Revisión Sistemática
Infectología
Kasmera 49(2):e49236425, Julio-Diciembre, 2021
P-ISSN
0075-5222 E-ISSN 2477-9628
https://doi.org/10.5281/zenodo.5515854
Biomarcadores
proteicos e infección: ¿Pronóstico de severidad? Revisión Sistemática
Protein
biomarkers and infection: Prognosis of severity? Systematic Review
Razo-Romero Miriam Patricia (Autora de correspondencia). https://orcid.org/0000-0002-2791-5150.
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencias de la Salud. Carrera de
Laboratorio Clínico. Ambato-Tungurahua. Ecuador. E-mail: mp.razo@uta.edu.ec
Mesias-Molina Lucetty Yoled. https://orcid.org/0000-0001-7996-6251.
Profesional de ejercicio libre. E-mail: lucetty88@yahoo.com
Razo-Romero María Fernanda. https://orcid.org/0000-0003-4203-0235.
Profesional de ejercicio libre. E-mail: fernandarazor@gmail.com
Fiallos-Cazar Lucía Patricia. https://orcid.org/0000-0001-9225-2691.
Profesional de ejercicio libre. E-mail: fiallos.lucia@gmail.com
Resumen
Los biomarcadores proteicos se relacionan
con las infecciones de la vida cotidiana. El uso de éstos permite el
diagnóstico y tratamiento temprano, lo cual beneficia al paciente. Deben ser
fáciles de medir, técnicamente no complejo, de bajo costo y que detecte la
enfermedad/proceso estudiado con una alta sensibilidad y especificidad. El objetivo del presente estudio fue determinar el
valor pronóstico de los biomarcadores proteicos en la evolución de infecciones
de diferente etiología. Se realizó una investigación de diseño
documental con búsqueda de información en bases de datos científicas como
PubMed, Elsevier, Google Académico, SciELO, Scopus y
Web of Science hasta
febrero de 2021 para identificar estudios que documenten sobre los términos de
búsqueda: biomarcadores proteicos, evolución clínica e infecciones, utilizando
operadores booleanos. Se encontró que entre los biomarcadores proteicos más
utilizados siguen siendo la proteína C reactiva (PCR) y la procalcitonina
(PCT), aunque, existen otros biomarcadores que cumplen una función similar, sin
embargo, aún no existe evidencia suficiente en su valor pronóstico. Al comparar
el uso de los biomarcadores proteicos con otros tipos de biomarcadores, se
concluye que son de gran ayuda diagnóstica ante situaciones de emergencia y
sepsis en especial cuando se requiere de unidades de cuidados intensivos.
Palabras claves: biomarcadores
proteicos, evolución, clínica, infección.
Abstract
Protein biomarkers are related to everyday
infections. The use of these allows early diagnosis and treatment, which
benefits the patient. They must be easy to measure, technically not complex,
low cost and detect the disease / process studied with high sensitivity and
specificity. The objective of the present study was to determine the prognostic
value of protein biomarkers in the evolution of infections of different
etiology. A documentary design investigation was carried out with a search for
information in scientific databases such as PubMed, Elsevier, Google Scholar, SciELO, Scopus and Web of Science until February 2021 to
identify studies that document the search terms: protein biomarkers, evolution
clinic and infections, using Boolean operators. It was found that among the
most widely used protein biomarkers they are still C-reactive protein (CRP) and
procalcitonin (PCT), although there are other biomarkers that fulfill a similar
function, however, there is still not enough evidence on their prognostic value.
When comparing the use of protein biomarkers with other types of biomarkers, it
is concluded that they are of great diagnostic help in emergency situations and
sepsis, especially when intensive care units are required.
Keywords: protein biomarkers,
evolution, clinic, infection.
Recibido: 18/04/2021 | Aceptado: 07/08/2021 | Publicado: 20/09/2021
Como Citar: Razo-Romero MP, Mesias-Molina
LY, Razo-Romero MF, Fiallos-Cazar LP. Biomarcadores proteicos e infección: ¿Pronóstico de severidad? Revisión Sistemática. Kasmera.
2021;49(2):e49236425. doi:
10.5281/zenodo.5515854
Introducción
A lo largo de las décadas, múltiples enfermedades e
infecciones se relacionan con el estilo de vida que se lleva (1).
Constituyen un elemento determinante en el desarrollo de alteraciones de la
salud, tales como: carcinogénesis, genotoxicidad e inmunotoxicidad.
El riesgo de sufrir alguna patología puede ser evaluado a través del uso de biomarcadores
(BM) que se expresa como la probabilidad de que un efecto no requerido ocurra
como respuesta de una exposición (2).
Los BM forman parte de la práctica médica habitual, desde la
medida de la temperatura corporal o presión arterial (primeros biomarcadores
fisiológicos) hasta molécula medible en una muestra biológica cuyos niveles se
constituyen en indicadores de un proceso normal o patológico, ocupan un lugar
importante en el diagnóstico, debido a que pueden indicar la presencia,
ausencia o gravedad de la infección o enfermedad, como también aportaciones en
el pronóstico, la evaluación de la respuesta al tratamiento y la recuperación
por sepsis, a su vez pueden dividirse en génicos, proteicos y metabólicos (3-5).
En contexto, un marcador biológico o BM es una
característica biológica que puede medirse de manera objetiva y puede ser
utilizada como indicador de un proceso biológico normal, de un proceso
patológico, o como respuesta farmacológica a una intervención terapéutica (6).
Según Jimenez y col. (7) el 10% de la asistencia en los
servicios de urgencia hospitalarios (SUH) está relacionada con procesos
infecciosos, el uso adecuado de los BM proteicos podría desempeñar un papel
importante en el pronóstico; dentro de sus funciones se encuentran las de
transporte (transporte de oxígeno), funciones de defensa (anticuerpos) y
funciones estructurales (colágeno).
La importancia de los BM proteicos radica en la detección
del desarrollo de enfermedades basadas en el mal funcionamiento del organismo,
ausencia o sobreexpresión; de esta manera se determinan proteínas relacionadas
a esa patología, ejemplo de ello sería el antígeno específico de próstata
(PSA), BM proteico utilizado para el diagnóstico y screening del cáncer
prostático, en pacientes sanos, la concentración es normal o baja, mientras que
en pacientes con cáncer estos resultados son elevados (8,9). En
la actualidad, los indicadores que se emplean para seguir la clínica de
infecciones incluyen: fiebre, recuento de leucocitos (RL), cuantificación de
proteína C reactiva (PCR) y procalcitonina (PCT), entre otros parámetros (6). La
búsqueda de nuevos biomarcadores de alta sensibilidad y especificidad que
ayuden a mejorar el diagnóstico y pronóstico de las infecciones, en especial de
la sepsis, es un campo de estudio en auge. Una aproximación a este tipo de investigaciones
se basa en establecer como BM a la variación en la concentración plasmática de
las proteínas que participan en la respuesta inflamatoria durante la enfermedad
(7-10).
Sin embargo, también se propone el polimorfismo de los genes que codifican a
estas proteínas como un BM más confiable (11,12). De
hecho, la utilidad de la PCT en el diagnóstico y pronóstico de pacientes con
sepsis es actualmente objeto de mucho debate, diferentes estudios y trabajos
metacéntricos, así como metaanálisis, arrojan resultados diferentes. En el
presente artículo se revisa el estado del arte de los biomarcadores proteicos
propuestos hasta el momento como potenciales marcadores para el diagnóstico y
pronóstico de infecciones de diferente etiología y en su evolución, tomando
para el análisis la premisa de que un BM ideal debería ser fácil de medir,
técnicamente no complejo, de bajo costo y que detecte la enfermedad/procesos
infecciosos con una alta sensibilidad y especificidad.
Métodos
Se realizó una investigación de
diseño documental con búsqueda de información en bases de datos científicas
como PubMed, Elsevier, Google Académico, Scielo, Scopus
y Web of Science
hasta febrero
del 2021, para identificar estudios que documenten sobre las palabras
clave
utilizadas para la búsqueda, de forma única o en
combinación y con los
operadores booleanos “AND” y “OR”:
“Biomarcadores proteicos”, “evolución”,
“clínica”, “infección”. No se
aplicaron restricciones temporales, de diseño de
estudio o de idioma. Se centró la búsqueda en
artículos de texto completo, pero
los resúmenes se consideraron relevantes en la selección
inicial de los
artículos. Se seleccionó un total de 57 artículos.
Se aplicaron normas éticas
al hacer la citación correcta de los autores según el
formato Vancouver.
Resultados
Biomarcadores en la clínica
Son
moléculas que se puede medir en una muestra biológica de manera objetiva,
sistemática y precisa, estas concentraciones (por lo general séricas) se
constituyen en indicadores del grado de respuesta inflamatoria sistémica
provocado por un proceso infeccioso en el cuerpo (10).
Su uso puede ser de diagnóstico y/o pronóstico; según Jiménez y col. (11)
menciona que los biomarcadores sirven para monitorizar la respuesta al
tratamiento, es decir, a modo de guía para indicar, cambiar o cesar alguna
terapia, asimismo debe proporcionar información extra a la obtenida. Para
Candel y col. (12)
los biomarcadores son de mucha ayuda a la hora de tomar decisiones provenientes
de los datos clínicos del paciente con la infección. Sin embargo, García y col.
(13)
menciona que los biomarcadores nunca sustituirán a la exploración física y
anamnesis, ni a las pruebas complementarias.
Es
importante la validación de los biomarcadores para estudios humanos, el proceso
de selección y aprobación requiere una cuidadosa consideración de la
especificidad, fiabilidad y sensibilidad para minimizar sesgos, estableciéndolo
con exactitud, precisión y calidad del procedimiento analítico (14).
En cualquier tipo de infección, el BM debería ser capaz de evidenciar lo que
está pasando en el organismo y en los pacientes con una elevación prolongada,
incluso antes de que se manifiesten los síntomas y los signos y deberían de
estar dentro del cuadro diagnóstico. Por ende, la seguridad aumentaría y se
acortaría el tiempo del diagnóstico clínico (15).
Biomarcadores proteicos
Castagnino
(16),
en su estudio sobre los biomarcadores en proteómica clínica, sostiene que la
búsqueda constante entre la correlación de un componente proteico específico
relacionado con la enfermedad constituye la meta permanente entre la Medicina y
la Bioquímica Clínica. Se tomaron los datos de la Administración de alimentos y
drogas (Food and Drug Administration, FDA por sus siglas en inglés) de los
Estados Unidos, hasta el año 2008, 109 proteínas de suero o plasma como
marcadores únicos de interés y un total de 62 pruebas adicionales para
péptidos, proteínas post-translacionales modificadas
(PTMS), complejos proteicos y proteínas de los glóbulos rojos (17)
(Tabla 1)
Tabla 1. Detalle de las proteínas aprobadas por FDA como analitos del
suero o plasma
Fosfatasa ácida |
Alanina aminotransferasa (ALT o TGP) |
Lisozima |
Albúmina |
Aldolasa
Fosfatasa alcalina |
Mioglobina |
Glicoproteína ácida |
Antitripsina |
Hormona Paratiroidea Intacta |
Antiplasmina |
HS-glicoproteína |
Plasminógeno |
Macroglobulina |
Fetoproteína (marcador tumoral) |
Prealbumina |
Amilasa |
Amilasa
pancreática |
Procalcitonina (PCT) |
ACE
- Enzima Convertidora de Angiotensina |
Antitrombina III (ATIII) |
Factor properdina B |
Apolipoproteína
A1 |
Apolipoproteína
B |
Antígeno
Prostático Específico (PSA) |
Aspartato aminotransferasa (AST o
STGO) |
Microglobulina |
Proteína S |
Tromboglobulina |
Biotinidasa |
Piruvato quinasa |
Antígeno Cáncer 125 (CA 125) |
Antígeno Cáncer 15-3 (CA 15-3) |
Proteína ligante del retinol |
Antígeno Cáncer, Epididimo proteína humana (HE4) |
Antígeno
Carcinoembrionario (CEA) |
Mesotelina soluble - péptido relacionado |
Ceruloplasmina |
Colinesterasa Complemento C1 |
Tiroglobulina |
Inhibidor
del Complemento C1 |
Complemento
C1Q |
TBG |
Complemento C3 |
Complemento C4 |
Transferrina |
Complemento C5 |
Proteína
C Reactiva |
Troponina
T (TnT) |
Creatinina quinasa-BB |
Creatinina quinasa-MM |
Tripsina |
Cistatina C |
Eritropoietina |
Factor
von Willebrand |
Factor IX-Antígeno |
Factor X |
Mieloperoxidasa |
Factor
XIII |
Ferritina
|
Osteocalcina |
Fibrinógeno |
Fibronectina |
Fosfohexosa Isomerasa |
Hormona
Folículo Estimulante (FSH) |
Gamma
Glutamil Transpeptidasa |
Inhibidor
del activador del plasminógeno (PAI) |
Haptoglobina |
Gonadotrofina Coriónica Humana (hCG), beta
|
NTproBNP |
Hemopexina |
Her-2/neu proteína |
Prolactina |
Hormona de Crecimiento Humana (HGH) |
Hormona lactógeno placentaria (HLP) |
Fosfatasa ácida prostática |
Inmuno Gamma A (IgA) |
Inmuno Gamma D (IgD) |
Proteína C |
Inmuno Gamma E (IgE) |
Inmuno Gamma G (IgG) |
Pseudocolinesterasa |
Inmuno Gamma M (IgM)
Inhibina A |
Insulina |
Renina |
Factor de Crecimiento I tipo insulina (IGF-I) |
Factor de Crecimiento II tipo insulina (IGF-II) |
Globulina ligada a hormona sexual |
IGFBP-1 |
IGFBP-3 |
Sorbitol dehidrogenasa |
Receptor de Interleuquina-2 |
Isocítrico Dehidrogenasa |
TSH |
Cadenas
livianas |
LDH-1
– Láctico deshidrogenasa cardíaca |
Activador
del plasminógeno |
LLDH – Láctico deshidrogenasa
hepática Lactoferrina |
Cadenas livianas |
Receptor de Transferrina |
Lipasa |
Lipoproteína
a – Lp (a) |
Troponina
I cardíaca |
LP-PLA2 – Lipoproteína asociada a
fosfolipasa A2 |
Hormona Luteinizante |
Uroquinasa |
Food and Drug Administration
(FDA) (17).
