MARCADORES BIOLÓGICOS DE ANAFILAXIA: TRIPTASA

MARCADORES BIOLÓGICOS DE ANAFILAXIA: TRIPTASA Sara Ocaña López Residente de 4ºaño 4 o de Análisis Clínicos

Reacción sistémica de hipersensibilidad inmediata, potencialmente mortal, que resulta de la liberación súbita y masiva de mediadores por mastocitos y basófilos

1. Cuadro mediado por IgE: : Reacción anafiláctica Requiere sensibilización previa Frente a una exposición al alergeno se entrecruzan las IgE específicas que ha desarrollado el paciente, que están en la superficie de los mastocitos y basófilos Señales intracelulares que provocan degranulación 2. Cuadro NO mediado por IgE: : Reacción anafilactoide Las reacciones anafilactoides son reacciones sistémicas inmediatas que se parecen a la anafilaxia pero no están mediadas por IgE

Causas de las reacciones anafilácticas Medicamentos: antibióticos ( beta-lactámicos, sulfamidas, tetraciclinas, estreptomicina, otros), algunos AINES (pirazolonas..), fármacos para anestesia gral (relajantes musculares), hormonas (insulina, PTH, ACTH, progesterona), protamina Alimentos: pescado, mariscos y crustáceos, leche, huevos, fruta fresca y frutos secos, legumbres, especias y aditivos Picaduras de insectos Látex Parasitosis: Equinococcus granulosus y Anisakis Simplex Vacunas: Las fórmulas a base de huevo están contraindicadas en pacientes con sensibilidad sistémica grave al huevo. También puede haber reacciones a: Gelatina, Componentes proteicos, Preservativos (timerosal) Extractos de alérgenos Componentes sanguíneos o líquidos biológicos: por ejemplo, líquido seminal Por ejercicio Sin que haya causas definidas por ejemplo, la anafilaxia idiopática

Causas de las reacciones anafilácticas Reacciones mediadas por complemento: producen liberación directa de mediadores expansores del plasma, opiáceos, fluoresceína, contrastes radiológicos, ejercicio, mtx... Alteración del metabolismo del ácido araquidónico: AAS y otros AINE Citotóxico: reacciones postransfusionales, anticuerpo anti-iga Anafilaxia por causa física 1.Anafilaxia de esfuerzo o síndrome anafiláctico inducido por ejercicio de Sheffer y Austen 2.Anafilaxia postparandial de esfuerzo, se han descrito casos tras ingerir apio, crustáceos y trigo 3.Anafilaxia por exposición masiva al frío Síndrome crónico de anafilaxia recurrente idiopática: sin causa parente, existe urticaria o angioedema asociados a obstrucción grave de las vías aéreas, disnea aguda o hipotensión, que puede llegar al síncope; suele ocurrir en pacientes atópicos

MEDIADORES PREFORMADOS HISTAMINA Actua sobre los Rs H1 y H2 Su activación produce: prurito, constricción del músuculo liso bronquial (broncoespasmo), contracción intestinal (dolor abdominal y diarrea) así como uterina, vasodilatación (provoca hipotensión), producción de moco Sobre los Rs H2 produce aumento de frecuencia cardiaca y trastornos de la secreción gástrica Su nivel correlaciona con la gravedad de los síntomas: 1ng/ml: sínt.prodrómicos, como prurito 5-10ng/ml: primeros sínt.cardiovasculares y respiratorios 15-50ng/ml: angioedema laríngeo y colapso cardiovascular >50ng/ml:sobreviene la muerte PROTEASAS Triptasas, quimasas y carboxipeptidasa A QUIMIOQUINAS Diversos grupos compuestos de citoquinas, polipeptidos de 8-10kD, que son quimiocinéticamente y quimiotácticamente estimulantes del movimiento y atracción de los leucocitos (intercrinas)

