no existe poliartritis, estos niveles pueden haber disminuido ya. La cuantía del nivel de anticuerpos no está en relación con la gravedad de la enfermedad. Otros datos de laboratorio son reflejo de la existencia de una inflamación y su carácter es bastante inespecífico. El aumento de la VSG o la aparición de PCR tienen lugar casi siempre de manera invariable durante el ataque agudo. También suelen estar presentes y aumentadas las alfa y gammaglobulinas, complemento, mucoproteínas y fibrinógeno. El tratamiento es a base de penicilina para eliminar los estreptococos del grupo A. Esto resulta aconsejable incluso si el cultivo del frotis faríngeo es negativo para el estreptococo, pues los microorganismos pueden estar presentes en zonas inaccesibles a la toma de muestras. También se administran corticoides y salicilatos. Los títulos de ASLO deben ser interpretados con cautela. No se ha establecido un título normal, ya que en el cuadro infeccioso entran muchas variables (edad, severidad de la infección,

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capacidad inmunológica del sujeto, etc.) que pueden influir la titulación. Como regla general se observan titulaciones bajas en niños sanos de seis meses a dos años. En la edad escolar, el 80 por 100 de los individuos pueden mostrar titulaciones de 200-300 UI. En la mayoría de los adultos sanos (95 por 100), la titulación permanece alrededor de las 200 UI para decrecer a partir de los cincuenta años, al ser la respuesta inmunológica más débil. La producción de ASLO es especialmente alta en caso de fiebre reumática y glomerulonefritis resultante de una reciente infección estreptocócica. Una sola determinación de ASLO no aporta mucha información, a no ser que sea alta. Son aconsejables titulaciones con intervalos de 15 días durante 4-6 semanas siguientes a la infección. Un aumento en la titulación señala una infección reciente o en curso, con la posibilidad de desarrollo de fiebre reumática. Los títulos aumentados de ASLO en la fiebre reumática se mantienen generalmente en el suero por un periodo de seis meses desde la iniciación de la enfermedad; sólo en casos excepcionales baja a niveles normales en 8-10 semanas. En caso de infecciones estreptocócicas no complicadas, la titulación raramente se encuentra por encima de 500 UI, a no ser que la infección sea muy reciente, y desciende generalmente a niveles normales entre 8-10 semanas después de la desparición de los síntomas clínicos. La producción de ASLO se inhibe con los tratamientos antibióticos y hormonales, pero no con las drogas antirreumáticas (salicilato de sodio, irgapirina. etc.).

Lupus eritematoso sistémico El lupus eritematoso sistémico (LES) es el prototipo de las enfermedades autoinmunes sistémicas, caracterizado por la presencia de múltiples autoanticuerpos. Al igual que el resto de las enfermedades generalizadas del tejido conectivo que se comentan a continuación, la etiología es desconocida. Los factores inmunológicos son prominentes y existen fuertes evidencias de que los complejos autoinmunes circulantes se filtran fuera de la circulación y se depositan en la membrana basal del riñón y en otros lugares afectados por la enfermedad. Sus manifestaciones abarcan un amplio espectro clínico, por lo que es fácil y frecuente la confusión y el error diagnóstico.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Destaca la afectación articular (90 por 100 de los casos), variando desde una artralgia migratoria a una artropatía similar a la artritis reumatoide. La afectación cutánea consiste en una vasculitis cutánea. Es característico el eritema generalizado, que afecta a manos, cara y otras partes, con una distribución en mariposa. Hay afectación renal (65 por 100) con proteinuria, síndrome nefrótico y fracaso renal. Otras manifestaciones sistémicas son la hepatomegalia (40 por 100), esplenomegalia (25 por 100), p l e u r i t i s (40 por 100), etc. Esclerodermia La esclerodermia es una enfermedad de naturaleza autoinmune cuya afección sistémica abarca desde el simple engrasamiento cutáneo localizado hasta la aparición de una patología visceral grave, que puede conducir al fallecimiento del paciente en un corto periodo de tiempo. La afección cutánea que da nombre a estos procesos es prácticamente constante y puede acompañarse de alteraciones en diversos órganos, sobre todo en el esófago, pulmón, riñón y sistema musculoesquelético. Miopatías inflamatorias Las miopatías inflamatorias constituyen un grupo heterogéneo de enfermedades de la musculatura estriada. Desde el punto de vista conceptual se entiende por miopatías inflamatorias aquellas enfermedades que cursan con inflamación local o difusa del músculo esquelético, que se ve acompañada de necrosis de fibras musculares. En los últimos años han despertado un notable interés algunas formas de miopatía inflamatoria de causa conocida, básicamente la que se relaciona con la infección por retrovirus. Al margen de las formas asociadas, existen las formas mayores, polimiositis y dermatomiositis, cuyas características distintivas hoy en día abarcan no sólo aspectos clínicos y morfológicos sino también aspectos terapéuticos y pronósticos. Las consecuencias que pueden derivar de un tratamiento prolongado, en ocasiones agresivo, y con posibles efectos secundarios, hacen que el pronóstico de estas entidades deba ser muy pre-

ciso, por lo que la combinación de los criterios diagnósticos, especialmente el estudio de la biopsia muscular y la observación de un riguroso diagnóstico diferencial, son absolutamente imprescindibles. Vasculitis Las vasculitis constituyen un grupo heterogéneo de enfermedades caracterizadas desde el punto de vista histológico por una inflamación de la pared vascular. A pesar de que en los últimos años se han propuesto numerosas clasificaciones clínicas y anatomopatológicas, todavía no existe un consenso generalizado a este respecto. Asimismo, son numerosas las controversias acerca de su etiopatogenia, aunque en algunos casos se ha podido identificar un agente etiológico presuntamente responsable, como es el caso del virus de la hepatitis B y su posible relación con la aparición de la periarteritis nudosa. Por otra parte, presenta mucho interés el estudio de los anticuerpos anticitoplasma de neutrófilo en determinadas vasculitis necrotizantes sistémicas como la granulomatosis de Wegener y la periarleritis nudosa, especialmente en lo que respecta a la función patogenética que parecen desempeñar estos anticuerpos. La periarteritis nudosa se caracteriza por i n flamación y necrosis fibrinoide de arterias de pequeño y mediano calibre, con manifestaciones principalmente a nivel de las articulaciones, músculo esquelético, nervios periféricos y riñón. La granulomatosis de Wegener consiste en una afección del tracto respiratorio superior y/o inferior con vasculitis granulomatosa de pequeño vaso que a nivel renal, ocasiona una glomerulonefrilis necrotizante segmentaria. La arteritis de la temporal se caracteriza por una afección vasculítica de arterias craneales de mediano y gran calibre que ocasiona cefalea, claudicación mandibular, deficiencias v i suales y el síndrome c l í n i c o de polimialgia reumática. La enfermedad de Churg-Strauss es una vasculitis granulomatosa de pequeño vaso que aparece en pacientes con infiltrados pulmonares migratorios, eosinofilia e historia de asma o rinitis alérgica.

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

Síndrome de Sjögren

El síndrome de Sjögren es una afección crónica autoinmune que se caracteriza por la presencia de infiltrados linfoplasmocitarios, fundamentalmente en las glándulas lagrimales y salivares. La lesión de estas glándulas exocrinas conduce a la aparición de sequedad ocular (xeroftalmia) y bucal (xerostomía), que son los síntomas clásicos de este síndrome. En una tercera parte de los enfermos, también se afectan otros órganos no glandulares como el riñón, hígado, pulmón, músculo, etc. EL LABORATORIO EN LAS ENFERMEDADES REUMATOLÓGICAS Proteína C reactiva (PCR)

En respuesta a estímulos inflamatorios como la lesión hística o la infección, se producen un gran número de modificaciones sistémicas y metabólicas, alteraciones que se denominan de forma colectiva como la respuesta de fase aguda. La respuesta de fase aguda se refiere a las modificaciones que se producen en las concentraciones de algunas proteínas plasmáticas. En el cuerpo humano, las modificaciones más espectaculares se producen en los niveles séricos de la proteína C reactiva (PCR) y en el amiloide A sérico. Estas proteínas se encuentran en mínimas cantidades, pero en la respuesta de fase aguda, sus concentraciones pueden aumentar varios cientos de veces en el curso de varios días. La síntesis de PCR, y de otras proteínas de fase aguda, parece estar regulada por las citocinas que son sintetizadas por monocitos activados, fibroblastos y otras células. Las citocinas modifican la expresión genética de los hepatocitos, aumentando la producción y los niveles plasmáticos de diversas proteínas de fase aguda (fibrinógeno, haptoglobina, amiloide A sérico y PCR). La PCR fue descubierta en 1930 en pacientes con neumonía neumocócica, al descubrir su unión al polisacárido C somático del neumococo en presencia de iones calcio. Al principio se pensó que se trataba de un anticuerpo del neumococo, pero posteriormente se desechó esta idea al demostrarse su presencia de modo independiente

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a la infección neumocócica en numerosos procesos inflamatorios debidos a variados agentes bacterianos o víricos y también neoplasias, colagenosis y afecciones reumáticas agudas. Parece probable que se manifieste como consecuencia de destrucción hística. En la necrosis masiva del infarto o de ciertos tumores malignos en las lesiones serosas del reumatismo articular agudo, en las colagenosis o en las lesiones del sistema reticuloendotelial puede aparecer, indicando entonces un posible origen mesenquimático. Sería la expresión de una síntesis proteica normal consecutiva a la puesta en circulación de productos de origen hístico. Se trata de una proteína de bajo peso molecular. Parece ser que está compuesta por cinco subunidades idénticas, enlazadas en forma no covalente. Cada subunidad consta de 187 aminoácidos. Las cinco subunidades se agrupan formando un anillo simétrico. Aparece regularmente en la sangre de todas las reacciones inflamatorias del organismo, independientemente de la causa de la inflamación, siendo, por tanto, su presencia muy inespecífica y comparable a la presencia de otros parámetros indicativos de la existencia de un proceso inflamatorio (VSG, fiebre, etc.). Su valor diagnóstico radica especialmente en la rapidez con que se detectan cuando existe un proceso patológico, indicando, mientras es positiva, la actividad del proceso. El aumento de la PCR es más rápido que el de la VSG y, una vez la enfermedad comienza a remitir, los valores de PCR retornan a la normalidad antes que la VSG. Su mayor importancia clínica está en la detección de la agudeza de los procesos reumáticos: fiebre reumática o poliartritis crónica en la fase aguda y en el diagnóstico y curso del infarto de miocardio. La PCR disminuye bajo los efectos de un tratamiento antiflogístico o con la regresión de la inflamación. Generalmente está presente en fiebre reumática, artritis reumatoidea en fase aguda, infarto cardiaco, infecciones estreptocócicas, bacterianas y víricas, neumonía, necrosis hística y exposición a radiaciones. Irregularmente se presenta en artritis reumatoideas, pericarditis, pielitis, nefritis, hepatitis, leucemias, tuberculosis, infecciones víricas, intervenciones quirúrgicas, final del embarazo y parto. Esta proteína se detecta sólo en la fase aguda de la enfermedad. Las per-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

sonas normales suelen presentar niveles extremadamente bajos: en la sangre de cordón umbilical se suelen detectar concentraciones menores de 0,01 mg/dl, y en muchos adultos existen niveles menores de 0,2 mg/dl, aunque con frecuencia se detectan concentraciones de hasta 1 mg/dl en personas sanas, lo que justifica que los niveles inferiores a esta concentración sean consideradas como clínicamente irrelevantes y probablemente debidas a procesos inflamatorios triviales. En sujetos normales existen cantidades muy pequeñas de PCR en el suero (0,5-0,8 mg/dl), elevándose unas horas después del estímulo, alcanzando el pico máximo generalmente a los dos o tres días. Se consideran cifras moderadamente elevadas hasta 10 mg/dl y muy elevadas por encima de esa cifra. Valores superiores a 10 mg/dl deben hacernos sospechar la presencia de un proceso infeccioso. En los procesos inflamatorios crónicos se observan con frecuencia concentraciones de PCR en suero persistentemente elevadas, como ocurre en la tuberculosis pulmonar, en la artritis reumatoide activa y en los casos de diseminación neoplásica. La técnica de aglutinación de látex es más sensible que las de inmunoprecipitación en tubos capilares o geles de agar, produciendo un porcentaje más alto de resultados positivos. La sensibilidad del test suele ser de 6 a 70 mg/1 de PCR. El reactivo de látex consiste en una suspensión acuosa de partículas de poliestireno sobre las cuales está fijada una fracción gammaglobulínica en un antisuero específico anti-PCR. El suero del paciente debe ser lo más limpio posible, carente de hemolisis o lipemia y sometido a congelación en caso de no ser fresco. La inactivación del mismo no es necesaria aunque sí conviene. La técnica consiste en enfrentar una gota de suero a una gota de látex previamente atemperado y homogeneizado, mezclando y observando la presencia de aglutinación en un tiempo variable según las casas comerciales. Paralelamente se efectuarán controles positivos y negativos. La positividad se manifiesta por una clara aglutinación de las partículas de látex. Se expresará de una a tres cruces o cuatro. A veces se observan falsos resultados negativos como consecuencia del fenómeno de zona. Por ello, mientras que unas firmas recomiendan ante una negatividad repetir el ensayo con el suero diluido al 1/10 en solución salina o tampón de glicina, otras son partidarias de reali-

zar simultáneamente la determinación con suero puro y con suero diluido al 1/5. Para una determinación semicuantitativa, preparar una serie de diluciones del suero del paciente en solución salina isotónica o tampón de glicina, mezclando y procediendo a ensayar cada dilución como en la técnica cualitativa. La última dilución con la cual se obtiene aún aglutinación sería el título del suero, considerándose negativas las muestras con menos de 6 mg/1 de PCR. Esta técnica es semicuantativa, por lo que su significación y utilidad clínica son muy limitadas. Hasta hace relativamente poco tiempo, los métodos para la valoración de la PCR eran de tipo cualitativo o semicuantitativos. Actualmente podemos realizar la cuantificación de la PCR por inmunodifusión radial, nefelometría, RIA o ELISA, lo que permite una cuantificación adecuada y son las técnicas apropiadas a emplear cuando se utilicen los niveles séricos de PCR para el diagnóstico o monitorización de un proceso inflamatorio. Por ello, la descripción de los niveles de PCR como elevados constituye una información inadecuada. La PCR se encuentra elevada en múltiples patologías y guarda un cierto paralelismo con la VSG cuando el aumento se debe a la presencia de un proceso inflamatorio. En las enfermedades reumáticas, la PCR se encuentra elevada en la poliartritis y vasculitis, reflejando los mayores incrementos la enfermedad de Wegener, la enfermedad de Still y las poliartritis severas. En el LES, así como en la esclerosis sistémica progresiva, síndrome de Sjögren y colitis ulcerosa, los niveles son bajos, alrededor de 3 mg/dl. La PCR puede ayudar a orientar sobre la etiología de un síndrome febril en estos pacientes. Así, por ejemplo, en el LES, cifras superiores a 6-8 mg/dl indican una alta sospecha de infección. En la artritis reumatoide y en la espondilitis anquilosante, la PCR refleja mejor el grado de actividad de la enfermedad que la VSG, mientras que en la polimialgia reumática y arteritis de la temporal la medición de la VSG es más importante que la PCR en el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad. En la fiebre reumática es constante la elevación de la PCR y la VSG, con la excepción de la corea de Sydenham. La cuantificación de la PCR puede darnos una orientación importante en el momento del diagnóstico de algunas enfermedades. Así, por

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

ejemplo, la enfermedad de Behçect raramente muestra valores superiores a 2 mg/dl, mientras que en la enfermedad de Still puede tener hasta 20 mg/dl. Aun dentro de una misma entidad como la artritis crónica juvenil, los distintos niveles de PCR pueden reflejar distintos grados de severidad en sus distintas formas. Los niveles de PCR no se ven afectados directamente por los fármacos antiinflamatorios no esteroideos, prednisona o inmunosupresores, aunque pueden reducirse si estos medicamentos suprimen el proceso inflamatorio subyacente. La disminución de los niveles de PCR a valores normales suele indicar que el proceso inflamatorio ha quedado bajo control. En muchos pacientes, las dosis de antiinflamatorios como los corticoides se disminuyen de forma gradual, y la rapidez de esta disminución se efectúa en relación con el estado clínico del paciente. La determinación de la PCR puede ser útil para indicar cuándo la disminución de la dosis de corticoides se está realizando con demasiada rapidez, o bien cuándo la actividad del proceso inflamatorio está empezando a recidivar. La PCR es probablemente un indicador más preciso que la VSG para la cuantificación de la actividad de las enfermedades crónicas y su respuesta al tratamiento; la PCR no se ve influenciada por la producción de otros reactantes de fase aguda o la morfología de los eritrocitos y permanece elevada un menor período de tiempo que la VSG. Factor reumatoideo El RF se define como un componente proteico del suero de algunos pacientes semejante a la gammaglobulina humana, de alto peso molecular (900.000), que aglutina a los eritrocitos y polímeros sintéticos recubiertos previamente con gammaglobulina (autoanticuerpo). El RF es una IgM (19S) anti IgG (7S); es decir, la IgG, que es un anticuerpo, se comporta en este caso como antígeno. La razón de este cambio aún no es totalmente conocida. Inicialmente, basándose en la necesidad de calentar el suero a 56 ° C para obtener la aglutinación in vitro, se pensó que con ello la IgG se habría desnaturalizado parcialmente, exponiendo determinantes antigénicos previamente ocultos; pero esta expli-

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cación no es totalmente satisfactoria, ya que se ha obtenido la formación de inmunocomplejos RFIgG cuando se ha enfrentado RF a grandes cadenas monoméricas de IgG autólogas nativa y teóricamente inalterada, si bien, como esto sólo se ha conseguido por ultracentrifugación pero no con otras técnicas, no existe demostración absoluta objetiva de que el RF pueda unirse in vivo a IgG inalterada. La modificación de la molécula de tipos IgG in vivo se produce, según algunos autores, por combinación previa con un antígeno y exógeno (microorganismo, virus, toxina, etc.), siendo el complejo resultante formado el responsable del estímulo antigénico. Los factores antiglobulínicos se formarían como respuesta a la acción del complejo antigénico citado sobre las células (linfocitos o fibroblastos) del organismo, pudiendo unirse el RF a una IgG que a su vez esté unida a su correspondiente antígeno. Aparte del RF clásico (IgM anti IgG), se han descrito otros con especificidad frente a otras fracciones de IgG, así como en algún caso anti IgA, IgM e IgE, aunque en concentraciones mucho menos importantes. Asimismo, otras inmunoglobulinas distintas de la IgM (19S) pueden tener especificidad anti IgG; tal actividad ha sido demostrado entre las IgG, IgE e IgM. A este conjunto de autoanticuerpos se le denomina anti-inmunoglobulinas o anti-globulinas, reservando el nombre de RF para el descrito inicialmente. El RF, una vez unido a su correspondiente IgG, es capaz de activar el primer elemento del complemento, teniendo éste capacidad máxima cuando el RF se une a un complejo antígeno-anticuerpo. Por otro lado, la unión del RF a un complejo antígeno-anticuerpo soluble le precipita, lo cual le hace fagocitable por las células del sistema retículoendotelial. Ambos elementos, precipitación y fijación del complemento, conducen a una serie de reacciones con capacidad de daño hístico (quimiotaxis, fagocitosis y liberación de encimas lisosómicas mediadoras de la inflamación). El RF existente en enfermedades no reumatoideas parece no poseer la capacidad de fijación del complemento, aunque sí la posibilidad de insolubilizar inmunocomplejos. El RF aparece en el suero algunos meses después del comienzo del proceso y persiste en un nivel prácticamente constante durante meses o años, independientemente de la terapéutica. La remisión clínica de la enfermedad es seguida por

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

un lento decrecimiento del RF durante varios meses, pero la completa desaparición es extremadamente rara. Una reactivación de la enfermedad se acompaña por un aumento del RF. El primer método para la detección del RF fue el ideado por Waaler y Rose en 1940. Este sistema utiliza eritrocitos de carnero recubiertos por gammaglobulina de conejo y antieritrocitos de carnero. Intentando mejorar la técnica, con el convencimiento de que el RF podía ser un elemento diagnóstico de primera línea en la artritis reumatoidea, se hicieron múltiples modificaciones, entre las que cabe destacar el test de SingerPlotz, que sustituye los eritrocitos de carnero por partículas inertes de poliestireno (látex) y la gammaglobulina de conejo por IgG humana purificada. Además de información adicional sobre el RF y una gran sencillez técnica, este método ha aportado una mayor sensibilidad que el de WaalerRose, ya que conduce a un número superior de artritis reumatoideas positivas, aunque, simultáneamente, un mayor número de personas sin datos de artritis reumatoidea se presenta como seropositivas, es decir, el test del látex resulta más sensible pero menos específico. Los resultados serológicos positivos se valoran según su frecuencia y su titulación. Para WaalerRose se considera positivo el título superior a 1/32, y para la reacción de látex el superior a 1/60. En la técnica de Waaler-Rose es importante la calidad del suero problema, ya que no sirven los sueros hemolizados, viejos, congelados y descongelados varias veces, lipémicos, etc. Si la muestra no se va a utilizar inmediatamente, conviene guardar en el refrigerador unas horas o congelar si el análisis se va a retrasar más de cuarenta y ocho horas. La especificidad y precisión del ensayo mejoran significativamente calentando el suero a 56 °C durante 30 minutos. El calentamiento destruye los factores antiglobulínicos normalmente presentes en la muestra (heat-labile antiglobulin factor), así como a sus inhibidores, considerados por algunos autores asociados al componente C4 del complemento. Una vez inactivado se centrifuga y se trabaja con el sobrenadante. Se enfrenta una gota del suero a una gota de hematíes sensibilizados, sobre una placa y junto a un control positivo y otro negativo, teniendo la precaución de que los hematíes estén atemperados y homogeneizados. Se agita manualmente

después de mezclar y se efectúa la lectura antes de los dos minutos. Pasado este tiempo puede presentarse aglutinación inespecífica. Los resultados se expresan de una a tres cruces según la rapidez e intensidad de la aglutinación. Si se quiere titular el suero, se diluye previamente en un tampón de glicina, considerando significativos los títulos superiores a 1/32. El FR clásico (FR-IgM) es pentavalente, por lo que aglutina de forma muy eficiente; esta cualidad es aprovechada para su detección por el método de aglutinación de partículas de látex o bentonita recubiertas pasivamente con IgG humana. En la prueba de Waaler-Rose, la presencia de anticuerpos heterófilos antihematíes de carnero pueden dar una reacción falsamente positiva, a menos que el suero sea preabsorbido con dichos eritrocitos. Estos problemas se pueden evitar utilizando partículas de látex cubiertas por IgG de conejo. La asociación de látex y Waaler-Rose es más específica para la AR que cualquiera de las dos por separado. En la técnica de látex (Singer-Plotz) se deben tener las mismas precauciones respecto al suero que para la técnica anterior. El suero se emplea diluido a 1/20 en tampón de glicina. Algunos autores han hallado una mejor correlación con la clínica efectuando diluciones iniciales al 1/80 con el suero previamente inactivado, logrando, de esta forma, anular el fenómeno de zona, inactivar los factores antiglobulínicos y sus inhibidores y rebajar el umbral de sensibilidad en la detección de positividades débiles atribuibles a factores reactivos no relacionados con los metabolitos que se investigan. Es muy importante homogeneizar las partículas de látex, ya que tienden con el tiempo a sedimentar y agregarse en mayor o menor grado, así como utilizar material totalmente limpio y desengrasado. Cuando se cuantifica la prueba se considerarán significativos los títulos superiores a 1/60. Es aconsejable efectuar la técnica de WaalerRose con todos los sueros positivos al látex, a fin de llegar a un diagnóstico correcto. Las ventajas que poseen las pruebas de RIA o ELISA frente a los demás métodos es su gran sensibilidad, siendo capaces de detectar FR-IgM en diluciones de suero de hasta 1/100 y 1/100.000, en las que IgG y los inmunocomple-

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

jos raramente comprometen la exactitud y precisión de la determinación. Los FR no son específicos de la AR, ya que pueden encontrarse en una larga lista de enfermedades agudas o crónicas y en algunos individuos aparentemente sanos. A medida que aumenta la edad, se produce un incremento del título de FR, aunque al igual que otros anticuerpos, su prevalencia muestra una tendencia a declinar a partir de los 70-80 años. De todas las enfermedades con FR positivos, sólo suelen tener títulos elevados las que se asocian a hipergammaglobulinemia, activación policlonal de linfocitos B o inmunocomplejos circulantes. El factor reumatoide es el dato analítico más característico de la AR. Su incidencia es del 6070 por 100 cuando se mide según la técnica de Waaler-Rose, y del 70-80 por 100 según la técnica de látex. Se consideran positivos títulos superiores a 1/32 o 1/64 en la primera y a 1/80 en la segunda. La prueba de Waaler-Rose es más específica pero menos sensible. El que determina la mayoría de los laboratorios es del tipo IgM, pero pueden existir FR de cualquier clase de inmunoglobulina (IgA, IgE, IgG..., dirigidos siempre frente a la IgG), que pueden determinarse por técnicas de inmunoensayo. La mayoría de los métodos utilizados para la determinación de FR van a medir generalmente FR tipo IgM (FRIgM) por su mayor facilidad para aglutinar látex, hematíes u otro tipo de partículas que llevan en su superficie IgG. Sin embargo, el reciente desarrollo de inmunoensayos en fase sólida ha facilitado la cuantificación de otros isotipos de FR: tipo IgG (FRIgG), IgA (FRIgA) o IgE (FRIgE), los cuales pueden ser medidos por inmunofluorescencia, RIA y ELISA. La mayor sensibilidad de estas técnicas hace necesario reevaluar el concepto de las AR seronegativas por test de aglutinación o nefelometría. Niveles elevados de FRIgA se ha asociado con la presencia de erosiones óseas y manifestaciones extraarticulares. Por otra parte, niveles elevados de FRIgG se han descrito en la fase activa de la enfermedad. El FR puede negativizarse espontáneamente o bajo la acción de medicamentos como sales de oro o penicilamina. Su presencia no es diagnóstica de AR, ya que existen muchas otras enfermedades, reumáticas o no, en que la presencia de FR no es excepcional. Además, por las técnicas

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habituales, el FR es positivo en al menos el 5 por 100 de la población general, pudiendo elevarse este porcentaje en los pacientes con edad avanzada.

Complemento El complemento es un sistema formado por un conjunto de 18 proteínas, cuya estructura y función son perfectamente conocidas y que, además de su capacidad bactericida, contribuyendo a la eliminación de microrganismos invasores por lisis y/o fagocitosis, participan en una serie de procesos inflamatorios del organismo, cooperando a la destrucción de los productos de la respuesta inmunoespecífica, particularmente de los inmunocomplejos. El sistema se activa de forma secuencial por dos vías diferentes: la vía clásica, activada por inmunocomplejos formados por la unión de antígenos y anticuerpos de tipo IgG o IgM, y la vía alternativa, activada por polisacáridos y polímeros. Las proteínas de la vía clásica se denominan Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 y C9; las de la vía alternativa, B, D, P, I y H. La activación por ambas vías tiene como fin la fijación del C3 y a partir de aquí las dos vías tienen secuencia de activación común que, tras fijar el C5, produce un complejo final de ataque a la membrana C5b-C9, responsable de la destrucción celular. El complemento puede alterarse durante el curso de las enfermedades reumáticas sistémicas por varias razones: en la fase aguda se observa una elevación coincidente con el proceso inflamatorio; en el transcurso de la enfermedad se aprecia un descenso a causa de la activación del sistema y la consiguiente utilización (presencia de inmunocomplejos). El estudio del complemento se puede llevar a cabo de dos maneras: • Métodos que miden la actividad funcional del sistema y sus componentes individuales, basados en la determinación del complejo total hemolítico o CH50, es decir, la capacidad que tiene el suero para lisar una suspensión estándar de hematíes de carnero sensibilizados por la concentración óptima de anticuerpos de conejo antihematíes de carnero. • Métodos inmunoquímicos que miden la concentración de cada uno de sus compo-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

nentes: inmunodifusión radial, turbidimetría o nefelometría. También se puede determinar la concentración de péptidos formados durante la activación del complemento (C4a, C3a y C5a), así como sus fragmentos de degradación (C4c y C4d).

vamente con ANA positivos, afección cutánea difusa y lesión pulmonar. También la determinación de inmunocomplejos circulantes puede ser de utilidad en la investigación de pacientes con vasculitis y en el control de tratamientos con plasmaféresis.

Inmunocomplejos circulantes

Inmunoglobulinas

Los inmunocomplejos circulantes se determinan en el suero humano o en otros líquidos corporales mediante técnicas que se basan en los cambios fisicoquímicos o biológicos de las inmunoglobulinas del inmunocomplejo. Son técnicas de difícil estandarización y reproducibilidad. La determinación de los inmunocomplejos circulantes es poco sensible e inespecífica, por lo cual, actualmente ha caído en desuso. En algunos casos pueden resultar útiles para confirmar o excluir algunas enfermedades, así como para seguir su actividad. Así, por ejemplo, en la artritis reumatoide los niveles de inmunocomplejos se correlacionan con la presencia de FR-IgM, así como con la VSG. Su detección puede ser útil en los casos de artritis reumatoide inicial, para distinguir artritis reumatoides seronegativas de otras artropatías, ya que los inmunocomplejos se detectan en el 70 por 100 de los pacientes con artritis reumatoide seronegativa, o como indicador biológico de la actividad de la enfermedad. También permite el seguimiento de determinados pacientes con artritis reumatoide durante el tratamiento. Un aumento de los niveles de inmunocomplejos circulantes en el LES se corresponde con actividad de la enfermedad, los enfermos con nefritis lúpica presentan una tasa más alta de inmunocomplejos y más baja de CH50 y C3 en comparación con los enfermos que sólo presentan manifestaciones lúpicas extrarrenales; la lesión renal es escasa en estos pacientes si existe un descenso de los niveles séricos del complemento sin un aumento significativo de inmunocomplejos circulantes. También se demuestra la presencia de inmunocomplejos en las formas sistemáticas de la artritis crónica juvenil y en la enfermedad mixta del tejido conectivo, pero no así en la espondilitis anquilosante ni en la artrosis. Los pacientes con esclerosis sistémica progresiva presentan con frecuencia inmunocomplejos circulantes y éstos se asocian significati-

Las inmunoglobulinas IgG, IgM e IgA, así como el proteinograma e inmunoelectroforesis, pueden ser útiles en el estudio de las artritis juveniles, para la monitorización del síndrome de Sjögren primario, y ante la sospecha de disproteinemia. Anticuerpos antinucleares El fenómeno LE, descubierto en 1948, se debe a la presencia de anticuerpos antidesorribunucleoproteínas, responsables del patrón homogéneo difuso de la inmunofluorescencia. Son el resultado de la fagocitosis por un leucocito polimorfonuclear de núcleos de linfocitos destruidos por la acción de anticuerpos antinucleares. Es positivo en el 65-70 por 100 de los pacientes con lupus eritematoso sistémico, y sólo en el 8 por 100 de las artritis reumatoides. El fenómeno LE es una técnica cualitativa que ha sido abandonada por su interpretación subjetiva y escasa reproducibilidad. Los anticuerpos antinucleares (ANA) se presentan en numerosas enfermedades reumáticas, y su determinación proporciona una valiosa información sobre su patogenia, clasificación, actividad del proceso, evolución y pronóstico. Para la detección de ANA existen muchas pruebas sensibles, reproducibles y cuantitativas (doble difusión, hemaglutinación, ELISA, RIA), aunque la más utilizada es la inmunofluorescencia indirecta. La determinación de anticuerpos antinucleares (ANA) por inmunofluorescencia es una técnica cuantitativa y sensible, que actualmente constituye el método más utilizado para detectar anticuerpos contra antígenos tisulares por inmunofluorescencia indirecta. Se utilizan como substratos hígado o riñón de rata o células de líneas tumorales (Hep-2), y constituye hoy en día el mejor procedimiento para la detección del lupus eritematoso sistémico, representando uno de los cri-

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

terios de la American Rheumatism Association para esta enfermedad. Existen cuatro patrones de inmunofluorescencia, debidos a la presencia de anticuerpos frente a distintos componentes nucleares:

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Tabla 17.1. Situaciones que pueden cursar con anticuerpos antinucleares positivos

1. Patrón homogéneo difuso. Se observa en pacientes con anticuerpos contra desoxirribonucleoproteínas e histonas. No es específico del LES y se ha descrito en otras enfermedades autoinmunes. 2. Patrón moteado. Se debe generalmente a anticuerpos frente a antígenos nucleares extraíbles (anticuerpos antidesoxirribonucleoproteína nuclear y anti-Sm) presente en el lupus eritematoso sistémico, enfermedad mixta del tejido conectivo (EMTC) y otras colagenosis. 3. Patrón nucleolar. Sólo se tiñen los nucléolos de las células e indica la presencia de anticuerpos contra el ARN nucleolar. Es característico de la esclerosis sistémica progresiva. Su incidencia en el LES es muy baja. 4. Patrón periférico o en anillo. Es muy específico, pero no patognomónico, del lupus eritematoso sistémico; se debe con frecuencia a anticuerpos anti-DNA bicatenario. Con frecuencia se observan cómo varios patrones se superponen al coexistir en el suero anticuerpos de distintas especificidades. Ante la presencia de ANA, deben realizarse investigaciones específicas para determinar el tipo de anticuerpos implicados. La Tabla 17.1 indica las principales situaciones que pueden cursar con ANA positivos. Aunque puede variar entre diferentes laboratorios, se consideran títulos positivos de ANA los superiores a 1/80-1/160. Los ANA positivos a títulos bajos pueden presentarse en cualquier conectivopatía, pero a títulos elevados son prácticamente exclusivos del LES, la esclerodermia y la enfermedad mixta del tejido conectivo (EMTC). Los ANA también pueden ser positivos en otras entidades, tales como la artritis crónica juvenil (ACJ), hepatitis crónica activa, mononucleosis infecciosa y lepra lepromatosa, pero rara vez a títulos altos. Los anticuerpos anti-ADN nativo son altamente específicos para el diagnóstico de LES. Se detectan en el 40-70 por 100 de los pacientes con LES, mientras que otras enfermedades autoinmunes su hallazgo es infrecuente. El título

fluctúa con la actividad de la enfermedad y puede desaparecer con las remisiones espontáneas o inducidas por el tratamiento. Títulos muy elevados pueden sugerir la existencia de una nefropatía subyacente, máxime si se asocia a un descenso marcado del complemento. Los inmunocomplejos DNA nativo-antiADN nativo tienen importancia patogénica en el desarrollo de la nefritis lúpica y la vasculitis sistémica. La técnica más ampliamente utilizada para su determinación es la inmunofluorescencia directa, utilizando como substrato la Crithidia luciliae; este flagelado dispone de un cinetoplasto compuesto por DNA bicatenario. Los anticuerpos anti-histonas se unen a las proteínas de carga positiva unidas al ADN. Pueden aparecer en el lupus eritematoso inducido por fármacos y en el LES, menos frecuentemente en la artritis reumatoide. Los anticuerpos anti-ENA son inmunoglobulinas dirigidas contra antígenos extraíbles del núcleo. Aparecen en el 10-40 por 100 de los pacientes con LES, pero se detectan también en otras enfermedades autoinmunes. Los más frecuentes son los anticuerpos anti-Ro/SSA, anti-La/SSB, anti-Sm y anti-RNP. Los anticuerpos anti-SM son

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

específicos del LES; sin embargo, tan sólo se detectan en el 30 por 100 de los pacientes con LES. Su positividad indica un mayor riesgo de padecer vasculitis y leucopenia. Los anticuerpos antiHRNPn se presentan principalmente en el LES y EMTC. En la EMTC se detectan estos anticuerpos a títulos muy altos en ausencia de otros ANA. Los anticuerpos anti-SS-A/Ro y anti-SS-B/La se detectan en numerosas enfermedades del tejido conectivo, pero especialmente en el LES y en el síndrome de Sjögren (SS) tanto primario como secundario. Los pacientes con LES y anti-SSA/Ro positivo tienen mayor tendencia a presentar fotosensibilidad e hipergammaglobulinemia. Este ANA es el marcador serológico del lupus neonatal (IgG transmitidos por la madre a través de la placenta) y del lupus cutáneo subagudo. Los anticuerpos linfocitotóxicos se dirigen particularmente contra los linfocitos T inmaduros, pudiendo facilitar la eliminación de los linfocitos T reguladores, en especial los linfocitos T supresores, aunque también pueden afectar a otras subpoblaciones. Los anticuerpos anticitoplasma de neutrófilo constituyen un grupo heterogéneo de autoanticuerpos de isotipo IgG, y ocasionalmente IgM e IgA, adquiridos de forma espontánea, y que van dirigidos contra determinantes antigénicos localizados en el citoplasma de neutrófílos y monocitos. Se detectan fundamentalmente en la granulomatosis de Wegener, panarteritis nudosa microscópica y glomerulonefritis necrotizantes y rápidamente progresivas de tipo idiopático. La inmunofluorescencia indirecta se ha convertido en la técnica más utilizada para la detección de este tipo de anticuerpo, aunque también se puede determinar por técnicas de RIA y ELISA, con la finalidad de obtener una mayor sensibilidad, objetividad y cuantificación de los resultados.

Anticuerpos antifosfolípidos Los anticuerpos antifosfolípidos (AAF) son una serie de anticuerpos dirigidos contra estructuras fosfolipídicas cargadas negativamente. En los últimos años su estudio ha despertado un enorme interés debido a que su presencia se ha asociado con manifestaciones clínicas muy variadas, como trombosis arteriales y venosas, abortos y pérdidas fetales repetidas y trombocitopenia.

Su detección se efectúa clásicamente mediante diversas técnicas coagulométricas que ponen de manifiesto de forma indirecta la presencia de anticuerpos dirigidos contra la fracción fosfolipídica del complejo activador de la protrombina y que recibe el nombre genérico de anticoagulante lúpico (AL). Otro método clásico, también indirecto, consiste en la detección de serología luética falsamente positiva mediante técnicas reagínicas (VDRL, RPR) que indican la existencia de anticuerpos dirigidos contra una mezcla de cariolipina, lecitina y colesterol. El anticoagulante lúpico (AL) y los anticuerpos anticardiolipina (ACC) son los dos AAF mejor estudiados y sobre los que se dispone de técnicas de laboratorio bien estandarizadas como el RIA o ELISA. El mecanismo íntimo de acción de los AAF no es bien conocido, aunque probablemente éste sea multifactorial. Son numerosos los procesos en los que se ha descrito la presencia de AAF; entre ellos destacan las enfermedades inmunológicas y sobre todo el LES.

Antígenos de histocompatibilidad El llamado complejo mayor de histocompatibilidad, localizado en un segmento del brazo corto del cromosoma 6, contiene los determinantes genéticos para una serie de mecanismos que tienen como principal función regular la respuesta inmune. Para su determinación se enfrentan linfocitos de sangre periférica con un gran número de antisueros. La determinación del antígeno de histocompatibilidad HLA-B27 tuvo un gran auge en años pasados, ya que se observó una estrecha relación del mismo con la espondilitis anquilosante, aunque su utilización es hoy discutible como rutina en pacientes con sospecha de espondiloartropatía seronegativa; no está incluido entre los criterios para el diagnóstico de la espondilitis anquilosante y, además, puede estar presente hasta en el 30 por 100 de los casos de enfermedad de Forestier-Rotés Querol, y en un porcentaje variable de la población sana según la raza (en los caucasianos, hasta del 6 por 100). La determinación de otros HLA, en los casos de lupus eritematoso sistémico (DR2-DR3), artritis reumatoide (DR4) y otros, está reservada a estudios de investigación, ya que no aportan al clínico datos de interés en el tratamiento de tales enfermedades.

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

Estudio del líquido sinovial El líquido sinovial (LS) es un transudado del plasma a través de la membrana sinovial, al que se añade un complejo de hialuronato-proteína segregado por los sinoviocitos. El aspecto macroscópico del LS normal es de color amarillo pálido, transparente, muy viscoso, con poca celularidad, y no coagula. La simple observación de las características macroscópicas nos aporta datos interesantes. La turbidez del LS es debida al número de células que están presentes en él; los líquidos mecánicos son totalmente transparentes, mientras que los inflamatorios son turbios y no permiten la lectura a través de ellos. Los líquidos sépticos suelen ser claramente purulentos. La presencia de un líquido hemorrágico es propio de los traumatismos, trastornos de la coagulación, artropatía neuropática y sinovitis villonodular pigmentada. La finalidad del análisis del LS es ayudar a diagnosticar las enfermedades articulares, teniendo en cuenta que las modificaciones en la normalidad reflejan las alteraciones en la membrana sinovial o en el cartílago. El recuento de leucocitos en el LS puede ser considerado como la prueba biológica de mayor utilidad diagnóstica en el procesamiento analítico del LS. El aspecto microscópico del LS basado en el recuento celular permite clasificar el LS en tres categorías. Si la celularidad es inferior a 2.000 células/µl en los líquidos mecánicos, característicos de la osteoartrosis, meniscopatías, etc., y de 2.000 a 50.000 células/µl en los líquidos inflamatorios, estando por encima de esa cifra los líquidos denominados sépticos. Los líquidos inflamatorios son característicos de las diferentes artropatías inflamatorias, sin que la celularidad pueda diferenciar una artritis de otra. La Tabla 17.2 clasifica las distintas enfermedades articulares según el recuento celular del LS. Las investigaciones sobre la viscosidad, así como de la formación del coágulo de mucina, han quedado obsoletas, ya que aportan pocos datos adicionales a los que proporciona el recuento del número de células. La presencia de cristales en el LS puede descubrirse con el miscroscopio de luz normal, pero no es posible diferenciar los de urato monosódico (UMS) de los de pirofosfato cálcico dihidratado (PCD). Para ello se recurre al microscopio de

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Tabla 17.2. Clasificación según la celularidad del líquido sinovial

luz polarizada con compensador rojo; los cristales de UMS tienen birrefringencia negativa, mientras que los de PCD presentan birrefringencia positiva, mostrando un color azul cuando el eje del cristal es paralelo al rayo lento del compensador. El hallazgo de cristales de UMS o PCD mediante microscopía de luz polarizada permiten confirmar o diagnosticar una gota y enfermedad por depósito de pirofosfato cálcico, respectivamente. Finalmente, los datos bioquímicos, serológicos e inmunológicos contribuyen, junto con la clínica, a establecer el diagnóstico de una determinada enfermedad articular (Tabla 17.3). La glucosa articular es ligeramente inferior a la glucemia, y para conocer su valor real debe determinarse simultáneamente con la glucemia. Si los niveles resultan muy bajos, debemos pensar fundamentalmente en dos etiologías: artritis infecciosa y artritis reumatoide. La presencia simultánea de cifras elevadas

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 17.3. Determinaciones bioquímicas utilizadas en el análisis del líquido sinovial

de ácido láctico y descenso de la glucemia mayor del 50 por 100 de la plasmática orientan hacia el diagnóstico de artritis séptica. La concentración de proteínas guarda relación con el grado de inflamación de los líquidos sinoviales; sin embargo, al igual que otras determinaciones bioquímicas, presenta un fuerte solapamiento entre las distintas categorías de líquido, de modo que presenta un escaso interés práctico. La muestra de LS puede ser teñida con la tinción de Wright para determinar la presencia de células LE, cuerpos hematoxilínicos, fragmentos cartílago o sinovial característico de los traumatismos, condrocitos cargados de hierro de la hemocromatosis y en general tipos y morfologías celulares. La tinción de Gram es de gran utilidad en las artritis sépticas.

Antiestreptolisina 0 o ASLO En la actualidad se conocen por lo menos diecisiete productos estreptocócicos extracelulares o exoenzimas diferentes que este microorganismo difunde en torno al foco de infección o en el medio líquido de cultivo. Entre ellos destacan: estreptolisina, hialuronidasa, estreptoquinasa, estreptodornasa o DNasa, nicotinadenindinucleotidasa. Dentro de las estreptolisinas existen dos tipos: estreptolisina 0 y S.

La estreptolisina 0, llamada así por ser lábil al oxígeno, es una proteína específica de carácter enzimático que actúa sobre los hematíes y leucocitos usándolos. La producen casi todas las cepas de los estreptococos de los grupos A y algunas cepas de los grupos C y G. Tiene como característica de valor diagnóstico su capacidad antigénica, gracias a la cual provoca en el organismo enfermo la producción de antiestreptolisina 0. La estreptolisina S, estable frente al oxígeno, actúa solamente frente a los hematíes y la segregan en exclusividad los estreptococos del grupo A. Tiene el inconveniente de que es hapténica, no antigénica, por lo que la titulación de su anticuerpo correspondiente carece de valor diagnóstico por la eventualidad de su producción. Los tipos de antiestreptolisinas que se emplean en la práctica van a ser: 1. La antiestreptolisina 0 (ASLO), con la cual se considera que existe seroconversión siempre que hay una elevación simple en el preescolar, y aumentos de dos a más diluciones en el resto de las edades. 2. La antidesoxirribonucleasa B, de elevación más tardía que la ASLO y durante más tiempo. 3. La antiestreptoquinasa. 4. La antihialuronidasa, que posee cierta especificidad en caso de glomerulonefritis postestreptocócicas, en los que la ASLO es normal. La determinación de antiestreptolisina 0 es el ensayo serologico usado más comúnmente en la detección de las secuelas de las infecciones estreptocócicas del grupo A, tales como la fiebre reumática, glomerulonefritis, endocarditis bacteriana, escarlatina, etc. La estreptolisina 0 utilizada en las reacciones serológicas es hemolíticamente inactiva en su forma oxidada y termolábil, destruyéndose en dos minutos a 56 °C; por esto, las soluciones de estreptolisina 0 no deben mantenerse después de la dilución o rehidratación y hay que evitar agitarlas, ya que la enzima puede oxidarse e inactivarse. Suele utilizarse en forma liofilizada, que conserva su actividad durante dos años. En forma diluida pierde actividad hemolítica después de una semana a dos meses mantenida a 4 °C. Todos los preparados de estreptolisina 0 deben ensayarse para determinar su actividad hemolítica y de combinación, respecto a un antisuero estándar.

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

Una dosis hemolítica mínima de estreptolisina 0 es el volumen menor de la enzima que hemoliza completamente 0,5 ml de una suspensión al 5 por 100 de eritrocitos de conejo. Una unidad de combinación es igual a 3,5 dosis hetnolíticas mínimas. Los preparados comerciales de estreptolisina 0 contienen generalmente una unidad de combinación en 0,5 ml . Una unidad Todd de ASLO es la que neutraliza una unidad de combinación. La ASLO es una globulina encontrada con frecuencia en la fracción gammaglobulínica del suero. Ésta actúa como anticuerpo, pudiendo combinarse con la estreptolisina O y fijarla, neutralizándola in vitro y haciéndola incapaz de lisar los glóbulos rojos. La cantidad de ASLO puede ser estimada por dilución del suero del paciente en presencia de volúmenes constantes de estreptolisina 0, hasta el punto en que todavía exista completa prevención de la hemolisis. La existencia de ASLO en el suero depende directamente de la producción de estreptolisina 0 por los estreptococos en el enfermo; si estas bacterias son eliminadas, el título de ASLO decrece rápidamente. En la determinación de ASLO podemos distinguir dos tipos de pruebas: prueba de exclusión y prueba de titulación propiamente dicha. Prueba de exclusión: por el hecho de que la tiulación de ASLO es muy solicitada hoy día, siendo su ejecución laboriosa, y dado que la población «normal» muestra con frecuencia títulos de ASLO discretamente elevados, hasta 200 unidades Todd/ml, en ausencia de actuales infecciones estreptocócicas, debido, más bien, a remotas agresiones por el estreptococos, se ha establecido una prueba de exclusión, capaz de eliminar rápidamente aquellos sueros con títulos bajos, sin significación patológica. Esta prueba se fundamenta en dos fases: — Adición al suero problema de estreptolisina 0 en una concentración capaz de neutralizar las ASLO hasta el límite de 200 u. Todd/ml (equivalente a 200 Ul/ml). — Si el suero problema contiene 200 u. Todd/ml, al mezclarlo con un reactivo constituido por estreptolisina 0 adherida a partículas de látex, las aglutinará. Si el suero solamente contenía hasta 200 u. Todd/ml, no se producirá en esta segunda fase la aglutinación, por lo que se podrá

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prescindir de una titulación detallada, pudiendo emitirse el dictamen: título de ASLO inferior a 250 u. Todd/ml (200 UI/ml). Los equipos comerciales de trabajo constan de los siguientes reactivos: 1. Estreptolisina 0 liofilizada que se rehidrata añadiendo la cantidad de agua destilada indicada en el vial y se mantiene estable una semana en nevera. 2. Estreptolisina 0 adherida a partículas de látex o poliestireno. 3. Controles positivo y negativo. La técnica consiste en mezclar en un tubo de hemolisis 0,1 ml de suero problema con 0,3 ml de estreptolisina 0 y dejar a temperatura ambiente durante 15 minutos para que se neutralicen las 200 Ul/ml. Posteriormente se coloca en una lámina de fondo negro una gota de esta mezcla junto con una gota de reactivo de látex. Se mezcla y se balancea durante el tiempo aconsejado hasta observar la presencia o ausencia de aglutinación. Actualmente, el reactivo de látex viene preparado para neutralizar 200 IU/ml directamente. Un gran inconveniente de esta técnica es la presencia del fenómeno de zona. Cuando el suero contiene valores superiores a 2.000 u. Todd/ml (1.600 Ul/ml) se provoca un fenómeno de zona dando la reacción falsamente negativa; por eso en caso de sospecha fundamentada debe repetirse la prueba operando con suero diluido al 1/10 en solución salina. Diluyendo el suero seriadamente en los casos de positividad, y buscando la última dilución que aglutine las partículas de látex, puede montarse una técnica semicuantitativa. Por este procedimiento la dilución 1/2 equivaldría a 400 Ul/ml; 1/3 a 600; 1/4 a 800, etc. Prueba de titulación: cuando es positiva la prueba de exclusión hay que proceder a la titulación de ASLO. Los equipos para este fin están compuestos por los siguientes reactivos: 1. Tampón para lavado de suspensión de hematíes y para las diluciones del suero problema, que suele ser PBS de pH 7,2. (Preparado de pH 6,5-6,7 = fosfato disódico de 12 moléculas de agua, 4,5 g; fosfato monopotásico, 3,17 g; cloruro sódico, 7,4 g, y agua destilada hasta 1 litro.) 2. Suspensión de glóbulos rojos. Se emplean glóbulos del mismo día de la prueba, bien conejo, bien humanos del grupo 0 Rh+ o del propio

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paciente. Los glóbulos se lavan tres veces con la solución tampón y se prepara, a partir del sedimento de la última centrifugación privado de la mayor parte del sobrenadante, una suspensión al 5 por 100 en solución tampón. 3. Estreptolisina 0. El comercio la suministra liofilizada y valorada conforme al patrón internacional de la OMS, de forma que contenga una unidad de combinación en 0,5 ml una vez rehidratada (es distinta de la técnica del látex). Debe emplearse antes de 15 minutos de efectuada su disolución. Hay numerosas técnicas descritas para la titulación de ASLO. La más generalizada es la de Rantz y Randall. Como todas, está basada en la neutralización de la estreptolisina 0 presente en el suero del paciente diluido en forma creciente. En los tubos en los que no se neutralizase toda la estreptolisina 0, ésta, en una segunda fase y en presencia de la suspensión de hematíes, produciría la lisis de los mismos. El título es el valor recíproco de la dilución del suero que neutraliza completamente la estreptolisina 0; es decir, el tubo que conteniendo la más elevada dilución del suero no presenta hemolisis total (el último transparente). Es necesario tomar precauciones en la agitación de los tubos para que la estreptolisina 0 no pierda actividad al oxidarse; por eso se aconseja agitar por rotación en vez de por sacudimiento, para evitar la mezcla con aire; los hematíes han de añadirse lo más rápidamente posible y agitar. La técnica de microtitulación de ASLO utiliza eritrocitos de cordero o, en su defecto, de conejo; nunca eritrocitos humanos. Una vez lavados, se prepara con ellos una suspensión al 2,5 por 100 en tampón PBS de pH 7,2. La suspensión se guardará en nevera y se descartará cuando aparezcan signos de hemolisis o contaminación bacteriana. Se efectúan diluciones del suero al 1/62,5 (1/50 teórico), 1/125, 1/250, 1/500, 1/1.000 y 1/2.000. En placas de microtitulación de fondo en U se colocan 50 µl de cada disolución del suero y 25 µl de estreptolisina 0. Se incuba 15 minutos a 37 ° C. Se añaden 25 µl de eritrocitos al 2,5 por 100. Se incuba 15 minutos a 37 ° C y se agita. Se incuba otros 30 minutos a 37 ° C. Se centrifuga o deja reposar en nevera (una hora aproximadamente). La lectura se efectúa observando el último pocilio que está exento de hemolisis, siendo éste el título del suero, en unidades Todd/ml o UI.

Utilizar un control de hematíes con 75 µl de tampón y 25 µl de hematíes y otro control de estreptolisina con 50 µlmcl de tampón, 25 µl de estreptolisina y 25 µl de hematíes. En la técnica de neutralización inespecífica de la estreptolisina 0, la neutralización específica de la estreptolisina 0 se produce por su anticuerpo correspondiente, la ASLO; pero en la práctica, a veces puede presentarse el fenómeno de la neutralización inespecífica que, al determinar títulos muy elevados de la aparente riqueza en unidades Todd del suero problema, plantea discrepancias entre la clínica y el laboratorio y, lo que es peor, errores diagnósticos. Las causas de esta neutralización inespecífica pueden ser: — Permanencia del suero durante varias horas a una temperatura superior a los 30 °C. — Congelaciones y descongelaciones sucesivas. — Contaminación del suero por ciertos microorganismos (Bacillus subtilis). — Sueros quilosos. — Inhibición de la estreptolisina 0 por la betalipoproteína aumentada o modificada en su estructura y presente en el suero en algunas circunstancias patológicas, tales como enfermedades hepatobiliares con colestasis, nefrosis lipoidea, tuberculosis evolutiva, modificaciones cualitativas de la betalipoproteína, ciertas hiperlipidemias esenciales. Ésta es la más importante causa de neutralización inespecífica. Se han propuesto diversos métodos para precipitar la betalipoproteína, como el del sulfato de dextrano en presencia de un catión divalente, o el del alcohol isoamílico. En todo enfermo con fiebre reumática hay elevación de los anticuerpos en el 80 por 100 de los casos si solamente se determinan ASLO, pero a medida que se investigan anticuerpos frente a otras exoenzimas estreptocócicas, dicho porcentaje aumenta hasta alcanzar un teórico 100 por 100. Hay preparados comerciales basados en la aglutinación por los anticuerpos del suero del paciente de glóbulos de cordero estabilizados y sensibilizados con las cinco exoenzimas del estreptococos que provocan la formación de anticuerpos en las infecciones estreptocócicas: estreptolisina 0, hialuronidasa, estreptoquinasa, estreptodornasa (DNasa) y nicotinadenindinucleotidasa.