En
la última década han aparecido nuevos marcadores, como los descritos en la
enfermedad de Alzheimer (proteína amiloide), en la enfermedad obstructiva pulmonar crónica, cualquier evento cardiovascular oclusivo y marcadores oncológicos de última generación. Las 109 proteínas
aprobadas por la FDA representan 0,5% de las proteínas
humanas, teniendo en cuenta
los 20.500 genes que
las codifican. Lo expuesto es una clara evidencia de los extraordinarios
avances en el conocimiento del origen y variaciones proteicas del paciente y de sus aplicaciones a la medicina personalizada.
La proteómica en infecciones
El
proteoma está constituido por todas las proteínas a partir de la expresión
genómica de un organismo vivo (18).
La proteómica es una rama de la genómica que estudia los proteomas, quiere
decir, se identifican las proteínas, así también el conocimiento de su
estructura primaria, la identificación de sus modificaciones postraduccionales,
su cuantificación de la expresión proteica y su localización (19).
Las
relaciones que se generan entre el hospedero y el patógeno por lo general
reflejan la homeostasis de los mecanismos de defensa, los mecanismos del
patógeno para alterar procesos celulares son mediante la reacción inmunitaria
del hospedero. A medida que avanza la ciencia y la tecnología proteómica es
posible comprender la interacción entre el patógeno y el hospedero en función
de las alteraciones de la expresión proteica (20).
Estudios mencionan que los patógenos como el Bacillus
anthracis, Escherichia coli, Candida albicans, Mycobacterium tuberculosis, Salmonella typhimurium,
Streptococcus pneumoniae, Yersinia pestis proveen
una lista de moléculas del hospedero que pueden servir para elucidar los
procesos celulares importantes en la replicación del patógeno y de esta forma
contrarrestarlo; de igual forma, los virus como parásitos celulares
obligatorios se adaptan o modulan el ambiente intracelular del hospedero
durante su replicación y propagación (21-23).
Los
virus codifican proteínas multifuncionales que actúan entre sí y modifican a
las proteínas de células hospederas, los genomas virales fueron los primeros en
ser secuenciados, en la actualidad se replantean estudios de los proteomas
correspondientes, el uso de la espectrometría de masas se han encontrado
diferentes codificadores postraduccionales en proteínas virales, aquellas que
aumentan su funcionalidad. Un estudio realizado por Correia y col. (24)sobre
microARN (miARN) sostienen
que son una clase de pequeñas moléculas de ARN endógeno no codificantes que
regulan una amplia gama de procesos biológicos mediante la regulación
postranscripcional de la expresión génica. Hasta la fecha se han descubierto
miles de estas moléculas y se ha demostrado que múltiples miARN
afinan de manera coordinada los procesos celulares clave para el desarrollo del
organismo, la homeostasis, la neurobiología, la inmunobiología
y el control de la infección. El papel regulador fundamental de los miARN en una variedad de procesos biológicos sugiere que la
expresión diferencial de estas transcripciones puede explotarse como una nueva
fuente de biomarcadores moleculares para muchas patologías o anomalías de
enfermedades diferentes. Esto ha sido enfatizado por el descubrimiento reciente
de miARN notablemente estables en biofluidos
de mamíferos, que pueden originarse en procesos intracelulares en otras partes
del cuerpo. El potencial de los miARN circulantes
como biomarcadores de enfermedades se ha demostrado principalmente para varios
tipos de cáncer. Más recientemente, sin embargo, la atención se ha centrado en
el uso de miARN circulantes como biomarcadores de
diagnóstico / pronóstico de enfermedades infecciosas; por ejemplo, tuberculosis
humana causada por infección por Mycobacterium
tuberculosis, sepsis causada por múltiples agentes infecciosos y hepatitis
viral.