MEDIADORES SECUNDARIOS PROSTAGLANDINAS Tromboxano A 2, PGF 2 y PGD 2 : contraen el músculo liso bronquial, mientras que la PGE2 lo dilata. LEUCOTRIENOS Leucotrienos: LTC 4, LTD 4 y LTE 4 producen una contracción del músculo liso bronquial más tardía pero más duradera que la producida por la histamina. Además aumentan la permeabilidad vascular y facilitan la migración de células inflamatorias FACTOR DE ACTIVACIÓN N PLAQUETAR:PAF Promueve la liberación por parte de las plaquetas de factores quimiotácticos para eosinófilos, y el de los factores quimiotácticos como LTB4, ECF-A (factor quimiotáctico de eosinófilos para anafilaxis) y NCF-A (factor quimiotáctico de neutrófilos para anafilaxis).

CLÍNICO Fundamentalmente Muy importante para confirmar diagnóstico y para saber la etiología Si el cuadro clínico es sugerente de reacción anafiláctica: síntomas y signos más frecuentes -síntomas cutáneos 90% de los casos (+frecuente urticaria y angioedema,luego flushing o eritema generalizado y prurito) -síntomas respiratorios: 40 a 60% (disnea y sibilancias, angioedema laríngeo, rinitis) -compromiso del estado general, síncope e hipotensión: 30 a 35% -dolor abdominal: 25 a 30% (contracciones uterinas) -cefalea: 5 a 8% -dolor retroesternal: 4 a 6% -convulsión:1 a 2% Se instalan en forma rápida, aunque esto varía según el alergeno o sustancia causal (fármaco admdo. por vía endovenosa:5 a 10 minutos; si la causa es un alimento, puede tardar hasta 30 minutos) La gravedad de estas reacciones se clasifica en cuatro grados según la sintomatología Clasificación de las reacciones inmediatas según gravedad de los síntomas. *AE = Angioedema. (Fuente: Ring J. Clin Rev Allergy Immunol 1999; 17(4): 387-399) Preguntar frecuencia de episodio, tiempo desde el último Y por los antecedentes familiares y personales

DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL -Síncope vasovagal, IAM, Hipoglucemia, shock séptico -Síndromes que presentan flushing: síndrome del hombre rojo, producido por vancomicina; la intolerancia al alcohol o consumo de fármacos con efecto antabús; ciertos tumores gastrointestinales y tiroídeos; el síndrome carcinoide, que puede dar síntomas muy similares al shock anafiláctico, debido a la liberación de sustancias autacoides; el feocromocitoma; y el flush post-menopáusico. -Síndromes postprandiales con flushing, como el síndrome del restaurante chino (glutamato monosódico), que puede producir flushing, hipotensión y broncoespasmo, y la intoxicación escromboide, que tiene una mortalidad de casi 100% y el diagnóstico se basa en el antecedente de compromiso de otros consumidores del pescado contaminado (parientes, comensales del restaurante). -Hiperproducción de Histamina: mastocitosis sistémica, con liberación endógena de histamina; la leucemia basofílica -Enf.con síntomas anafilactoides: el angioedema hereditario; Sindrome de fragilidad capilar; Urticaria; Enfermedad del suero -Similares síntomas respiratorios: la aspiración de cuerpo extraño, que en niños se puede confundir con angioedema laríngeo; TEP; crisis de asma grave -Trastornos psiquiátricos, como las crisis de pánico, la disfunción de cuerdas vocales y la epilepsia autonómica

LABORATORIO HISTAMINA Su liberación procede tanto del basófilo como del mastocito: no marcador exclusivo Sin demasiada utilidad: Test no muy sensibles Puede haber FP por infecciones del tracto urinario (si se mide en orina) La histamina se puede liberar en desórdenes mieloproliferativos y tumores carcinoides (gástrico) La medida de la histamina metilada en orina y otros metabolitos puede ser más sensible y específica Es preciso manejo muy cuidadoso de las muestras para evitar la hemólisis y la degranulación de los basófilos Vida media de muy pocos minutos, alcanzando niveles máximos, en la circulación periférica, a los 5-10-15 min tras la activación mastocitaria y retornando a los basales a los 30-60 min, en el caso de que la medicion se haga en orina o se midan sus metabolitos la persistencia es mayor TRIPTASA OTRAS PRUEBAS Bioquímica y Hemograma Pruebas cutaneas, IgE total y específica