ENFERMEDADES REUMÁTICAS

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Tabla 17.4. Diagnóstico diferencial de las enfermedades reumáticas

El reactivo a utilizar consiste en una suspensión estandarizada de glóbulos rojos de carnero fijados con aldehído y sensibilizada con las exoenzimas del estreptococo del grupo A. No debe congelarse. Para su uso hay que dejar atemperar y suspender las células por agitación. También se acompañan con controles positivo y negativo. Para la reacción se emplea suero fresco o inactivado y plasma diluido al 1/100 en solución salina, enfrentándolo gota a gota a la suspensión de hematíes, mezclando y agitando rotativamen-

te hasta un tiempo de dos minutos en que se observa aglutinación visible en caso positivo. También puede precederse a la titulación efectuando diluciones seriadas al 1/200, 1/400, etc. Se considera significativo el título igual o superior a 100 u/ml. Es un hecho reconocido que una determinación aislada no es tan significativa como las titulaciones en serie realizadas a intervalos de una o dos semanas durante un periodo postinfección de hasta seis semanas.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Recientemente, y con el nombre de STREPTOZYME, se ha desarrollado una técnica de hemaglutinación en presencia de anticuerpos antiestreptococo no bien definidos, la cual posee gran simplicidad técnica y sensibilidad. CONCLUSIONES FINALES

La utilización de las tres pruebas clásicas ASLO, PCR y RF, para la detección de las enferme-

dades reumáticas permite, en principio, establecer un diagnóstico diferencial de las mismas. La reacción estreptolisínica indica un proceso infeccioso por estreptococos del grupo A; la demostración de la PCR representa un proceso inflamatorio general y puede ser útil para medir la actividad inflamatoria en diferentes enfermedades; la presencia del RF es característica de un acontecimiento reumático crónico. Los resultados de las tres pruebas conjuntamente pueden interpretarse de acuerdo a la Tabla 17.4.

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ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

DIGESTIÓN La digestión es el conjunto de fenómenos mecánicos y bioquímicos que transforman los constituyentes orgánicos más o menos complejos de los alimentos en sustancias simples directamente asimilables. Los alimentos son triturados en la boca, sufriendo una división física. Luego comienza una disgregación química mediante fermentos digestivos y elementos bacterianos, siendo absorbidas, las sustancias transformadas, por la mucosa intestinal y, por último, los residuos no aprovechables de la digestión son expulsados fuera del organismo. En la boca, la alfa-amilasa inicia débilmente la transformación del almidón en azúcares. En el estómago, el ácido clorhídrico y la pepsina: — Actúan sobre algunas proteínas pasándolas a proteasas y peptonas. — Coagulan la caseína dejando en libertad gotitas de grasa. — Degradan el gluten de los cereales, dando lugar a granos de almidón. — El tejido conjuntivo sufre una digestión completa. — Las fibras musculares no se transforman, pero quedan aisladas al faltar el tejido conjuntivo que las une. El C1H regula la apertura del píloro para el paso de los alimentos al duodeno; por eso en casos de anaclorhidria el tránsito estomacal suele ser más rápido.

En el duodeno y todo el intestino delgado permanecen los alimentos de tres-seis horas. La bilis y el jugo pancreático actúan sobre ellos junto con otras enzimas intestinales: enteroquinasa, aminopeptidasa, maltasa, isomaltasa, sacarasa, invertasa, lactasa, lipasa intestinal, etc. Aquí son digeridos y absorbidos totalmente: la albúmina, tejido conjuntivo, gluten, sales minerales (electrólitos monovalentes) y azúcares; quedan en pequeña proporción: fibras musculares, grasa neutra y ácidos grasos; quedan en gran proporción: almidón, celulosa, electrólitos divalentes. En esta localización es importante distinguir: — Trastornos debidos a defectos de digestión: ausencia de secreción biliar, pancreática o intestinal; obstrucción o estenosis de los canales secretores. — Alteraciones debidas a una insuficiencia en la absorción intestinal: esprue, enfermedad celiaca, esteatorrea. En el intestino grueso los alimentos se encuentran la flora intestinal (en su mayoría anaerobia —Bacillus y Clostridium—) que tienen como función: — Segregación de amilasa. — Fermentación de azúcares, produciendo ácido láctico y ácidos grasos volátiles. — Transformaciones de la bilirrubina en estercobilinógeno. — Ataque de la celulosa digerible (hemicelulosa). Posteriormente actúa la flora proteolítica. 231

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

El análisis de las heces proporciona datos interesantes en las afecciones de todo el tubo digestivo y glándulas anejas, además de orientar en muchas enfermedades. Un análisis completo engloba varios apartados: — Examen de las funciones gastrointestinales. — Investigación de hemorragias ocultas. — Estudio de un balance alimenticio (laboratorio de Gastroenterología). — Examen microbiológico y parasitológico. TOMA DE MUESTRAS En general, cuando se va a proceder a un estudio de las heces para conocimiento de la digestión se recomienda que el paciente siga la alimentación habitual, pero si falta algún principio inmediato (glúcido, lípido o proteínas) se completa con el elemento que falte, para que la dieta sea equilibrada. Para ello se puede ingerir: un filete de carne a la plancha, algo crudo, con guarnición de puré de patatas con mantequilla, un vaso de leche y pan. En la investigación de sangre en heces la dieta será especial y rigurosa, como veremos más adelante, al igual que en la investigación cuantitativa de grasa en heces. Las heces se recogerán en un frasco limpio con cierre hermético, no siendo necesario que esté estéril. El análisis debe realizarse dentro de las doce horas siguientes a la deposición, guardando la muestra durante este tiempo en la nevera. Si el análisis ha de posponerse más de veinticuatro horas, agregaremos un volumen igual al de las heces de una solución al 5 por 100 de formol comercial. ESTUDIO MACROSCÓPICO Cualquier dato es interesante y debe anotarse, pues muchas veces ayuda al diagnóstico. Hemos de constatar todo lo relativo a: consistencia, forma, homogeneidad, viscosidad, color, presencia de moco, pus, sangre, etc. Una vez tomados estos datos, se efectúa una dilución de las heces en agua destilada. En estado normal no suele observarse nada extraño, a lo sumo restos vegetales (células, pelos, tráqueas, granos de polen, fibras, etc.). En estado patológi-

co se puede encontrar: restos alimenticios, fibras musculares, restos de zanahoria, patata, guisantes, moco, pus, sangre, etc.). Tejido conjuntivo (conectivo) Tiene forma de membranas o de paquetes filamentosos de color blanco o castaño, a veces, formando grumos. Si se examinan a 100 aumentos se ven fibras muy finas formando una malla de hilos ondulados que pueden contener fibras musculares. Puede confundirse por su aspecto con moco (mucina), pero al añadir a la preparación en porta una gota de ácido acético pierde su estructura, mientras que el moco resalta más por su aspecto fibroso. Si se ha ingerido carne cruda, indica insuficiencia gástrica (déficit de secreción o tránsito estomacal acelerado); si la carne ingerida era cocida se trata de insuficiencia gástrica y pancreática (creatorrea). Fragmentos de carne De color gris o marrón, formados por fibras musculares y tejido conjuntivo, pueden llevar gotas de grasa. Independientemente de que la carne ingerida sea cruda o cocida, indican insuficiencia gástrica y pancreática. Fragmentos de féculas Aparecen en forma de trozos pequeños blanquecinos (patata) o rojizos (zanahoria). Con una solución acuosa de yodo toman color azul violáceo o negro. A 100 aumentos se ven células llenas de almidón. La amilorrea se presenta en la insuficiencia pancreática y la evacuación rápida. Moco La presencia de moco en las heces es siempre un síntoma patológico, excepto en los niños durante las primeras semanas de vida. Se presenta bajo dos formas:

ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

— Amorfo: es elástico, gelatinoso y difícil de separar. Puede ser transparente (no contiene nada) y opaco (con restos celulares). — Membranoso: está formado por moco coagulado y concreto. Se presenta en bandas, paquetes y moldes de mucosa. Pueden aparecer pseudomembranas de moco después de grandes lavados intestinales. El moco es consecuencia de la inflamación o irritación de la mucosa intestinal. El moco amorfo con sangre y pus procede de colitis ulcerosa, disentería bacilar, etc.: el moco membranoso tiene su origen en la enterocolitis mucomembranosa y mixorreas nerviosas (derrame de mucosa).

ESTUDIO MICROSCÓPICO Se prepara en un mortero una suspensión de heces en agua destilada, fina y homogénea, añadiendo más o menos agua según las heces sean fluidas o secas. Una gota de esta suspensión la colocamos entre porta y cubre y la observamos a 100 aumentos para hacernos una idea de conjunto, pasando luego a 400 aumentos para un examen más minucioso. En esta preparación se ven todos los elementos: proteínas, granos de almidón, grasa neutra en gotas o masas, ácidos grasos en agujas o masas amorfas, jabones, en cristales o masas. Para investigar hidratos de carbono y lípidos hay tinciones específicas que nos ayudan a localizarlos.

Proteínas La investigación microscópica de las proteínas fecales se realiza directamente a partir de la suspensión. 1. Fibras musculares. Se presentan al examen microscópico como fragmentos rectangulares de tamaño variable, más o menos rectangulares o con los ángulos redondeados, coloreados de amarillo y mostrando una estriación longitudinal y transversal, que se observa bien variando el enfoque. Cuando su digestión está muy avanzada la forma es más bien oval o redondeada y la estriación casi ha desaparecido.

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En un grado de desintegración mayor constituyen lo que se ha llamado granos amarillos de Nothnagel. En la preparación yodada se tiñen de color rojo caoba. Las fibras musculares bien digeridas representan una digestión normal de proteínas; las medianamente digeridas y las poco o nada digeridas, son causa de una alteración intestinal más o menos intensa. 2. Tejido conjuntivo. Se observa al microscopio como fibras o filamentos que se reúnen en fascículos o se entremezclan formando un tejido más o menos apretado, con flecos, sin que se pueda distinguir cada fibra en particular; no poseen estriación. Puede confundirse con el moco, pero se transparenta por la acción del ácido acético. Con el reactivo de Hecht (solución acuosa de rojo neutro al 1 por 100 y de verde brillante al 2 por 100, mezclados a partes iguales) se colorea el tejido conjuntivo de verde, mientras que el moco lo hace de rojo.

Hidratos de carbono Para diferenciarlos mejor se utiliza una solución de lugol (yodo, 2 g; yoduro potásico, 4 g; agua destilada, 100 ml ), añadiendo una gota de la misma a una gota de la suspensión de heces. Con esta solución los almidones toman color azulvioláceo a negro, la eritrodextrina rojizo y los almidones digeridos (acrodextrina) amarillo. El tejido muscular toma un color rojo caoba. Podemos distinguir: — Almidón amorfo, que ha perdido su forma de granos y se observa como manchas desiguales o estrías azuladas. — Almidón incluido en células vegetales (celulosa), que se presenta como cubiertas de contornos netos, llenas de almidón más o menos digerido. — Almidón crudo, en forma de granos ovales con su estriación concéntrica, íntegros o más o menos desintegrados por el proceso digestivo, de color violeta intenso, casi negro. — Almidón semidigerido (eritrodextrina), que se colorea en violeta rojizo o rosa. — Almidón en fase avanzada de digestión, transformado totalmente en dextrina, de color amarillo.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Las células amiláceas desgastadas, sin granos de almidón en su interior, representan una digestión normal de glúcidos. Las células sin digerir llenas de almidón son causa de un tránsito intestinal acelerado o insuficiencia de amilasa pancreática. El almidón sin digerir aparece por las mismas causas. Lípidos

El aumento patológico de grasa en heces se denomina esteatorrea. Los lípidos normalmente están presentes en forma de jabones, ácidos grasos y triglicéridos. Aunque la dieta tiene cierto efecto sobre la presencia de grasa en heces, el patrón de los lípidos excretados puede ser muy diferente de los ingeridos, ya que influyen las excreciones intestinales, la descamación celular y el metabolismo bacteriano. Las heces, en los casos graves de esteatorrea, son, por lo general, líquidas, semilíquidas o blancas, pastosas y abundantes, claras y de olor fétido, presentando aspecto espumoso y con tendencia a flotar en agua. Etimológicamente se conocen tres tipos de esteatorrea: pancreatógena, por deficiencia de enzimas digestivas pancreáticas; hepatógena, o deficiencia de bilis; enterógena, en la que está disminuida la absorción intestinal. Entre los métodos existentes para la determinación de grasa fecal se incluyen: examen microscópico, procedimientos gravimétricos, procedimientos de titulación, técnicas de marcado con radioisótopos y una técnica de capacidad eléctrica. La técnica más sencilla consiste en el examen microscópico, utilizando tinciones con Sudan III (Sudan III, 2 g; ácido acético glacial, 90 g; alcohol de 96 °C, 10 g, y filtrar), Sudan IV, Fuchina, aceite rojo 0. El procedimiento se ha usado mucho, debido a su simplicidad y sus resultados se correlacionan con los obtenidos por métodos cuantitativos. La tinción de las heces con Sudan III es una prueba cualitativa, sencilla, rápida y muy económica para la detección de esteatorrea. Cuando se efectúa adecuadamente presenta una sensibilidad del 80-90 por 100 para detectar la presencia de esteatorrea clínicamente significativa. En las heces de las personas normales es posible observar siempre una pequeña cantidad de grasa, que es de

origen endógeno, formada por las bacterias y las células epiteliales exfoliadas. Para su ejecución se coloca entre porta y cubre una gota de la suspensión de heces con una gota de la solución de Sudan III. Los ácidos grasos de las heces forman sales con los cationes divalentes y se excretan en forma de jabones insolubles de calcio, magnesio y sodio. Después se añaden unas gotas de ácido acético glacial para hidrolizar los triglicéridos y los jabones insolubles de ácidos grasos se transforman en ácidos grasos libres. A esta mezcla se le añade el colorante Sudan III en alcohol de 70°, calentándolo posteriormente hasta que hierva, con objeto de facilitar la hidrólisis y la tinción de las grasas. El porta se examina al microscopio en caliente para evitar una posible precipitación de los ácidos grasos en forma de cristales aciculares a medida que se enfrían. En los pacientes con esteatorrea está aumentado el número y el tamaño de las gotas de grasa. La técnica de tinción con Sudan III es sólo cualitativa, por lo que la gravedad de la esteatorrea sólo es valorable en términos muy amplios. Este método puede presentar falsos positivos producidos por la ingestión de grasas no absorbibles como determinados aceites (aceite mineral, aceite de castor, etc.). También es posible la existencia de falsos negativos debido a una ingesta insuficiente de grasa en la dieta o por dilución del contenido intestinal por contrastes radiológicos (sales de bario). Si encontramos gotas pequeñas de grasa en proporción de 2-5 por campo (400x) es una digestión normal. Cuando se observan 60 o más gotitas por campo óptico, se puede asegurar que el paciente padece esteatorrea. La esteatorrea pancreatógena presenta un aumento mayor de grasa neutra; la esteatorrea enterógena tiende a aumentar los ácidos grasos y los jabones. En caso positivo se harán otras pruebas. La grasa neutra es característica de la insuficiencia pancreática; los ácidos grasos de la insuficiencia biliar o alteraciones en la absorción (esprue); los jabones de la presencia en el intestino de calcio y magnesio. Cristales

Se presentan con el mismo aspecto que en el sedimento urinario.

ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

Fosfato triple: forma de tapa de ataúd. Presentes en heces alcalinas en putrefacción. Oxalato cálcico: cristales octaédricos o en sobre. Propios de alimentación rica en oxalatos: tomate, ajo, etc. Colesterol: placas rectangulares con bordes y entrantes rectangulares. Se encuentran en el meconio y en las deposiciones de los lactantes. Bilirrubina: forma de agujas y de tablas y listones. Color amarillo dorado. Hematoidina: forma semejante a los de bilirrubina. Color rojo o moreno. Presentes en heces con hemorragias. Bismuto y carbón vegetal: negros e irregulares. Propios de la ingesta. Charcot-Leyden: octaédricos alargados. Aparecen unidos a casos de parasitismo o en su ausencia. Moco Se presenta a menudo en las preparaciones como masas transparentes, amorfas o con estriación más o menos aparente, acompañado o no de restos organizados: células epiteliales, leucocitos, etc. Se transparenta por el ácido acético. Leucocitos Se presentan en el conocido aspecto que da su examen en fresco cuando se encuentran íntegros, cosa que no es frecuente; lo normal es observarlos muy deformados y alterados por la putrefación. Se observan glóbulos provenientes de ulceraciones. Conviene investigar en fresco o en frotis coloreados la presencia de eosinófilos. Hematíes Se destruyen con gran rapidez en el intestino; sólo se encuentran cuando existe una evacuación muy rápida de la sangre o en lesiones de tramos intestinales bajos. Presentan su forma típica o las diversas alteraciones propias. Células Solamente es posible reconocer las procedentes de las últimas porciones del intestino; las más

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frecuentes son las células planas pavimentosas del epitelio anal. Raramente se encuentran células neoplásicas, fragmentos tumorales o restos necrosados. La presencia de moco, leucocitos, hematíes y células indica alteraciones de la mucosa. ANÁLISIS CUANTITATIVO DE GRASAS FECALES Para el análisis cuantitativo de las grasas fecales puede utilizarse el clásico método de Van de Kamer, que sigue siendo el método de referencia de los demás, considerándose el más adecuado para el diagnóstico de la esteatorrea. Hay que suministrar previamente al paciente una dieta equilibrada con unos 100 gramos de grasa al día, durante 6 días, y recoger íntegramente las heces durante las 72 últimas horas. Para el análisis de las grasas de una muestra de heces, previamente homogeneizada, son hidrolizadas a 95 ° C, en medio alcalino, y a continuación se extraen los ácidos grasos libres con éter de petróleo, y se titula el carácter ácido por titulación volumétrica ácido-base, calculándose los meq de ácidos grasos eliminados. Los métodos gravimétricos de análisis cuantitativo se basan en la extracción de la grasa fecal con un disolvente de lípidos. Sus principales ventajas son la simplicidad y no ser necesario la conversión posterior de meq a gramos. Sus principales inconvenientes son la irregularidad en la extracción de lípidos por los disolventes empleados y la extracción de materiales no grasos. El método de Sobel es otra técnica de determinación cuantitativa de grasas fecales que consiste en una extracción de los lípidos presentes en las heces mediante un disolvente orgánico, de forma que posteriormente pueda estudiarse la composición de las grasas extraídas por cromatografía de capa fina. Cuando existe maladigestión de grasas predominan los triglicéridos en el desarrollo electroforético, mientras que si hay un defecto de absorción predominan los ácidos grasos libres. La utilización de métodos cuantitativos permite clasificar el síndrome diarreico en tres categorías en función de la cantidad de grasa eliminada:

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 18.1. Representación esquemática de la prueba del aliento con trioleína marcada.

— Esteatorrea leve: Cuando la cuantificación de grasas oscila entre 7 y 25 gramos en 24 horas. — Esteatorrea moderada: Entre 25 y 35 gramos/24 horas. — Esteatorrea intensa: Eliminación fecal de grasas superior a 35 g/24 horas. La cuantificación de la grasa fecal tiene el inconveniente que es molesta para el enfermo la recogida y conservación de las heces, y molesta para el técnico de laboratorio para su manipula-

ción. Por este motivo se ha intentado cambiar esta técnica por el test del aliento con trioleína 14C.

PRUEBAS DEL ALIENTO CON ISÓTOPOS RADIACTIVOS: TEST DE LA TRIOLEÍNA Para evitar los inconvenientes de la determinación cuantitativa de las grasas fecales se han propuesto diversas pruebas en las que se administra oralmente determinadas grasas marcadas

ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

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con isótopos radiactivos y posteriormente se cuantifica el grado de malabsorción producida midiendo en el aliento el CO2 radioactivo metabolizado. Actualmente la prueba más utilizada es el test de la trioleína 14C, con la que se ha obtenido una mejor correlación con los resultados del método de Van de Kamer. La metódica consiste en tomar en ayunas en una determinada cantidad del triglicérido marcado radioactivamente (7,5 µCi) y disuelto en trioctanoína y aceite de oliva o de semilla de algodón. Se recogen muestras del aire espirado a las 3, 4, 5 y 6 horas, y se determina en cada muestra la cantidad de 14CO, exhalado (Figura 18.1). Se considera que existe malabsorción de grasas cuando se recoge menos del 3,5 por 100 de la dosis de trioleína 14C por hora. El método presenta una sensibilidad del 85 por 100 y una especificidad del 95 por 100. Sus principales inconvenientes son las posibilidades de error producidas por determinadas situaciones que alteran la distribución o la excreción del 14CO2 independiente de la absorción de grasas, como las alteraciones en el vaciamiento gástrico, trastornos metabólicos (diabetes descompensada, obesidad severa, enfermedades tiroideas, hiperlipemia), hepatopatías crónicas o descompensadas, afecciones respiratorias con retención de CO2, y la necesidad de disponer de equipos complejos y costosos, así como la manipulación de isótopos.

sos hay que recurrir a pruebas muy específicas, como el análisis de las proteínas fecales, prueba del aclaramiento de la alfa-1-antitripsina y pruebas con isótopos.

ANÁLISIS CUANTITATIVO DE PROTEÍNAS FECALES

La alfa-1-antitripsina es una proteína sérica que presenta tres características que permiten su determinación como prueba funcional digestiva: — difunde a la luz intestinal en escasa cuantía en condiciones normales; — no se absorbe en el intestino; — es relativamente resistente a la proteolisis intestinal, por lo que un aumento de su aclaramiento fecal indicaría una pérdida general de proteínas al intestino. — en el jugo gástrico ácido se descompone rápidamente, por lo que no tiene valor diagnóstico en las afecciones del estómago. La determinación se efectúa cuantitativamente por inmunodifusión radial en heces y sangre. Para ello se toman muestras de suero durante 3 días, así como de heces homogeneizadas de 72 horas, lo que permite el cálculo de su aclaramiento.

Las causas por las que se produce un incremento en la pérdida gastrointestinal de proteínas se puede agrupar en dos clases: las enfermedades con malabsorción proteica y las enfermedades con exudación proteica gastrointestinal. Generalmente, la malabsorción proteica suele coincidir con la malabsorción general, en las cuales las pruebas del síndrome esteatorreico y las pruebas del síndrome de malabsorción son más sensibles para su diagnóstico. Sin embargo, un grupo aparte lo forman las afecciones caracterizadas por un trastorno específico de la absorción de aminoácidos o por déficit de enteropeptidasas intestinales, donde no se produce el síndrome general de malabsorción y la histología de la mucosa intestinal no se encuentra dañada. En estos ca-

Análisis de proteínas totales en las heces

La determinación del nitrógeno proteico fecal no se suele utilizar en el control de la malabsorción, sobre todo porque la cuantificación de la grasa fecal es un índice más sensible. Además su utilidad en las afecciones con exudación proteína también está limitada, sobre todo cuando el origen de la pérdida se localiza en los tramos digestivos superiores, ya que normalmente estas proteínas son hidrolizadas y posteriormente absorbidas como aminoácidos. La determinación se efectúa mediante el análisis del nitrógeno proteico eliminado en las heces de 72 horas (método de Kjendahl). También es posible la determinación directa de proteínas totales mediante el método de Lowry. Normalmente se eliminan cantidades inferiores a 2,5 g de nitrógeno proteico/24 horas o 15 g de proteínas totales/24 horas. Se habla de creatorrea o azotorrea cuando se superan estas cifras. Aclaramiento de alfa-1-antitripsina

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

En individuos normales, el aclaramiento es inferior a 10 ml/24 horas y menos de 2,6 mg/g de heces secas. Se ha comprobado que existe una gran correlación entre los resultados obtenidos con el aclaramiento y los efectuados con isótopos, lo que hace que esta técnica sea muy empleada. INVESTIGACIÓN DE SANGRE EN HECES

Su presencia en pequeña cantidad es normal en las heces, pero cifras superiores a 2,8 ml de sangre en un periodo de veinticuatro horas se considera como un signo importante de enfermedad intestinal: tumores malignos, úlceras, etc. La sangre procedente de hemorroides y fisuras anales, aunque frecuente no es tan importante. Cuando se produce una pérdida importante de sangre se habla de melenas. Para que ésta se produzca es necesario que el sangrado sea lo suficientemente lento para que la sangre permanezca en el tubo digestivo un tiempo mínimo de 8 horas y la hemoglobina se oxide. La rectorragia es la emisión de sangre roja por el recto, sola o mezclada con la deposición, y suele ser indicativa de hemorragia digestiva baja. Con frecuencia, la extravasación de sangre en el tubo digestivo es oculta, es decir, ocurre en pequeñas cantidades (20-60 ml al día) no alterando las características organolépticas de las heces y se detectan sólo por métodos químicos como la prueba del guayacol (prueba de Hemoccult), ya que el examen microscópico de los glóbulos rojos no tiene gran valor por la facilidad con que éstos se destruyen en su permanencia en el intestino. Para estas investigaciones, es importantísimo que el paciente durante los 2-3 días anteriores a la toma de muestras se someta a un régimen «blanco» riguroso, sin carne, pescados, embutidos, lentejas, espinacas, plátanos (son muy ricos en peroxidasas) ni medicamentos que contengan hierro o hemoglobina, debiendo evitarse también las legumbres verdes. La alimentación permitida consiste en: huevos, patatas, cebollas, arroz, garbanzos, pan y leche. Las pruebas más empleadas se basan en la determinación de peroxidasas como indicativo del contenido en hemoglobina de las heces. La utilidad de estas pruebas está limitada por la falta de especificidad y exactitud, dando habitualmente

falsas positividades; sin embargo, se ha utilizado con diferente resultado como prueba de screening en la detección de tumores del tracto gastrointestinal. Los reactivos utilizados son: guayaco, bencidina, ortotoluidina y ortodianisidina. Las técnicas suelen ser sencillas aparte de estar sujetas a numerosas causas de error (dieta, reactivos, metodología). En pacientes que presenten especiales problemas diagnósticos se utilizarán técnicas especiales de isótopos. PRUEBA DE LA ABSORCIÓN DE LA D-XILOSA

Es una de las pruebas principales en el estudio de la integridad de la absorción de la mucosa intestinal. Permite determinar el tipo predominante de malabsorción, e incluso ocasionalmente permite identificar cuadros de malabsorción producidos en pacientes con trastornos limitados al segmento proximal del intestino delgado, que no producen esteatorrea. Es la mejor prueba no invasiva para detectar malabsorción por lesión de la mucosa intestinal. La D-xilosa es una pentosa que no necesita digestión intraluminal y se absorbe fundamentalmente en el intestino delgado a través del mismo mecanismo de transporte que la glucosa. Por otro lado, se metaboliza poco una vez producida la absorción y se excreta en la orina sin transformarse. La dosis general es de 25 g administrados por vía oral tras una noche de ayuno, seguida de la recogida de orina durante 5 horas. Esta carga de azúcar puede provocar en algunos pacientes náuseas, vómitos y diarreas. Para evitar estos efectos se puede administrar sólo 5 gramos, y en este caso esta metódica reduce la sensibilidad de la prueba. El retraso gástrico, los vómitos, nefropatías, mexidema y la presencia de ascitis pueden producir falsos positivos. La determinación del nivel plasmático de D-xilosa, una hora después de la ingesta de la dosis, presenta una sensibilidad y especificidad superiores a la recogida de orina de 5 horas. La xilosemia debe determinarse a la hora de la sobrecarga oral, aunque en personas de edad el pico máximo de absorción se retrasa de 30 a 60 minutos más; sin embargo, la medida a la hora es la determinación más útil. El valor plasmático normal es superior a 20 mg/dl. Los valores bajos de

ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

Tabla 18.1. Enfermedades que pueden presentar la prueba de la D-xilosa positiva

D-xilosa se presentan con frecuencia en los pacientes con malabsorción mucosa y en algunos con maladigestión intraluminal producida por sobrecrecimiento bacteriano intestinal (algunas bacterias entéricas metabolizan la D-xilosa), mientras que la absorción de la D-xilosa es normal en pacientes con maladigestión intraluminal producida por trastornos hepatobiliares o insuficiencia pancreática. La Tabla 18.1 indica las principales enfermedades que pueden cursar con una prueba de la D-xilosa positiva. También es normal en pacientes con obstrucción linfática. Al comprobar los resultados de la prueba de la D-xilosa con la biopsia yeyunal se han detectado resultados falsos positivos en el 20 por 100 de los sujetos sanos y de un 10-25 por 100 de resultados falsos negativos en pacientes con alteraciones histológicas del yeyuno. Cuando se realiza simultáneamente la determinación de la xilosuria (recogida en orina de 5 horas), con la xilosemia (tras una hora) aumenta el rendimiento diagnóstico de la prueba, obteniéndose una sensibilidad del 91 por 100 y una especificidad del 98 por 100 en el diagnóstico de lesiones del intestino delgado proximal. PRUEBA DE ABSORCIÓN DE VITAMINA B12 Su objetivo fundamental es conocer la integridad del íleon terminal, pero dado que la absorción de esta vitamina es un proceso complejo, el análisis de sus distintos pasos permite obtener una información útil sobre otras patologías que también presenten alterada su absorción. La prueba de absorción de vitamina B12 o prueba de Schilling consiste en administrar por vía oral 1 µg de cianocobalamina-57Co tras haber saturado los depósitos de vitamina Bl2 con una dosis de 1.000 µg de cobalamina no marcada ad-

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ministrada por vía parenteral. Posteriormente se determina su eliminación urinaria en orina de 24 horas, y se considera que existe malabsorción si se cuantifica menos del 8 por 100 de la dosis de cianocobalamina marcada previamente administrada. Esta malabsorción puede ser debida a patología ileal, ya que en esta zona se absorbe la vitamina, deficiencia de factor intrínseco gástrico que es fundamental para la absorción de la cobalamina, sobrecrecimiento bacteriano, ya que las bacterias consumen la vitamina o la insuficiencia pancreática, ya que las proteasas pancreáticas actúan liberando la vitamina Bl2 de proteínas de la saliva, jugos gástricos e intestinales, para que pueda unirse al factor intrínseco. Para determinar con exactitud la etiología de la malabsorción de vitamina Bl2 se debe repetir la prueba administrando conjuntamente el factor intrínseco, enzimas pancreáticas y antibióticos, y comprobando a continuación en qué situación se normaliza. PRUEBAS DE FUNCIÓN PANCREÁTICA La liberación inadecuada de lipasa, amilasa, proteasas y bicarbonato de origen pancreático hacia el intestino delgado puede producir una maladigestión intraluminal. Hay que sospechar una etiología pancreática en los pacientes con antecedentes de alcoholismo, pancreatitis crónica, cáncer pancreático o fibrosis quística. En la insuficiencia pancreática se produce una alteración de la absorción de las grasas (esteatorrea), alteración de la digestión proteica (proteinorrea), pero no se afecta la absorción de los hidratos de carbono. La Tabla 18.2 indica las principales pruebas

Tabla 18.2. Pruebas de función pancreática exocrina

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 18.2. Representación gráfica de la prueba del ácido Nbenzoil-L-tirosil-paraaminobenzoico (BT-PABA).

de función pancreática. Las pruebas invasivas son útiles para establecer la presencia de una insuficiencia pancreática exocrina severa, pero se realizan con muy poca frecuencia por su carácter invasivo, ya que requieren la intubación intestinal, y por ello son complicadas y lentas. Las pruebas no invasivas son muy útiles en el estudio de la insuficiencia exocrina pancreática moderada o grave, ya que son de fácil realización, no

son agresivas, y se puede realizar en régimen ambulatorio del paciente.

PRUEBA DEL ÁCIDO N-BENZOIL-L-TIROSIL-PARAAMINOBENZOICO Esta prueba se basa en el desdoblamiento por la acción exclusiva de la quimiotripsina pancreática

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ANÁLISIS DE LAS MATERIAS FECALES HUMANAS

del péptido sintético ácido N-benzoil-L-tirosil-paraaminobenzoico (BT-PABA), liberándose el ácido paraaminobenzoico (PABA), que tras absorberse se conjuga en el hígado y finalmente es excretado por vía renal (Figura 18.2). La determinación de los niveles de PABA en plasma o en orina permiten evaluar indirectamente la función pancreática. Los estudios realizados para determinar su eficacia diagnóstica ofrecen una sensibilidad del 80 por 100 comparado con el test de la secretina-colecistocinina y del 100 por 100 con el test de Lundh. Esta prueba presenta como principales inconvenientes la existencia de falsos positivos en otras enfermedades no pancreáticas donde estén afectadas la función hepática, intestinal y/o renal, como las hepatopatías crónicas, síndromes de malabsorción, estenosis pilórica y la insuficiencia renal.

DETERMINACIÓN

DE

QUIMIOTRIPSINA

FECAL La cuantificación de quimotripsina en las heces es otra prueba de función pancreática de carácter no invasivo, que se encuentra clásicamente disminuida en las pancreatitis crónicas, y su determinación puede detectar hasta el 85 por 100 de los casos avanzados de pancreatitis crónica, pero tan sólo el 50 por 100 de las formas leves. La técnica consiste en someter al enfermo a una dieta con sobrecarga de 100 g de proteínas durante 5 días, y recoger las heces a partir del tercer día. Esta técnica ha sido muy utilizada en los niños con sospecha de fibrosis quística, en los que la intubación duodenal era dificultosa o impracticable.

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HORMONAS TIROIDEAS

La glándula tiroides es un órgano situado en la región anterior del cuello. Consta de dos lóbulos simétricos adosados a los lados de la tráquea y la faringe, unidos entre sí por una estructura llamada istmo localizada sobre la tráquea. Desde el punto de vista microscópico la glándula está formada por vesículas llamadas folículos tiroideos, de tamaño variable, revestidos de células epiteliares cilíndricas llamadas tireocitos y llenos de la sustancia coloide. Este coloide es básicamente una glicoproteína yodada, la tiroglobulina. Además de los tireocitos, existen otro tipo de células llamadas células C o parafoliculares que secretan la hormona calcitonina, que interviene en la regulación del metabolismo fosfocálcico. BIOSÍNTESIS DE HORMONAS TIROIDEAS

Los folículos tiroideos sintetizan dos tipos de hormonas: La tiroxina o tetrayodotironina (T4) y la triyodotironina (T3), aunque esta última también se forma a nivel periférico a expensas de la tiroxina. Las hormonas tiroideas son aminoácidos yodados, y constituyen las únicas moléculas yodadas del organismo, siendo esta yodación fundamental para su actividad fisiológica. El yodo constituye un elemento imprescindible para el tiroides, ya que es necesario para la biosíntesis de las hormonas tiroideas secretadas por la glándula. La fuente de yodo del organismo depende únicamente de la dieta. La cantidad mínima para asegurar una correcta función tiroidea consiste en una ingesta de 100 ng diario de yodo. Una inges-

ta inferior, como sucede en muchas zonas, puede producir el bocio simple. En una dieta normal se suelen ingerir unos 500 ng de yodo. El yodo procedente de la dieta es absorbido en el intestino delgado proximal tanto en forma orgánica como inorgánica. La liberación del yoduro tras la hidrólisis enzimática se completa en el hígado y en el riñón. La eliminación del yodo se efectúa principalmente por vía renal. Así si la ingesta diaria de yodo es de 500 ng, 400 ng se eliminan por la orina y 20 ng se vierten a las heces por vía biliar. Para la biosíntesis de la hormonas tiroideas es necesaria: 1. La captación del yoduro de la sangre mediante la bomba de yoduro del tireocito. 2. Formación del yodo molecular por medio de las peroxidasas. 3. Yodación de los restos de tirosina de la tiroglobulina previamente formada en la célula tiroidea para elaborar la monoyodotirosina (MIT) y diyodotirosina (DIT). 4. Acoplamiento de las yodotirosinas para formar triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). 5. Captación de las gotitas del coloide por parte del tireocito por pinocitosis, y tras la rotura de los enlaces tiroglobulina-hormonas tiroideas, liberación de estas últimas a la sangre (Fig. 19.1). A nivel periférico, fundamentalmente en el hígado se produce la desyodación de la tiroxina, que produce cerca del 70 por 100 de la T3 circulante, que es la hormona tiroidea más activa sobre los tejidos diana. Este mecanismo periférico de desyodación no enzimática permite explicar 243

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Figura 19.1. Regulación

hormonal de la función tiroidea. La función tiroidea normal está regulada por la TSH a través del eje hipotálamo-hipófisis-tiroides. La TRH hipotalámica estimula las células hipofisarias tirotropas para liberar TSH, la cual, a su vez, estimula la secreción de T4 y T3 a partir de la glándula tiroidea. Existe un mecanismo de retroinhibición a nivel hipofisario.

situaciones de disfunción tiroidea (hiper o hipotiroidismo) con una función de síntesis y secreción normal por parte de la glándula tiroides. REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS

La glándula tiroidea forma parte del sistema endocrino hipotálamo-adenohipofisario-depen-

diente, y por tanto su regulación está controlada por el eje hipotálamo-hipofisario por un sistema feed-back negativo (Fig. 19.1). La función y síntesis de hormonas tiroideas está sometida al control de la hormona estimulante del tiroides (TSH) sintetizada en las células tireotropas de la hipófisis anterior, que a su vez es estimulada por la hormona liberadora de tirotropina TRH hipotalámica. La TSH es una glicoproteína (PM=28.000) formada por dos cadenas

HORMONAS TIROIDEAS

distintas α y β. La cadena a carece de actividad biológica, mientras que la cadena β es la que confiere a la TSH su actividad y especificidad biológica. Su producción presenta un ritmo circadiano con un máximo hacia la 1 o las 2 h de la mañana y un mínimo hacia las 12 h. La TRH producida en el hipotálamo estimula a las células tirotropas hipofisarias para liberar TSH. A su vez la TSH estimula la secreción de T4 y T3 a partir de la glándula tiroidea. La síntesis y secreción de TSH están reguladas por la concentración intracelular de hormona tiroidea, de forma que existe un mecanismo de retroinhibición a nivel de la hipófisis. Cuando la concentración de T4 en el interior de las células tirotropas es elevada, se genera in situ un incremento de T3 a partir de la T4 intracelular de forma que se bloquea la secreción de TSH. Probablemente, la concentración intracelular elevada de T 3 actúa sobre el gen regulador de la TSH y disminuye la síntesis de esta hormona, inhibiéndose de esta forma la respuesta de las células tirotropas frente a la TRH hipotalámicat TRANSPORTE DE LAS HORMONAS TIROIDEAS En la sangre, la mayor parte de las hormonas tiroideas se encuentran unidas a proteínas transportadoras de distinta especificidad. La TGB (globulina fijadora de tiroxina) es una glicoproteína sintetizada por el hígado, con una movilidad electroforética entre al y al. La TBG fija un 60 por 100 de la T4. La TBPA es la prealbúmina fijadora de tiroxina, de síntesis hepática que fija el 30 por 100 de la T4. La albúmina es una proteína transportadora no específica que fija el 10 por 100 restante de la T4. Queda un 0,03 por 100 de T4 no fijada que se llama T4 libre, que es la fracción biológicamente activa. La T3 presenta una menor afinidad por las proteínas transportadoras. Se une principalmente a la TBG. Las hormonas plasmáticas libres se encuentran en equilibrio con las hormonas unidas a las proteínas transportadoras. La fracción libre de las hormonas tiroideas son las biológicamente activas, por lo que clínicamente es muy útil conocer sus niveles plasmáticos. Cuando se produce un incremento plasmático brusco y mantenido de las proteínas transportadoras, la concentración de la fracción libre disminuye. La disminución de la

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fracción libre estimula la secreción de TSH, que a su vez aumenta la producción de hormonas tiroideas, con lo que se restaura el equilibrio perdido, manteniéndose los niveles normales de hormonas tiroideas libres séricas. Este control de la fracción libre explica el porqué durante el embarazo se mantiene el estado eutiroideo a pesar del aumento de la síntesis hepática de la TBG por acción de los estrógenos. FUNCIONES DE LAS HORMONAS TIROIDEAS Las hormonas tiroideas ejercen sobre nuestro organismo múltiples funciones, relacionadas con la actividad metabólica global. Las hormonas tiroideas controlan el crecimiento y la maduración de los tejidos, regulan el consumo total de energía y el recambio de sustancias esenciales como vitaminas. La fracción libre penetra en las células del organismo, comportándose a nivel intracelular como inductores enzimáticos. Las hormonas tiroideas intervienen en la regulación del metabolismo glucídico, proteico, lipídico, hidromineral y sobre el consumo de oxígeno. Unos de sus efectos, el más importante, es su capacidad de aumentar el consumo de oxígeno y la producción de calor (termorregulación). La medida del consumo de oxígeno del organismo en reposo y en ayunas permite calcular el llamado metabolismo basal. Se suele emplear la medición de la cantidad de oxígeno inhalado y de CO, exhalado. En condiciones fisiológicas, las hormonas tiroideas favorecen la síntesis proteica necesaria para el desarrollo y el crecimiento fisiológico, y estimulan la síntesis de glucógeno. En estados de hipertiroidismo, producen un balance nitrogenado negativo con pérdida de masa muscular, y aumentan la glucogenólisis hepática y la neoglucogénesis. Las hormonas tiroideas presentan una potente acción lipolítica, estimulando la oxidación de los ácidos grasos y disminuyendo la concentración plasmática de colesterol. También ejercen otras acciones a nivel mitocondrial, sobre el metabolismo oxidativo, y a nivel de la membrana plasmática, condicionando su permeabilidad a sustratos e iones. Las hormonas tiroideas desempeñan un papel fundamental en el desarrollo y maduración del

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 19.1. Pruebas diagnóstica de la función tiroidea Determinación de la T4 total Determinación de la capacidad de fijación de la tiroxina (TBK) Determinación de la TBG Determinación de la tiroxina libre Determinación de la T3 total Determinación de la T3 libre Determinación de la T3 inversa Test de la TRH-TSH Determinación de anticuerpos frente a antígenos tiroideos — Anticuerpos frente al receptor de la TSH — Anticuerpos antitiroglobulina — Anticuerpos antimicrosomales (antiperoxidasa) — Anticuerpos anti-T4 y anti-T3

sistema nervioso. Los lactantes hipotiroideos presentan una mielinización neuronal y desarrollo de las sinapsis defectuoso. EXPLORACIÓN ANALÍTICA DE LA FUNCIÓN TIROIDEA Las alteraciones de la función tiroidea constituyen la patología endocrina más frecuente después de la diabetes mellitus; como consecuencia, las pruebas bioquímicas orientadas a su diagnóstico representan un considerable porcentaje de las peticiones que recibe cualquier laboratorio hormonal. El interés de las determinaciones tiroideas radica en cuatro puntos básicos: estudio de la función tiroidea junto con signos o síntomas clínicos; confirmación de eutiroidismo, hiper o hipotiroidismo; diagnóstico o confirmación de enfermedad subclínica, y control del tratamiento hormonal en su caso. En la Tabla 19.1 se exponen las principales pruebas de diagnóstico de las enfermedades tiroideas. El gran número de pruebas de función tiroidea disponible obliga a su racionalización. Por ello se han establecido protocolos consensuados entre clínicos y bioquímicos a fin de seleccionar aquellas determinaciones que presentan una mayor rentabilidad clínica. A pesar de ello sigue siendo un hábito muy extendido entre los clínicos la petición simultánea de los tres

parámetros clásicos de la función tiroidea, T4 total, T3 y TSH, rutinariamente, tanto para fines diagnósticos como en el control de la terapia con 1-tiroxina o fármacos antitiroideos. Actualmente se acepta la determinación de TSH y T4 libre como las mejores pruebas para detectar alteraciones de la función tiroidea. Los niveles de T4 libre ofrecen una idea bastante aproximada de la cantidad de T4 sérica, no unidas a proteínas, biológicamente activa, que interacciona con los diferentes tejidos periféricos. Por otro lado, la determinación de TSH sérica es un buen indicador del nivel de actividad biológica de la secreción de la hipófisis. La razón por la que estas dos pruebas son casi definitivas en el diagnóstico de las enfermedades tiroideas radica en que ambas, en conjunto, exploran los dos puntos claves del eje hipotálamo-hipofisario-tiroideo, es decir una medida de la producción de tiroxina (determinación de T4 libre) por parte de la glándula y la acción biológica de las hormonas tiroideas (determinación de TSH). En la Figura 19.2 se esquematiza la estrategia diagnóstica en el hiper e hipotiroidismo utilizando la medición de TSH y T4 libre. La medición de T3 presenta una escasa rentabilidad diagnóstica y por ello su determinación debe reservarse exclusivamente al diagnóstico de hipertiroidismo ante una TSH previa suprimida. Determinación de la T4 libre Para la estimación de la fracción libre de la T4 se pueden usar diversos métodos: la diálisis de equilibrio es difícil técnicamente, larga de ejecución y, por tanto, no es útil como método de rutina clínica. Las determinaciones del índice T4 libre y del ratio T4 total/TBG son ampliamente usadas. Estos métodos indirectos tienen la desventaja de que se necesitan dos ensayos realizados en paralelo. Actualmente, existen diversos radioinmunoensayos directos para la medición de la T4 libre. Muchos de ellos utilizan compuestos T4-análogo marcado. Debido a los enlaces que se producen entre estas sustancias T4-análogas a la albúmina, se pueden obtener falsas medidas de la fracción libre de T4 en aquellos sueros que contienen concentraciones anormales de albúmina. Últimamente ha aparecido enzimoinmunoensayo tipo ELISA para la determinación directa de T4 libre, en el cual un conjugado de tiroxina con pe-

HORMONAS TIROIDEAS

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Figura 19.2. Algoritmo que esquematiza la estrategia diagnóstica de las alteraciones de la función tiroidea. El screening comienza con la determinación de la TSH ultrasensible.

roxidasa del rábano picante es usado como compuesto T4-análogo marcado. Este tipo de conjugado no interacciona con las proteínas plasmáticas como la albúmina, TBPA y TBG.

Determinación de TSH sérica

Con la introducción de métodos inmunométricos, inmunorradiométricos, inmunofluorimétri-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 19.2. Falsos positivos que se pueden obtener cuando la obtención de TSH sérica 5 mUI/1 es interpretado como hipotiroidismo

valores inferiores a 0,1 mUI/1 es interpretado como sinónimo de hipertiroidismo. En la Tabla 19.3 se indican los falsos positivos y falsos negativos que aparecen cuando un valor de TSH superior a 5 mUI/1 es interpretado como hipotiroidismo. Test de TRH A pesar de sus limitaciones a la hora de interpretar los resultados de la medición de la TSH sérica antes y después de la administración de TRH, clásicamente ha sido considerada como la prueba más sensible para conocer el funcionamiento del tiroides. Esta alta sensibilidad se debe al hecho de que este test no requiere valores absolutos sino que se basa en la diferencia de los valores de la TSH antes y después de la estimulación. A pesar de que el resultado del test se encuentra sometido a posibles influencias de carácter extratiroideo, el test ha dado excelentes resultados de cara a la evaluación de los trastornos del funcionamiento del tiroides. Su principal utilidad clínica radica en el diagnóstico del origen de la lesión tiroidea (hipotalámico o hipofisaria). El test de estimulación con TRH permite apreciar la importancia de las reservas hipofisarias de TSH disponible. Después de la inyección intravenosa de 400-500 µg de TRH, la concentración sérica de TSH se incrementa rápidamente al doble o al triple, alcanzando su valor máximo aproximadamente a los 20 minutos, y retornando gradualmente al nivel basal en las siguientes 2-3 horas. Se deben extraer muestras de sangre para la determinación de TSH en el momento cero

HORMONAS TIROIDEAS

Tabla 19.4. Indicaciones del test de la TRH. • Comprobación de un estado eutiroideo • Detección de hiper o hipotiroidismos latentes o preclínicos • Confirmación del hipertiroidismo • Diagnóstico diferencial de un adenoma autónomo productor de TSH • Diagnóstico diferencial de hipotiroidismo primario, secundario y terciario • Control terapéutico del hipotiroidismo primario • Monitorización del tratamiento de supresión en el bocio eutiroideo • Control de la terapia con hormonas tiroideas en el carcinoma medular de tiroides

(antes de la inyección), y posteriormente a los 15, 30 y 45 minutos tras la inyección de TRH. En personas con una función tiroidea normal, la TSH aumenta en al menos 5 mUI/1. La inyección de TRH es seguida de extracciones cada 30 minutos durante dos horas. La Tabla 19.4 enumera las principales indicaciones para la realización del test. La respuesta está suprimida en el hipertiroidismo e hipotiroidismo secundario (de origen hipofisario). En el hipotiroidismo primario la respuesta es explosiva con ∆ TSH > 20 mUI/1. La respuesta se encuentra retardada en el hipotiroidismo terciario (de origen hipotalámico). No siempre un valor patológico del test indica un diagnóstico, sino que este valor debe valorarse dentro de un contexto clínico junto con otros parámetros tiroideos para de esta forma realizar un diagnóstico seguro del funcionalismo del tiroides.

Determinación de autoanticuerpos El estudio de autoanticuerpos tiene interés para el diagnóstico de las enfermedades tiroideas de origen inmunológico (enfermedad de Graves, mixedema primario, tiroiditis de Hashimoto, hipotiroidismo idiopático y bocio simple esporádico). Todas ellas están producidas por una reacción autoinmune inapropiada contra antígenos tiroideos. Principalmente, se encuentran anticuerpos anti-peroxidasa (TPOAb) anteriormente denominados anti-microsomales, anti-tiroglobulina (TgAb), y antirreceptor de TSH (TRAb), diferenciándose distintos tipos para cada uno de

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ellos. La determinación de estos autoanticuerpos permite la identificación de enfermedad tiroidea subclínica, control de farmacoterapia con anticuerpos (en el caso de la enfermedad de Graves). El diagnóstico, control y seguimiento de pacientes con enfermedades tiroideas autoinmunes debe realizarse con test que cuantifiquen en el suero los anticuerpos contra los antígenos tiroideos patogénicamente significativos (Tabla 19.1). Por otro lado, la cuantificación mediante su titulación nos informa sobre el grado de extensión de la afección de la glándula. La peroxidasa tiroidea (TPO) es el antígeno mayoritario de los denominados anticuerpos antimicrosomales (TPOAb). Las determinaciones de los TPOAb presenta un gran valor en el diagnóstico, ya que actúan como marcadores de la tiroiditis autoinmune (enfermedad de Hashimoto) y del riesgo de desarrollar un hipotiroidismo. Estos anticuerpos se determinan por métodos de inmunofluorescencia y por hemaglutinación.

Los anticuerpos antitiroglobulina (TgAb)

están dirigidos contra la forma parcialmente yodada de la tiroglobulina. Se ha demostrado in vitro que la unión de los anticuerpos a la tiroglobulina inhibe sólo parcialmente su yodación, no impidiéndose prácticamente la formación de mono-yodo-tirosín (MIT), pero sí la posterior yodación para formar di-yodotirosina (DIT) y tiroxina. Se detectan en pacientes afectos de tiroiditis autoinmune, y así la detección de estos anticuerpos ayuda a confirmar el diagnóstico. En algunos casos se pueden encontrar anticuerpos antitiroglobulina sin presencia de anticuerpos antimicrosomales. Ocasionalmente es posible que pacientes con tiroiditis autoinmune no presenten ningún tipo de autoanticuerpo. En estos casos, el diagnóstico de la enfermedad se establece por biopsia de glándula con aguja fina. En la enfermedad de Graves se caracteriza por la aparición de autoanticuerpos frente al receptor de la TSH (TRAb). Son anticuerpos de la clase IgG y constituyen una población heterogénea, algunos de ellos son estimuladores y otros son inhibidores de la síntesis y liberación de las hormonas tiroideas. Utilizando tejido tiroideo humano se ha podido detectar la presencia de inmunoglobulinas estimulantes del tiroides o TSI en casi todos los pacientes con hipertiroidismo de Graves. La prevalencia de TSI en personas con la enfermedad de Graves varía en relación con el

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 19.5. Principales aplicaciones clínicas de la determinación de anticuerpos antitiroideos

Tabla 19.6. Métodos de determinación de anticuerpos antitiroideos

método y la sensibilidad del sistema de ensayo biológico utilizado, pero en la mayoría de los laboratorios clínicos se pueden detectar en más del 80 por 100 de los pacientes. Los anticuerpos inhibidores, o bloqueadores, que se han observado en algunos pacientes con la enfermedad de Graves también se puede encontrar en hasta el 25 por 100 de pacientes adultos con hipotiroidismo primario. Los métodos generales para la determinación de TRAb no distinguen entre los que son estimuladores o inhibidores, aunque el tipo a que pertenecen puede deducirse indirectamente de los valores obtenidos en la determinación de T4 libre y de TSH, y del contexto clínico. En la mayoría de los pacientes con la enfermedad de Graves, y en algunos con tiroiditis de Hashimoto, también presentan un tercer tipo de anticuerpo frente al receptor de la TSH (TSHAb) que puede inducir bocio pero no aumenta la liberación de hormonas tiroideas.

Los pacientes con tiroiditis de Hashimoto también presentan títulos elevados de autoanticuerpos circulantes dirigidos contra la tiroglobulina y contra su enzima yodadora, la peroxidasa. Algunos pacientes con enfermedades autoinmunes del tiroides desarrollan anticuerpos circulantes contra la T3 y T4. La Tabla 19.5 resume la utilidad clínica de las determinaciones de los anticuerpos antitiroideos. La Tabla 19.6 enumera los métodos de determinación de los anticuerpos antitiroideos. Los distintos métodos no son equivalentes entre sí, por lo que los resultados obtenidos deben interpretarse de manera apropiada al método empleado. Los TPOAb y los TgAb suelen medirse conjuntamente para el diagnóstico de la tiroiditis de Hashimoto, en la cual se detectan TPOAb en el 99 por 100 de los casos frente a sólo el 36 por 100 de positividades del TgAb. Sin embargo, de determinación de TgAb es más útil para el seguimiento y control de la enfermedad.

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TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (de abuso y terapéuticas)

RESUMEN En los últimos tiempos, el laboratorio ha evolucionado de forma muy sofisticada y práctica para poder detectar niveles del orden de nanogramos ( 10 −9 ) en metabolitos de drogas de abuso, así como terapéuticas. En este capítulo se pretende recoger de forma somera las técnicas más habituales de detección analítica de estos metabolitos. Las técnicas más importantes son: 1. El enzimoinmunoensayo (EIA), que es un método de determinación de antígenos, anticuerpos o haptenos, utilizando la capacidad biocatalizadora de una enzima que enlazada covalentemente a algunos de ellos, nos permite analizar cuantitativamente una determinada sustancia. Se clasifican en homogéneos y heterogéneos. En los homogéneos o EMIT, la reacción enzimática se desarrolla sin necesidad de separación de la forma libre de la enzima de la ligada. Se produce una competencia entre el antígeno marcado y el antígeno por su unión con el anticuerpo, repartiéndose éste entre ambos según las concentraciones respectivas de antígenos. Los métodos heteogéneos consisten en el hecho de que es necesaria la separación. Dentro de éstos, tenemos los competitivos y no competitivos, y dentro de los no competitivos, el método de sandwich y el método inmunoenzimático. 2. Métodos cromatográficos. Se basan en la separación de los distintos componentes de la muestra según su peso molecular (cromatografía de exclusión en gel), según los grupos ionizados

(cromatografía de intercambio iónico) utilizando resinas iónicas, según el estado físico de las sustancias a separar tenemos cromatografía de gases (GLC), cromatografía líquida de alta presión o resolución (HPLC) a las que se les puede asociar un espectrómetro de masas. Las cromatografías se pueden realizar en distintos soportes (el que más se utiliza es en columna). La cromatografía de gases, unida a la espectrometría de masas (EG-EM), es la técnica de confirmación actualmente más satisfactoria y de mayor validez legal. 3. Método de Elisa. También se basa en la reacción específica antígeno-anticuerpo para determinación de sustancias utilizando enzimas como sustancias marcadoras (fosfatasa alcalina, lisozima, malato deshidrogenasa, etc.). Se pueden detectar antígenos (fármacos, hormonas) y anticuerpos (inmunoglobulinas). El test de Elisa se aplica en bioquímica, virología, bacteriología, micología, parasitología, higiene alimentaria y toxicología. 4. Inmunoensayo de polarización fluorescente (FPIA). Comercializado por la casa Abbott, se basa en que las sustancias orgánicas a determinar pueden absorber y emitir luz polarizada dependiendo de su orientación espacial. La polarización de la fluorescencia depende de dos factores (del tiempo de vida de la fluorescencia y del tiempo de relajación rotacional de las moléculas). El FPIA se aplica para cuantificar agentes antineoplásicos (metotrexato), hormonas y para la monitorización de fármacos (antiepilépticos, teofilina, cardiotónicos, aminoglucósicos, etc.), así como en drogas de abuso (cannábicos, opiáceos, cocaína...), con buenos resultados. 251

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Las técnicas FPIA tienen aplicación en inmunoensayos de unión competitiva (CBI), en los que el antígeno o hapteno compite con una molécula (trazador) por el anticuerpo. Se introduce un analizador que funciona mediante excitaciones secuenciales de la mezcla de reacción de un inmunoensayo. FARMACOCINÉTICA DE DROGAS DE ABUSO DEPRESORAS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

El Laboratorio de Toxicología realiza técnicas que son fundamentalmente: análisis de sustancias, posibles drogas aprehendidas, así como control analítico toxicológico de muestras biológicas (sangre, orina, esputos, heces y en general líquidos orgánicos). Por otra parte, y dentro del contexto que tiene encomendado, le compete realizar los informes que sobre las muestras forenses se practiquen por la justicia, tanto en drogas de abuso como tóxicos y venenos. Hospitalariamente se realiza también monitorización de medicamentos: gentamicina, tobramicina, kanamicina, netilmicina, cloranfenicol, digoxina, disopiramida, lidocaína, procainamida, propranolol, quinidina, amitriptilina, desipramina, imipramina, nortriptilina, carbamacepina, etosuximida, fenobarbital, fenitoína, primidona, valproico, paracetamol, ácido acetilsalicílico, metotrexato, teofilina, cafeína, dibekacina, estreptomicina, cortisol, estriol, alcohol etílico, etc., así como en otras determinaciones químicas de interés actualmente. El alcohol etílico es seguido y monitorizado cuantitativamente en todos los casos de ingreso en el área de urgencias por accidente. Las drogas de abuso monitorizadas son: opiáceos (especificando cada uno de ellos y cuantificándolos), anfetaminas, barbitúricos, metadona, cocaína, benzodiacepinas, propoxifeno, fenilciclidina, cannabinoicos, etc. El grave problema que supone el consumo de drogas entre amplios sectores de la juventud española, en un momento en el que la sociedad empieza a ser consciente del peligro que supone a nivel de comunidad, delincuencia, absentismo laboral, agresividad, desprecio por los valores sociales, autolesiones, adicción física y psíquica...;

su extensión hace sumamente importante abordar su solución poseyendo datos reales basados en analíticas comprobables empíricamente, sobre la incidencia del consumo de cada una de las drogas en un sector tan numeroso e importante como es el de los jóvenes. El laboratorio utiliza datos objetivos correspondientes a las incidencias de drogas de abuso en la población, ya que pueden darse casos de falsos positivos o falsos negativos en el análisis diario. En accidentes fatales con víctimas se hace un estudio de todas las drogas de abuso y alcohol. El trabajo es positivo y va dirigido hacia los problemas de drogas de abuso en nuestra sociedad. Fundamentalmente se analizan las muestras de orina. Todas estas muestras se envían al laboratorio y, si su recogida no es posible en el mismo, son refrigeradas y supervisadas por el responsable del área. Cuando hay un resultado positivo, una muestra duplicada se debe conservar en el laboratorio para confirmación posterior, adecuadamente precintada. Se realizarán métodos alternativos: cromatografía en capa fina, cromatografía líquida de alta presión o cromatografía gaseosa, asociada a espectrometría de masas tras el estudio inicial por técnicas Emit y Abbott FPIA. La disposición de drogas en el organismo es gobernada por los procesos de absorción, distribución y eliminación, metabolismo y excreción. Estos procesos controlan el tiempo de acción de una droga. Más importante, en el presente contexto, es el hecho de que estos procesos determinan la concentración de drogas y sus metabolitos en la orina. Un conocimiento de la influencia de estos factores en la disponibilidad de drogas de abuso es esencial cuando se designan test de orina de apropiada sensibilidad y selectividad. Los datos de farmacocinética son particularmente importantes para el toxicólogo, que es el profesional adecuado para la interpretación de los resultados y para discernir si son necesarias técnicas alternativas, el número y la calidad de las mismas. Aparte de Syva y de Abbott, existen otras casas comerciales que comercializan los análisis presuntivos de drogas. Citaremos el Triage de Merck, el Toxi-lab comercializado por Dipesa

TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (DE ABUSO Y TERAPÉUTICAS)

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Figura 20.1. Procesos que sufren las drogas en el organismo

(que nos permite apreciar la existencia de cortantes en drogas, así como de otros metabolitos en la orina) o el Ontrak, y el On-Line de Roche. Principios básicos La farmacocinética estudia la investigación de la disposición, metabolismo y excreción de las drogas en el organismo. No sólo interesa al analista la detección de los metabolitos de las drogas de abuso o terapéuticas en los distintos líquidos biológicos y tejidos, sino la correcta interpretación de los resultados obtenidos.

En la Figura 20.1 se da un resumen mediante un diagrama de los procesos que sufren las drogas en el organismo. Cuatro principales procesos se llevan a cabo: absorción, distribución, metabolismo y excreción. Absorción La droga de abuso ingresa en el organismo mediante una determinada vía de administración; la dosis se dispersa rápidamente en la circulación general, cuando son inyectadas por vía intravenosa. No hay barrera de absorción y la dosis total se distribuye en la circulación sisté-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

mica. Una alternativa cada día más común es el esnifado nasal, una práctica popular entre los heroinómanos y cocainómanos. La droga debe penetrar en las membranas lipoideas de los cilios del tracto nasal, al objeto de ingresar en la circulación general. La absorción es más lenta por otras vías como la inyección subcutánea, administración sublingual, administración rectal y oral. Cuando las drogas son ingeridas por la boca, un número de factores importantes reducen la proporción de la droga absorbida dentro de la sangre. Influyen en la liberación su formulación particular, su estabilidad química en las condiciones acidas del estómago o las condiciones alcalinas del intestino. Las bacterias existentes en el tracto gastrointestinal o las enzimas de la mucosa permiten el metabolismo de algunas drogas en la absorción. La presencia de alimentos retarda la rapidez de absorción de muchas drogas; la motilidad gastrointestinal y el flujo sanguíneo también inhiben este proceso. La droga es transportada por la vena hepática portal al hígado, donde la sustancia puede ser metabolizada antes de su llegada a la circulación general. Por ejemplo, más del 80 por 100 de una dosis oral de morfina es metabolizada durante su primer paso a través del hígado. La vía de entrada al organismo es crucialmente importante, influye de manera prioritaria sobre la absorción dentro de la circulación general y consecuentemente en el mantenimiento de la respuesta clínica. La Tabla 20.1 resume las diferentes vías de penetración y la extensión de la absorción por varias rutas. Actualmente, y por miedo a las enfermedades como el SIDA, hepatitis, etc., que pueden aparecer como consecuencia de compartir jeringuillas, se utiliza cada vez más la vía inhalatoria. Así, la heroína es inhalada calentándola en papel de aluminio, en la denominada «caza del dragón». El denominado «cañón antiaéreo» es otra forma inhalatoria, así denominada por colocar la heroína en el extremo del cigarrillo y hay que apuntar hacia arriba para evitar que caiga la droga. El «Speed Ball» o «Pelota Rápida» es la mezcla de heroína con cocaína. La cocaína en forma de clorhidrato se descompone fumada, así pues se inhala, pero en for-

Tabla 20.1. Absorción de drogas por varias vías

ma de base libre se volatiliza a temperaturas más bajas, por lo que puede ser fumada en pipa de agua, o el «Crack» (mezcla de cocaína con bicarbonato sódico), que se estudiará posteriormente. El problema actual de los disolventes orgánicos inhalables presentes en pinturas, pegamentos, etc., es otro de los retos más actuales que tiene planteada la toxicología analítica. Distribución Una vez en la circulación sistémica, la droga es distribuida a través de los tejidos y órganos del cuerpo. Drogas como el THC y LSD son depositadas rápidamente dentro de los tejidos lipídicos. El tetrahidrocannabinol (THC) puede volver a permanecer en los tejidos durante un largo período; así, los metabolitos del THC son detectados en la orina durante 1 -2 semanas después de una dosis única. La rapidez con que las drogas son captadas por los tejidos es también proporcional a la solubilidad lipídica. Metabolismo El hígado es el principal lugar del metabolismo de las drogas. Generalmente, el objetivo es producir derivados polares (solubles en agua), los cuales son más rápidamente excretados por los órganos. Dos tipos de procesos metabólicos han sido identificados y son designados como fase I y fase II. Las reacciones de la fase I involucran principalmente oxidación por hidroxilación, X y O-desalquilación o formación de sulfóxidos. La conjugación con ácido glucurónico es la reac-

TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (DE ABUSO Y TERAPÉUTICAS)

ción más importante de la fase II, a través de acetilación, mediación y conjugación con aminoácidos como la glicina y con sulfato. La capacidad individual de metabolizar las drogas disminuye con la edad; puede verse incrementada por el tabaco y la bebida, o por tomar drogas como el fenobarbital, que induce enzimas microsomales. Genéticamente, el estado de nutrición también influye en esta función.

Excreción Las drogas y sus metabolitos son predominantemente excretadas por el riñón. Vías menos importantes son la leche, saliva y glándulas sebáceas. La secreción de la bilis también elimina metabolitos altamente solubles en agua, como el glucurónido de morfina. Una porción es eliminada en las heces y el resto es reabsorbido por el tracto gastrointestinal. Los procesos de circulación enterohepática prolongan el período durante el cual estos metabolitos son excretados por la orina. La eliminación renal de drogas y sus metabolitos procede por filtración en los glomérulos y por mecanismos de transporte tubular. La filtración glomerular es un proceso pasivo y sólo la fracción de droga o metabolito no unido a proteínas del plasma es redistribuida. Las moléculas liposolubles son reabsorbidas a través de los túbulos renales y vuelven a la circulación general. La concentración final de una sustancia en la orina depende de la fracción que es reabsorbida durante su paso a través del túbulo renal. Para drogas que son ácidos o bases fuertes, el proceso de excreción es controlado por el pKa de la droga, pH del fluido biológico y pH urinario. Drogas de este tipo son parcialmente ionizadas en la orina (pH entre 4,5-8) y sólo la forma no ionizada (soluble en lípidos) es reabsorbida a través del túbulo. Un incremento en el pH urinario disminuye la ionización de bases fuertes como las anfetaminas, cocaína, opiáceos y reduce su aclaramiento urinario significativamente. El pH del fluido de los túbulos puede ser importante en la determinación de la fracción de droga reabsorbida, las cuales son acidas o bases fuertes. El pH controla la degradación de formas que se ionizan en la solución y es matemáticamente expresado por la ecuación de Henderson-Hasselbach.

pKa - pH = log

pKa - pH = log

(formas ionizadas) (formas no ionizadas)

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para ácidos

(formas no ionizadas) -para bases (formas ionizadas)

FARMACOCINÉTICA DE DROGAS ESPECÍFICAS Heroína (diacetil morfina, diamorfina) La heroína administrada por inyección intravenosa sufre la acción de las esterasas de la sangre, las cuales rompen la heroína a monoacetilmorfina, por lo que la vida media es de 3 minutos. La monoacetilmorfina es deacetilada a morfina por las enzimas del hígado y ésta es conjugada con el ácido glucurónico. Adictos que se administran dosis de 150-200 mg de heroína alcanzan concentraciones en plasma de morfina de 0,300 mg/1. Dosis únicas de 10 mg dadas a voluntarios alcanzan en plasma concentraciones de morfina del orden de 0,03-0,05 mg/1. Muy poca cantidad de heroína inalterada aparece en la orina; la mayoría de la dosis es excretada como morfina libre (5 por 100) y glucurónido de morfina (4 por 100). Una pequeña cantidad de monoacetilmorfina es a veces detectada. La heroína puede contener acetilcodeína como una impureza, la cual proporciona pequeñas concentraciones de codeína en la orina.

Codeína (morfina metoxilada) La codeína es un opiáceo menos potente que la heroína o la morfina. La administración intravenosa es virtualmente desconocida. La codeína es bien absorbida por el tracto gastrointestinal y un 50 por 100 de una dosis alcanza la circulación sistémica. El hígado transforma la codeína en morfina por O-desmetilación y en norcodeína por N-desmetilación. El 95 por 100 de una dosis es eliminada en la orina en 48 horas, en la forma de estos tres componentes y sus respectivos conjugados. El modelo de excreción en la orina durante un día es el siguiente: codeína (1021 por 100), conjugados de codeína (32-46 por 100), conjugado de norcodeína (10-21 por 100);

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

conjugados de morfina (5-13 por 100). También fueron detectadas trazas de morfina libre y norcodeína. Concentraciones de codeína totales en orina predominan durante las primeras horas de excreción, donde en un periodo de 20-40 horas, la morfina y sus conjugados son la mayoría de los constituyentes metabólicos. Otros metabolitos identificados en la orina son normofina, hidrocodona, norhidrocodona y 6-hidrocodol. A veces se encuentran casos de positivos a opiáceos, que en su inmensa mayoría son debidos a la codeína tomada como tratamiento medicamentoso. Por tanto es muy importante dilucidar cromatográficamente (fundamentalmente HPLC y GLC) la calidad y cantidad de metabolitos opiáceos. En la Figura 20.2 se puede apreciar el metabolismo de la heroína, morfina y codeína.

biodisponibilidad del 20-30 por 100. Se distribuye ampliamente por el organismo y no se acumula en tejidos. Su vía metabólica principal es la conjugación con ácido glucurónico para formar morfina-3 y 6-glucurónidos. Otras vías metabólicas son la N-demetilación, la conjugación con sulfatos y la N-oxidación. Después de la administración parenteral, cerca del 90 por 100 de la dosis se excreta en orina en las primeras 24 horas. Después de una dosis oral, el 60 por 100 de la dosis se excreta en orina del día. No es frecuente encontrarla libre, va asociada a la codeína (por lo que por la cantidad libre de ésta, podemos deducir si es un tratamiento medicamentoso o una toxicomanía codeínica) o bien va asociada a la 6-monoacetilmorfina en los casos de drogodependencias por heroína.

Metadona

Barbitúricos

La metadona es el sustituto de la morfina más popular y se prescribe a todos los adictos a la heroína, en largas dosis orales (unos 180 mg diarios). La droga puede administrarse en forma de comprimidos, en supositorios y en solución para inyección parenteral. La metadona es rápidamente absorbida después de una ingestión oral y es metabolizada primero por N-desmetilación. Los metabolitos desmetilados son inestables y se ciclan espontáneamente para dar 2-etildeno 5 dimetil-3, 3-difenilpirrolidina (EDDP) y 2-etil-5metil-3,3-difenilpirrolina (EMDP). Estos productos no tienen actividad farmacológica. Pacientes con dosis mantenidas excretan entre un 20 y un 60 por 100 de una dosis oral en la orina, al cabo de 24 horas, en forma de droga inalterada (30 por 100), EDDP (40 por 100) y EMDP (10 por 100). Un 25 por 100 del material excretado es conjugado. La excreción de metadona inalterada es pHdependiente, siendo eliminada más cantidad en orina acidificada. Otra vía metabólica descrita es la hidroxilación a metanol seguida de N-demetilación a normetanol.

Los derivados de ácido barbitúrico han sido prescritos durante muchos años como sedantes e hipnóticos. Estas drogas reducen la ansiedad temporal a opiáceos. Generalmente se toman por vía oral en dosis de 50 a 250 mg. Actualmente, por su control exhaustivo en farmacias, son difíciles de encontrar, salvo en casos de índole suicida. Se clasifican en barbitúricos de larga duración de acción (como el fenobarbital) y de corta duración de acción (como el tiopental). Esto se debe a la duración de su actividad farmacológica. El fenobarbital es menos liposoluble que sus derivados de corta acción y consecuentemente se distribuye lentamente en los tejidos. El metabolismo de los barbitúricos es complejo: la hidroxilación de los sustituyentes alquílicos o arílicos de la posición 5, es la mejor ruta metabólica. Otras reacciones incluyen la N-dealquilación y la oxidación de grupos alquílicos para dar ácidos carboxílicos.

Morfina

Los derivados de benzodiacepinas se usan en todo el mundo como sedantes, ansiolíticos y anticonvulsionantes. Su potencia varía en función de las dosis y del tipo de benzodiacepina de que se trate. Estas dosis están en el rango de 1 mg a 200 mg.

Se absorbe rápidamente después de la administración subcutánea, endovenosa o intramuscular. Por vía oral, la absorción es variable. Tiene un importante efecto de primer paso, con una

Benzodiacepinas

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H3C

CODEINA Figura 20.2. Metabolismo de la heroína, morfina y codeína.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Fig. 20.3. Fórmulas químicas de los distintos principios activos de benzodiacepinas.

Las benzodiacepinas son extensamente metabolizadas por el hígado por N-desalquilación y procesos de hidroxilación y los metabolitos a menudo tienen propiedades farmacológicas. Los metabolitos hidroxilados de benzodiacepinas y aquellos con un grupo hidroxilo en posición C, son conjugados con el ácido glucurónico. La mayor parte de la dosis es eliminada en la orina. En la Figura 20.3 se puede observar el metabolismo de las benzodiacepinas.

Diacepán Se absorbe rápida y completamente después de la administración oral. Las principales vías metabólicas son: N-demetilación a nordiacepán (con actividad farmacológica); 3-hidroxilación

tanto de diacepán como de nordiacepán para formar temacepán y oxacepán, respectivamente, ambos con actividad farmacológica y conjugación con ácido glucurónico. En orina, diacepán y nordiacepán se encuentran en concentraciones muy bajas; el 33 por 100 de la dosis se excreta en forma de oxacepán conjugado con ácido glucurónico y el 20 por 100 en forma de conjugados de nordiacepán, 4-hidroxidiacepán y temacepán. Cerca del 10 por 100 de la dosis puede ser eliminado por heces. Actualmente se trabaja en la detección e identificación de metabolitos correspondientes a flunitracepán, usados como sustitutivos en el síndrome de abstinencia. El flunitracepán presenta buena absorción por vía oral con una biodisponibilidad del 80-90 por 100. Se metaboliza vía N-desmetilación, 3-hidroxilación y conjugación con ácido glucurónico y

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reducción del grupo nitro en posición 7 a amina, con subsiguiente acetilación.

FARMACOCINÉTICA DE DROGAS DE ABUSO DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Cannabis La Cannabis sativa contiene sustancias químicas psicoactivas llamadas cannabinoles. La delta9-tetrahidrocannabinol (THC) es la más potente. En algunas zonas el THC purificado se aplica con tabaco. La mayoría de los datos farmacocinéticos han sido sacados por trabajos experimentales con THC. Se suministró THC a voluntarios mediante cigarros que contenían un 2,5 por 100 de THC. Se midieron las concentraciones plasmáticas y se demostró como el THC es rápidamente absorbido, despareciendo rápidamente de la sangre y se introduce en los tejidos. El THC es extensamente metabolizado en el hígado, y el mayor producto de excreción urinaria es el 1l-nordelta-9-tetrahidrocannabinol-9ácido carboxílico, conjugado con el ácido glucurónico. Sobre el 20 por 100 de una dosis de THC aparece en la orina en forma de este metabolito en un periodo de 3 días; muy pequeña cantidad de THC inalterado es excretado. Los metabolitos son excretados en la orina durante 2-3 semanas después de una dosis única. Se absorbe lenta e irregularmente en el tracto gastrointestinal. Su biodisponibilidad después de la administración oral es del 6,20 por 100 y después, la intranasal es del 18 por 100. Es un compuesto de naturaleza lipofílica y se distribuye ampliamente por el organismo. La vía principal de excreción es la fecal. Aproximadamente el 65 por 100 de la dosis se elimina por heces en cinco días, principalmente como 1 l-hidroxi-delta-9THC y ácidos carboxílicos en forma conjugada. Las drogas que contienen más THC son la marihuana y el hashisch, conteniendo más cantidad el hashisch y su aceite.

Anfetaminas Las anfetaminas son drogas estimulantes que son generalmente administradas por vía oral. Son

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drogas liposolubles, que son rápidamente absorbidas por el intestino y pueden ser detectadas en orina después de 20 minutos. Una sola dosis de 10 mg de sulfato de anfetamina proporciona concentraciones en plasma a las dos horas de aproximadamente 0,04 mg/1. La vida media en plasma es de 11-13 horas bajo las condiciones del pH urinario. Una pequeña cantidad de metilanfetamina es demetilada a anfetamina y algunas se convierten en p-hidroximetilanfetamina. La anfetamina sufre una desaminación a fenilacetona y una oxidación a ácido benzoico. El producto final de excreción es el benzoilglucurónido (ácido hipúrico). Una pequeña cantidad es oxidada al norefedrina. Cuando el pH de la orina es el normal, sobre el 30 por 100, de la dosis es excretada en la orina como anfetamina inalterada. Si la orina se acidifica (pH = 5) se incrementa al 70 por 100. La alcalinización de la orina reduce la proporción de dosis excretada al 1 por 100. Similares cantidades de excreción han sido demostrados para la metilanfetamina. Son bases fuertes y se toman en dosis de 10 a 15 mg oralmente, aunque para la adicción la persona debe ingerir 2.000 mg cada día. También presenta buena absorción por vía rectal. Se distribuye rápidamente por el compartimento extravascular y, también, en hematíes. El ácido hipúrico aparece como consecuencia de la conjugación del ácido benzoico con la glicina. Vías metabólicas minoritarias son la hidroxilación en posición 4 del anillo aromático para formar p-hidroxianfetamina (metabolito activo); la hidroxilación de la posición beta, que es estereoselectiva para el isómero (+) de anfetamina, que da lugar a norefedrina, y N-oxidación para formar un derivado hidroxilamínico. No se ha observado eliminación por heces. Actualmente es muy utilizada la anfetamina como droga de diseño, ofertándose de este modo la «felicidad química». Son las denominadas también «drogas de síntesis» o «drogas de cocina», muchas de ellas subproductos de la industria farmacéutica. Así el «hielo» o clorhidrato de metanfetamina tiene aspecto de cristal roto, sal gema o azúcar candí; el «éxtasis» o «droga del amor» (MDMA) (3,4 metilenodioximetanfetamina), de analogía estructural con la mezcalina y que aparte de su le-

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

yenda como potente afrodisíaco, crea fuertes dependencias y que tras la fase de euforia inicial, produce una grave depleción en los neurotransmisores, ocasionando serios trastornos mentales. Lo que en un principio era el «polvo de amor» pasa a convertirse en el «elixir de odio», ya que el alucinado pasa de la fase de la euforia a la del aburrimiento y abatimiento. Le cuesta hablar, desvaría y, en definitiva, se hace pesado hasta tal punto que sus propios compañeros de juerga reaccionan contra él. Efectos parecidos tiene la MDA o «píldora del amor» (3,4-metilenodioxianfetamina), o el MDE (3,4-metilenodioxietilanfetamina) denominada «EVA», o al STP, así denominado, pues produce serenidad, tranquilidad y paz (4-metil-2,5-dimetoxianfetamina (DOM)). Drogas de diseño De lo dicho con parte de las anfetaminas como drogas de diseño se puede ampliar a un mayor número de productos químicos. Como se ha dicho, muchos de ellos son subproductos de la industria farmacéutica, abandonados al carecer de interés terapéutico o al poseer alto poder adictivo. Se sintetizan en «laboratorios-cocina», se pueden llevar a cualquier sitio y no están incluidos en las listas de prohibición. Se clasifican en cinco grandes grupos: A. B. C. D. E.

Los derivados del fentanilo y análogos. Derivados de la meperidina y análogos. Derivados de la anfetamina y análogos. Derivados de la fenilciclidina y análogos. Derivados del aminorex y análogos.

El fentanilo, conocido como «china white» o «heroína sintética», utilizado en anestesia de inducción, al ser el anestésico de acción más corta y rápida de los existentes. La petidina (meperidina) es un opiáceo de síntesis, ampliamente usado como sustituto de la morfina. El gran reto de la toxicología analítica actual está en conocer y detectar los numerosos metabolitos de estas drogas de síntesis química. Hay muchos comprimidos en el mercado callejero: nombres como «los pajaritos», «las gallinas blancas», «las verdes o ecológicas» (muy fuertes), «las azules o las anclas», «los dragones o dinosaurios rosas», las «estrellas», «taquitos rosas», «elefantitos», «cabeza de buey» o las «águi-

las», por citar algunas, son de las principales drogas de diseño que inundan «la ruta del bakalao». Así pues, hay una auténtica invasión de drogas de síntesis, de acciones y efectos desconocidos, que junto al arsenal terapéutico disponible, susceptible de abuso, conforman un campo amplio y complejo para la toxicología de laboratorio. Cocaína La cocaína es una droga estimulante, administrada tradicionalmente por esnifado o inyectada por vía intravenosa. Más recientemente, la preparación de base libre, inhalando el vapor de cocaína, cobra más adictos. La base libre pasa muy rápidamente a la circulación sistémica, alcanzando los tejidos en segundos. La cocaína se utiliza normalmente como anestésico tópico debido a su toxicidad sistémica cuando se administra por otras vías. Los drogadictos pueden administrársela por vía parenteral o nasal. Una nueva modalidad introducida recientemente es la autoadministración de cocaína en forma de base libre (crack), bien fumada o por inhalación nasal. Por vía oral se hidroliza, es químicamente inestable en soluciones acuosas de pH neutro, por lo que su toxicidad disminuye.

