Attuali e potenziali Biomarcatori nella pratica clinica
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- Ferdinando Messina
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1 Attuali e potenziali Biomarcatori nella pratica clinica Al giorno d'oggi, vi è una continua ricerca all identificazione e sviluppo di nuovi biomarcatori molecolari e/o genetici che potrebbero migliorare l'accuratezza diagnostica o aiutare nella rilevazione di diverse malattie; i biomarcatori attualmente utilizzati nella pratica clinica sono limitati, dal momento che la maggior parte dei test disponibili non hanno la sensibilità e la specificità richieste.
2 LIMITAZIONI difficile traslare i risultati ottenuti in laboratorio al «letto», e gli sforzi di ricerca frequentemente si fermano alle fasi iniziali di scoperta del biomarker, senza alcuna convalida di bersagli preclinici promettenti; fenotipo di campioni, raccolta e conservazione dei biomateriali, l'uso di nuovi saggi e overinterpretazione dei risultati con possibilità di confondimento rappresentano gravi limitazioni per un biomarcatore a raggiungere la fase finale di validazione.
3 NELLA PRATICA CLINICA necessita di biomarker affidabili da utilizzare nella diagnosi di difetti riproduttivi: l'uso di saggi robusti è fondamentale per qualificare nuove molecole al momento della loro identificazione. il National Institutes of Health ha definito un biomarker sierico come: "una caratteristica che è obiettivamente misurata e valutata come indicatore di processi biologici normali, processi patogenetici o risposte farmacologiche a un intervento terapeutico"
4 Medicina riproduttiva clinica BIOMARKER per comprendere meglio e prevedere: la riserva ovarica la qualità dei gameti la vitalità dell'embrione euploidia recettività endometriale esito della gravidanza (aborto spontaneo, gravidanza ectopica) complicazioni ostetriche (preeclampsia, gravidanza pretermine) per discriminare tra embrioni idonei e non idonei da trasferire in programmi di fecondazione in vitro (IVF)
5 BIOMARCATORI IN USO gonadotropinacorionicaumana (hcg):una volta stabilita la gravidanza, l AUMENTOdihCG, prodotto dai trofoblasti, è indice della vitalità dell'embrione
6 BIOMARCATORI IN USO progesterone (P) estrogeni (E2) alfa-fetoproteina, fibronectina fetale inibinaa utilizzati nella pratica clinica per monitorare il progresso di una gravidanza normale, o per determinare relative complicazioni
7 PROGESTERONE E ESTREOGENI LIVELLI
8 ALFA-FETOPROTEINA L AFP è prodotta dal fegato del feto e può essere misurata nel sangue materno. I livelli normalmente crescono durante le settimane di gravidanza per calare velocemente dopo il parto, tornando ai valori normali. Può però capitare che la concentrazione si presenti in valori più alti già negli stadi precoci della gravidanza. Valori normali di alfafetoproteina Adulti < 5ng/mL 1 trimestre di gravidanza < 50ng/mL 2 trimestre di gravidanza < 140ng/mL 3 trimestre di gravidanza < 450ng/mL Fattori che potrebbero innalzare i valori di AFP: Errata datazione della gravidanza Gravidanza gemellare Spina bifida, anencefalia Anomalie rare Nessuna anomalia ma semplicemente un valore sopra la norma
9 TEST FIBRONECTINA FETALE glicoproteinache agisce da collante tra la decidua materna e le membrane amniotiche, che èpresente normalmente nelle secrezioni vaginali prima della settimana e ricompare solitamente all'inizio del travaglio. Il test si basa sulla ricerca della presenza di fibronectinanelle secrezioni materne mediante un tampone vaginale eseguito nel secondo trimestre. Il test è valutato positivo quando il livello di fibronectina superava la soglia di 50ng/ml. La sensibilitàèrisultata tra 13 e 55% e la specificitàtra 83 e 99%.
10 INIBINA A riscontrabile solamente nella donna con l'arrivo del menarca, èsecreta dal corpo luteo, ed ha azione di feedback negativo sulla produzione ipofisaria di FSH: l'inibinaa èdunque dosabile nella fase lutealetardiva del ciclo mestruale.