Es una serin proteasa neutra tetramérica, que forma un complejo macromolecular con la heparina Pm de 134kDa Se han encontrado 2 genes que codificadan triptasas humanas situados en el brazo corto del CR16 Compuestas por 4 subunidades unidas de forma no covalente, son resistentes a la inactivación por parte de inhibidores de serinproteasas (α2macroglobulina ), debido a que el sitio activo de cada una de las subunidades se sitúa hacia la cara interior del poro central. Son mediadores localizados en los gránulos secretores de mastocitos humanos (siendo pequeña su concentración en basófilos), estos mastocitos se encuentran en la práctica totalidad de los tejidos en especial tejidos conectivos y de forma abundante por debajo de epitelios y en tejidos ampliamente vascularizados Existen dos tipos de mastocitos: -MCΤque contienen sólo triptasa: sobre todo en las paredes alveolares y en la mucosa intestinal -MCCT que contienen triptasa y quimasa: y están presentes predominantemente en la dermis de la piel, en la submucosa intestinal y vasos sanguíneos

Presentan un 90% de homología entre sí TIPOS αtriptasa β Triptasa dos formas predominantes (αi y αii) Se secreta constitutivamente como forma inactiva: αprotriptasa la forma más frecuentemente presente en individuos normales (valores de aproximadamente 5 ng/ml en controles sanos) e incrementándose sobre todo en individuos afectos de mastocitosis. La β Triptasa tiene tres formas predominantes (βi,βii y βiii) La βii se almacena en los gránulos secretores de los mastocitos la triptasa liberada al suero en situaciones de degranulación mastocitaria masiva es a base de este segundo tipo La activación de la βii-protriptasa ocurre en 2 pasos: primero un proceso autocatalítico a ph ácido, y más tarde a través de una dipeptidasa se convierte en el tetrámero maduro, ambos requieren heparina o dextransulfato

FUNCIONES -Es capaz de romper ciertos substatos extracelulares como VIP, péptido relacionado con el gen de la calcitonina, fibronectina y quininógenos -Participa en la inactivación del fibrinogeno y la inhibición de la fibrinogenésis, además activa la colagenasa de las células sinoviales -Es un potente factor de crecimiento para células epiteliales, musculares lisas y fibroblastos -Dentro del proceso inflamatorio es capaz de estimular la liberación y aumento de la expresión de moléculas, lo que hace que tenga un importante papel en el reclutamiento de células inflamatorias al lugar donde se encuentran los mastocitos activados. Además la liberación de esta proteasa puede estimular a los mastocitos vecinos a secretar mediadores -Además activa receptores activos de proteasas (PAR), de los cuatro tipos de receptores caracterizados la β Triptasa activa los PAR-2 cuya activación incremento del calcio intracelular llevando a activando la vía de los fosfoinosítidos fosfolipasa C e inositol trifosfato. *tracto respiratorio: en células epiteliales de las vías respiratorias, células musculares lisas, epitelio de bronquios terminales, neumocitos tipo II y mastocitos, donde estimula la liberación de mediadores broncodilatadores y antiinflamatorios *tracto digestivo: en enterocitos y células musculares lisas de intestino delgado y grueso, en hígado y páncreas, pudiendo tener un papel en la regulación del transporte intestinal

FUNCIONES *sistema circulatorio: donde la activación de estos receptores provoca relajación vascular inducida por el óxido nítrico *sistema nervioso periférico y cerebro el papel de la activación de estos receptores es mediar liberación de neuropéptidos procedentes de neuronas sensoriales pudiendo además regular la inflamación, los agonistas de estos receptores inducen respuestas mediadas por calcio en células del endotelio microvascular cerebral

