25
BIOMARKERII EXPUNERII LA TUTUN- IMPLICATII DIAGNOSTICE CURENTE Dr.Ramona Miron, Dr.Daniela Bucur, Conf.Dr.Antigona Trofor SPITAL CLINIC DE PNEUMOLOGIE IASI

Biomarker i inspir2014

Embed Size (px)

Citation preview

BIOMARKERII EXPUNERII LA TUTUN- IMPLICATII

DIAGNOSTICE CURENTE

Dr.Ramona Miron, Dr.Daniela Bucur, Conf.Dr.Antigona Trofor

SPITAL CLINIC DE PNEUMOLOGIE IASI

Sumar

• Introducere• Implicatii clinico-diagnostice ale determinarii

biomarkerilor expunerii la fumul de tutunMonoxidul de carbon din aerul expiratTiocianatulCotinina salivara, plasmatica, urinara, din lavajul

nazal si firul de parAcidul uric sericOxidul nitric expiratBiomarkeri implicati in carcinogeneza

• Concluzii

INTRODUCERE

• Evaluarea complexă a fumătorilor în scopul opririi fumatului are în vedere un diagnostic clinic şi biologic (biomarkerii expunerii la fumul de tutun) al dependenţei nicotinice, precum şi o evaluare a profilului psiho-comportamental al acestora.

• Statusul fumatului stabilit pe criteriile clinice se confirmă prin teste biochimice de determinare a biomarkerilor expunerii organismului la fumul de tutun.

• Biomarkerii expunerii la tutun sunt multipli şi în curs de cercetare.

INTRODUCERE

• Principalii markeri utilizati sunt: monoxidul de carbon in aerul expirat si cotinina (un metabolit al nicotinei) care se poate masura in plasma, saliva, urina, par si intranazal.

• Cercetatorii au studiat deasemenea rolul unor noi biomarkeri: anatabina, anabasina, tiocianatul, acidul uric si oxidul nitric.

• In acelasi timp, biomarkeri implicati in carcinogeneza, cum ar fi, : 1 hydroxypyrene (1-HOP), 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) si glucuronizii sai (NNAL-Gluc), 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) si 8-Oxo-7′8-dihydro-2′-deoxyguanosine (8-oxo-dG) in urina, au fost evaluati in diverse studii.

Hecht S. et al., Carcinogen derived biomarkers: applications in studies of human exposure to secondhand tobacco smoke, Tobacco Control 2003;13(Suppl I):i48–i56.

MONOXIDUL DE CARBON (CO)

• Monoxidul de carbon (CO) poate fi monitorizat cel mai uşor şi reprezintă un indicator cert al consumului de tutun, iar costurile sunt scazute.

• Unitatea de masura a CO este ppm (parte per milion).

• In conditii normale, la nefumatori, valoarea CO in aerul expirat este < 4 ppm.

• The European Smoking Cessation guideline of the European Network for Smoking Prevention (ENSP, www.ensp.org) a stabilit limita de 7 ppm a nivelului de CO pentru a dintinge fumatorii activi de nefumatori.

European Smoking Cessation Guidelines 2012

(ENSP)

MONOXIDUL DE CARBON (CO)

- Timpul de ½ al CO este de 4-6 ore (persoanele fumătoare se pot ̴ab ine de la fumat anterior monitorizării).ṭ

- Un factor de confuzie suplimentar - alte surse de expunere la CO precum poluarea atmosferică (inclusiv gazele de evacuare), fumatul pasiv, şi expunerea profesională, determinand astfel niveluri crescute de CO fără să fie fumător activ.

- Nu este un biomarker fidel al statusului de fumator la pacientii cu AB, BPOC(fenomene inflamatorii existente).

- Nivelul “cut-off” optim de CO capabil să diferen ieze fumătorii de ṭnefumători a fost de 10 ppm la pacienţii cu astm bronşic şi 11 ppm la pacienţii cu BPOC.

Susumu S., Koichi N.,et al. Optimal Cutoff Level of Breath Carbon Monoxide for Assessing Smoking Status in Patients With Asthma and COPD. Chest 2003; 124: 1749-1754.

