marcadores bioquÍmicos para el diagnÓstico de...
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X Congreso Nacional del Laboratorio Clínico
Zaragoza 20 de octubre 2016
MARCADORES BIOQUÍMICOS
PARA EL DIAGNÓSTICO DE LA
ENFERMEDAD DE ALZHEIMER
Dr. Albert Lladó Plarrumaní
Unitat d’Alzheimer i altres trastorns cognitius
Hospital Clínic Barcelona
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
ÍNDICE
• Introducción: Enfermedad de Alzheimer
• Biomarcadores en LCR
• Nuevos criterios diagnósticos NIA-AA 2011
• Nuestra experiencia
• Conclusiones
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
• Es la causa más frecuente de demencia neurodegenerativa en los
países desarrollados
• Su prevalencia se incrementa con la edad
• Prevalencia: - 0.6 %-1% entre 65-69 años
- alrededor del 30% edades => 90 años.
• EA de inicio precoz (<65 años) es poco frecuente (1-3% de los
casos).
EPIDEMIOLOGÍA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Depósito de beta-amiloide y
tau. Daño y muerte neuronal
PROGRESIVA Y
IRREVERSIBLE
1. La etiología de la EA es desconocida, si
bien se considera una enfermedad de
causa multifactorial y compleja, con la edad
como factor de riesgo más importante.
2. Hipótesis de la cascada amiloide: papel
central del péptido Aβ amiloide. Así, existiría
un desequilibro crónico entre la producción y
la eliminación del péptido Aβ amiloide y su
acumulo iniciaría una compleja cascada que
acabaría con la perdida neuronal.
ETIOLOGÍA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Derivadas de la alteración del hipocampo y del corteza entorrinal
- Dificultades para recordar hechos recientes
- Dificultades de orientación temporal
- Dificultades para el almacenamiento de nuevos recuerdos
Derivadas del corteza temporal
- Pérdida de información semántica (antigua)
- Dificultades para denominar
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS: Fase inicial Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Lóbulo Temporal
Degeneración de ÁREAS temporo-parietales
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS: Fase moderada
CORTEZA POSTERIOR IZQUIERDO:
- agrafia (alteración lenguaje escrito)
- acalculia (alteración del cálculo)
- apraxia ideomotriz y ideomotora (pérdida de habilidades manuales)
CORTEZA POSTERIOR DERECHO: - desorientación espacial
- apraxia constructiva (dificultades en la organización visuoespacial para reconstruir modelos en dos- tres dimensiones)
- apraxia del vestir (incoherencias y dificultades en vestirse)
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Las repercusiones en las actividades de la vida diaria también se
ven afectadas progresivamente.
Disminución de las actividades laborales y sociales
Alteración en las actividades instrumentales (manejo de objetos
domésticas, dinero, cocina o tareas domésticas)
Posteriormente alteración de las actividades básicas de la vida
diaria (higiene, vestir, alimentación o control de esfínteres).
El paciente acaba evolucionando a un estado vegetativo y suele
morir por una enfermedad intercurrente (neumonía,…)
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Si bien hemos descrito la forma más frecuente de EA, esta es una
enfermedad muy heterogénea tanto en edades de presentación,
como en velocidad de progresión, pero también en los síntomas
iniciales.
- EA con afectación de áreas cerebrales de localización anterior
(frontal), caracterizada por alteraciones conductuales muy
llamativas.
- EA con afectación áreas lenguaje: AFÁSIA LOGOPÉNICA
- EA con afectación áreas cerebrales de localización posterior
(occipital), caracterizada principalmente por alteraciones
visuoespaciales: ATROFIA CORTICAL POSTERIOR
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Ante la sospecha de una EA ( y otras causas neurodegenerativas)
hemos de realizar las siguientes pruebas para objetivar el
déficit cognitivo y descartar causas potencialmente tratables:
DIAGNÓSTICO CLÍNICO
• Exploración física incluyendo un examen
neurológico
• Estudio neuropsicológico,
• Analítica: general, Vit B12, fólico, TSH i
T4.
• Una neuroimagen
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1. Macroscópico: atrofia cerebral de predominio cortical más
pronunciada en la corteza temporal medial.
2. Microscópico: presencia de placas seniles (Aβ amiloide) y
ovillos neurofibrilares (proteína tau). Acompañando estas
lesiones características se observa una pérdida neuronal con la
correspondiente reducción de neurotransmisores, generándose
como consecuencia las manifestaciones clínicas de la
enfermedad.