Disposición La cocaína deriva del pseudotropanol. En los líquidos acuosos se hidroliza a benzoilecgonina. Esta hidrólisis también se da en vivo en la sangre y no es mediada por enzimas. La colinesterasa de la sangre hidroliza la cocaína para dar metilecgonina (éster), y este compuesto, junto con la benzoilecgonina, es hidrolizado enzimáticamente a ecgonina. Dependiendo del pH urinario, un 1-9 por 100 de una dosis intravenosa de cocaína es excretado sobre las 24 horas. Los productos de mayor excreción son benzoilecgonina (35-54 por 100) y éster metilecgonina (32-49 por 100). La excreción urinaria de cocaína y sus metabolitos es rápida. Después de una aplicación intranasal de 1,5 mg/kg a voluntarios, niveles de cocaína urinarios de 0,7 a 24 mg/1 se dan durante las primeras 2 horas, pero después de 12 horas éstas caen a menos de 0,1 mg/1. Concentraciones

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de benzoilecgonina en la orina de 8-75 mg/1 se dan a 2-12 horas y van bajando poco a poco a 0,4 mg/1 después de 48-78 horas. Uso y efectos de la cocaína Aunque el origen de la masticación de la hoja de coca se localiza en regiones de la América tropical y en períodos preincaicos, no fueron los nativos de esta zona los inventores de las formas de uso que hoy día conocemos de la coca. HISTORIA. LOS verdaderos comienzos del cocainismo mediante aspiración se sitúan en Estados Unidos hacia 1902-1903. El salto a Europa se da en los años inmediatamente anteriores a la primera guerra mundial, cuando la industria alemana era la principal productora de cocaína. Anteriormente, el uso de la cocaína había sido terapéutica, utilizándose en los tratamientos de desintoxicación de morfinómanos, lo que llevó en no pocas ocasiones, por una errónea interpretación de la sintomatología, a toxicomanías mixtas morfina-cocaína. Hoy día, desterrado casi por completo el uso terapéutico de la cocaína, su utilización queda reducida, en su mayor parte, al campo de la toxicologia. FORMAS DE USO. — La hoja de coca era consumida por los nativos de las regiones productoras con el fin de retardar la sensación de fatiga y de hambre. El uso de hoja, a la que atribuían incluso propiedades divinas, era mediante masticación (chascar), y se ayudaban para ello de unos polvos obtenidos de caracoles machacados que producen el medio alcalino necesario para la liberación del principio activo: la benzoilecgonina. — El siguiente escalón nos lleva a la pasta base, basuko o sulfato de cocaína. Muy usada por los jóvenes de países sudamericanos, se obtiene por maceración de la hoja de coca con ácido sulfúrico, siendo su contenido en cocaína entre 40 y el 80 por 100. Esta pasta, una vez seca, se usa para rellenar la punta de cigarrillos de tabaco o de marihuana pura, con algo de basuko. La tolerancia es rápida y provoca una dependencia que lleva al consumidor a graves desajustes psicológicos y orgánicos.

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— El clorhidrato de cocaína se obtiene usando como base la pasta tratada con clorhídrico y utilizando para la extracción acetona y etanol. Es la cocaína habitual para tomar esnifada, aunque también se usa por vía intravenosa. No es fumable, pues se descompone con el calor. — Del tratamiento del clorhidrato mediante sustancias básicas, extrayéndose posteriormente con solventes volátiles, se obtiene la cocaína free-base, donde queda el principio activo como alcaloide en forma de base. Este tipo de cocaína no debe confundirse con el crack, ya que existen algunas interpretaciones erróneas. Se usa el freebase fumado en pipa de agua, produciendo un efecto de euforia que dura poco tiempo. — Rock es un término ambiguo, sinónimo de crack en la Costa Oeste de los Estados Unidos. Generalmente se trata de una variedad del clorhidrato de cocaína muy adulterado, que se presenta en forma de pastilla y se usa esnifado o inyectado. El crack Consideración aparte merece el crack, la más reciente de las formas de la cocaína. Se obtiene éste a partir de una solución acuosa del clorhidrato de cocaína por tratamiento con hidróxido amónico, con ligero calentamiento, sin que llegue a desprenderse gran cantidad de amoniaco, y posteriormente la adición de bicarbonato sódico, alcalinizando el medio, ya que ambas sustancias tienen carácter básico débil, y provocando la precipitación de la base alcaloídica. También se consigue el crack a partir del residuo de pasta base que queda tras la obtención del clorhidrato, tratándolo igualmente con amoniaco y bicarbonato a baja temperatura, al objeto de impedir la pirólisis de la sustancia. Una vez seco el producto, tiene aspecto de porcelana y triturado se asemeja a las escamas de jabón. Su temperatura de fusión es del orden de 90 DC, no destruyéndose por el calor en un rango bajo de temperaturas, vaporizándose a elevadas temperaturas. Por esta razón, de entre las varias formas de obtención pensamos que ésta es la más generalizada. La simple razón de la utilización de un residuo desechable supone, junto con la frecuencia

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 20.2

de consumo, la gran ventaja que para el traficante implica el crack por su bajo costo de elaboración. Se usa el crack fumado en forma de cigarrillos, para lo cual se pulveriza y se mezcla con tabaco, marihuana, polvo de ángel (PCP), fentamina, etc. También se había usado para consumo del crack la pipa de agua, pero, por lo engorroso del método, es ya poco frecuente. El crack era prácticamente desconocido, salvo casos aislados, antes de junio de 1983. Fue en este año cuando se detectó simultáneamente en tres zonas distintas de los Estados Unidos (Los Ángeles, San Francisco y Nueva York). Rápidamente se generalizó su consumo, hasta tal punto que en 1986, mientras las capturas de marihuana por parte de la policía disminuyeron en un 92 por 100 y las de heroína en un 88 por 100, las de cocaína aumentaron en un 41 por 100, de las cuales el 55 por 100 eran crack. También en España se ha observado un incremento considerable de las aprehensiones de cocaína en los últimos años, siendo nuestro país lugar de destino de la mayor parte de la coca procedente de Sudamérica, que posteriormente se distribuirá por Europa.

De las razones que han llevado a este vertiginoso aumento en el consumo de crack, tiene especial influencia la baratura de la dosis, así como la potencia y brevedad de su acción que, conjuntamente con la fuerte depleción que produce, lleva al usuario a un consumo muy frecuente, lo que supone una clara ventaja para el traficante. Tampoco podemos olvidar, como razones de verdadero peso en este momento, la fase de elaboración del producto, que sólo requiere unas instalaciones muy rudimentarias, llamadas cocinas, y el miedo al SIDA, lo que ha provocado que muchos yonkis abandonaran la heroína y se pasaran al crack, cuyo consumo fácil en forma de cigarrillo elimina los peligros de infección por vía parenteral. A todas estas formas de consumo de la cocaína hay que añadir las asociaciones o mezclas que realizan los consumidores. Productos como Space Basing, donde el crack se mezcla con polvo de ángel, o el Spped Ball (pelota rápida), asociación de cocaína y heroína para administración intravenosa, son dos de las más frecuentes y peligrosas (Tabla 20.2).

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Tabla 20.3.

Pautas de consumo y efectos La Universidad de Yale, en recientes investigaciones, ha dado a conocer un nuevo patrón de la cocaína denominado finge cocaína. La pauta de consumo cursa en un ciclo que va de tres a diez días, donde en un primer período, con duración de 6 a 36 horas, el individuo consume la droga, llegando en algunos casos a los 10 g diarios. A este primer período le sigue una segunda etapa, de uno a dos días, en la que el cocainómano sufre los trastornos psicofarmacológicos asociados al consumo de la sustancia xenobiótica y da paso a unos días de no consumo. Pasado este periodo se presenta el crawing o intenso deseo de consumir, y así se vuelve a iniciar el ciclo (Tabla 20.3). Al introducirse la droga en el organismo ocasiona unos efectos generales, característicos de la cocaína, que son euforia, excitación, ansiedad, insomnio y sensación de aumento de fuerza muscular. Estos efectos van acompañados por un aumento de la locuacidad y una disminución de la fatiga y el hambre. La duración de estos efectos, que naturalmente está en función de la dosis, suele ser de unas cuatro horas, cayendo posteriormente el individuo en una profunda depresión. A mayores dosis se producen vómitos, fiebre, hipertensión, salivación, alergias cutáneas y delirios paranoicos. Dosis excesivas, que se pueden cifrar en 1 g por vía oral o en medio gramo por vía intravenosa, producen inmediatamente convulsiones que finalizan con la disminución de las funciones respiratorias y cardíacas, pudiendo sobrevenir la muerte por síncope. Especial importancia pueden revestir las alucinaciones antes mencionadas. Éstas pueden ser

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táctiles, así como auditivas o visuales. En las alucinaciones táctiles, conocidas como síndrome de Magnam, los individuos creen que su piel es recorrida por pequeños gusanos, o bien se ven plagados por pequeños piojos o asaltados por miles de pulgas. Se han descrito casos en los que las personas con cocainismo se desollaron, se acuchillaron o se abrieron la piel para poder atrapar los insectos que les asaltaban. El cocainómano crónico presenta un cuadro psíquico caracterizado por una marcada excitación cerebral, que se traduce en insomnio, irritabilidad y debilitamiento de la inteligencia, con ideas fijas y reflejos exagerados. Se produce en el toxicómano una desconfianza enfermiza hacia los que le rodean, siendo víctima de manías persecutorias. Físicamente, el cocainómano es reconocido por su rápida pérdida de peso y acentuada debilidad, debido a la anorexia (ausencia de sensación de hambre) que provoca la droga, el enrojecimiento de la nariz, así como la erupción cutánea de la región adyacente, síntomas característicos del consumo por inhalación de algunos de los derivados de la cocaína (Tabla 20.4). Tratamiento No existen diferencias en cuanto al tratamiento entre la cocaína y el crack, ya que se trata del mismo principio activo, y sólo, como dice Miguel Ángel de Ramón, son cuantitativas estas diferencias, pero de tal intensidad que conducen a un cambio cualitativo que convierte el crack en otra droga en virtud de sus propiedades fármacodinámicas. Esnifada la cocaína, se alcanzan los efectos máximos en un tiempo de 15 a 20 minutos, mientras que fumado el crack, el alcaloide llega vaporizado, y el efecto máximo se produce en 8 segundos. La intensidad del efecto está en función del gradiente de concentración o, dicho de otra forma, de la velocidad de incremento de la concentración de la droga en los receptores específicos. En estudios con animales, se observa que no bastan niveles altos de droga, ya que llegan a adquirir una determinada tolerancia. El efecto gratificante está ligado al rápido incremento de la concentración plasmática en un tiempo mínimo,

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Tabla 20.4. (***) Efectos de la cocaína.

lo que implica una velocidad de aceptación considerable por parte del sistema nervioso central del animal estudiado, seguido de una depleción muy considerable. La intoxicación aguda se trata con un lavado gástrico con solución de carbón activo al 20 por 100, seguido de un purgante salino. También pueden usarse una solución de taninos o té cargado e incluso solución de lugol débil. Cuando la intoxicación se ha producido por inhalación, se procede a un lavado de la mucosa nasal con solución de taninos diluida o bien con té cargado. Puede también usarse gluconato de calcio al 10 por 100 por vía intravenosa, administrando 10 ó 20 mililitros. Para la excitación que se presenta se usan barbitúricos ultrarrápidos. En cuanto a la rehabilitación, no existe un acuerdo general entre las preferencias por los tratamientos residenciales o ambulatorios. Los partidarios de los tratamientos ambulatorios arguyen que éstos ayudan al individuo a elaborar estrategias contra la cocaína en su vida real, aunque reconocen que el tratamiento hospitalario o residencial es necesario en algunos casos. Del otro lado, las opciones que dan preferencia a los dispositivos residenciales argumentan

que de esta manera se asegura mejor la abstinencia inmediata, hecho éste nada desdeñable en el caso del crack, dados los insufribles síntomas que persisten en la abstinencia. Para el tratamiento de las complicaciones psiquiátricas agudas se han usado distintos fármacos: en agitaciones disfóricas se emplea el diacepán, si es transitoria, y el propranolol, si es permanente, así como la clorpromacina. En los síntomas psicóticos se usan neurolépticos y en las crisis depresivas agudas, con intento de suicidio, antidepresivos tricíclicos. También se intenta facilitar la abstinencia de la cocaína y para ello se han usado antidepresivos tricíclicos, pues hipersensibilizan los receptores adrenérgicos, así como el carbonato de litio, ya que, al parecer, antagonizan múltiples efectos estimulantes de la cocaína administrada de forma no intravenosa. Como novedad en el tratamiento del cocainismo, se están usando antagonistas dopaminérgicos, siendo los más frecuentes la bromocriptina y la amantarina. Se justifica su utilización, según las observaciones del doctor Charles Dackis, por las altas tasas de prolactina que presentan los cocainómanos. Como la secreción de la prolactina está regulada por la dopamina, sus altos niveles supondrían una baja tasa de ésta.

TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (DE ABUSO Y TERAPÉUTICAS)

Tabla 20.5. Tratamientos farmacológicos

La bromocriptina y la amantarina actúan sobre los receptores dopaminérgicos, desbloqueándolos y permitiendo su reutilización (Tabla 20.5). Los efectos subjetivos de la cocaína son clínicamente casi indistinguibles de los de las anfetaminas. Liberan los neurotransmisores cerebrales en la hendidura sináptica (norepinefrina, dopamina, serotonina y acetil-colina), inhibiendo la recaptación de los mismos y demorando de esta forma la inactivación de la epinefrina y nor-epinefrina, aumentando la concentración de catecolaminas, con lo que refuerza la conducta de manera considerable, produciendo una intensa euforia, que incapacita para disfrutar de los placeres moderados de la vida, pues los centros de recompensa, sometidos a excesiva estimulación, son reacios a los estímulos normales.

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LAS DROGAS EN EL DEPORTE

Tradicionalmente se han utilizado drogas con fines diversos; como la hoja de coca contra la fatiga, el hambre y el «mal de altura»; la ayahuasca, utilizada por los indios amazónicos para llegar a estados de psicosis agresiva; los opiáceos como potentes analgésicos; o la cerveza y los diferentes alcoholes, como depresores del sistema nervioso central; o la inyección de la sangre de mono, en los pueblos zulúes para provocar estados de shock en las batallas; la famosa opoterapia, de influencia egipcia, que utilizaba pezuñas de ciervo para aumentar la potencia de los corredores; o ya en la cultura griega los «aliptos» (masajistas), al servicio de los «gimnasiarcas» (preparadores físicos) utilizaban las «nepentes», poderoso analgésico, o el «rhypos» (hecho a base de secreción sudorosa del atleta, y utilizado como cosmético y fortificante). Pero dejando la historia al margen, uno de los aspectos más interesantes del laboratorio actual es la detección del consumo de sustancias diversas para aumentar el rendimiento deportivo. Es el famoso doping. Conocer que cuando la cafeína, por citar alguno de los múltiples ejemplos, se encuentre en orina en tasas superiores a 12 mcg/ml, se considera dopaje, o bien si la relación testosterona/epitestosterona sea superior a 9,5 ng/ml en hombres o 0,7 ng/ml en mujeres, pueda ser debido a un interés de doping. De esta forma, se aprecia lo interesantes y prácticos que pueden ser en el laboratorio de análisis clínicos todos estos proyectos, que escapan al cometido de este libro, pero quedan apuntados como campos de investigación y desarrollo del mismo.

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Apéndice I MONITORIZACIÓN DE DROGAS TERAPÉUTICAS

El espectro terapéutico de un fármaco se define por el límite superior, por encima del cual es probable que aparezcan efectos adversos, y por un límite inferior por debajo del cual dicho medicamento no es eficaz. Si los niveles farmacológicos están por encima del espectro terapéutico se producirán intoxicaciones, si por debajo no habrá respuesta satisfactoria. Hay principios activos como la digoxina y la digitoxina en los cuales el rango terapéutico es muy bajo (existe una pequeña diferencia entre los niveles tóxicos y las concentraciones eficaces), por lo que la monitorización de las mismas se hace cada día más necesaria. En estos casos, junto a aquella otra en la que los signos de toxicidad son difíciles de identificar clínicamente, la existencia de factores fisiológicos que pueden afectar a la farmacocinética del principio activo, la presencia de enfermedades interrecurrentes que alteren esta farmacocinética o una sospecha de mala utilización o interacción del medicamento, son factores que aconsejan la monitorización hospitalaria o ambulatoria. Para protocolizar una adecuada sistemática deben conocerse y tenerse en cuenta la relación entre el momento de la administración de una dosis y el de la toma de la muestra para el laboratorio. Deben determinarse los metabolitos activos más importantes, quedando de forma bien clara los objetivos terapéuticos a cubrir considerando eventuales modificaciones en la relación entre la

concentración sérica del fármaco y su lugar de acción. Para ello, se deben utilizar métodos analíticos específicos, sencillos, precisos y que se puedan llevar a cabo en un intervalo de tiempo apropiado (son recomendables los enzimoinmunológicos: EMIT, FPIA o RIA), que determinan cantidad de fármacos activos o sus metabolitos más importantes. No deben aparecer tolerancias en los órganos diana del receptor, ya que la concentración de principio activo en suero es proporcional a su concentración en los loci receptores, al tiempo que debe existir una correlación razonablemente buena entre la concentración sérica y sus efectos terapéuticos bien definidos. No obstante, deben tomarse las precauciones adecuadas a la hora de interpretar los niveles del fármaco. En la Tabla A-l se recogen los límites terapéuticos admitidos en la literatura internacional para adultos y para niños. Al ser absorbido el medicamento, es necesario que exista un equilibrio entre los comportamientos hísticos y séricos. Con la administración requerida de un fármaco, sus concentraciones séricas aumentan gradualmente, produciéndose a veces un equilibrio entre la de administración y la de eliminación (estado estable), que recoge la Figura A-l. Cuando el intervalo de dosificación de un fármaco es igual a su vida media, se requerirán de 4 a 7 dosis para alcanzar el 95 por 100 de la concentración en estado estable.

TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (DE ABUSO Y TERAPÉUTICAS)

Tabla A-l. Drogas terapéuticas.

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ASPECTOS BÁSICOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA

Así pues, la vida media de un fármaco debe ser lo suficientemente larga para que diferencias pequeñas en el tiempo de la obtención de la muestra tengan únicamente pequeño efecto sobre la interpretación de los resultados. La administración oral repetida de un mismo principio activo produce efectos acumulativos en suero. Hay, pues, que evitar la toxicidad acumulativa, conociendo factores de farmacocinética, biodisponibilidad y, en suma, determinando los niveles plasmáticos cada cierto tiempo. En muchos casos, los niveles salivales del fármaco son proporcionales de forma directa a los niveles séricos, como es el caso de la fenitoína. Por otro lado, en el proceso LADME (liberación, absorción, distribución, metabolismo y excreción) de las sustancias terapéuticas, hay que considerar fisocoquímicamente el tipo de cinética de eliminación (de orden cero, como es la fenitoína), que se elimina de forma constante y no en base proporcional a la cantidad de fármaco remanente, con lo que comporta para los efectos tóxicos e indeseables o bien por cinética de orden uno, en las que la eliminación es más lenta en niños que en adultos, así como en los ancianos, al disminuir la actividad enzimática degradativa y la densidad de los receptores hísticos. En el paciente de edad avanzada, la albúmina sérica y la masa corporal total tienden a disminuir. Factores como la dieta, la nutrición, el medio ambiente, el hábito de fumar y la ingestión de be-

bidas alcohólicas afectan a la farmacocinética del medicamento. Aparte de todo el complejo entramado expuesto, existen diferencias genéticas en cuanto a la respuesta a los distintos medicamentos; así, la capacidad de acetilación en el hígado por el sistema de la n-acetiltransferasa, se hereda como un factor autosómico recesivo. Así, la procainamida es metabolizada por la n-acetiltransferasa (NAPA), presentando los individuos acetiladores rápidas concentraciones séricas superiores a los acetiladores lentos. Ni que decir tiene que la existencia de enfermedades, o la administración simultánea de otros medicamentos diferentes del que vamos a monitorizar, influye de manera extraordinaria en el bosquejo del complicado cuadro que tratamos de dibujar. Así, reducciones patológicas de albúmina sérica, originan reducciones en la fijación del medicamento. La inflamación también afecta a la fijación como consecuencia de los incrementos de la al-glucoproteína acida. Los antiácidos reducen la absorción gastrointestinal de digoxina, mientras que la quinidina, aumenta la eliminación renal de la misma. En el laboratorio se monitorizan principalmente los glucósidos cardiotónicos (digoxina y digitoxina), que se pueden realizar, aparte de por métodos inmunológicos, por cromatografía líquida (HPLC) y gaseosa (GLC). La intoxicación digitálica comporta un aumento de la intensidad de la insuficiencia cardíaca congestiva, así como alteraciones del ritmo

TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANALÍTICA DE DROGAS (DE ABUSO Y TERAPÉUTICAS)

cardíaco. Al fijarse en grado elevado a los tejidos, no se puede eliminar fácilmente por diálisis. Los fármacos antiarrítmicos más frecuentemente monitorizados son la disopiramida, que reduce la incidencia de arritmias ventriculares y en menor grado las auriculares. Dentro de sus efectos secundarios están relacionados con las propiedades anticolinérgicas, que producen, a veces, uropatías obstructivas e ictericias colestásicas. Niveles terapéuticos 2-5 µg/1. La lidocaína, utilizada en la prevención de arritmias ventriculares en pacientes con infarto agudo de miocardio y suele administrarse por vía parenteral. Los niveles terapéuticos están comprendidos entre los 1,2 y 5,5 µg/ml. Su monitorización resulta útil en pacientes con shock, en infusiones superiores a veinticuatro horas o en casos aparentes o probables de toxicidad. La procainamida es un agente antiarrítmico utilizado en el tratamiento de arritmias auriculares y ventriculares, pudiendo presentar como efectos secundarios tras su administración náuseas, vómitos, depresión, hipotensión y fibrilación ventricular. Esta droga terapéutica puede determinarse, aparte de los métodos descritos anteriormente, también fluorimétricamente. Hay que tener en cuenta que ciertos pacientes sometidos a tratamiento prolongado con procainamida desarrollan un síndrome tipo lupus eritematoso sistémico, que se asocia con la presencia de anticuerpos antinucleares. Por otro lado, la administración simultánea de cimetidina parece prolongar el tiempo medio de la eliminación de este fármaco al reducir el aclaramiento renal. El propranolol, que es un bloqueador P-adrenérgico, utilizado en casos de arritmias cardíacas, angina de pecho e hipertensión, puede producir como efectos secundarios: broncoespasmos, bradicardia e hipoglucemia. Si se suprime de manera brusca, puede ocasionar angina grave e incluso infarto de miocardio. Al objeto de evitar estos efectos, se han de mantener los niveles terapéuticos mediante infusión intravenosa en pacientes postoperatorios incapaces de tomar medicación por vía oral. La quinidina se utiliza en el tratamiento de las arritmias cardíacas supraventriculares y ventriculares. Los efectos secundarios más frecuentes son

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de tipo gastrointestinal y a dosis tóxicas cursa con arritmias cardíacas, cefaleas y sordera. Hay que tener en cuenta el sinergismo con otros medicamentos, así como la interacción en cuanto a parámetros farmacocinéticos. Así el fenobarbital y la fenitoína administrada junto a la quinidina, ocasionan un acortamiento del período de eliminación de ésta, incremento que está mucho más acentuado con la digoxina y quinidina. Con relación a los medicamentos anticonvulsionantes o anticomiciales, su monitorización por el laboratorio es cada día más frecuente. El ácido valproico es uno de los más utilizados en las convulsiones tónico-clónicas y en crisis epilépticas de ausencia. Efectos secundarios son fatiga, trombocitopenia, pancreatitis, insuficiencia hepática, llegando en intoxicaciones severas al coma y a la muerte. Dado que el valproico inhibe el metabolismo del fenobarbital y de la primidona, por consiguiente, debe disminuirse la dosis de estos medicamentos cuando se administran de manera concomitante con el valproico. En cambio, el valproico incrementa los niveles de etosuximida hasta un 50 por 100 y desplaza a la fenitoína de su sitio de fijación a las proteínas plasmáticas, factores a tener en cuenta en su administración. Con relación a la fenitoína, utilizada principalmente en el gran mal, es mal absorbida por los recién nacidos y si su administración es por vía intravenosa, hay que vigilar muy de cerca al paciente a causa de los posibles efectos cardiovasculares adversos. Los niveles terapéuticos, como vienen indicados en el cuadro, están comprendidos entre 10-20 mcg/ml. La isoniacida inhibe la degradación de la fenitoína y también hacen aumentar los niveles plasmáticos de la misma, el dicumarol y el cloranfenicol, mientras que la carbamacepina disminuye la concentración sérica de este fármaco. La carbamacepina se utiliza en el gran mal, neuralgia del trigémino y en convulsiones psicomotoras. Su absorción gastrointestinal es muy lenta, por lo que a veces ocasiona efectos tardíos. Con relación a los barbitúricos, su fármacocinética ha sido expuesta con anterioridad; el más utilizado como anticonvulsionante es el fenobarbital, el más usado, sobre todo en los niños,

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habida cuenta de los efectos adversos de la fenitoína. Su principal efecto secundario es la producción de somnolencia e irritabilidad; hay que vigilar en su administración la posibilidad de producir inconsciencia. La primidona es utilizada como anticomicial, ya que es metabolizada a fenobarbital mediante oxidación y a feniletilmalonamida, ambos de acción anticonvulsionante. La etosuximida es el medicamento de elección en las crisis de ausencia (epilepsia de pequeño mal), tiene poca fijación proteica, y como efectos secundarios presenta molestias gástricas, anorexia, fatiga, cefalea y somnolencia. Como analgésicos se monitorizan el acetaminofeno o paracetamol, que tiene como efecto secundario la hepatoxicidad. Los salicilatos son analgésicos no aditivos, que también tienen notables efectos antipiréticos y antiinflamatorios. Monitorizados ampliamente son la teofilina, broncodilatador eficaz, usada en el tratamiento del asma y de la apnea recurrente en lactantes prematuros. Su vida media es de tres horas y media, aproximadamente, en niños y de cuatro horas y media a diez horas en adultos sanos. Los métodos de determinación comprenden la espectrofotometría ultravioleta, el inmunoensayo enzimático homogéneo, el fluoroinmunoensayo homogéneo, la polarización fluorescente y la cromatografía de gases, entre otras. Como efectos secundarios presenta anorexia, náuseas, vómitos y molestias abdominales. La toxicidad grave se manifiesta como arritmias cardiacas, paro respiratorio, paro cardíaco y convulsiones. Los antidepresivos tricíclicos se emplean en el tratamiento de una amplia gama de afecciones que incluyen la depresión endógena. Dentro de los antidepresivos, el «prozac» o «fluoxetina» es uno de los más revolucionarios, de suerte que ha venido a considerarse como la «píldora de la felicidad». Los efectos secundarios más frecuentemente originados por los antidepresivos tricíclicos son los atribuibles a los efectos anticolinérgicos (sequedad de boca, retención urinaria). La toxicidad aguda por sobredosis puede dar lugar al coma, arritmias cardiacas y convulsiones.