REGULACIÓN La cantidad de triptasa por mastocito (10-35pg) es mayor que los niveles de proteasas de granulocitos La regulación tras la liberación e incierta, porque la enzima tetrámerica resiste a la inhibición por serinproteasas. La regulación podría ocurrir en parte, cd proteínas básicas como la ATIII, disocian la enzima de la heparina, pero esto es lento e incompleto Otra posibilidad sería que cuando se libera a un sitio de ph ácido (superficie aérea de asmáticos, foco de inflamación, áreas de pobre vascularización) allí sería óptima la proteolisis, sin embargo a ph neutro se reduciría la actividad proteolítica, limitando la actividad óptima en ese lugar de liberación.

MEDICIÓN Reconocen con la misma afinidad los 2 tipos de triptasa (Trip total) Tenemos diferentes anticuerpos monoclonales: G5, B12 G4 Mayor S para la βii-triptasa que para la αiprotriptasa -Primeramente se utilizó G5 para captura y luego se empleaba un anticuerpo policlonal de cabra para la detección Límite de detección por abajo era de 2.5ng/ml Se usaba sobre todo para demostrar la subida de triptasa en pacientes que padecían anafilaxia -A comienzos de los 90 se comenzó a utilizar un nuevo inmunoensayo que usaba el G5 para captura y G4 para detección (reconoce ambos tipos) Límite de detección era de aproximadamente 1ng/ml Valores elevados se encontraban en casos de anafilaxia con compromiso hemodinámico -En 1994 se desarrolla una nueva técnica de ELISA que empleaba para la captura el anticuerpo B12 que detectaba triptasa tanto en suero como en plasma, mientras que para la detección utilizaba el G4 Se baja el límite de detección a más o menos 0.5ng/ml La triptasa basal de sujetoss normales ronda los 5ng/ml(rango entre 1 y 15 ng/ml)que reflejarían la carga mastocitaria corporal total, mientras que los valores de triptasa madura (técnica que emplea el G5) reflejaría la triptasa liberada tras activación mastocitaria

MEDICIÓN En nuestro caso se utiliza la única técnica comercial disponible par a cuantificar la triptasa que se realiza mediante el sistema UniCAP de Pharmacia, el cual detecta triptasa total (UniCAP Tryptase, Pharmacia Diagnostics AB, Uppsala, Sweden), es decir, la αtriptasa y la ßtriptasa (emplea el Ac monoclonal B12) El método es un fluoroinmunoensayo Límite de detección < 1ng/ml

ANAFILAXIA β-triptasa se encuentra elevada en pacientes con anafilaxia de suficiente severidad para causar hipotensión β-triptasa es liberada desde los mastocitos en paralelo con la histamina, pero difunde más lentamente porque está asociada con proteoglicanos El pico se produce entre 15-120min (Hist 5min) Vida media 1.5-2.5 (Hist decrece entre 15-30min) Oportunidad de determinar triptasa por mayor permanencia, puede det. De mx extraidas 1-6h de comienzo de síntomas comparado con los 15min de la hist. Triptasa buen indicador de la presencia de descarga masiva de mediadores procedentes de mastocitos

ANAFILAXIA En anafilaxia sistémica inducida experimentalmente en 17 sujetos por picadura de insecto el pico de β-triptasa correlacionaba con la bajada de la Pºarterial: indicando que la magnitud de la activación mastocitoria y la liberación del mediador es determinante de la severidad de la anafilaxis (Van de Linden et al. Insect-sting challenge in 138 patients: relation between clinical severity of anaphylaxis and mast cell activation. J Allergy Clin Immunol 1992;90: 110-8). En los cuadros moderados la triptasa se elevó solo en 9 de 18 pacientes, mientras que en los pacientes con anafilaxia severa tras la provocación la triptasa se elevó en 16 de 17 pacientes (94,1%). Además el aumento fue mayor en estos últimos Niveles de triptasa han sido investigados en: -Picadura de insectos -Episodios de hipotensión durante cirugia -Inyección de fluoresceina o metilprednisolona -Ingestión de antiinflamatorios no esteroideos -Exposición al látex -Otros estímulos farmacéuticos o ambientales