ANATOMÍA PATOLÓGICA
Imágenes cedidas por la Dra E. Gelpi. Banc de teixits neurològics HCB/IDIBAPS
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– Basados en criterios clínicos
(Criterios NINCDS-ADRDA,
Criterios DSM-IV)
– No permite diagnóstico
precoz. Diagnóstico tardío, en
fase de demencia (requisito
ineludible)
– El diagnóstico definitivo de la
EA requiere el examen
anatomopatológico del
cerebro.
– No permiten un diagnóstico
etiológico
• Basados en la exclusión
• Ausencia de
biomarcadores
INTRODUCIÓN Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
• OBJETIVO: describir la frecuencia de diferentes fenotipos clínicos en una población de EA presenil con confirmación neuropatológica
• CRITERIO INCLUSIÓN: EA no monogénica con confirmación patológica del BTN con inicio antes de los 60 años
• METODOLOGÍA: Revisión retrospectiva de datos clínicos (historia clínica/formulario enviado a neurólogos): Edad de presentación / Edad del primer diagnóstico /Edad de la muerte, Sintomatología inicial, diagnóstico clínico inicial, Diagnóstico clínico final (previo a la defunción y resultados del estudio neuropatológico), Historia familiar
Balasa et al., Neurology 2011
CORRELACIÓN CLÍNICO-PATOLÓGICA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
PRESENTATION TÍPICA (25 pacientes): alteración de la memoria episódica
PRESENTACIÓN ATÍPICA (15 pacientes): 7 Variante frontal (conductual/ejecutivo), 2
trastorno visuoespacial progresivo/ACP, 3 síndrome apráxico progresivo/CBS, 3
Variante lenguaje.
Balasa et al., Neurology 2011
CORRELACIÓN CLÍNICO-PATOLÓGICA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Joaquim et al. Ann neurol 1988
Rassmusson et al. Alz dis assoc dis 1996
Kosunen et al. Acta neuropathol. 1996
Galasko et al. Arch neurol 1998
Fowler et al. JNNP 1998
Petrovich et al. Neurology 2001
Rendimiento diagnóstico criterios NINDS-ADRDRA 1984
S 40%-95% (mitjana 85%)
E 40%-95% (mitjana 60%).
Beach et al. J Neuropathol
Exp Neurol 2012
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Beach et al. J Neuropathol Exp Neurol 2012
Enfermedad de Alzheimer en AP
Atrofia cortical posterior 60-100 %
Síndrome cortico-basal 25-35 %
Afasia progresiva primaria 30-40 %
Variante conductual DFT 10-20%
Mismatch clínic-patològic Renner et al. Neurology 2004
Tang-Way et al. Neurology 2004
Alladi et al. Brain 2007
Stopford et al. Cortex 2008
Balasa et al. Neurology 2011
Snowden et al Brain 2011
Necesidad de mejora diagnóstica clínica:
* Marcadores específicos in-vivo
* Nuevos criterios diagnóstics
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Después de >100 años de la primera descripción
neuropatológica de la Enfermedad de Alzheimer,
tenemos todavía que esperar al estudio neuropatológico
para confirmar la Enfermedad de Alzheimer ?
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La enfermedad empieza décadas antes del inicio de los síntomas
Sperling et al 2011
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EA
EA
FASE
SINTOMÁTICA
FASE
ASINTOMÁTICA
Tiempo
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ALTERACIÓN DE LAS
PROTEINAS
IMPLICADAS
Deméncia por
Enfermedad de
Alzheimer
Deterioro
cognitivo leve Función cognitiva
normal
10-15 años
antes de los
síntomas
Diagnóstico
Disminución
ASINTOMÁTICA de
la cognición
Primer síntoma
TIEMPO
DIAGNÓSTICO/
TRATAMIENTO
ACTUAL
DIAGNÓSTICO/
TRATAMIENTO?
FUTURO
Nuevas pruebas y
criterios diagnósticos
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1. Biomarcadores de depósito cerebral de β-amiloide
- Niveles de β-amiloide en LCR
- PET con trazadores de amlioide: PIB, Florbetapir, florbetaben,
flutemetamol,....
2. Biomarcadores de neurodegeneración:
-Niveles de t-tau y p-tau en LCR
- PET con fluorodesoxiglucosa (FDG)
- RM estructural
3. Biomarcadores plasmáticos y genéticos
BIOMARCADORES DE LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Olsson et al., Lancet Neurol. 2016 Jun;15(7):673-84.
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• Core biomarkers
• Otros pocos estudios
• Diferentes técnicas,
diferentes puntos de corte,
poco comparativa con otras
enfermedades,…
Olsson et al., Lancet Neurol. 2016 Jun;15(7):673-84.
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BIOMARCADORES
EN LCR
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416 Sujetos
-100 EA,
-196 DCL,
- 114 sin alt cognitiva
Shaw et al., Ann Neurol 2009;65:403-413
Perfil EA en LCR: •Disminución de β-amiliode
•Aumento de tau total y tau-fosforilada. Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
56 EA confirmada patológicamente vs 52 controles sin alteración cognitiva
Shaw et al., Ann Neurol 2009;65:403-413
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Correlación entre la cantidad de placas neuríticas y Ab42 en LCR
(correlación inversa con entre Ab42 en LCR y cerebro).
•OBJ: relación entre biomarcadores LCR
(media 3a < fallecimiento) y cambios
neuropatológicos de EA en la AP.
•PACIENTES: 79 EA, 29 otras
demencias, 15 otras enfermedades
neurológicas
Tapiola et al., Arch Neurol 2009;66:382-389
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Existe una buena correlación entre Niveles de β-amiloide en LCR y PET amiloide...
Palmqvist et al, Brain 2016
437 pacientes sin demencia
6% (54 controles,
46% MCI)
… si bien CSF se podria positivizar antes que PET amiloide
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Morris et al .ANN NEUROL 2010;67:122–131
241 sujetos sin alteración
coginitva en edades entre
45–88 años.
Elevado porcentaje de alteraciones en PIB y biomarcadores en LCR en
sujetes sin alteración cognitiva
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• Tau-t es un marcador de daño neuronal, siendo por tanto inespecífico de EA (también
elevado en AVC, TCE, otras degenerativas,..) pero se podría correlacionar con la
severidad clínica de la enfermedad. La tau fosforilada (p-tau) podría ser algo mas
específica para EA.
• Buena correlación entre niveles de tau en LCR y la presencia de NFT en la
neuropatología
Correlación entre niveles de tau en LCR y
distribución patológica de ovillos NF.
Tapiola et al., Arch Neurol 2009;66:382-389
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Buchhave et al; Arch Gen Psychiatry. 2012;69(1):98-106
Progresión de DCL a EA en función del perfil de biomarcadores en LCR
La conversión de DCL a EA en pacientes con AB42/p-tau fue 27%
anual vs 2,2% con LCR normal
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
En pacientes jóvenes los
biomarcadores en LCR
pueden tener un mayor
valor discriminativo.
Bouwman et al, 2008; Neurodiol Aging
Aβ Tau
P-Tau
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• Biomarcadores se alteran en un orden temporal a medida que la enfermedad
progresa
• Los biomarcadores de placas β-amiloide son dinámicos en las fases precoces
de la enfermedad, antes de la aparición de los primeros síntomas, llegando a
un nivel suelo cuando aparecen los primeros síntomas
• Biomarcadores de daño neuronal, disfunción y neurodegeneración son
dinámicos en fases más posteriores y correlacionan con síntomas clínicos
/severidad (pero se podrían ya alterar ya fases preclinicas)
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
• La punción lumbar es una prueba invasiva (a pesar pocas
complicaciones: cefalea post-PL, pacientes con sintrom,…).
• Todavía son poco conocidas variables que pueden afectar los
niveles de estos biomarcadores
• ¿Cuantos años antes del inicio de la enfermedad se alteran
estos biomarcadores?
• Los puntos de corte entre normal y patológicos pueden variar de
un laboratorio a otro (Hort et al., 2009)
• Todo ello sugiere que en dichos niveles pueden influir diferentes
variables, tanto preanalíticas como analíticas, y no todas ellas
bien conocidas (Mattsson et al., 2010).
LIMITACIONES DE LOS BIOMARCADORES EN LCR
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Causas de variación preanalíticas:
-Factores relacionados con la recogida de la muestra (se aconseja la
utilización de tubos de polipropileno por agregar menos amiloide en la pared,
variaciones diurnas, ayuno, cantidad de LCR extraído, etc…),
-Factores relacionados con el manejo de la muestra hasta su
utilización/congelación (centrifugación, tiempo, etc...)
-Factores relacionados con el almacenamiento (tubos de polipropileno,
temperatura, ciclos de congelación/descongelación, tiempo hasta su utilización,
etc…).