Se pueden determinar por cromatografía de gases y radioinmunoensayo. Tienen una vida media muy variable, pudiendo llegar a cinco o seis días. Las benzodiacepinas se utilizan fundamentalmente para el tratamiento de la ansiedad; sin embargo, otras indicaciones comprenden el tratamiento del status epiléptico, la supresión de alcohol y la inducción de la anestesia para procedimientos quirúrgicos menores. Los más utilizados son el diacepán (valium) y el clordiacepóxido. La vida media de estos fármacos puede llegar a cuarenta horas. La cromatografía de gases es el método principal de determinación. En situaciones de sobredosis aparece letargía, estupor o coma como efectos adversos. A dosis terapéuticas dan lugar a escasos síntomas. El metotrexato es utilizado en el tratamiento de los sarcomas osteogénicos, leucemias de la infancia y muchos otros tumores altamente malignos. Produce neurotoxicidad como efecto secundario más frecuente. Los métodos de medición incluyen radioinmunoensayo, radioensayo y cromatografía líquida de alta eficacia. Las sustancias volátiles incluyen los alcoholes y el etilenglicol. Dentro de los alcoholes destaca el etanol, el metanol y el isopropanol. El etanol tiene un efecto general sobre el SNC como depresivo y anestésico. El efecto inicial es la pérdida de la inhibición, seguida por la pérdida de la capacidad de juicio y alteración de la personalidad, dificultades de la memoria y pérdida de coordinación. La ingestión adicional conduce a desorientación que pasa luego a estupor, seguido por coma y muerte. El sistema de degradación hepática localizada en los microsomas es un punto focal para la interacción del etanol y otros fármacos como clordiacepóxido, diacepam, meprobamato, fenitoína, guanetidina e isoniacida. Estos fármacos, cuando son metabolizados por este sistema en presencia de alcohol, presentan mayores vidas medias, y sus efectos se prolongan. Las interacciones con este sistema enzimático son responsables de la mayor mortalidad que comporta la ingestión combinada de alcohol y barbitúricos. Para la determinación del etanol, se utiliza la oxidación química con dicromato potásico, la

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oxidación enzimática con alcohol-deshidrogenasa y la cromatografía de gases. El metanol se utiliza en varios procesos industriales y como adulterante del alcohol etílico para desnaturalizarlo. Los efectos tóxicos son náuseas, vómitos, dolor de cabeza, obnubilación de la visión hasta ceguera, estupor, coma, convulsiones y paro respiratorio. Un tratamiento útil es la hemodiálisis. El isopropanol se usa como desinfectante al 30 por 100. Si se ingiere puede provocar síntomas similares a los de la ingestión de etanol. Los métodos de cromatografía de gases son precisos y específicos para su determinación. El etilenglicol es otra sustancia volátil que se utiliza como disolvente para colorantes, agentes farmacéuticos y detergentes, y como refrigerante industrial (anticongelante). Puede producir envenenamiento a ciertas dosis, siendo el síntoma más precoz el estado de ebriedad. Se trata por hemodiálisis. Se utilizan métodos colorimétrícos, fluorimétricos y cromatográficos para su determinación. En general se puede afirmar que la monitorización analítica de las concentraciones de fármacos debe seguir siendo de concentraciones totales en la mayor parte de los casos. La determinación de concentraciones libres de fármacos se limitan a muy pocos de ellos y en situaciones clínicas muy concretas, y lógicamente están condicionadas al conocimiento del grado de unión fármaco-proteína, correlación concentración libre/eficacia clínica, o cuando se disponga de intervalos terapéuticos bien definidos. Los metales pesados pueden producir graves intoxicaciones, ya sea por ingestión o por inhalación. Por lo general, se determinan mediante absorción atómica, aunque también existen métodos característicos para cada metal. — Arsénico: sus derivados se utilizan como insecticidas, herbicidas y raticidas. La toxicidad del arsénico se debe a la inhibición de los sistemas enzimáticos del sulfidrilo del organismo. Los síntomas que aparecen en intoxicaciones son gastrointestinales (dolor gástrico, vómitos y

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diarrea), pudiendo llegar a convulsiones y muerte en intoxicaciones graves. Se detecta por métodos espectrofotométricos y de absorción atómica, considerándose como tóxicos los niveles en sangre u orina superiores a

50 ng/1.

— Hierro: es consumido en forma de comprimidos de variable cantidad de hierro. Se considera tóxica una dosis de 150 µg/kg de peso corporal. Los efectos tóxicos se manifiestan por irritación gastrointestinal y dolor abdominal, acompañado de vómitos y diarrea sanguinolenta. Se puede llegar hasta la muerte. — Plomo: se puede producir intoxicación por inhalación de gases de automóviles, de humos derivados de la combustión de baterías de almacenamiento, por ingestión de alimentos contaminados por ciertos tipos de vajillas fabricadas a base de plomo y por ciertos tipos de pinturas. Los síntomas de la intoxicación saturnina comprenden malestar, anorexia, dolor abdominal, vómitos, irritabilidad y apatía. También tienen efectos sobre los sistema hematopoyéticos, renal y nervioso central. Se determina por absorción atómica y por determinación de niveles de protoporfirina eritrocítica, que es el método aconsejado, siendo los niveles tóxicos superiores a 300 µg/dl. — Mercurio: es muy utilizado en agricultura e industria. El mercurio metilo es el más tóxico y aparece centrado en la cadena de alimentación acuática. Los síntomas producidos por inhalación e ingestión son neumonitis y otros síntomas pulmonares, así como síntomas gastrointestinales, pudiendo sobrevenir la muerte. Se determina por absorción atómica y se consideran tóxicos niveles en sangre comprendidos entre 500 y 1.000 µg/l. De gran actualidad están los inhalantes y disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición, contenidos en pegamentos, colas y productos domésticos, ya que son utilizados por los niños y jóvenes para drogarse. Las técnicas de análisis generalmente son cromatográficas.

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ÍNDICE ANALÍTICO

1,25 dihidroxicolecalciferol, 141. 1,25-(OH)2D3, 142. 1 alfa-hidroxilasa, 141. 1-4-alfa-glucosidasa, 204. 17-beta-estradiol, progesterona, 190. 17-hidroxiprogesterona, 190. 1-alfa-hidroxilasa, 142. 1-antitripsina, 239. 25 hidroxicolecalciferol, 141. 25-(OH) D3, 142. 2-metoxi-4-(2-nitrovinil)-fenol, 38. 3,4 metilenodiosimetanfetamina, 261. 4-aminofenazona, 95. 5-nucleotidasa, 103, 109, 119. 6-fosfoglui:onato, 34. 6-hidrocodol, 258. Abetalipoproteinemia, 50. Abortos, 193. Absorbancia, 22, 24. Absorción, 225. Absorción de vitamina B12, prueba de, 2^1. Acantocitosis, 50. nigricans, 40. Acetaldehído, 95. Acetazolamida, 132. Acetilacetona, 95. Acetil-CoA, 30, 63, 74. Acetilcodeína, 257. Acido, acetilsalicílico, 254. ascórbico, 148. barbitúrico, 258. cítrico, 203.

etacrínico, 94. fiabaspidico, 117. fosfotúnstico, 95, 211. glucurónico, 113. grasos, 236. libres, 63, 65.

láctico, 29, 228. nicotínico, 118. nucleico, 91. orgánicos, 133. paraaminobenzoico, 243. pícrico, 84. pirúvico, 30. sulfanílico, 121. sulfosalicílico, 90, 211. tricloroacético, 90, 211. úrico, 7, 8, 11,45,91, 184. valproico, 271. vanilmandélico, 8. Acido n-benzoil-1-tirosilparaaminobenzoico, prueba de, 242. Acidosis, 143, 146. hipercloremia, 129. hiperclorémica, 129, 133. metabólica, 126, 128, 129, 132. orgánica, 133. respiratoria, 134. tubular, 128. Acinetozoospermia, 202. Aclaramiento, de bromosulftaleína, 119. deBSP, 122. de creatinina, 84. de insulina, 84. hepático, 121. plasmático de la cafeína, 123. Acolia, 117. Acromegalia, 32. Acrosina, 204. Acrosoma, 201. ACTH, 30. Activación policlonal de linfocitos B, 223. Activadores, 100. Actividad, antiproteásica, 49. enzimática, 99.

osteoblástica, 140. osteoclástica, 140. Addis, recuento de, 180. Addison, 31. Adenilatociclasa, 141. Adenina, 91. Adenosindesaminasa, 213. Adenosintrifosfatasa, 204. Adrenalina, 30. Afinidad, 77. Agammaglobulinemia congénita ligada al sexo, 52. Agenesia, bilateral de deferentes, 203, 204. Agua, 80, 125. Alanin-aminotransferasa, 109. Alantoína, 91, 95. Albúmina, 46, 47. 48, 54, 87, 88, 90, 91, 113, 122, 133, 143, 163, 193, 211,247. Alcalosis, 128, 143. metabólica, 134. respiratoria, 135, 146. Alcohol, 74,94, 118. etílico, 254. Alcoholismo, 74, 109,241. crónico, 49, 74, 109, 143. Aldehido deshidrogenasa, 95. Aldimina, 35, 36. Aldolasa-reductasa, 202. Aldosterona, 79, 127, 128. Aldosteronismo, 127. Alfa, 1-antitripsina, 49. 1-glicoproteína acida, 49. 1-globulina, 47. 2-globulina, 47. 2-globulinas, 212. 1-lipoproteína, 49. 2-macroglobulina, 49, 88. 1-microglobulina, 49, 89. D-glucosa, 34.

283

284 globulinas, 91. HBDH, 107. hidroxibutiratodeshidrogenasa, 106. fetoproteína, 193. Aloxano, 95. Amanita faloides, 110. Amenorrea, 190. Amiloidosis, 61. Amilasas, 102, 105. Amilasuria, 105. Amiloide A sérico, 219. Amiloidosis renal, 88. Aminoácidos, 79. Aminoglucósicos, 253. Amitriptilina, 254. Amniocentesis, 194. Amoniaco, 80. AMPc, 141, 144. Analbuminemia, 49. Análisis, gravimétrico, 18. volumétrico, 18. Ancylostoma, 179. Andrógenos, 196. Anemia, de los procesos crónicos, 152, 154. ferropénica, 152, 154. inflamatoria, 152, 154. megaloblástica, 107. microcíticas hipocrómicas, 154. perniciosa, 94, 113, 117. sideroblástica, 113, 152. Anemias, aplásicas, 151. ferropénicas, 50. hemolíticas, 151. perniciosa, 151. sideroacrésicas, 151. Anencefalia, 193, 194. Anfetamina(s), 254, 261, 262. Angina de pecho, 71. Anguilluda aceti, 179. Anhaptoglobulinemia, 152. Anhidrasa carbónica, 80. Anión GAP, concepto de, 133. Anormales, 167. Antiarrítmicos, 271. Anticoagulante lúpico, 226. Anticonceptivos, orales, 75. Anticuerpos, anti-ADN NATIVO, 225. anticardiolipina, 226. anti-ENA, 225. antiespermáticos seminales, 199. antifosfolípidos, 225. anti-histonas, 225. anti-La/SSB, 225. antimicrosomales, 251. antinucleares, 224. anti-peroxidasa, 251.

ÍNDICE ANALÍTICO

anti-RNP, 225. anti-Ro/SSA, 225. anti-Sm, 225. anti-tiroglobulina, 251. heterofilos antihematíes de carnero, 222. linfocitotóxicos, 226. Anticuerpos antiespermáticos, 204. Antidepresivos, tricíclicos, 272. Antidesoxirribonucleasa, B, 228. Antidiabéticos orales, 43. Antiepiléptico, 253. Antiestreptolisina, 228. Antiestreptoquinasa, 228. Antiestreptosilina O, 217. Antígenos de histocompatibilidad, 226. Antihialuronidasa, 228. Antirreceptor de TSH, 251. Anti-tiroglobulina, 251. Antiestreptolisina O, 228. Anuria, 159. Apo A-l, 77. Apo B, 77. Apo B100, 66. Apo E, 73. Apoferritina, 50, 148, 149. Apoproteína, 64, 77, 68, 69, 212.

Arginina, 81. Arritmias, 105. Arsénico, 273. Arteriosclerosis, 75. Arteritis de la temporal, 218. Artritis, crónica juvenil, 221. gotosa aguda, 94. infecciosa, 227. reumatoide, 51, 151, 215. sépticas, 228. reumatoidea, factor, 216,221. líquido sinovial, 216. Ascaris lumbricoides, 179. ASLO, 232. títulos de, 217. Aspartato-aminotransferasa, 109. Astenospermia, 200. Aterosclerosis, 69, 70. Atransferrinemia congénita, 50, 151. Autoanalizador, 27. Autoanticuerpos, 217, 251. Ayuno, 117. prueba del, 118. Azoemia, intrarrrenal o renal, 82. postrenal, 82. prerrenal, 82. Azoospermia, 199, 200. Azotorrea, 239.

Azul, de bromofenol, 80. de metileno, 170. Bacteriuria, 179. Balance nitrogenado, 45. Balanzas, 19. Bandas oligoclonales, 212. Baño, de calentamiento, 28. Barbitúricos, 254, 258. Barrera hematoencefálica, 104, 207. Basuko, 263, 264. Bencidina, 240. Benzodiacepinas, 254, 258, 272. Benzoilecgonina, 263. Beriliosis, 142. Beta, 1-lipoproteína, 50. 2-microglobulina, 51, 89. ancha, 73. flotadora, 73. globulinas, 50. -talasemia, 154. Beta-D-glucosa, 34. Beta-globulina, 47, 88. Betabloqueantes, 75. Bicarbonato, 80. Bilharziasis, 179. Bilirrubina, 113, 166. conjugada, 113, 117, 120. no conjugada, 114, 117. Biliverdina reductasa, 113. Biodisponibilidad, 258, 261. Biuret, 46, 164. Bloqueador beta-adrenérgico, 271. Bocio simple, 245. Bomba peristáltica, 28. Brazos de dineina, 200, 202. Bromocriptina, 266. Bromofenol, 38. Bromosulfotaleína, 122. Cadenas ligeras, 89. Cafeína, 121, 123, 254,267. Calcemia, 143. Calcificaciones oculares, 142. Calcio ionizado, 143. Calcio, 11,79, 139. Calcitonina, 139, 141. Calciuria, 144. Cálculos, biliares, 107, 120. de ácido úrico, 184. de cistina, 184. de fosfato cálcico, 184. de oxalato cálcico, 183. de urato, 94. de xantina, 184. renal, 171.

ÍNDICE ANALÍTICO

urinarios, 180. Cámara, de Fusch-Rosenthal, 210. de recuento de Neubauer, 210. Campo oscuro, condensadores de, 20. iluminación de, 20. Canalículos biliares, 109. Cáncer, de próstata, 108. pancreático, 241. Candida albicans, 180. Candidiasis, 180. Cannábicos, 253. Cannabinoicos, 254. Cannabis, 261. Cañón antiaéreo, 256. Capacidad, de concentración-dilución renal, 86. latente de ligar el hierro, 151. máxima de almacenamiento S, 122. máxima de transporte hepático K, 122. total de ligar hierro, 151. Carbamacepina. 254, 271. Carbonato cálcico, 184. Carcinoma(s), de cabeza de páncreas, 107, 119. de páncreas, 106. de próstata, 108. epidermoide de pulmón y de mama, 142. metastásico, 110. Cardiopatía isquémica prematura, 71, 73. Cardiotónicos, 253. Carnitina, 204. Caza del dragón, 256. Células, amiláceas. 236. C del tiroides, 141. de epitelio de transición, 172. de epitelio escamoso, 172. de Kupffer, 50, 149. de Leydig, 197. de Sertoli, 196, 197,204. del epitelio tubular, 171. en raqueta, 172. epiteliales escamosas, 169. espumosas, 67. germinales, 204. intersticiales, 196. linfoides B, 52, 57. parafoliculares, 141. pavimentosas de vagina, 172. plasmáticas, 51. sobra o fantasma, 171. Centro activo, 97. Céreos, 174. Ceruloplasmina, 50. Cetoacidosis, 31,32, 39, 132.

diabética, 105, 133. Cetoaminas, 36. Cetonuria, 166. CH50, 223. Chaney, reacción colorimétrica de, 213. China white, 262. Choque eléctrico, 3. Choque insulínico, 29. Ciclo, de urea, 81. nictameral, 150. Cilindroides, 176. Cilindros, 172. contorneados, 175. Cinc, 203. Circulación enterohepática, 116. Cirrosis, 110, 120. biliar primaria, 52, 107, 109. descompensada, 111. etílica, 109. hepática, 50,54, 74, 121. Cistina, 185. Cistinuria, 178, 184. Cistitis, 171. Citocinas, 219. Citocromo P450, 113. Citrocromos, 147. CK-BB, 104. CK-MB, 104. CK-MM, 104. Clinesterasa, 262. Cloramina, 83. Cloranfenicol, 254. Clorhidrato de metanfetamina, 261. Clorpromazina, 166. Clorpromicina, 266. Cloruro de benzalconio, 211. Cloruros, 11. Cobre, 50. Cocaína, 253, 254, 262. clorhidrato de, 264. free-base, 263, 264. hojas de, 264. pasta base, 264. Cociente PEL/hemoglobina, 152. Cocientes LCR/suero, 211. Codeína, 257. Coeficiente de variación, 11, 17. Coenzimas, NADH, 99, 101. NADPH, 99, 101. Colagenosis, 150. Colecistitis, 109. Colecistoquinina, 115. Coledocolitiasis. 109, 110. Colestasis, 50, 109, 118, 119. intrahepática, 107, 110. Colesterol, 11,63. esterasa, 76. oxidasa, 76.

285 Colitis ulcerosa, 108. Colorímetro, 28. Coluria, 118. Coma diabético, 127. Complejo total hemolítico, 223. Complejos autoinmunes circulantes, 217. Complejos hemoglobinahaptoglobulina, 50. Complemento, 51, 223. Componentes, estabilidad de, 11. Compuesto T4 análogo marcado, 249. Concentración corpuscular media de hemoglobina, 153. Condensador, 20. Condensadores del campo oscuro, 20. Conductos, colectores, 172. deferentes, cabeza de los, 204. eyaculadores, 199. Constante de Michaelis, 98. Control, gráficas de, 16. interlaboratorio, 16. interno, 16. Control de calidad, 9, 11, 13, 15. exactitud, 9. externo, 17. límites de detección, 9. precisión, 9, 11. sensibilidad, 9. Control intralaboratorio, 16. Coproporfirinas, 118, 119. Corea de Syndeham, 216. Cori, 30. Cortón, 187. Corticoides, 94. Corticosteroides, 75. Cortisol, 30, 254. Crack, 256, 262, 263, 264. Creatina, 83. Creatinina, 7, I I , 80, 83. aclaramiento de, 84. endógena, aclaramiento de, 85. Creatininasa, 84. Creatinquinasa, 104. isoenzima, 213. Creatorrea, 239. Crioglobulinas, 61. Crioglobulinemias, 61. mixta esencial, 61. tipo I, 61. tipo II, 61. tipo III, 61. Crisis addisoniana, 129. Cristales, 94. de ácido úrico, 176. de cistina, 178. de colesterol, 178. de creatina, 178.

286 de fosfato cálcico, 177. de fosfato triple, 177. de oxalato cálcico, 177. de sulfamidas, 178. de tirosina y leucina, 178. Cromatografía, 25. de afinidad, 36. de capa fina, 26, 237. de intercambio iónico, 25. en columna de filtración, 77. en sistema líquido-líquido, 26. por filtración en gel, 26. métodos, 253. Cromóforo-4-nitrofenol, 105. Cromógeno, 24. Crawing, 265. Cubeta de electroforesis, 27. Cubetas, 23, 24. Cuerpo amarillo gestacional, 188. Cuerpo hemorrágico, 187. Cuerpo lúteo, 187, 190. Cuerpos cetónicos, 165. Culombimetría, 18. Cumarínicos, 94. Curva de frecuencia de Gauss, 12. Cushing, síndrome de, 32, 39. Cutt-off, 11. Deficiencia, de glucosa-6-fosfatasa, 94. Deficiencia genética de alfa-1antitripsina. 49. Déficit, aislado de IgA, 52. de alfa-1-antitripsina, 57. de enteropeptidasas intestinales, 239. de fosforribosil-pirofosfatosintetasa, 94. de IgA, 57. de testosterona, 203. inmunitarios humorales, 52. Degeneración hepatolenticular, 50. Delirium tremens, 104. Delta-9-tetrahidrocannabinol, 261. Densidad, 86. espermática, 199. óptica, 22. Depleción férrica, 153. Dermatomiositis, 104. Descompensación, 46, 48, 82, 127, 146. acidótica, 38. Desintómetro, 27. Desipramina, 254. Desórdenes mieloproliferativos o linfoproliferativos, 93-94. Desviación estándar, 11. Dextranos-cloruro de magnesio, 76. Diabetes,

ÍNDICE ANALÍTICO

gestacional, 32, 41. insípida nefrogénica, 84. mellitus, 31,74, 166. tipo I o insulino dependiente (IDDN), 31, 75. tipo II, no insulinodependiente (NIDDM), 31,75. sacarina, 126. Diacepán, 260, 266. Diacetilmonoxima, 82. Diafragma, 20. Dializador, 28. Dibekacina, 254. Difusión doble radial, 54. Digitoxina, 268, 270. Diglucurónido de bilirrubina, 114. Digoxina, 254, 268, 270. Disgerminoma, 191. Dislipemias, 72. Disopiramida, 254. Distribución, 255, 256. Distrofias musculares, 105. Diuréticos tiazídicos, 75, 94. Diyodotirosina, 245. DOM, 262. Doping, 267. Droga del amor, 261. Drogas, de abuso, 11. de diseño, 262. D-xilosa, 240. Ecuación de Henderson-Hasselbach, 130, 131, 136. Edad gestacional, 193. Edema pulmonar, 136. Efecto prozona, 191. Eficiencia, 14. Ehrlich, reactivo, 185. Eje hipotálamo-hipofisario, 246. Ejercicio físico, 82, 94, 105. Electrodo generador de plata, 130. Electroforesis del LCR, 211. Electrodos, 27. ion-selectivos, 127. 129. selectivos, 127, 129. Electroforesis, 26, 53. de zona, 53. de alta resolución, 54. Electroneutralidad, principio de, 133. Elisa, método de, 253. Elixir de sodio, 262. Embarazo, 150. diagnóstico, 190. diagnóstico y control, 193. ectópico, 193. gemelar bivitelino, 193. Encefalopatía hepática, 104, 135. Endocarditis bacteriana, 228. Endocitosis, 66.

Endocrinopatías, 75. Endometrio, 189. Energía de activación, 97. Enfermedad, autoinmune, 51. cardiaca coronaria, 70. celiaca, 54. de Addison, 127. de Behcet, 221. de Bruton, 52. de Churg-Strauss, 218. de Crigler-Najjar, 118. de Crohn, 108. de Forestier-Rotes Querol, 226. de Graves, 251. de Still, 220, 221. de Wegener, 220. de Wilson, 50. granulomatosa crónica, 142. hepatobiliar, 107. intercurrente, 118. poliquística renal, 88. por cambios mínimos, 87. quística medular, 89. renal, 48. trofoblástica, 193. túbulo renal, 127. inflamatorias crónicas, 61. linforreticulares malignas, 61. Enfisema pulmonar, 49. Enlaces peptídicos, 46. Enteritis regional, 54. Enterobius vermicularis, 179. Enteropatía con pérdida de proteínas, 48. Enzima(s), 97, 163. de colestasis, 119. de membrana, 103. fosfatasa alcalina, 103. mitocondriales, 103. Enzimoinmunoanálisis, 11, 24, 101. Enzimunoensayo, 253. Eosina, 170. Epididimitis, 200. Epidídimo, 196. marcadores de, 204. Epiteliales, 175. Equilibrio férrico, 148. Eritema marginanum, 217. Eritroblastos, 148. Eritropoyesis, ferrodeficiente, 152. ferropénica, 150, 153. ineficaz, 50, 113, 117. Esclerosis, múltiple, 211,213. sistémica progresiva, 224. renal, 88. Escrodermia, 218. Esnifado nasal, 256. Especificidad, 11, 14.

287

ÍNDICE ANALÍTICO

Espectro terapéutico, 268. Espectrofotometría, 21. de absorción atómica, 25. Espectrofotómetro, 21. Espermátides, 202. Espermatocitos, 202. Espermatogénesis, 200. Espermatozoides, 189, 195. Espermiocitograma, 201. Espermiograma, 195. Espina bífida, 193. Espondilitis, anquilosante, 220, 224, 226. Esquistosomiasis, 179. Estabilidad de los componentes, 11. Estado nutricional, 48. Estados de ferropenia, 152. Estados de shock, 133. Esteatorrea, 236. enterógena, 236. pancreatógena, 236. Ester metilecgonina, 262. Estercobilina, 115. Estercobilinógeno, 116. Estreptococos, del grupo A, 216,228. Estreptolisinas, 228. O, 228. S, 287. Estreptomicina, 254. Estrés, 118. Estriol, 254. Estrógenos, 75, 189. Etanol, 86, 272. Etilenglicol, 273. Etosuximida, 254, 272. Eutiroidismo, 250. EVA, 262. Exactitud, 11, 14, 15. Excreción, 255, 257. Éxtasis, 261. Extinción, 22. Eyaculación nocturna, 180. Eyaculado, color del, 198. olor del, 198. viscosidad del, 198. volumen del, 198. Factor I Stvident, 17. Factor intrínseco gástrico, 241. Factores antiglobulínicos, 222. FAL, inespecífica, 108. intestinal, 108. placentaria, 108. Fármaco, media de un, 270. Farmacocinética, 255, 270. Fatiga, 118. Fenilbutazona, 94.

Fenilciclidina, 254, 262. Fenitoína, 75, 254, 270, 271. Fenobarbital, 75, 254, 257, 258, 271. Fenol-4-aminofenazona, 34. Fenol-antipirina, 76. Fenómeno de zona, 22, 229. Fenómeno LE, 224. Fentanilo, 262. Feocromocitoma, 32, 75. Ferritina, 147, 149, 151, 153. eritrocitaria, 151. Ferrocatalasa, 148. Ferropenia, 148, 152. latente, 152. Fibras musculares, 235. Fibrina, 185. Fibrinógeno, 47, 50. Fibrosis quística, 241, 243. Fiebre reumática, 216, 219, 228, 230. aguda, 51. Filtración glomerular, 79, 80, 81, 129, 157, 164. Filtro(s), de barrera, 21. de interferencia, 25. excitadores, 21. Flunitracepán, 260. Fluorescencia, 21, 24. Fluoroinmunoensayo, 272. Fluorometría, 24. Fluoruros, 83. Folículo, 187. tiroideos, 245. Folin-Ciocalteau, reactivo de, 211. Fórmula de Friedewald, 76. Fosfata acida, específica de la próstata, 108. acida, 6, 203. próstata, 102, 108. alcalina, 107, 119, 140. Fosfatemia, 146. Fosfato(s), amorfos, 177. cálcico, 184. Fosfocreatina, 83. Fosfolípidos, 63. Fósforo, 11, 139. Fosforribosil pirofosfato sintetasa, 92. Fosfotunstato-cloruro de magnesio, 76. Fotocolorímetro, 27. Fotometría de llama, 25. Fotómetro, 21. de llama, 25. Fracaso renal agudo o crónico, 82. Fracción, C-terminal, 144. delta, 121. preeyeculadora, 197. Fragmento, C-terminal, 144.