11 ..nellapratica clinica In una fase iniziale e prima della produzione placentare P secreto dal corpo luteo ed èun segnale critico per l instaurarsi di una gravidanza normale; P serico: unico biomarkerspecifico per determinare gravidanze non vitali all'inizio della gestazione; in combinazione con ecografia transvaginale hcg è utile per la diagnosi di gravidanza ectopica; i livelli di E2 forniscono importanti informazioni sulle funzioni ovarichee /o patologie che colpiscono testicoli, ovaie, o ghiandole surrenali;
12 PROFILO BIOCHIMICO DI BIOMARCATORI IN USO E IL LORO COINVOLGIMENTO NELLA PRATICA CLINICA RIPRODUTTIVO FEMMINILE Type Description Role β-human chorionic gonadotrophin (hcg) Glycoprotein produced by trophoblastic cells of the placenta Pregnancy viability Progesterone (P) Estrogen (E 2 ) Steroid hormone secreted by corpus luteum and placenta for the preparation of endometrium for a possible pregnancy Sex hormone produced primarily in ovary and testes by aromatization of testosterone. Small amounts are produced by adrenal glands Pregnancy viability in early gestation Ectopic pregnancy Pregnancy dynamics Testes, ovaries, or adrenal glands diseases Menopausa α-fetoprotein Oncofetal glycoprotein produced in the yolk sac during the first trimester, and in the fetal liver and gastrointestinal tract during late pregnancy Abnormal placentation (placenta previa and placenta accreta) Preeclampsia Fetal loss and preterm delivery Fetal fibronectin Inhibin A Glycoprotein produced by fetal cells, found in amniotic fluid and placenta Peptide produced by corpus luteum and regulated by hcg Spontaneous preterm birth Down s syndrome Ectopic pregnancy
13 Potenziali biomarcatoriematici pre-sintomaticie predittivi in activin-a; proteina C-reattiva; fattore di crescita placentare e del suo recettore solubile tirosina chinasi (s-1flt); leptina; preeclampsia fattore di crescita trasformante-α1; inibitore attivatore del plasminogeno. LIMITI: 1.questi biomarcatorihanno una limitata applicazione clinica, a causa della scarsa sensibilità e specificità dei metodi disponibili per la loro rilevazione; 2.non esiste un unico indicatore che permette una previsione precoce di preeclampsia.
14 CONSIDERAZIONI test di riserva ovarica comprendono marcatori ormonali (FSH, E2, inibina-b, ormone antimullerian [AMH]), e marcatori ecografici (volume ovarico, conta dei follicoli antrali [AFC]); tutti hanno limiti principali nei parametri di precisione, invasività e di costo che devono essere considerati con attenzione per fare previsioni attendibili; la maggior parte dei potenziali biomarcatori studiati in medicina riproduttiva, o quelli già in uso, sono finalizzati alla diagnosi di malattie, come la sterilità, la sindrome dell'ovaio policistico, l endometriosi, o la vitalità di una gravidanza iniziale; l'obiettivo è quello di identificare i singoli marcatori di ciascuna malattia, mentre marcatori diagnostici multivariati sono stati segnalati fino ad ora.
15 BIOMARCATORI IN COMBINAZIONE L'uso di due o piùmarcatori può fornire un test diagnostico con una migliore sensibilità e specificità; Combinazioni di biomarcatorihanno dimostrato di sostenere una rapida diagnosi di gravidanze precoci o ectopiche, suggerendo che una strategia di biomarcatorimultipla potrebbe aiutare a riconoscere gravidanze non vitali.
16 IN AMBITO MASCHILE l'analisi convenzionale dello sperma fornisce importanti informazioni su parametri quali concentrazione degli spermatozoi, vitalità, motilità e morfologia, ma è considerato un indicatore di scarso potenziale riproduttivo e non predittivo del risultato della gravidanza saggi differenti sono stati sviluppati e utilizzati nei laboratori di ricerca per valutare il danno al DNA dello sperma, che è clinicamente più informativo e pertinente. LIMITI: 1.Analisi dello sperma fornisce indicazioni utili per la valutazione iniziale di infertilità maschile, ma non misura la fertilità stessa; 2.né tiene conto degli aspetti funzionali delle cellule spermatiche come la capacità di fecondare l'ovocita. 3.i risultati dei test di integrità sul DNA spermatozoi da soli non prevedono tassi di gravidanza ottenibili con il concepimento naturale o artificiale, come avvertito dalla American Society for Reproductive Medicine.
17 CITOCHINE E RIPRODUZIONE Importanti regolatori autocrinie paracrini delle funzione ovariche in quanto prodotte nell'ovaio e fluido follicolare; Produzione citochine stimolata dall'ormone LH; Citochinepro-infiammatorie stimolano il pathwaydell'no nella regolazione dell'ovulazione; Controllano la proliferazione ovarica, l'apoptosi, la folliculogenesi, la luteogenesi, l'oogenesi e il rilascio di ormoni; Regolano la risposta a monte di regolatori ormonali, la fertilitàe in alcuni casi lo sviluppo di disordini ovarici.
18 INTERLEUCHINE
19 EFFETTI INTERLEUCHINE
20 IL-1
21 FUNZIONI IL-1
22
23 POSSIBILE INTERAZIONE TRA EMBRIONE ED ENDOMETRIO Il sistema tiroideo è conivolto nella regolazione di LIF (leukemia inhibitory factor) ed IL, fattori chiave per il successo dell impianto
24 PROCESSI PRO-E ANTI-INFIAMMATORI NEL PARTO
25 Ruolo delle cellule NK in gravidanza Meccanismo immunologico della tolleranza e del rigetto del trofoblasto. Tr Cell: cellula T regolatrice; MO: macrofago; +P : recettore per il progesterone. NK: cellula NK deciduale; PIBF : progesterone induced blocking factor. le cellule NK deciduali sono un sottogruppo derivato dalle NK periferiche, che promuovono il successo della gravidanza. In condizioni patologiche, un alterato rapporto fra le cellule NK killer e quelle NK regolatrici, può danneggiare il tessuto trofoblastico, esitando in aborto.
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