Biochimica clinica. Medicina di laboratorio. Testi suggeriti. Barbiroli, Filadoro, Franzini, Sacchetti, Salvatore

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1 Biochimica clinica Medicina di laboratorio Testi suggeriti Medicina di Laboratorio Barbiroli, Filadoro, Franzini, Sacchetti, Salvatore UTET Medicina di Laboratorio e diagnostica genetica Sacchetti, Cavalcanti, Fortunato, Pastore, Rossano, Salvatore, Scopacasa SORBONA

2 esame orale Integrato con: Patologia clinica Microbiologia clinica Istituto di Igiene

3 Biochimica clinica Medicina di laboratorio Studia campioni biologici provenienti dall uomo (ex vivo): - fluidi biologici - liquidi biologici - biopsie Studia direttamente il metabolismo degli organi (in vivo) - cervello - muscolo scheletrico - prostata - miocardio Finalità diagnostiche Finalità di screening

4 campioni ex vivo Fluidi biologici - sangue plasma siero elementi cellulari eritrociti leucociti linfociti granulociti piastrine - urina - liquido cefalo-rachidiano - liquido sinoviale - liquido amniotico - liquido seminale - latte - lacrime - sudore - succo gastrico - succo duodenale - saliva - Feci Liquidi biologici - liquido ascitico - liquido pleurico - liquido peritoneale - liquido di lavaggio bronchiale - liquido pleurico - liquido di lavaggio intestinale Tessuti/organi (prelievi bioptici) - osso - muscolo scheletrico - midollo osseo - fegato - tiroide - cervello - villi coriali

5 Finalità di screening Test mirati - Pb, organofosfati, selenio, mercurio, pesticidi, solventi organici, CO - Epatite, AIDS (su sangue donato) - Errori congeniti del metabolismo (fenilchetonuria, galattosemia, ipotiroidismo, intolleranza al fruttosio) Test non mirati check up su soggetti presunti sani (es. per finalità assicurative)

6 Finalità diagnostiche - Confermare / escludere una diagnosi - Monitorare il progresso / regresso di una malattia - Valutare la gravità di una patologia - Eseguire un screening per patologie sospettate - Evitare lamentele per malpractice Profili metabolici generali Profili biochimici - Elettroliti plasmatici (Na, K, Cloruri, bicarbonati) - Proteine plasmatiche (totali, Alb/Glob, elettroforesi) - Funzionalità epatica (bilirubina, ALT, AST, ALP, proteine plasmatiche, test di coagulazione) - Funzionalità renale (prova concentrazioe, proteinurie) - Quadro del calcio (Ca 2+, fosfati, ALP) - Funzione ipotalamica - Funzione ipofisi anteriore - Funzione tiroidea

7 Test mirati Analisi singole - di prima istanza - di approfondimento - decorso della patologia - controllo della terapia 1 test = 0,05 % 10 test = 0,40 % Esami d urgenza Esami di elevato contenuto diagnostico riguardanti analiti di possibile rapida modificazione nel tempo (10-60 ) Frequenza della richiesta Glucosio 100 % Urea 100 % Es. emocromocitometrico 97 % CK - MB 97 % Liquido cefalorachidiano 69 % Test di gravidanza 60 % Ammonio 21 %

8 Quando richiedere un test di laboratorio Quali informazioni dalle indagini di laboratorio Valore e limiti degli esami di laboratorio Come interpretare il risultato di un test di laboratorio

9 Quando richiedere un test di laboratorio Quali informazioni dalle indagini di laboratorio Valore e limiti degli esami di laboratorio Come interpretare il risultato di un test di laboratorio

10 Quando richiedere un test di laboratorio iter diagnostico e valore dei test di laboratorio Informazioni che derivano da: anamnesi, esame obiettivo, Ipotesi escluse o riviste Esperienza a breve termine Elaborazione Esperienza a lungo termine Formulazione di ipotesi diagnostiche iniziali (3-5) Esigenza di maggiori Informazioni: esami strumentali, esami di laboratorio Nuove informazioni Decisione azione risultati

11 Quali informazioni dalle indagini di laboratorio Marcatori di lesione Enzimi ecc. Troponina ALT, AST, GGT, CK, LDH, T (TnT) - legame del complesso alla catena tropomiosinica I (TnI) - inibitore ATPasi actomiosinica C (TnC) lega il Ca 2+ Mioglobina 17,8 kd (2% proteine muscolari )

12 Periodo finestra Finestra diagnostica attività tempo Inizio sintomatologia

13 Marcatori di funzione Fegato blirubina enzimi (ALT, AST, ALT, GGT) tempo di protrombina proteine sieriche Rene funzione glomerulare urea creatinina acido urico clearance urina protenuria (glomerulare, tubulare) microalbuminuria diabetica

14 Valore e limiti degli esami di laboratorio Variabilità della misura Variabilità biologica - Intraindivduo - Interindividuo Variabilità analitica - metodo - operatore Stima della grandezza della variabile

15 Variabilità biologica intraindividuo e interindividuo Influenze genetiche Influenze fisiologiche a lungo termine età, sesso, razza, fattori ambientali e climatici, obesità, stato nutrizionale, stile di vita, gravidanza Influenze fisiologiche a breve termine cibo, fumo, alcool, caffè, postura, veglia e sonno, movimento, esercizio fisico, altitudine, ecc. Assunzione di sostanze estranee all organismo farmaci, droghe d abuso Risposte fisiopatologiche generali dell organismo febbre, shock, trauma, stress, dolore,, ansia

16 Variabilità biologica ritmica acrofase periodo ampiezza mesor

17 Variabilità biologica ritmica acrofase periodo (24 ore) 12 ore mesor 0 24

18 Variabilità biologica ritmica acrofase periodo (24 ore) 6 ore mesor ampiezza 0 24

19 Variabilità biologica ritmica Variazioni circadiane di alcune variabili componenti del sangue ampiezza acrofase (% del mesor) (ore del giorno) Na + 0,3 2:04 Ca 2+ 1,2 18:36 H 3 PO 4 7,3 1:00 Colesterolo 1,7 17:04 Urea 5,0 23:00 Cortisolo 62,4 7:46 Insulina 33,9 17:24 GH 62,4 23:08 Ferro (donna) 14,1 10:44 Ferro (uomo) 15,0 11:44

20 Variabilità biologica punto omeostatico uniformare e normalizzare le condizioni di ottenimento del campione

21 Variabilità analitica Variabilità preanalitica Campione incongruo,orario di prelievo, identificaz paziente, errara richiesta, modalità di trasporto, ecc. Variabilità postanalitica trascrizione del risultato, ecc. Variabilità analitica errore casuale errore sistematico imprecisone inaccuaratezza

22 Variabilità analitica esame preciso e accurato esame preciso ma inaccurato esame impreciso ma accurato esame impreciso e inaccurato

23 Variabilità analitica accurato preciso 30 nessun errore Frequenza relativa (%) Glicemia (mg/100 ml)

24 Variabilità analitica 10 accurato impreciso Frequenza relativa (%) 5 errore casuale Glicemia (mg/100 ml)

25 Variabilità analitica Frequenza relativa (%) preciso inaccurato errore sistematico Glicemia (mg/100 ml)

26 Frequenza relativa (%) 10 5 Variabilità analitica impreciso inaccurato errore sistematico errore casuale Glicemia (mg/100 ml)

27 Variabilità analitica Traguardo analitico Rapporto tra variabilità analitica e variabilità biologica intraindividuo CVa ½ CVbi Soglia significatività clinica

28 Traguardo analitico di alcune variabili componenti del sangue variabilità traguardo biologica (%) analitico (%) Na + 0,6 0,3 Ca 2+ 1,8 0,9 H 3 PO 4 8,0 4,0 Colesterolo 5,4 2,7 Urea 12,6 6,3 Cortisolo 15,2 7,6 Insulina 15,2 7,6 Albumina 2,8 1,4 Ferro 31,8 15,9 Glucosio 4,4 2,2

29 Differenza critica Massima differenza imputabile all effetto combinato della variabilità analitica e della variabilità biologica a un livello di probabilità prescelto. probabilità 95% Dcr = 2,77 Va 2 + Vbi 2 Probabilità % descrizione della decisione 80 % richiama l attenzione 90 % induce a ritenere 95 % indica / sollecita l intervento 99 % convince / provoca l intervento

30 Differenza critica di alcune variabili componenti del sangue analita differenza critica (%) Na + 1,9 Ca 2+ 5,6 H 3 PO 4 24,8 Colesterolo 16,7 Urea 39,0 Cortisolo 47,1 Insulina 47,1 Albumina 8,7 Ferro 98,5 Glucosio 13,6

31 Differenza critica Colesterolemia (d.c. 16,7 %) 250 mg/100 ml 210 Emoglobina (d.c. 7,4%) 11 mg/100 ml 10 Glucosio (d.c. 13,6) 100 mg/100 ml 113