N-terminal, 144. Framingham, 71, Fredrikson, 72. Fructosa, 29, 202. Fructosamina, 36. Fuentes de error, 13 Fuerza iónica, 100. Furosemida, 94. IGalactosa, 29, 122. Galactosuria, 122, 165. Galanti, método de, 213. Galli-Mainini, 191. Gamma glutamil transpeptidasa, 108. Gammaglobulinas, 47, 51, 88. monoclonales, 133. Gamma-glutamil-p-nitroanilida, 108. Gammaglutamil-transpeptidasa, 103, 109, 119. Gammapatía monoclonal, 52, 57. benigna, 61. Gauss, curva de frecuencia de, 12. Gentamicina, 254. Gestación, diabética, 37. múltiple, 191. Ginecomastia, 193. Giusti, método de, 213. Glándulas, accesorias, 197. genitales, 202. paratiroires, 141. uretrales, de Cowper, 197. de Littre, 197. Glicerilfosforilcolina, 204. Globulina(s), 46, 47, 163, 164. alfa, 49. fijadora de tiroxina, 247. Glomerulonefritis, aguda, 88, 169, 171. crónica, 88. necrotizantes, 226. Glomerulonefritis, 88, 174, 217, 228. crónica, 88. postestreptocócicas, 228. Glucagón, 30. Glucógeno, 29. Glucólisis, 30, 202. Glucomutarrotasa, 34. Glucooxidasa, 34. Glucoquinasa, 29. Glucosa, 11,29, 34,79. 6-fosfato-deshidrogenasa, 34. articular, 227. I-fosfato, 29. oxidasa, 33, 101. Glucosilación, 36. Glucosuria, 30, 39, 165. renal, 39.

288 Glucosuria, 79. Glucuroniltransferasa, 118. Glutamato deshidrogenasa, 83. Glutation, 122. reducido, 100. Gonadotropina coriónica humana, 189, 190. GOT, 6. Gota, 75,94, 176. Gráficas de control X-R, 16. Granulomatosis de Wegener, 218, 226. Granulosos, cilindros, 173. Grasa fecal, determinación de, 236, 238. Grasa neutra, 236. Grasos, 174. Grupo hemo, 50, 148. Guanina, 91. Guayaco, 240. Guayacol, prueba de, 240. Halotano, 110. Haptoglobina, 152. Haptoglobulina, 49, 212. Hashisch, 261. HDL-2, 68. HDL-3, 68. HDL-colesterol, 49. Hemáticos, 173. Hematíes, 170. Hematospermia, 202. Hematoxilina, de Harris, 201. Hematuria, 169, 170. Hemocromatosis, 151, 154. idiopática, 152. Hemoglobina, 49-50, 50, 113, 166. glicosilada, 35. síntesis de, 147. Hemolisis, 7, 117, 128. intravascular, 50. Hemooxigenasa, 113. Hemopatías malignas, 109, 151. Hemopexina, 50. Hemorragia(s), gastrointestinal, 82. ocultas, 151. subaracnoidea, 209. Hemosiderina, 147, 149. Hemosiderosis, 151. pulmonar, 152. Hepatitis, 119. aguda, 74, 111, 150. alcohólica, 110, 121. crónica, 74, 110, 111. activa, 52. infecciosa (sérica), 4 tóxica, 110 vírica aguda, 110.

ÍNDICE ANALÍTICO

víricas, 109. Hepatocarcinomas, 43, 57. Hepatopatías, 74, 151. Heroína, 257. sintética, 262. Hexoquinasa, 30, 33, 34. Hialino, 172. granulosos, 173. Hialuronidasa, 204. Hidratos de carbono, intolerancia a los, 73. Hidrocarburos policíclicos, 75. Hidrocodona, 258. Hidrógeno, 80. Hidrómeros, 86. Hidroxiprolina, 140, 142. Hierro, 11, 147,273. sobrecarga de, 151, 152, 154. Hígado de choque, 109. Hiperadrenalismo, 127. Hiperaldosteronismo, 32. Hiperbilirrubinemia(s), conjugada, 117, 118. metabólicas, 110. no conjugada, 117, 120. Hipercalcemia, 142, 183. hipocalciúrica familiar, 142, 144. por tiazidas, 144. Hipercalciuria, 141, 142, 183. Hipercaliemia, 128. Hipercarbonatemia, 135. Hipercatobolismo, 83. Hipercloremia, 133. Hipercolesterolemia, 73, 120. familiar, 50. monogénica, 72. poligénica, 73. Hiperestrogenismo, 49. Hiperferritinemia, 152. Hiperfosfatemia, 146. Hiperfosfaturia, 141. Hipergammaglobulinemia, 223. Hiperglucemia, 31. Hiperinsulinemia, 39, 73. Hiperinsulinismos, 35, 39. Hiperlipemia, endógena, 73. exógena, 72. Tipo IV, 74. Hiperlipidemia mixta, 73. Hiperlipoproteinemia(s), 72. primarias, 72. secundarias, 72. tipo I, 72, 76. tipo IIa, 72. tipo IIb, 73. tipo III, 73. tipo IV, 73, 74. tipo V, 73. Hiperlordosis fisiológica, 88. Hipernatremia, 127.

Hiperoxaluria, 177. Hiperparatiroidismo, 141, 142. noromocalcémicos, 143. primario, 145. Hiperproteinemia, 46. Hiperquilomicronemia familiar, 72. Hipersideremia, 117. Hipertiroidismo, 75, 247, 250. Hipertrigliceridemia, 73, 74. exógena, 72. familiar, 73. Hipertrigliceridemia, 71. Hipertrofia prostática, 82. Hiperuricemia(s), 93, 94, 184. primaria o intrínseca, 93. secundarias o extrínsecas, 93. Hiperuricuria, 94. Hiperventilación, 133. Hipervitaminosis D, 142. Hipoalbuminemia, 48, 133. Hipocalcemia, 142. Hipocaliemia, 128. Hipocapnia, 135. Hipocloremia, 135. Hipocolesterolemia, 75. Hipocolia, 117. Hipocromia, 153. Hipofosfatemia, 141, 146. Hipogammaglobulinemia, de presentación tardía, 52. transitoria del recién nacido, 52. Hipoglucemia, 37, 42. ficticia, 37. Hipogonadismo, 203. grave, 203. Hipomagnesemia, 143. Hiponatremia, 126. Hipopotasemia, 133, 135. Hipoproteinemia, 46, 150. Hipotiroidismo, 31, 75, 104, 250. Hipouricemiantes, 94. Hipouricemias, 94. Hipouricuria, 94. Hipoxantina, 91, 94. guanina-fosforribosiltransferrasa, 92. Hipoxantinaguanina fosforribosiltransferasa, 93. Hipoxia tisular, 133. Histoplasmosis, 142. Hongos, 180. Hormona(s), esteroideas, 63. estimulante del tiroides, 246. LH hipofisaria, 197. liberadora de tirotropina TRH hipotalámica, 246. luteinizante, 189. paratiroidea, 79, 139, 141.

289

ÍNDICE ANALÍTICO

Ictericia(s), 107, 117, 119, 122. aguda de tipo hepatocelular, 110. fisiológica del recién nacido, 114. hemolíticas, 117, 119. hepatocelular, 118. obstructiva, 107, 110, 118. IgA, 51. IgG, 51,88. Iluminación, de campo oscuro, 20. de fase, 21. de fluorescencia, 21. Imipramina, 254. Incompatibilidad ABO, 117. índice, de coloración con eosina, 200. de curación de la transferrina, 153. de especificidad, 14. de filtración glomerular, 81, 84. de refracción, 46. de saturación de la transferrina, 151, 152. de sensibilidad, 14. de Tibbling-Link, 211. de variación, 17. medio, 17. K, 42. IndocianinEi brillante, método de, 211. Infarto, agudo de miocardio, 104, 106. de miocardio, 70, 71, 107, 219. Infección(es), del tracto urinario, 81, 90. intrauterina o prenatal, 52. renales Clónicas, 184. urinaria, 179. Infertilidad, 195. masculina, 195. Infusión rápida de fructosa, 94. Inhibidores, 100. Inhibina, 197, 204. Inmunidad humoral, 51. Inmunocomplejos circulares, 223, 224. Inmunodifasión radial, 77, 239. Inmunoelectroforesis, 47, 54, 77. Inmunoensayo de polarización fluorescente, 253. Inmunoensayo enzimático homogéneo, 272. Inmunofluorescencia indirecta, 224. Inmunoglobulinas, 47. estimulantes del tiroides, 251. Insuficiencia, cardiaca descompensada, 82. hepática, 122, 178. pancreática, 241. renal, 51, 81, 85, 94, 132, 133, 142, 144. aguda, 128, 143.

crónica, 74, 128, 143, 151. terminal, 84. respiratoria, 134. Insuficiencia cardiaca, 83. Insulina, 30, 31,74, 87. aclaramiento de, 84. Insulinemia, 35. Insulinoma, 37, 39, 43. Intercambio iónico, 77. Intolerencia hereditaria a la fructosa, 94. Intoxicación, por hidrocarburos clorados, 110. por plomo, 113, 152. por vitaminas, 142. Ion amonio, 80. Isoelectroenfoque, 212. Isoenzima, 102. P o pancreática, 105. S o salivar, 105. Isoinmunización, 117. Isopropanol, 272, 293. Isótopos radiactivos, 24. Jabones, 236. Kanamicina, 254. Lactato, 133. Lactatodeshidrogenasa, 214. Lactosuria, 165. LADME, proceso, 270. Las gallinas blancas, 262. Latescencia, 7. Látex, técnicas de aglutinación, 220. LDH, 6. LDL-colesterol, 50. Lecitincolesterolaciltransferasa (LCAT), 66. Leucemias, linfoides crónicas, 51, 61. Leucina, 176. Leuceniminopeptidasa, 109. Leucocitos, 171. polinucleares, 210. Leucocituria, 171, 179. Levaduras, 180. Levulosuria, 165. Ley, de Beer, 22. de Bouguer, 22. de Lamber, 22. Lamber, 22. LH, 196. Licuefacción seminal, 198. Lidocaína, 254, 171. Ligandina, 113. Límite(s), de cuantificación, 15.

de detección, 15. terapéuticos, 268. Líneas operacionales, 14. Linfocitos, B, 46, 51. T, 51,213. Linfomas, no hodgkinianos, 61. Lipasa, pancreática, 102, 106. Lipemia retiniana, 72. Lípidos, complejos, 63. plasmáticos, 63. sencillos, 63. Lipoproteína, (a), 69. X, 74, 120. de alta densidad, 64, 68. de baja densidad, 64, 66. de densidad intermedia (IDL), 64, 66. de muy baja densidad, 64, 65. X, 120. Lipoproteinlipasa (LPL), 65, 102. extrahepática, 72. Líquido(s), amniótico, 191. articular, 94. cefalorraquídeo, 207. deTurk, 210. extracelular, 126. hemorrágico, 209. inflamatorios, 227. intersticial, 125. intracelular, 126. mecánicos, 227. recuento de leucocitos, 227. seminal, 197. sinovial, 216, 227. Listeria monocytogenes, 210. Litiasis, 90. renal, 81. Los pajaritos, 262. Lowry, métodos de, 211. LSD, 256. Lugol, 170. Lundh, test de, 243. Lupus, eritematoso diseminado, 88, 169. eritematoso sistémico, 51, 217, 224. neonatal, 226. Macroamilasemia, 105. Macrófagos, 66, 67. Macroglobulinemia, 61. de Waldenström, 53, 57, 61. Macromilasemia, 106. Magnesio, 11, 79. Mahan, 41.

290 Malabsorción, 143. mucosa, 241. por lesión de la mucosa intestinal, 240. proteica, 239. Maladigestión intraluminal, 241. Malformaciones del tubo neural, 192. Marbach, reacción colorimétrica, 213. Marcadores de citolisis, 110. Marihuana, 261. MAR-test, 204. May-Grunwald-Giemsa, método de, 201. MDA o píldora del amor, 262. Melenas, 240. Meliturias, 165. Meningitis, bacteriana, 210, 212, 213, 412. tuberculosa, 209, 210, 212, 213, 412. víricas, 412. yatrógena, 208. Menten, 97. Meperidina, 262. Mercurio, 273. Metabolismo, 255, 256. basal, 247. Metadona, 254, 258. Metanol, 12, 121,272,273. Metástasis, hepática, 109, 111. osteoblásticas, 143. Metilanfetamina, 261. Metilparathion, 111. Metil-timol, 144. Método(s), cinético, 99. colorimétrico, 84. de diazoacoplamiento, 121. de Jaffe, 84. de Haeckel, 95. de inhibición de la hemaglutinación, 190. de Kageyama, 95. de Kjendahl, 239. de Lowryy, 239. de Sobel, 237. de Trinder, 95. de Van der Kamer, 237. gravimétricos, 237. Metotrexato, 253, 254, 272. Mezcalina, 261. Miastenia, 261. Miastenia grave, 105. Michaelis, 97. constante de, 98. Microalbuminuria, 38, 90. Microcitosis, 153. Microscopio, 19. de luz polarizada, 94, 227. Microsomas hepatocitarios, 108.

ÍNDICE ANALÍTICO

Mieloma múltiple, 51, 52-53, 57, 61, 88, 133. Mielomas, 61. IgA, 57. IgG, 57. Miocarditis, 105. Mioglobina, 87, 147. Miopatías, 110. infecciosas, 195. inflamatorias, 105, 218. tóxicas, 105. MODY, 32. Mola hidatiforme, 191. Molaridad, 4. Monocitos activados, 142. Monofenilfosfato disódico, 108. Mononucleosis infecciosa, 110. Monoyodotirosina, 245. Morfina, 258. Morfología eritrocitaria, 153. Motilidad espermática, 200. Mucina, 163. Mucopolisacárido C, 51. Mucoproteína de Tamm-Horsfall, 87, 90. Muestrador, 28. Mutarrotación, 34. Mutarrotasa, 34. N-acetilcisteína, 100. N-acetil-glucosamidasa, 38. NAD+NADH, 102. NADPH, 113. NADP+NADPH, 102. Necator, 179. Necrosis, miocárdica, 104. tubular aguda, 171, 172. tubular renal, 174. Necrospermia, 200. Nefelometría, 24, 54. Nefritis, hemorrágica aguda, 174. intersticial, 49. Nefritis lúpica, 224. Nefrocalcinosis, 142. Nefropatía(s), 74. diabética, 37, 38, 88. glomerulares, 88. por cristales de ácido úrico, 95. tóxica, 88. tubular primaria, 172. urática, 95. Nefrosis, 159. con proteinurias, 111. Neocuproína, 95. Neoplasias de próstata, 142. Netilmicina, 254. Neubauer, cámara de, 199. Neuroglucopenia, 43.

Neurosífilis, 209. Nitroazul de tetrazolio (NBT), 36. Nitrógeno ureico, 81. Nordiacepan, 260. Norhidrocodona, 258. Normalidad, 4. Normofina, 258. Nortriptilina, 254. Nucleoproteínas, 163, Nucleótidos monofosfatos, 91. Nutrición parenteral sin suplementos magnéticos, 143. Obesidad, 39, 73, 74. Objetivos, de inmersión, 20. de pocos aumentos, 20. Obstrucción biliar, 74, 117. Oligoastenozoospermias, 203. Oligozoospermia, 199. Oliguria, 159. Opiáceos, 253, 254. Orden cero, 101. Órgano-especificidad, 103. Orina, 157. composición, 159. de 24 horas, 161. densidad, 160. determinaciones químicas, 162. formación, 157. toma de muestra, 161. Ornitina, 81. Orquitis vírica, 200. Orto-cresolftaleína, 144. Ortodianisidina, 240. Ortotoluidina, 33, 34. Osmolaridad, 86. Osmometro, 86. Osteocitos, 140. Osteoclastos, 140. Osteolisis osteocítica, 142. Osteomalacia, 143. O'Sullivan, 41. Ovulación, 187, 188. Óvulo, 187. Oxalato cálcico, 184. Oxalosis primaria familiar, 177. Oxidasa, 50. Oxiuro, 179. Panarteritis nudosa, 226. Pancreatitis, 74. aguda, 105, 106, 142. crónica, 105, 106,241, 243. Pandy, 211. Papanicolaou, método de, 201. Paracetamol, 121, 254,272. Paraproteínas, 57. Paraproteinemia, 46, 57.

291

ÍNDICE ANALÍTICO

Parathion, 111. Parotiditis, 105. Pasta base, 263. Patología tubular proximal, 51. Patrón, homogéneo difuso, 225. interno (Pl). 15. moteado, 225. nuclear, 225. periférico en anillo, 225. PCR, 232. Pelota rápida, 256. Penicilamina, 52. Pentosuria, 165. PéptidoC, 37. Periarteritis nodosa, 174, 218. Peroxidasa, ''6. determinación de, 240. tiroidea, 251. Peso específico, 86. Petidina, 262. pH, 199. óptimo, IDO. P-hidroxianl'etamina, 261. Pielonefritis. 171. aguda, 89. 174. crónica, 49, 89, 129, 169. Pigmentos biliares, 113. Piospermia, 202. Pirazinamidas, 94. pK, 5. Plasma, 6. Platina, 20. Plomo, 273. P-nitroanilina, 108. Polarografía, 19. Poliartritis, aguda, 216. migratoria aguda, 216. reumatoide, 52. Polimialgia reumática, 218. Polimiositis, 104. Poliuria, 159. Polizoospermia, 200. Polvo de amor, 262. Polvo de ángel, 264. Pool de ácido úrico, 91. Porfirina eritrocitaria, 152. Porfirina eritropoyética, 113. Postcoital, prueba, 204. Potasio, 6, 11, 80. Potencial de membrana, 128. Potenciometría, 18. Prealbúmina, 48, 212. fijadora de tiroxina, 247. Precisión, 11, 14. Preeclampsia, 88. Presión, hidrostática, 126. oncótica, 126. Primidona, 254, 272.

Procainamida, 254, 270, 271. Progestágenos, 75. Progesterona, 187, 188. Proinsulina, 37, 40. Propoxifeno, 254. Propranolol, 254, 266, 271. Prostaglandinas, 203. Próstata, marcadores de la, 203. Prostatitis, 90, 204. Proteína(s), A, 113. básica de la mielina, 213. C reactiva, 57, 213, 219. de Bence-Jones, 61. de fase aguda, 219. fecales, 235. totales, 11, 46. totales en las heces, análisis de, 239. urinarias, 163. verdaderas y falsas de Bence-Jones, 164. Z, 113. Proteinograma, 53. Proteinorraquia, 210. Proteinuria(s), 79, 87, 161, 163, 164, 172, 173,218. aislada, 87. de Bence-Jones, 89, 90. de rebosamiento prerrenal, 89.' de sobreproducción, 89. discreta, 88. funcional, 90. glomerular, 88. no selectiva, 88. selectiva, 88. intensa, 88. intermitente, 87. moderada, 88. ortostática o postural, 87. permanente, 88. postrenales, 90. transitoria, 87. tubular, 89, 90. Protoporfiria, 113. Protoporfirina, 148. eritrocitaria, 152. intraeritrocitaria, 153. Protrombina, 120. Prueba, de aliento de la aminopirina, 121. de exclusión, 229. de función hepática, 120. de la dilución de la orina, 86. de la vasopresina, 86. de los tres tubos, 209. de titulación, 229. del aislamiento de bromosulftaleína, 118. postcoital, 204. Pseudocilíndros, 176. Pseudocolinestetasa, sérica, 102, 110.

Pseudohipercaliemia, 128. Pseudoparatiroidismo, tipo la, 143. Pseudoquiste pancreático, 106. Pseudotropanol, 262. PTH, 144. PTH ectópico, 142. PTH, intacta, 144. Pubertad, precoz, 191. Punción lumbar, 207. Punto isoeléctrico, 53. Purina-nucleósido-fosforilasa, 94. Purinas, 91. Purinosíntesis de novo, 91. Quemaduras, 48. Quernictero, 118. Quilomicronemia fisiológica, 76. Quilomicrones, 64. nacientes, 64. remanentes, 65, 73. Quimiotripsina, 243. fecal, determinación de, 243. pancreática, 242. Quinidina, 254, 270, 271. Quinonimida, 95. Radiactividad, 24. Radioinmunoanálisis, 24. Raquitismo, vitamina D dependiente tipo II, 143. Reabsorción, isomótica, 79. tubular, 157, 164. Reacción, a punto final, 89, 99. colorimétrica, de Berthelot, 83. de condensación de Fearon, 82. de Chaney, 213. de fase aguda, 49, 50. de Jaffe, 84. de la murexida, 185. de Lieberman-Burchard, 76. de Marbach, 213. de orden cero, 89, 99. de orden mixto, 89, 99. de orden uno, 89, 99. de Van der Bergh, 121. Reactante de fase aguda, 49, 51, 151, 152. Reactivo de Ehrlich, 185. Receptor de la insulina, 40. Rectorragia, 240. Recuento espermático, 199. Refractometría, 47. Registrador, 28. Relación, AST mitocondrial/AST total, 110. testosterona/epitestosterona, 267.

292 Reproducibilidad, 11. Reserva funcional hepática, 121. Respuesta inflamatoria aguda, 51. Reticulocitos, 148. Reticulocitosis, 117. Retinitis, pigmentaria, 50. Retinopatía diabética, 38, 40. RF, 232. Ritmo circadiano, 150. Rock, 264. Roy, método de, 203. Saco vitelino, 193. Sales, biliares, 68, 167. de hierro, tratamiento de, 151. Salicilatos, 94, 272. Sangría, tratamiento de, 152. Sarcoidosis, 104, 142. Sarin, 111. Saturnismo, 117. Schilling, prueba de, 241. Schistosoma haematobium, 179. Schoor, coloración de, 201. Secreciones naturales, 51. Secretina-colecistocinina, test de la, 243. Sedimento urinario, 169. Semen, 197. factor inmunológico, 204. fracción final, 197. preeyaculadora, 197. previa, 197. principal o central, 197. Seminograma, 195. Seminoma, 108. Sensibilidad, 15. Sepsis, 117. Sépticos, 227. Seroalbúmina, 163. Seudoquiste, 105. Shock, 82. Síderemia, 150. Sideropenia, 148. Silicosis, 142. Síndrome(s), Crawing, 265. de cilios inmóviles, 200. de Crigler-Najjar, 110, 114. de Cushing, 32, 39, 75, 127. de Down, 194. de Dubin-Johnson, 110, 118. de Fanconi, 89. de Froin, 209. de Gilbert, 12, 110, 118, 120, 121. de Lesch-Nyhan, 93. de Magnam, de Najjar, 110, de Rotor, 110, 118. de Sjögren, 51,219,226.

ÍNDICE ANALÍTICO

faloidiano, 110. nefrótico, 46, 59, 50, 54, 80, 81, 88. con lesiones glomerulares mínimas, 88. Singer-Plotz, test de, 22. Síntesis de hemoglobina, 147. Sistema, bicarbonato-ácido carbónico, 131. feed-back negativo, 246. HLA, 51. Na-K-ATPasa, 80. reticuloendotelial, 50, 66, 113, 147, 148, 150. reticulohistiocitario, 45. Sodio, 11,79. Soluciones, amortiguadores (buffer), 5. tampón, 5. Somoghyi-Nelson, 33. Sorbitol, 202. dehidrogenasa, 202. Speed Ball, 256, 264. STP, 262. Streptozime, 232. Succinilcolina, 110. Suero, 7. ictérico, 4. lipémico, 8. quiloso, 8. Sulfamidas, 117. Sulfato, cálcico, 177. de anfetamina, 261. de cocaína, 263. Sulfinpirazona, 94. Sustancia xenobiótica, 265. Sustancias insulin-like, 43. T3, 248. T4 libre, 248. Taenia, 179. Talasemia, 113, 117, 152. minor, 154. Técnica, de aglutinación de látex, 220. de doble difusión de Ouchterlony, 54. de Laurell, 77. de Mancini, 54, 77. Tejido, conectivo, enfermedad mixta del, 224. conjuntivo, 235. Temperatura crítica, 99. Teofilina, 253, 254, 272. Teoría del estado estacionario, 97. Teratospermia, 202. Test, de bencidina, 170.

de hinchamiento hipoosmótico, 200. de HOS, 200. de la secretina-colecistocinina, 243. de Lundh, 243. de vitalidad, 200. del alimento con trioleína 14C, 238. Testículos, 195. Testosterona, 196, 203. Tetracloruro de carbono, 110. Tetrayodotironina, 245. THC, 256, 261. Tinción, de Gram, 228. de Perls, 147, 149. de Sternheimer-Malbin, 174. de Wright, 228. Tinciones con Sudán III, 236. Tinta china, 171. Tiopental, 258. Tiroglobulina, 245. Tiroiditis, autoinmune, 251. de Hashimoto, 252. Tiroxina, 30, 75, 176,245. Tobramicina, 254. Tofos, 94. Toxicidad por aminoglucósidos, 143. Transaminasas, 109. Transferrina, 50, 88, 147, 148, 150. Transmitancia, 23, 24. Transporte del hierro, 50. Traumatismos, 171. TRH, test de, 250. Trichomonas vaginalis, 178. Triglicéridos, 63, 65. endógenos, 63. exógenos, 63. Trioleína 14C, test del aliento con, 238. Triple globinuria de Traeger, 89. Trisomías cromosómicas, 194. Triyodotironina, 245. Trofoblasto, 190. Trombina, 50. TSH sérica, 248. por métodos ultrasensibles, determinación de, 250. Tuberculosis, 142, 199. genital, 203. Tubo contorneado proximal, 163. Tubo neural, defectos del, 193, 194. defectos del cierre del, 194. Túbulo, contorneado distal, 172, 176. proximal, 38, 49. seminífero, 196, 197,204. Tubulopatías, 88. metales pesados, 49.

293

ÍNDICE ANALÍTICO

Tumores, cerebrales, 104. de cabeza de páncreas, 109. malignos, 142. sólidos, 151. trofoblásticos intrauterinos, 191. Turbidimetría, 24. UDP-glucuroniltransferasa, 114, 117. Ultracentri Fugación, de flotación, 64. por gradiente de densidades, 76. Unidad fetoplacentaria, 193. Urato monosódico, 94. Urato(s), 161 amónico, 177. amorfos, 177. Urea, 7, 11,80,81. ciclo de, 81. Ureasa, 82, 83. Uretritis, 171, 179. Uricasa, 91, 95. Uricemia, 91, 92.

Uricolisis bacteriana, 92. Urobilinógeno, 116, 166. fecal, 117. Uromucoide, 87. Vaginitis, 179. Valinomicina, 129. Valor diana (VD), 17. normal, 8. predictivo, negativo, 14. positivo, 14. Valoración culombimétricaamperométrica, 130. Valproico, 254. Varianza, 11. Varicocele, 202, 204. Vasculitis, 218. Vasectomía, 200, 204. Vasos deferentes, 204. Verde de indocianina, 122. Vesícula seminal, 197. marcadores de la, 202.

Vía alternativa, 223. Vía clásica, 223. Vida media, 268. Vitamina, D, 139, 141. K, 120. Waaler y Rose, método de, 222. Warburg, 102. Warburg-Dickens, 30. Wolff, conducto de, 203. Xantelasmas, 73. Xantina oxidasa, 9, 91. Xantinuria, 184. hereditaria, 94. Xantocromia, 209. Xantomas, 73 eruptivos, 73. planos eruptivos, 72. Xilosemia, 240. Xilosuria, 241.