MONOXIDUL DE CARBON (CO)

• Ȋn perioada ianuarie 2013 – septembrie 2013 au fost nrola i n studiul clinic un numǎr de 111 ȋ ȋțpacien i adresa i Clinicii de Pneumoftiziologie ț țIaşi, România. Dintre ace tia 57 erau fumǎtori i ș ș54 nefumǎtori, rasǎ caucazianǎ, predomin nd ȃsexul masculin i mediul de apartenen ǎ urban.ș ț

• Valoarea medie n lotul de fumǎtori a fost de ȋ10,88 ppm.

• S-au constatat diferen e semnificative statistic țprivind concentratia deCO n aerul expirat ntre ȋ ȋcele douǎ loturi (U=26,5 z=-9,3, p≤0,001). Lotul pacien ilor fumǎtori are concentra ia ț ț CO n aerul ȋexpirat mult crescutǎ.

• Valoarea medie de CO n aerul expirat la pacien ii ȋ țde sex masculin a fost de 12,36 ppm, fa ǎ de 8,83 țppm la femei, n lotul de fumǎtori.ȋ

• Femeile au concentratii mai scǎzute decǎt bǎrba ii, la nefumǎtori (U=321.5,z=-1,9 p≤0.001,) țc t i la fumǎtori (U=171.5, z=-3,6, p≤0.001).ȃ ș

Tiocianatul

• Tiocianatul este un alt marker al expunerii la tutun care a fost măsurat în ser, urină, salivă.

• Fumul de igară con ine, de ṭ ṭasemenea, cantitati semnificative de cianura de hidrogen, care este detoxifiata în organism prin conversia sa în tiocianat.

• Tiocianatul are o valoare estimată a T½ de aproximativ o săptămână (Junge 1985).

• Mai mulţi factori, al ii decât fumul de ṭtutun pot influen a nivelul seric de ṭtiocianat şi anume expunerea industrială, chimica la cianuri, consumul de legume: varză, broccoli, conopidă, hrean, usturoi, migdale şi bere.

• Majoritatea studiilor recomandă ca valoarea să fie > 60μmol / L pentru a se face distincţie între fumători şi nefumători.

• Nivelul seric la femeile fumătoare (133 + 28.7 μmol/L) a fost mai mare (p<0.05) fa ă deṭ cel determinat la bărba ii fumători ṭ(103 ± 36.3 μmol/L).

• Concentraţiile serice de tiocianat s-au dovedit a fi utile în studiile privind renunţarea la fumat.

Morabia A, Bernstein SM, Curtin F, Berode M. Validation of self-reported smoking status by simultaneous measurement of carbon monoxide and salivary thiocyanate. Prev Med; 2001; 32:82-8

COTININA

• Cotinina este considerată biomarkerul “ gold standard” al expunerii la fumul de tutun, fiind cel mai fiabil pentru a distinge între fumători şi nefumători.

• Nicotina se găseşte în orice produs din tutun ( igaretele , pipa, ṭtrabuc, tutunul de mestecat etc) şi în cantită i reduse în legume cum ṭar fi cartofi, roşii, conopidă şi varză, precum şi în ceaiul negru şi cafea.

• Cotinina este un metabolit al nicotinei,si poate fi utilizată drept indicator al expunerii unor persoane, datorită faptului că rămâne în sânge mai mult de 24 de ore.

• Nicotina are un timp de înjumătăţire de aproximativ 2 ore, iar cotinina are un timp de injumătăţire de 15-20 de ore.

• Ea poate fi determinată din sânge, păr, salivă, urină, lavaj nazal

Fagerstrom K.O., Assesment of the patient: Smoking Cessation European Respiratory Monograph, 2008; 42: 44-50.

1.Cotinina prelevata din mostre de par

• Cotinina prelevata din mostre par este o metoda ieftina, non-invaziva si un bun indicator pe termen lung al consumului de tutun, atat la fumatori cat si la nefumatori.

2. COTININA SALIVARA

• Pentru determinarea concentratiei de cotinina salivara la fumătorii activi se utilizeaza testele NicAlert™ Saliva.

• Aceste teste sunt destinate pentru a evalua dacă o persoană a fost expusa la produse din tutun (ţigări, pipă sau tutun mestecat) în ultimele 48 de ore, fiind o determinare semicantitativă a cotininei salivare.

• Nivelul “cut-off” pentru NicAlert™ este de 10 ng/mL.

Niv

el

Concentra ie cotinină ṭsalivară(ng/ml)

Interpretare

0 0-10 Nefumător şi

fumător pasiv

1 10-30 Fumător

ocazional sau

fumător moderat

2 30-100

3 100-200

Fumător activ

zilnic

4 200-500

5 500-1000

6 >1000

• Intr-un studiu realizat in Spania cu 1245 de participan i s-a ṭutilizat o valoare de 146.5 ng/ml pentru a putea diferen ia ṭfumătorii de nefumători.

• Concentra ia mediț e a cotininei salivare diferă semnificativ în func ie de sexṭ : 172.6 ng/ml pentru bărba i i 120.7 ng/mlț ș pentru femei.

• In acest studiu cotinina salivară este semnificativ corelată cu numărul de ţigări fumate şi sex, dar nu şi cu alte variabile legate de fumat.

Marcela Fu1, Fernandez E., Martínez-SánchezJ., Pascual J.A, Schiaffino A, Antoni Agudo A, Ariza C, Salivary cotinine concentrations in daily smokers in Barcelona, Spain: a cross-sectional study BMC Public Health 2009, 9:320

COTININA SALIVARA

• Cotinina urinară are câteva avantaje fa ă de cuantificarea ṭserică: nu este la fel de invazivă, există o diferen ă ṭsemnificativă între fumători şi nefumători.

• Se poate determina atat cantitativ cat si calitativ.

• Nivelul optim propus pentru a putea diferen ia fumătorii ṭactivi de nefumători a fost de 100 μg/g.

• Haufroid et al., consideră că nivelurile cotininei urinare ale nefumătorilor vor fi întotdeauna mai mici de 100 ng/ml, chiar şi la pacienţii expuşi pasiv la fumul de igarăṭ .

3.COTININA URINARA

• Folosirea de substituen i nicotinici influen ează nivelurile de cotinină ṭ ṭurinară.

• Costul de stocare poate fi destul de mare şi transportul probelor urinare este deseori necesara.

• Rezultatele nu le ob inem imediat, ceea ce ar putea întarzia ṭinterven iile terapeutice atunci când sunt necesareṭ .

• Al i factori care pot influen a cotinina sunt: ṭ ṭ durata de timp de la ultima igară fumată, modul de inhalare, tipul de igară, marimea produsului ṭ ṭ

de tutun.

• Nicotina este prezentă în unele alimente, motiv pentru care au fost calculate valorile de cotinină urinară, care corespund consumului mediu (0.6 ng/ml) şi maxim zilnic (6,2 ng/ml) din aceste alimente.

COTININA URINARA

• Această metodă cantitativă este preferată de mul i, dar ṭeste invazivă şi colectarea probelor de la copii poate fi dificilă

• Cotinina plasmatica < 15 ng/ml nivel de nefumător.• Nivelul de cotinină serica la fumători este in jur de 200

ng/ml, dar poate să ajungă la valori de până la 1000 ng/ml, în funcţie de intensitatea fumatului.

• Studii de actualitate au evaluat expunerea pasivă la fumul de igarăṭ la sugari şi copii şi s-au constatat niveluri semnificativ mai mari ale cotininei serice la cei cu expunere comparativ cu ceilal i neexpuşi.ṭ

4. COTININA PLASMATICA

• Nivelurile cotininei din lavajul nazal au fost semnificativ mai mari la fumători decât la nefumători.

• Nivelul optim ” cut-off” utilizat a fost de 1.0 ng/ml pentru diferen ierea fumătorilor de nefumători, având o ṭsensibilitate de 91% i o specificitate de 99% .ș

• În timp ce cotinina salivară este mai uşor de ob inut, ṭcotinina determinata din lavajul nazal poate fi folosită pentru indicarea precisă a expunerii la fumat şi mai mult reflectă expunerea directă a mucoasei nazale la fumul de igarăṭ .

Mehmet Hakan Ozdener, Yee K., McDermott R., Cowart B, Vainius A., Dalton P., Rawson N, Assessment of smoking status based on cotinine levels in nasal lavage fluid, Tob Induc Dis. 2009; 5(1): 11.

5.Cotinina din lavajul nazal

Acidul uric

• Acidul uric este un important antioxidant cu greutate moleculară mică, din lichidele biologice.