32 Variabilità biologica intraindividuo e interindividuo Punto omeostatico Influenze genetiche Influenze fisiologiche a lungo termine età, sesso, razza, fattori ambientali e climatici, obesità, stato nutrizionale, stile di vita, gravidanza Influenze fisiologiche a breve termine Assunzione di sostanze estranee all organismo cibo, fumo, alcool, caffè, podtura, veglia e sonno, movimento, esercizio fisico, altitudine, ecc. farmaci, droghe d abuso Risposte fisiopatologiche generali dell organismo febbre, shock, trauma, stress, dolore,, ansia

33 Valori di riferimento Stato di salute e normalità Popolazione di riferimento Caratteristiche omogenee (variabilità biologica) Distribuzione di riferimento Distribuzione normale valori / limiti di riferimento Confronto con i valori trovati in un individuo Intervallo di riferimento

34 Valori di riferimento 30 Frequenza relativa (%) Glicemia (mg/100 ml)

35 Valori di riferimento Frequenza relativa (%) Valore della variabile misurata

36 Valori di riferimento Log frequenza relativa (%) Valore della variabile misurata

37 Valori di riferimento ± 1 DS = 68,27 % ± 2 DS = 95,45 % Frequenza relativa (%) - 1 DS + 1 DS - 3 DS + 3 DS ± 3 DS = 99,73 % - 2 DS + 2 DS Valore della variabile misurata

38 Valori di riferimento 2 DS = 95,45 % Frequenza relativa (%) FP VN FN FP VP Valore della variabile misurata

39 Valore diagnostico delle prove di laboratorio sensibilità specificità VP VP + FN x 100 VN VN + FP x 100 potenza diagnostica (efficienza) valore predittivo positivo negativo Sens + Spec 2 = percentuale di positivi in presenza di malattia (VP / VP+FP x100) = percentuale di negativi in assenza di malattia (VN / VN+FN x 100) Il valore predittivo è funzione della prevalenza. (sens 95%; spec 95%) prev 1%, val. Pred. + = 16%; prev 25%, val. Pred. + = 86%

40 Test HIV: sensib = 99,9 %; specif. 99,99% In Italia circa lo 0,01% delle persone non tossicodipendenti che non hanno comportamenti sessuali a rischio sono HIV positivi. Se una persona è HIV positivo, c è una probabilità del 99,9% circa che il test risulti positivo. Se una persona non è HIV positivo, c è il 99,99% circa di probabilità che il test risulti negativo. Quest ultimo dato implica che c è lo 0,01% (100 meno 99,99) circa di probabilità che il test risulti (falsamente) positivo in un soggetto che in realtà non è infetto. Quante sono le probabilità che il paziente abbia l HIV se risulta positivo al test?

41 Problema del test HIV in termini di prevalenza (frequenza naturale) Prendiamo persone non tossicodipendenti senza comportamenti sessuali a rischio. Una di loro (lo 0,01%) è HIV positivo e risulterà positiva al test praticamente con certezza (99,9%). Restano 9999 persone che non hanno l HIV. Su un numero così grande di persone non infette, è praticamente certo che una risulterà comunque (falsamente) positiva al test. (Sappiamo infatti che i falsi positivi sono lo 0,01%, cioè 1 su ). Ci aspettiamo quindi che in tutto due persone risulteranno positivi al test. Quante di queste due persone hanno l HIV?

42 Risposta: 1 su 2! Ciò significa che la probabilità che abbia l HIV se risulta positivo al test è solo del 50% Veri positivi Falsi positivi

43 Test di DIAGNOSI sensibilità Test di CONFERMA Test di ESCLUSIONE Test di MONITORAGGIO specificità sensibilità Specificità + sensibilità

44 Valori decisionali 30 - Dipendono dalla situazione clinica - sono validi universalmente - sono stabiliti in consensus conferce - indicano l intervento clinico Frequenza relativa (%) Instaurare regime dietetico/terapeutico - Richiede ulteriori indagini Glicemia (mg/100 ml)

45 Valori decisionali 30 - Dipendono dalla situazione clinica - sono validi universalmente - sono stabiliti in consensus conferce - indicano l intervento clinico Frequenza relativa (%) Instaurare regime dietetico/terapeutico - Richiede ulteriori indagini Colesterolemia (mg/100 ml)

46 Diagnostica molecolare non invasiva in vivo Spettroscopia RM (MRS) Coefficiente di diffusione dell acqua (ADC) Risonanza magnetica funzionale (f-mr) Spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS)

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