Así
mismo, en estudio dirigido por Ma y col. (25)
sobre los exosomas, microvesículas
derivadas del endosoma nuclear y la membrana
plasmática, pueden liberarse al entorno extracelular para actuar como
mediadores entre la membrana celular y las proteínas, lípidos o ARN
citoplasmáticos. Los exosomas se consideran
portadores eficaces de señales intercelulares en procariotas y eucariotas,
debido a su capacidad para transferir eficazmente proteínas, lípidos y ácidos
nucleicos entre compartimentos celulares. Desde el descubrimiento de que los exosomas contienen sustancias bioactivas, éstos se han
investigado intensamente. En varios procesos fisiológicos y patológicos, los exosomas desempeñan funciones biológicas importantes al
combinarse específicamente con las células receptoras y transmitir información.
Sus características biológicas estables, diversidad de contenidos, vía no
invasiva para la introducción de moléculas de señalización y la capacidad de
detección rápida hacen que los exosomas sean un
marcador de diagnóstico clínico prometedor para potencialmente muchas
afecciones patológicas, incluidos los cánceres. Los exosomas
no solo se consideran biomarcadores y factores pronósticos de enfermedad, sino
que también tienen potencial como portadores de genes y vectores de
administración de fármacos y tienen una importancia clínica importante y un
potencial de aplicación en los campos del diagnóstico, pronóstico y tratamiento
del cáncer.
Los
avances en la proteómica basada en la espectrometría de masas han permitido
estudios de expresión de isoformas, tasa de rotación, localización subcelular,
modificaciones postraduccionales e interacciones entre proteínas (gracias al
análisis multidimensional del proteoma, integración y visualización e
intercambio de datos. Estos autores sostienen que sus resultados constituyen un
punto de partida para el desarrollo de estudios proteómicos en vesículas de
membrana externa de Shigella sonnei, aisladas a partir de cepas clínicas (pacientes)
para su uso como vacuna (26).
Las
enfermedades infecciosas tienen gran incidencia en la población, provocando un
impacto en la salud mundial. La primera técnica aplicada al diagnóstico de las
infecciones es el cultivo de los microorganismos in vitro, el cual es costoso y con un resultado tardío. En las
últimas décadas los esfuerzos se han centrado en la aplicabilidad de las
ciencias «ómicas», destacando el avance proporcionado
por las técnicas proteómicas en el campo de las enfermedades infecciosas y no
infecciosas. Observaciones recientes apoyan la hipótesis de que un desequilibrio
entre factores angiogénicos tiene un papel fundamental en la patogenia de la
preeclampsia y es responsable de las manifestaciones clínicas de la enfermedad.
El estudio de Nogueira y col. (27)
permitió evaluar la sensibilidad, la especificidad y el mejor nivel de
precisión de la tirosina quinasa 1 soluble similar a fms
(sFlt-1), el factor de crecimiento placentario (PlGF)
y la relación sFlt-1 / PlGF en pacientes maternos. La
relación suero y proteína/creatinina en muestra de orina para definir el mejor
punto de corte de estas pruebas para discriminar entre las pacientes con
hipertensión gestacional y las pacientes con preeclampsia, para evaluar la
posibilidad de utilizarlas como métodos de diagnóstico. Ninguna
prueba de laboratorio estudiada demostró ser bastante precisa para el
diagnóstico de preeclampsia, a excepción de la relación proteína/creatinina;
sin embargo, la evidencia es insuficiente para recomendar los biomarcadores
sFlt-1 y PlGF para el diagnóstico de preeclampsia.
Utilidad de Biomarcadores proteicos en UCI
En
un estudio documental realizado en el año 2010 por Pierrakos
y Vincent (28)
encontraron 178 biomarcadores diferentes en los 3.370 estudios que relacionaban
la sepsis con estos, de un total de 573 se referían a PCR y 507 a PCT, de estos
cuales se escogieron para el estudio los biomarcadores proteicos representados
en la tabla 2. La mayoría de los biomarcadores se habían probado clínicamente,
principalmente como marcadores de pronóstico en la sepsis; relativamente pocos
se habían utilizado para el diagnóstico. La PCT y la PCR se han utilizado más
ampliamente, pero incluso estas tienen una capacidad limitada para distinguir
la sepsis de otras afecciones inflamatorias o para predecir el resultado.
