Corso di Biochimica Clinica Lucio Pastore co CEINGEBiotecnologie

Corso di Biochimica Clinica Lucio Pastore (c/o CEINGE-Biotecnologie Avanzate, via G. Salvatore 486 e Dip. Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche) Giorno ricevimento martedì dalle 14 alle 15. 30 lucio. pastore@unina. it

Argomenti trattati: In successione da calendario delle lezioni pubblicato sulla guida dello studente Testo di riferimento: Medicina di Laboratorio (M. Ciaccio, G. Lippi, 2017 -Edi. SES)

Medicina di Laboratorio è una disciplina clinica che ricerca dati relativi alla natura e alla entità delle alterazioni di struttura e funzione, su campioni ottenuti dal paziente e sul paziente stesso, per elaborarli in informazioni

Diagnosi Medica Si basa su un approccio multifattoriale: • Anamnesi • Esame Clinico • Indagini strumentali • Indagini di laboratorio

Tipologie di laboratori presso l’AOU Federico II Laboratori di routine • biochimica clinica • ematologia e coagulazione • Biologia molecolare clinica • microbiologia • Virologia • Immunologia • Dosaggi ormonali • Immunotrasfusione Laboratorio d’urgenza Points of care

Appropriatezza del laboratorio (College of American Pathologists) “Il grado con cui i test di laboratorio sono efficaci, chiaramente indicati, non eccessivi e forniti ai pazienti ricoverati, ambulatoriali, a domicilio, o in qualunque altra situazione per rispondere al meglio ai bisogni del paziente” Dalla letteratura: il grado di inappropriatezza oscilla tra 30 -50%

Strategie per l’uso razionale dei test di laboratorio ci deve essere sempre una ragione alla base della richiesta di indagini di laboratorio per un paziente, se il test richiesto non fornisce informazioni rilevanti il suo impiego è irragionevole.

Prima di richiedere un test occorre conoscere… • la fisiologia dell’analita ü struttura, sorgente, distribuzione nel corpo, modalità di escrezione, emivita, variazioni fisiologiche, etc. • i meccanismi patologici che possono produrre variazioni della concentrazione dell’analita • appropriati intervalli di riferimento • eventuali interferenze in vivo e in vitro

Motivi della domanda di esami di laboratorio • Per finalità di screening (in assenza di segni o sintomi) – es. screening neonatali, screening in gravidanza, screening nell’adulto • Nella fase diagnostica (conferma o esclusione di un sospetto clinico): – – Per istituire un trattamento immediato (esami d’urgenza) Prima di attuare un trattamento generale • Per monitorare: - il decorso della malattia - il livello dei farmaci • Per finalità medico-legali • Per ricerca (consenso specifico del paziente)

Tipi di campioni biologici • Sangue (venoso, arterioso, capillare) • Urine • Feci • Liquidi biologici: liquido cefalo-rachidiano, liquido seminale, liquido pleurico, etc. • Liquido amniotico, villi coriali (indagini prenatali)

Prelievo venoso

Tipi di campione ottenibili con il prelievo venoso Sangue intero, plasma e siero Il tipo di campione dipende dalle indagini da eseguire, in alcuni casi la scelta è obbligata. Indagini biochimico cliniche: siero o plasma. Rispetto al siero il plasma ha emolisi inferiore.

Tipi di provette in uso : Vacutainer

Scelta dell’anticoagulante caratteristiche chimico-fisiche

Caso 1 (pronto soccorso) In un campione di sangue prelevato in pronto soccorso ad una donna di 44 anni con crisi tetaniche si osservano i seguenti risultati: In un nuovo prelievo effettuato nello stesso giorno si osservano i seguenti risultati: Sodio 140 mmol/L (135 -145) Potassio >10 mmol/L (3. 5 -5. 0) Urea 4. 1 mmol/L (2. 5 -7. 0) Creatinina 68 umol/L (70 -110) Calcio <0. 1 mmol/L (2. 15 -2. 55) Fosfato 0. 92 mmol/L (0. 80 -1. 35) Sodio 139 mmol/L (135 -145) Potassio 3. 6 mmol/L (3. 5 -5. 0) Urea 4. 2 mmol/L (2. 5 -7. 0) Creatinina 68 umol/L (70 -110) Calcio 1. 7 mmol/L (2. 15 -2. 55) Fosfato 0. 90 mmol/L (0. 80 -1. 35) Discussione Il primo prelievo era stato raccolto in una provetta con EDTA, usata abitualmente per i test ematologici. Il potassio EDTA causava gli incrementi osservati per il Potassio e la diminuzione del Calcio che era chelato dall’EDTA. Il secondo campione era stato raccolto correttamente.

Ruolo e interfaccia tra il laboratorio e la clinica

Tipi di variabilità del dato di laboratorio

Variabili preanalitiche • Scorretta identificazione del paziente o del campione biologico • Ora del prelievo (variazioni circadiane, test da carico, etc. ) • Ordine del campionamento (provette sterili per culture, provette senza additivi, provette con anticoagulanti, etc. ) • Trasporto dei campioni (instabilità di analiti, evaporazione) • Presenza di sostanze interferenti nel campione (contaminanti, farmaci) Variabili postanalitiche • Errata trascrizione dei risultati • Refertazione inadeguata o incompleta (note, valori di riferimento, acronimi)

Caso 2 Un campione era prelevato al mattino in reparto a un maschio di 43 anni e poi trasportato al laboratorio in serata. I risultati ottenuti furono i seguenti: Il laboratorio contattò il medico curante chiedendo di ripetere il prelievo come campione urgente. I risultati ottenuti furono i seguenti: Sodio 143 mmol/L (135 -145) Potassio 7. 0 mmol/L (3. 5 -5. 0) Urea 5. 1 mmol/L (2. 5 -7. 0) Creatinina 88 umol/L (70 -110) Sodio 145 mmol/L (135 -145) Potassio 4. 2 mmol/L (3. 5 -5. 0) Urea 5. 2 mmol/L (2. 5 -7. 0) Creatinina 88 umol/L (70 -110) Discussione L’elevazione del Potassio nel primo campione era dovuta al ritardo nell’invio del campione, ciò aveva causato il rilascio del Potassio intracellulare e pseudoiperpotassiemia.