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Vanderstichele et al., Alzheimer’s & Dementia 2011
Recomendaciones preanalíticas del ABSI Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
• Un estudio evidencia el diferente grado de unión del Aβ42 a la pared de
los tubos de recogida de muestra incluso entre diferentes tubos de
polipropileno (reducción de hasta el 62% después de incubación de 30min
a temperatura ambiente).
Pica-Mendez et al., Clinica
Chimica Acta 411 (2010): 1833
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Los biomarcadores en LCR se pueden analizar mediante diferentes
técnicas si bien los puntos de corte son distintos.
Existen variaciones tanto intra-ensayo como inter-ensayos, por lo que
se recomienda analizar las muestras por duplicado y con personal
experimentado, así como analizar controles internos en cada placa.
En 2009 se inició un programa internacional, el QC program, que
intenta homogeneizar el estudio de estos biomarcadores (Mattsson et
al., 2010). Al eliminarse teóricamente los factores preanalíticos (QC
samples) las variaciones detectadas deberían estar relacionadas con
procedimientos analíticos.
VARIACIONES ANALÍTICAS
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
CV Inter-laboratorios:
- 15-28% for ELISA,
- 13-36% for xMAP®
CV Within-lab
- 3.2-24% for ELISA
- 2.3-26% for xMAP®.
CV Longitudinal
ELISA: 14%, 10% and 11% for Aβ42, T-tau and P-tau,
xMAP: 14%, 9% and 11%, respectively.
Diferencias en CV intra-lab indica que factores relacionados con el
ensayo/kit son importantes (variaciones en la purificación del
anticuerpo, problemas kits, preparación y estabilidad de los standards).
Estas causas de variación se deberían reducir al mínimo.
Mattsson et al., 2011
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
Molinuevo et al., Alzheimer and Dementia 2014, 10: 808-817
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
INTERPETACIÓN DE RESULTADOS
Molinuevo et al., Alzheimer and Dementia 2014, 10: 808-817
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CRITERIOS DIAGNÓSTICOS DE
ENFERMEDAD ALZHEIMER
NIA-AA 2011: NUESTRA
EXPERIENCIA EN PACIENTES
<65 AÑOS
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Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
NUEVOS CONCEPTOS Y NUEVOS CRITERIOS
Albert et al., 2011
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Balasa et al. JAD 2014
EXPERIENCIA PROPIA BIOMARCADORS LCR Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016
NUEVOS CONCEPTOS Y NUEVOS CRITERIOS
McKhan et al., 2011
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DGN CLÍNICO EA
N 66
Inicio 55.2 años
MMSE 22.4
Diagnóstico clínico
(NIA-AA 2011)
Probabilidad EA
subyacente
EA amnésica
(N=55)
EA no-amnésica
(N=11)
No informativa
Intermedia
Alta
Probablement no MA
No informativa
Intermedia
Alta
Probablemente no EA
Incorporación
biomarcadores
3 (5%)
1
49 (91%)
2 (4%)
2 (18%)
0
9 (82%)
0
Balasa et al. JAD 2014
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CONCLUSIONES
● La alteración de los biomarcadores de depósito de β-amiloide serían los primeros en alterarse en la EA. Podría iniciarse incluso 20 años antes del inicio de la clínica (fases preclínicas-prodrómicas). No cambian significativamente con la evolución de la enfermedad (curva plateau en primeros síntomas).
● Tau seria un marcador de daño neuronal.
● Existen diferentes variables preanalíticas y analíticas que podrían variar el resultado de los biomarcadores en LCR (especialmente beta), y que necesitan ser mas estandarizadas entre diferentes laboratorios.
● En la actualidad no existe suficiente evidencia para la utilización en la práctica clínica de ningún biomarcador plasmático para la EA.
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CONCLUSIONES
● Las nuevas propuestas diagnósticas (criterios NIA-AA, IWG-2) incorporan biomarcadores.
● La aplicación de algunos de los nuevos biomarcadores es difícil de generalizar en muchos centros asistenciales.
● La aparición de estos y nuevos biomarcadores abre la posibilidad del diagnóstico de EA en la fase predemencia y su utilidad en ensayos farmacológicos.
● En nuestra experiencia el uso de diferentes biomarcadores (genética, LCR, neuroimagen) aumenta la certeza diagnóstica y permite un diagnóstico más precoz.
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CONCLUSIONES
Después de >100 años
de la primera descripción
neuropatológica de la
Enfermedad de
Alzheimer, tendremos
todavía que esperar el
estudio neuropatológico
para confirmar la
Enfermedad de
Alzheimer? Müller et al., 2012
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GRACIAS POR
SU ATENCIÓN
Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016