ANAFILAXIA Se ha visto niveles elevados de triptasa en sueros postmortem, sirviendo como indicador premortem de anafilaxis Se determino este parámetro en 19 posibles casos de anafilaxis sistémica fatal dentro del las 24h de la muerte (Yuginger JW et al. Laboratory investigation of deaths due to anaphylaxis. J Forensis Sci 1991,36:857-65) >10ng/ml <5ng/ml 9 de 9 sujetos víctimas tras picadura de himenóptero 6 de 8 víctimas tras ingestión de comida 2 de 2 víctimas por uso de agentes diagnósticos o terapeúticos parenterales 57 sueros secuenciales de 6 controles Los niveles de β-triptasa son más elevados cuando el alérgeno se introduce por vía parenteral que cuando lo hace por vía oral Podría explicarse porque los mastocitos MCTC, que contienen quimasa y triptasa, son degranulados preferentemente cuando el antígeno entra por vía parenteral y los mastocitos MCT, que contienen triptasa pero no quimasa, cuando la entrada es por vía digestiva. Y como los mastocitos MCTC contienen más triptasa que los mastocitos MCT de ahí la diferencia

ANAFILAXIA Sin embargo en otro estudio 5/49 casos de muerte no por anafilaxia presentaba unos niveles de β-triptasa>10 ng/ml. Lo que va en contra de su especifidad postmortem -Uno tenía enfermedad coronaria: β-triptasa 33 ng/ml -3 murieron por trauma: β-triptasa 20, 24 and 106 ng/ml -Otro murió por sobredosis de salicilato: β-triptasa 23 ng/ml No tenian disponible los mtos. admdos. justo antes de morir Es necesario para interpretar los niveles de triptasa postmortem considerar los eventos cercanos a la hora de la muerte (Schwartz LB. Clinical utility of tryptase levels in systemic mastocytosis and associated hematologic disorders. Leukaemia Research 2001; 25: 553 62) No todas las hipotensiones que clinicamente parcen ser anafilácticas se asocian con elevación de triptasa. Por ejemplo víctimas e anafilaxis fatal o casi fatal inducida por alimentos a menudo no muestran elevación de triptasa (Yuginger JW et al. Laboratory investigation of deaths due to anaphylaxis. J Forensis Sci 1991,36:857-65; Sampson HA et al. Fatal and near-fatal anphylactic reactions to food in children and adolescents. N Engl J Med 1992;327:380-4), incrementado la posibilidad de que algunos de esos evento puedan no ser dependientes de activación mastocitaria. Los basófilos han sido sugeriods como alternativa de célula efector, pero no hay evidencia directa. Otras consideración podrían incluir sobreproducción de vías no mastocitarias de mediadores vasoactivos, asi como anafilotoxinas, quininas o lípidos.

ANAFILAXIA En un estudio realizado en 30 pacientes que presentaban clínica de reacción alérgica de menos de 6h de duración, se diagnóstico de 17 de anafilaxia usando criterios clínicos e inmunológicos. β-triptasa era significativamente más elevada en los que presentaban anafilaxia que en los que no (padecían mayoritariamente angioedema o urticaria). Niveles 13.50 µg.l 1 se consideraron positivos teniendo una S de 35.29% (CI 15.73 59.51%) y una E de 92.31% (CI 67.52 99.62%) (Enrique E et al. Usefulness of UniCAP Tryptase fluoroimmunoassay in the diagnosis of anaphylaxis. Allergy 1999; 54: 602 6)