Los
resultados de Pierrakos y Vincent dan origen a
múltiples estudios sobre biomarcadores; en la actualidad el mismo Pierrakos y col. (29)
en su estudio sobre biomarcadores de sepsis mencionan que de 178 biomarcadores
identificados, no tenían la suficiente especificidad o sensibilidad para ser
empleados de forma rutinaria, con una revisión actual hasta el 2019, con un
total de 5367 estudios, agregaron 80 nuevos biomarcadores y concluyen que no
hubo mucha diferencia a su estudio del 2010, sin embargo, mencionan que la PCT
se puede considerar que es superior a la PCR, fijándose que la PCT es más útil
en el diagnóstico clínico al momento de una infección o sepsis. Los pacientes
con sepsis representan una población muy heterogénea, y los posibles
biomarcadores deben evaluarse en estudios con un número significativo de
pacientes para garantizar la distribución aleatoria de los factores de riesgo
que pueden afectar los resultados del estudio (p. Ej. edad, disfunción
orgánica, tipo de infección, comorbilidades). Sin embargo, la cantidad de
pacientes inscritos en un estudio no es el único factor a considerar al evaluar
el papel potencial de un biomarcador de sepsis, y es de destacar que ninguno de
los grandes estudios multicéntricos pudo sacar conclusiones sobre el
biomarcador en estudio que pudieran cambiar la práctica clínica (Tabla 2).
Tabla 2. Clasificación
de Biomarcadores y utilidad relevante reconocida en urgencias
Biomarcador |
Capacidad
diagnóstica |
Capacidad
pronóstica |
Otras |
Observaciones |
PCR |
+++ |
++ |
+ |
Se ha relacionado con infección
bacteriana, sepsis, bacteriemia, mala evolución, mortalidad, como guía de
tratamiento. Menor sensibilidad y especificidad que la PCT |
PCT |
+++++ |
++++ |
+++ |
Se ha relacionado con infección
bacteriana, sepsis, mortalidad, bacteriemia, mala evolución, guía de
tratamiento (sepsis, neumonía adquirida en la comunidad, EPOC), evolución
según aclaramiento porcentual. Sensibilidad y especificidad >90% según
puntos de corte. Utilidad en: neutropénicos, pacientes oncohematológicos,
reumatológicos, con insuficiencia renal o hepática. Utilidad en pacientes
ancianos con similar sensibilidad y especificidad. Asociación con escalas
pronósticas de gravedad. Orientación de etiología microbiana específica (NAC,
meningitis). Utilidad de seriación y medición del aclaramiento. Es el BM con
mayor poder diagnóstico |
Pierrakos y col. (29)
Aplicaciones de la proteómica en la salud
pública: ¿Qué se espera?
El
nuevo milenio de la salud tiene como meta integrar las ciencias genómicas al
derecho de todos los seres humanos, para ello es importante tener en cuenta
todos los conocimientos generados a partir del genoma humano, los avances
tecnológicos como la genómica, proteómica, metabolómica y la bioinformática (30).
Robles y Mendoza (31)
mencionan que la salud pública a nivel mundial experimenta a una transición
epidemiológica hacia el predominio de las enfermedades crónicas (cáncer,
diabetes mellitus, enfermedades cardiovasculares, entre otras) así mismo, sobre
las infecciosas, aunque algunas de ellas subsisten y se consideran emergentes
(p. Ej. VIH/SIDA, dengue, malaria).
Como
parte de la genómica funcional, se espera que la investigación proteómica
permite vislumbrar nuevas aplicaciones biomédicas y farmacéuticas. Para Fang y col. (32)
la identificación de las proteínas que intervienen en las diversas etapas de
una enfermedad ayudará a comprender las bases moleculares y la naturaleza de
dicha anomalía; de igual modo, para Liu y col. (33)
estas proteínas identificadas pueden utilizarse como biomarcadores de
diagnóstico o pronóstico de la enfermedad. El entendimiento de los procesos
moleculares de los trastornos complejos, como el cáncer, el VIH o las
enfermedades autoinmunitarias, contribuirá a instituir políticas de salud más
efectivas que repercutan en el bienestar de la población. Asimismo, hará
posible la identificación de nuevos blancos terapéuticos para un mejor diseño
de fármacos y la vigilancia de los efectos de una sustancia en el tratamiento
de un paciente. El conocimiento de los proteomas de diferentes patógenos en
interacción con su hospedero hará posible comprender mejor la biología del
sistema y proporcionará biomarcadores proteicos que se usarán para mejorar
herramientas de control de las enfermedades infecciosas (34).