METODO Il Metodo è il fattore principale delle possibili discordanze tra il valore vero e la sua stima.

Caratteristiche dei metodi SENSIBILITA’ ANALITICA • Capacità di un metodo di dosare piccole concentrazioni, o piccole variazioni della concentrazione di un composto • Direttamente correlate alla precisione del metodo SPECIFICITA’ ANALITICA • Capacità di un metodo di misurare selettivamente il composto che interessa. • Direttamente correlata all’accuratezza di un metodo

Misura della VARIABILITA’ ANALITICA (Procedure del Controllo di Qualità) Imprecisione (errori casuali) • Discordanza tra i valori ottenuti da misure replicate dello stesso campione (controllo), si misura in termini di deviazione standard (DS) o di coefficiente di variazione (CV)% CV % = DS. 100 media (CV =Modo di esprimere la DS in valore percentuale) Inaccuratezza (errori sistematici) • Discordanza tra la media dei valori ottenuti misurando un campione a concentrazione nota per un analita (X) ed il valore vero (μ) dello stesso μ-X. 100 Limiti di accettabilità<10% μ

CARATTERISTICHE DI ATTENDIBILITA’ ANALITICA DEI METODI IMPRECISIONE ed INACCURATEZZA sono indipendenti tra di loro VALORE REALE

CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO (intralaboratorio) Carta di Shewhart - Levey - Jennings

CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO (intralaboratorio) Esempi di metodo “fuori controllo”

Tipi di variabilità del dato di laboratorio

VARIABILITA’ INTRAINDIVIDUALE E INTERINDIVIDUALE • INTRA: è legata alle oscillazioni omeostatiche garantiscono la composizione costante dei liquidi biologici. • INTER: ogni individuo ritenuto sano ha caratteristiche distintive peculiari che lo diversificano dal suo simile all’interno della stessa popolazione

INTERPRETAZIONE DI UN RISULTATO ANALITICO • Il risultato è normale? – Calcolo sulla base dei valori di riferimento • Vi è una variazione significativa? – Se il test è stato già eseguito in precedenza – Calcolo della differenza critica

POPOLAZIONE DI RIFERIMENTO popolazione composta di individui con caratteristiche fisiologiche omogenee con quelle dell’individuo in esame.

VALORI DI RIFERIMENTO • Come si sceglie una popolazione di riferimento? • Come si elaborano gli intervalli di riferimento?

VALORI DI RIFERIMENTO Come si sceglie una popolazione di riferimento? Criteri di partizione: • Numero di soggetti sufficientemente elevato • In buono stato di salute · Età, sesso • Fattori ambientali (dieta, quota altimetrica) • Altri fattori biologici (variazioni cronobiologiche)

VALORI DI RIFERIMENTO Come si sceglie una popolazione di riferimento? Criteri di esclusione: • Malattie sistemiche e disordini fisiopatologici. • Assunzione di agenti farmacologicamente attivi: – – terapia farmacologica contraccezione orale Tossicodipendenza alcolismo e tabagismo • Gravidanza

COME SI ELABORANO GLI INTERVALLI DI RIFERIMENTO ? • Disegnare un grafico di frequenza • Ispezionare il grafico (asimmetria, curtosi, outlier, polimodalità) • Trattamento statistico per riconoscere il tipo di distribuzione (normale-parametrica o non normale-non parametrica) • Eliminare i dati aberranti • Determinazione dell’intervallo di riferimento

VALORI DI RIFERIMENTO Distribuzione gaussiana Moda Mediana Media ± 2 DS

DISTRIBUZIONE NON PARAMETRICA mediana

DETERMINAZIONE NON PARAMETRICA DEGLI INTERVALLI DI RIFERIMENTO • Il limite inferiore dell’intervallo corrisponde al valore del risultato al 2. 5° percentile e il limite superiore al valore del risultato al 97. 5° percentile • L’intervallo così definito comprende il 95% dei risultati della popolazione di riferimento. mediana percentili 2, 5°percentile 97, 5°percentile

Caso 3 Un bambino di 4 anni con dolore addominale, si presenta al pronto soccorso dopo un incidente. I risultati ottenuti dal laboratorio sono i seguenti: Bilirubina 14 umol/L (<20) ALT 14 U/L (<42) ALP 326 U/L (<250) Albumina 40 g/L (35 -45) GGT 14 U/L (<55) Calcio 2. 34 mmol/L (2. 15 -2. 55) Discussione Sul foglio di richiesta non era stata riportata l’età del paziente. L’apparecchio automaticamente ha pertanto riportato i valori di riferimento per gli adulti. La fosfatasi alcalina è un enzima i cui valori sono fisiologicamente più elevati nell’età pediatrica. Il risultato pertanto è da considerarsi normale.

Caso 4 Un maschio nigeriano di 54 anni si presenta al pronto soccorso con dolore toracico. Il suo ECG risulta normale. Dopo 6 ore dal dolore viene fatto un prelievo e si ottengono i seguenti risultati: CK 498 U/L (<250) Troponina T 0. 01 ng/L (<0. 02) Discussione Il paziente non aveva avuto un infarto. I valori di riferimento si riferiscono alla popolazione Caucasica. I valori normali negli Africani possono essere 2 -3 volte più alti.