ELEVACIONES DE TRIPTASA NO DEBIDAS A ANAFILAXIA Otras enfermedades alérgicas El Asma es un desorden inflamatorio en el que participan células efectoras como mastocitos, macrófagos, neutrofilos, linfocitos y eosinofilos. Los mastocitos activados liberan mediadores (TNF-α, IL-4, IL-5, IL-6 and IL-8), y esto sugiere que lestos están involucrados en la respuesta asmática tardía y en el control de la inflamación crónica. La β-triptasa es una enzima predominante en el tejido pulmonar. En el asma se sobreexpresa normalmente o se libera prematuramente desde los mastocitos. Esto causa una cascada de eventos: inflamación de las vías aereas y broncoconstricción. Una mutación en su gen causa sobreexpresión. Síndrome de Muerte súbita del recién nacido(sid) La anafilaxis ha sido sugerida como su causante, aunque la sensibilidad a alergenos y la activación mastocitaria no se ha demostrado. Estudios postmorten han demostrado elevación de los niveles de β-triptasa en víctimas del SIDS. Incrementos de los niveles de α-triptasa no se han detectado sugiriendo que la hiperplasia mastocitaria no es la causa. No se ha encontrado una significativa asociación entre IgE específica de antígeno y los niveles de β-triptasa, lo que sugiere que la degranulación mastocitaria en el SID ocurre por mecanismo independiente de IgE.

ELEVACIONES DE TRIPTASA NO DEBIDAS A ANAFILAXIA Embolismo de Líquido Amniótico Síndrome raro (frecuencia 1 : 8000 1 : 80 000 embarazos) con una mortalidad del 61 86%, elevada para pacientes sintomáticas. El diagnóstico definitivo se hace por la presentación clínica y los estudios de laboratorio. Se ha sugerido que este puede resultar de reacciones anafilácticas a antígenos fetales con degranulación mastocitaria y liberación de mediadores. Se ha demostrado incremento de mastocitos pulmonares en casos postmortem. Un estudio de una autopsia de un caso de embolismo de LA muestra una significativa elevación de β-triptasa, sugiriendo posible activación mastocitaria. Sin embargo hay otros casos de embolismo de LA diagnosticados sin elevación de este enzima. Otras investigaciones incluyen elevación de sialil Tn (Ag específico fetal) y reducción de C3 y C4 Mastocitosis Sistémica Se caracteriza por hiperplasia mastocitaria en médula ósea, piel, hígado, bazo y mucosa gastrointestinal. Hay cuatro tipos. La forma indolente (la mayoría de los casos) tiene principalemente lesiones cutáneas como urticaria pigmentosa, y no altera la expectativa de vida. La forma asociada con desórdenes hematológicos es más seria, teniendo el pronóstico determinado por la naturaleza del desorden acompañante. En la agresiva hay una marcada proliferación mastocitaria en el hígado, bazo y nódulos linfáticos, con eosinofilia en los órganos afectados y sg periférica. La última forma, es la Leucemia de células mastocitarias, rara, y fatal, caracterizada por la circulación de mastocitos atípicos

ELEVACIONES DE TRIPTASA NO DEBIDAS A ANAFILAXIA El gold standard para el diagnóstico de mastocitosis es la biopsia de tejido mostrando un incremento del número de mastocitos. Sin embargo,las características de las lesiones de médula ósea no están sempre presentes. Un estudio de niveles de triptasa en pacientes con biopsia que probaba mastocitosis reporto concentraciones > 20 ng.ml 1 y ratios de triptasa total- β-triptasa > 20 donde los pacientes no afectos mostraban niveles < 14 ng.ml. La sensibilidad de la triptasa total para diagnóstico fue de 83% con una especifidad > 98%. Las concentraciones de triptasa total pueden ser útiles para evaluar el tratamiento dado para reducir la mastocitosis. Otras condiciones hematológicas Síndroe de Hipereosinofilia Hypereosinophilic syndrome Síndrome Mielodisplásico:Los niveles de triptasa pueden usarse para diferenciar variantes. Uso en Anestesia Los niveles de β-triptasa son útiles para la investigación de spués de una posible reacción anafiláctica durante la anestesia. Las muestras deben ser obenidas de 1 a 4 horas tras comienzo de la reacción, aunque pueden detectarse hasta 3 días postmortem