Metabolómica: ¿Una opción?
Una
de las principales causas de muerte en las unidades de cuidados intensos es la
sepsis (35),
si bien, actualmente los biomarcadores proteicos facilitan el cribado de alto
rendimiento de BM específicos de enfermedades de los fluidos biológicos, la
metabolómica tiene como objetivo medir las molecular pequeñas (metabolitos) que
se analizan dentro de las células, tejidos, biofluidos
u órganos (36).
Según Patti y col. (37)
a diferencia de la genómica, la transcriptómica y la proteómica; la
metabolómica representa el fenotipo molecular de un organismo porque los
metabolitos y sus concentraciones son la "lectura" funcional directa
de la actividad celular y el estado de las células y tejidos. Santos (38)
menciona que a diferencia de los marcadores proteicos comunes como la PCR que
tienen estudios muchos más complejos, la metabolómica juega un papel pronóstico
potencial, igual o mejor a la proteómica.
Debido
a la limitada información, Wang y col. (39)
en su metaanálisis sobre el uso de biomarcadores metabólicos y sus vías en la
sangre, con un muestra total inicial de 1814 estudios y una muestra final de 16
investigaciones publicadas entre 2003 y 2019, se encontró una superposición muy
limitada de los biomarcadores de metabolitos, sin embargo, esto no quiere decir
que no tienen valor, al contrario, enriquecieron las vías metabólicas
relacionadas con la muerte (DRMP), la sensibilidad y especificad fueron del
80,4% a diferencia de las proteicas que cuenta con el 95% (40),
los investigadores concluyeron que el uso de los biomarcadores metabólicos en
el pronóstico de la sepsis, revela nuevas funciones del metabolismo en la
muerte inducida por sepsis y destaca el valor potencial de las vías metabólicas
en relación con la muerte.
A
pesar de aun no existir suficiente evidencia que relacionen a la metabolómica
como una opción de la proteómica, el uso de ésta no se descarta. Para Neugebauer y col. (41)
en busca de perfiles de metabolitos en la sepsis, analizaron un total de 406
muestras, encontraron un modelo de regresión que combina el esfingolípido SM
C22: 3 y el glicerofosfolípido lisoPCaC24: 0 para el
diagnóstico de sepsis con una sensibilidad del 84,1% y una especificidad del
85,7%. De esta manera concluyen que existen metabolitos específicos que
permiten un buen diagnóstico de sepsis, sin embargo, existe una tasa de falsos
positivos del 14%, que no significa que no funcionen en el pronóstico debido a
que pueden ser útiles para la diferenciación, el diagnóstico y el pronóstico
del tipo de infección subyacente. Reportes de casos informan a la fosfatasa
alcalina (FA) como un BM metabolómico, puede pronosticar la mejora de pacientes
con insuficiencia renal asociado a sepsis en UCI (42-44).
Tang
y col. (45)
en su metaanálisis sobre el efecto de FA en pacientes con lesión renal aguda
asociada a sepsis, con un total de 4 artículos, encontraron que la dosis de FA
usada en estos tipos de pacientes puede ayudar significativamente a reducir la
mortalidad entre los días 28 y 90, sin embargo, no influyó en el efecto de
volúmenes de orina, los niveles de creatinina plasmática se redujeron y en
conclusión, el uso del FA ayuda a controlar mejor a los pacientes con
insuficiencia renal, permitiendo un diagnóstico y pronóstico mucho más estable
que otros BM de la función renal.
Plaquetas y leucocitos: ¿Una Opción a la
proteómica?
Las
plaquetas y los leucocitos son uno de los componentes esenciales de la sangre,
cuando existe algún tipo de afectación en el organismo, las plaquetas liberan
citocinas y mediadores, mientras que los leucocitos son parte del sistema
inmunitario y ayudan a combatir infecciones. Los granulocitos inmaduros son un
indicador del aumento de la producción de células mieloides y se sabe que
aumentan en condiciones infecciosas o inflamatorias. Se sabe que
aproximadamente el 80% de los pacientes tienen leucocitosis en la apendicitis
aguda. Sin embargo, un recuento elevado de leucocitos o glóbulos blancos, tiene
un valor predictivo bajo porque también están elevados en hasta el 70% de los
pacientes con otras causas de dolor en el cuadrante inferior derecho del
abdomen, mientras que los niveles elevados de PCR son comunes en la apendicitis
aguda, pero los estudios no están de acuerdo sobre su sensibilidad y
especificidad. Una evaluación de laboratorio sugerida más recientemente es la
determinación de las proporciones de neutrófilos a linfocitos (NLR) y plaquetas
a linfocitos (PLR). Sin embargo, su sensibilidad y especificidad no es más
sensible o específica que la de los leucocitos o PCR. (46,47).
La relación entre plaquetas y sepsis está establecida por el volumen medio de
plaquetas (MPV), este valor se ha considerado un marcador del tamaño, la
función y la reactividad de las plaquetas, mientras que la elevación de los
leucocitos se utiliza como indicador de infección específica (48).
En
la actualidad, estudios siguieren que la proporción de plaquetas a linfocitos
(PLR) puede servir como un biomarcador utilizado para el diagnóstico y el
pronóstico de diversas enfermedades (49,50).
Liu y col. (51) en
su metaanálisis sobre la relación plaquetaria y linfocitos como biomarcadores
en apendicitis aguda, mencionan que, con un total de once artículos de 5446,
con un tamaño de muestra entre 63 y 650 durante el año 2015 a 2019, encontraron
que el uso de estos BMs se relaciona directamente con
apendicitis aguda. Esto se debe a la respuesta inflamatoria sistémica que puede
inducir neutrofilia y linfocitopenia, lo que lleva a
ser útil a algunos índices inflamatorios como PLR y NLR. Smith y col. (52)
encontraron que algunos procesos de respuesta inflamatoria estaban
influenciados por los cambios en los marcadores plaquetarios. El grupo de
estudio concluyó que el PLR es un BM que a diferencia de la PCR funciona como
diagnóstico y pronóstico de la enfermedad, el uso de todos los biomarcadores
disponibles mejora su sensibilidad y especificidad al 99.9% siendo un valor
prometedor, además tiene un gran potencial para ayudar al diagnóstico y a la
toma de decisiones. Estos biomarcadores no son usados solo para apendicitis
aguda, a pesar que algunos estudios indican que la PLR es desfavorable para el
paciente (53,54). No
obstante, otros estudios aportan evidencias de que los leucocitos y plaquetas
tienen un papel importante en otras afectaciones como es el cáncer ovárico,
tuberculosis, neoplasias laríngeas, pronóstico en pacientes con síndrome de
dificultad respiratoria aguda y fibrosis hepática, entre otras enfermedades (55-57).
Conclusiones
El proceso de infección se manifiesta a menudo
inespecíficamente en especial en ancianos o inmunodeprimidos, esto dificulta el
reconocimiento precoz de estas enfermedades y situaciones, los biomarcadores
son capaces de tratar mejor el manejo de pacientes en UCI, esto mediante la
exploración física adjunto con la clínica. Las evidencias analizadas permiten
concluir que el uso de los BM proteicos en pacientes de gravedad, forman parte
fundamental ante la evaluación de riesgos de afectación para un buen
diagnóstico y pronóstico; es importante mencionar además, que los biomarcadores
proteicos PCR y PCT siguen siendo los más utilizados para determinar el grado
de infección e inflamación de los pacientes, no obstante, actualmente existen otros biomarcadores
generados con las ciencias “ómicas” y otras opciones
como las plaquetas y leucocitos y sus índices o proporciones, que permiten la
obtención de información relevante acerca de diferentes tipos de enfermedades e
infecciones y la identificación de factores de riesgo para la salud de los
individuos y las poblaciones.
Conflicto de
Relaciones y Actividades
Los autores declaran no presentar
conflictos de interés y relaciones durante la realización del estudio.
Financiamiento
El estudio fue financiado por la
Universidad Técnica de Ambato.
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Contribución de los
Autores
RRMP, MMLY,
RRMF y FCLP: conceptualización, metodología, validación,
análisis formal, investigación, curación de datos, recursos, curación de datos,
redacción-revisión y edición, visualización, supervisión, planificación y
ejecución, administración de proyectos, adquisición de fondos.
©2021. Los Autores. Kasmera.
Publicación del Departamento de Enfermedades Infecciosas y Tropicales de la
Facultad de Medicina. Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela. Este
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