Biomarcadores en Medicina del Trabajo

Transcripción

1 Biomarcadores en Medicina del Trabajo DR. ERICK MÉNDEZ RODRÍGUEZ ESPECIALISTA EN MEDICINA DEL TRABAJO OCTUBRE 2016 SAN JOSÉ, COSTA RICA

2 Son indicadores de eventos en muestras o sistemas biológicos y se interpreta como indicador del estado de salud, de la esperanza de vida o del riesgo de enfermedad Marcadores de exposición (laboral o ambiental) Aplicación en Toxicología, Oncología, S.O. Requisito principal - Debe poder medirse objetivamente Indicador de: Proceso biológico normal Estado patogénico Respuesta a un tratamiento específico Biomarkers in Medicine 2011 Vol Vol. 6

3 Biomarcadores Cardiovasculares Christopher J., O Donell, M.D., Elisabeth G. Nagel, M.D. ; N Engl J Med 2011; 365:

4 Biomarcadores - Tres tipos: De Exposición: Una sustancia o su metabolito cuantificado en una muestra De Efecto: Indicador de cambios o alteraciones moleculares, bioquímicas o fisiológicas dentro de un organismo Efectos potenciales en la salud De Susceptibilidad: Es un indicador de una limitación, heredad o adquirida, de un organismo para responder ante la exposición a diversas sustancias Arango SS. Biomarcadores para la evaluación de riesgo en la salud humana. Rev. Fac. Nac. Salud Pública 2011; 30(1): 75-82

5 Arango SS. Biomarcadores para la evaluación de riesgo en la salud humana. Rev. Fac. Nac. Salud Pública 2011; 30(1): 75-82

6 Biomarcadores genéticos Fracción de ADN que nos indica una característica diferencial entre dos individuos, pudiendo así realizar una selección gracias a su presencia o ausencia Ejemplo: Una secuencia de ADN que causa una enfermedad en concreto o que está relacionada con susceptibilidad a desarrollarla. En la actualidad, su uso es ilegal a nivel laboral porque son discriminatorios y sólo se buscan con fines de investigación

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9 Condiciones Fácil recolección de la muestra y análisis de bajo costo Estable, iguales concentraciones a lo largo del día Alta especificidad para una condición clínica Válido en modelos animales/celulares y humanos Relevante para la progresión de la enfermedad y/o tratamiento. Debe reflejar únicamente un cambio subclínico y reversible, que permita adoptar medidas preventivas según los resultados Éticamente aceptable. Pocos de los actuales marcadores cumplen con todas las características Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

10 Otros conceptos asociados Vigilancia biológica: medición de un químico, su metabolito o un efecto bioquímico no adverso en una muestra biológica, para evaluar los niveles de exposición. Muestras: Sangre, orina, aire exhalado Vigilancia ambiental: medición de la exposición ambiental (externa) a una sustancia específica en el lugar de trabajo o residencia Muestras: Aire ambiente, superficies de trabajo Herramienta para identificar la naturaleza y cantidad de exposiciones en el ambiente laboral Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

11 No se da en todos los casos: Prácticas laborales variables, no estandarizadas entre los trabajadores Tasas de metabolismo y excreción varían entre individuos Diferencias en: Eliminación rápida de la sustancia Retraso en la toma de muestras Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

12 Correlación Nivel biológico vs Medición ambiental No se da en todos los casos: Químicos liposolubles tienden a acumularse más en personas con mayor tejido adiposo Variabilidad en el equipo de protección personal Variables personales como antecedentes patológicos, dieta y embarazo pueden cambiar los niveles biológicos Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

13 Muy específicos: Inhibición de la acetilcolinesterasa -AChE- por los insecticidas organofosforados Inhibición de la ALA-D por el plomo Muy inespecíficos: Marcadores de respuesta inmune / inflamatoria Valorar el uso entre diversos marcadores para analizar una misma exposición Aumentar el grado de especificidad

14 Biomarcadores MAYOR VENTAJA: Permiten una evaluación individualizada, tomando en cuenta variables del paciente en relación a su exposición ambiental PRINCIPAL LIMITACION: No permiten el análisis de sustancias con efectos instantáneos o cuya tasa de absorción es muy baja

15 Principales Biomarcadores en Medicina del Trabajo

16 Biomarcadores de Exposición Compuesto exógeno o un metabolito dentro del organismo que refleja la exposición a una sustancia Dosis encontrada puede reflejar la cifra de agente tóxico almacenado en uno o varios compartimentos corporales Concentración de bifenilos policlorados (PCBs) en sangre refleja la cifra acumulada en los principales órganos de depósito (tejido graso) Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

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18 Biomarcadores de Exposición Dos subgrupos: Selectivos: medida directa del tóxico o sus metabolitos Ej: Plomo en sangre (plombemia) No selectivos: biomarcadores inespecíficos de exposición. Ej: Tioéteres en orina, que indican exposición a sustancias electrófilas

19 Biomarcadores de Susceptibilidad Sirven como indicadores de sensibilidad individual al efecto de una sustancia Se relacionan con factores genéticos específicos y la investigación de polimorfismos de actividades enzimáticas. La mayoría de estos análisis se realizan para determinar el efecto de ciertas sustancias sobre subgrupos de individuos y evaluar riesgo cancerígenos, genotóxicos y/o teratogénicos