• Se ştie că fumul de igară con ine specii reactive ṭ ṭde oxigen, fiind o importantă sursă de stress oxidativ, determinând disfunc ii endotelialeṭ .

• Valoarea acidului uric variaza în func ie de ṭalimenta ie, sex, vârsta, factori genetici, diferite ṭstări fiziologice (efort fizic, menopauză).

Acidul uric

• După excluderea celorlal i ṭfactori care afectează nivelul de acid uric, au fost studii care au demonstrat că nivelul de acid uric seric este mai scăzut la fumători, pentru a reduce astfel stresul oxidativ rezultat din expunerea cronică la fumul de ţigară.

• Hanna et al. recomandau să introducă acest test de rutină, deoarece este ieftin, simplu şi reflectă nivelul său antioxidant.

Hanna B., Hamed J., Touhala L., Serum Uric Acid in Smokers, Oman Medical Journal 2008, 23(4):269-273

Acidul uric

• n lotul studiat in Clinica Pneumologie Iasi nu au Ȋfost diferen e semnificative privind acidul uric ṭplasmatic.

• După excluderea celorlal i factori care afectează ṭnivelul de acid uric, nu s-a putut concluziona că nivelul de acid uric seric este mai scăzut la fumători.

• Acidul uric plasmatic la lotul de nefumǎtori a avut o valoare medie de 5, 74 mg/dl la bǎrba i, țfa ǎ de 4,98 mg/dl la femei. ț

• Valorile medii ale acidului uric seric n lotul de ȋfumǎtori a fost de 5,04 mg/dl la bǎrba i, fa ǎ de ț țfemei care era de 4,88 mg/dl.

Oxidul nitric expirat

• Fumatul cronic afectează funcţia endotelială, scade formarea oxidului nitric i creşte degradarea monoxidului de azot prin șgenerarea de radicali liberi de oxigen.

• Cercetătorii au observat niveluri scăzute de NO la fumători . • Nivelul său creşte după renun area la fumatṭ .

• Declinul nivelurilor de NO poate fi un marker al distrugerii epiteliale respiratorii. Fumul de igară poate inhiba produc ia NO prin ṭ ṭmecanisme genetice, încă neidentificate.

• O alta explicaţie propusa ar fi că nivelul crescut de CO în căile respiratorii, la fumători, poate determina scăderea NO expirat, deoarece NO sintetaza este o hemoproteină de tip citocrom P-450, care ar putea fi inhibată de concentra iile mari de COț .

Tramontini R., Barreto M., Nitric Oxide as a Marker of Smoking Abstinence, University of Toronto, 2010, 11-96

NO expirat

• NO expirat poate fi folosit ca biomarker în renun area la ṭfumat şi în cazul recidivelor.

• Spre deosebire de măsurătorile CO care se schimbă la câteva ore, nivelurile de NO expirat se modifică mai degrabă la câteva zile, săptămâni i astfel pot fi mai șexacte.

• In cazul pacien ilor cu terapie de substitu ie nicotinică se ṭ ṭpreferă utilizarea NO expirat, fiind determinat rapid şi nu pretează la confuzii, spre deosebire de testarea cotininei.

Biomarkeri ai expunerii la tutun implica i în carcinogenezăṭ

• Sunt teste sensibile, cantitative i fiabile, dar şi școstisitoare, iar aceşti biomarkeri sunt aproape constant crescu i la fumători, ṭîn majoritatea studiilor.

• Metodele sunt folosite de rutină în strainătate, pentru identificarea persoanelor cu risc crescut de cancer, atât la fumătorii activi cât şi la cei pasivi.

CONCLUZII

• Exista numerosi biomarkeri cunoscuti si altii in studiu pentru determinarea expunerii la fumul de tigara.

• Cercetarile de actualitate demonstreaza ca utilizarea unui singur biomarker nu satisface complet evaluarea fumatorilor, de aceea sunt necesare asocierea mai multora.

CONCLUZII

• Astfel o buna monitorizare, prin determinarea de rutină a anumitor biomarkeri ar putea conduce la creşterea ratei de succes a intervenţiilor pentru renunţarea la fumat şi astfel riscurile legate de fumat vor fi evitate, în beneficiul cert al pacientului.

VA MULTUMESC!

VA MULTUMESC!

VA MULTUMESC!