20 Biomarcadores de Susceptibilidad Marcadores de polimorfismos de sistemas activadores: permiten la medida de la actividad de las enzimas del citocromo P450 Marcadores de polimorfismos de sistemas detoxificadores: son medidas de actividad de enzimas tales como la glutatión-stransferasa, la acetiltransferasa, a glucuroniltransferasa o la paraoxonasa

21 Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

22 Biomarcadores de Susceptibilidad Glutatión-S-transferasa µ: Enzima implicado en la detoxificación de metabolitos reactivos que se ha relacionado con el cáncer pulmonar de células escamosas 50% de la población no posee alelos funcionales para este enzima o su actividad es baja o incluso inexistente, lo que hace que se incremente el posible riesgo de dicho cáncer Paraoxonasa sérica (PON): Participa en la hidrólisis (inactivación) de varios compuestos organofosforados (OF) Polimorfismo - 3 genotipos: individuos homocigotos para el alelo de baja actividad, individuos homocigotos para el alelo de alta actividad e individuos heterocigotos Diferente riesgo ante la exposición a OF Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

23 Biomarcadores de Efecto El biomarcador de respuesta o efecto es indicativo de cambios bioquímicos en un organismo como resultado de la exposición Refleja la interacción del químico con sus receptores biológicos dentro del organismo Reacciones anteceden al daño estructural por exposición prolongada Permiten la identificación precoz de exposiciones excesivas o peligrosas, para tomar medidas preventivas

24 Biomarcadores de Efecto Incluyen: Modificaciones en la composición celular sanguínea Alteraciones en actividades enzimáticas Aparición de aductos del AND Incrementos localizados de ARN-m Aumento de determinadas proteínas Aparición de anticuerpos específicos (autoanticuerpos) contra una sustancia

25 Biomarcadores de Efecto Sistema Respiratorio: Proteínas de bajo peso molecular específicas del pulmón que actúan como marcadores de toxicidad (CC16), se elevan posterior a la exposición a humos y disminuye por exposición crónica a sílice y en fibrosis pulmonar análisis en suero o esputo Sistema Nervioso: Bloqueo irreversible de la Colinesterasa por exposición a OF Actividad MAO-B en plaquetas como biomarcador de los efectos farmacológicos de los inhibidores de la MAO y por exposición a estireno y percloroetileno Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

26 Biomarcadores de Efecto Sistema Sanguíneo: marcadores asociados a la síntesis de Hb Inhibición de la actividad eritrocitaria de la enzima Ácido Delta-Amino Levulínico Deshidratasa (ALA-D), altamente sensible y específico en la exposición al plomo. Porfirinas: compuestos organoclorados afectan la síntesis de hemoglobina originando un acúmulo de porfirinas altamente carboxiladas que pueden detectarse en hígado, sangre, orina o heces. Sistema Inmune: Alteraciones en el leucograma o en la distribución de líneas celulares (poca especificidad) Inmunosupresión como efecto secundario Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

27 Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

28 Biomarcadores de Efecto Biomarcadores de daño sobre el ADN Metabolitos reactivos originados a partir de compuestos orgánicos, forman aductos con proteínas o ADN. Se pueden emplear como marcadores del daño derivado de la exposición Incremento en el desarrollo de procesos carcinogenicos Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

29 Biomarcadores de Efecto Marcadores de daño oxidativo En respuesta al estrés oxidativo, se desencadenan mecanismos adaptativos a través de sistemas de protección cuantificados habitualmente en plasma que incluyen la razón glutatión oxidado (GSSG)/glutatión reducido (GSH) y las actividades glutatión reductasa, catalasa, superóxido dismutasa y peroxidasa Metalotioneinas Proteínas de bajo peso molecular ricas en cisteína, capaces de unirse a iones metálicos y actúan almacenando el exceso de grupos tiol con objeto de prevenir el estrés inducido por los radicales libres Son biomarcadores para dichos iones metálicos pues aumentan. significativamente tras la exposición a metales pesados. Proteínas de estrés térmico (HSP) Proteínas dependientes de ATP que funcionan como chaperonas o proteínas tutoras que se unen a proteínas nacientes. Aumentan como respuesta ante la exposición a ciertos xenobióticos, especialmente metales y metaloides Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): 75-82

30 Múltiples pruebas que se realizan se manera cotidiana son biomarcadores de efectos tóxicos o exposición Las empresas están obligadas a realizar los pruebas con biomarcadores que aseguren la buena salud de sus empleados con base a los riesgos de cada institución Diferentes entidades realizan algunas de las pruebas más específicas, pero su costo es muy elevado INS biomarcadores de efecto y exposición para análisis objetivo de casos laborales

31 Prevenir Reevaluar Controlar Las empresas están obligadas a realizar los pruebas con biomarcadores que aseguren la buena salud de sus empleados, tomando como base los riesgos a los que están expuestos Corregir Evaluar

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33 Preguntas? Comentarios? Referencias: 1. Arango SS. Biomarcadores para la evaluación de riesgo en la salud humana. Rev. Fac. Nac. Salud Pública 2011; 30(1): LaDou, Joseph, et al. (2007). Diagnostico y Tratamiento en medicina laboral y ambiental. 4 ta edición. Editorial Manual Moderno: México DF. 3. Gil H, F. The Role of Biomarkers in Human Toxicology. 2008; 30(1): Christopher J., O Donell, M.D., Elisabeth G. Nagel, M.D. ; N Engl J Med 2011; 365: