Un caso de osteodistrofia Renal con

Clinical Chemistry 55:9
1737–1741 (2009)
Estudio de Caso Clı́nico
Un caso de osteodistrofia Renal con Concentraciones
Inesperadas de Hormonas Paratiroideas Intactas en Suero
Danni L. Meany,1 Suzanne M. Jan de Beur,2 Mary Jo Bill1 and Lori J. Sokoll1,a
CASO
Una mujer de 64 años con una situación de enfermedad
renal de larga duración en etapa terminal (ESRD),3 con
dos intentos fallidos previos de trasplante renal, fue evaluada para manejo de osteodistrofia renal con especial preocupación por enfermedad ósea adinámica (ABD). Se
sospechó ABD debido a el nivel bajo en suero normal de
concentraciones de Hormona Paratiroidea intacta (PTH)
i (rango 2.5–54 ng/L, rango de referencia 10 – 65 ng/L),
intermitentemente, las concentraciones de calcio en suero
(rango 88 –107 mg/L, rango de referencia 84 –105 mg/L),
y osteoporosis severa. Sin embargo, sus actividades levemente incrementadas de fosfatasa alcalina (rango 149 –
196 U/L, rango de referencia 30 –120 U/L) fueron inconsistentes con el bajo volumen óseo observado en ABD.
Este perfil clı́nico discrepante implicó mayor investigación con ensayos de la PTH que la utilizada en nuestra
institución. Se analizaron muestras simultáneamente
para PTH intacto con nuestro analizador por inmunoensayo Elecsys 2010 Roche y en un laboratorio de referencia
(Quest Diagnostics) en el Analizador por inmunoensayo
Immulite 2000 de Siemens. Se obtuvieron valores discrepantes de 48 y 786 ng/L, respectivamente.
DISCUSIÓN
El funcionamiento de la hormona paratiroidea permite
mantener concentraciones de calcio en suero dentro de
un rango fisiológico apretado. Los pacientes con falla renal crónica desarrollan hiperparatiroidismo secundario
debido al decremento en la producción renal de dihidroxivitamina D 1,25 además de hiperfosfatemia, lo
que da como resultado hipocalcemia Estas alteraciones en
los minerales del metabolismo estimulan la producción
de PTH para elevar el calcio en suero y promueven excreción de fósforo. La PTH incrementada en el suero conduce a una reabsorción excesiva del hueso a través de la
1
Department of Pathology; and 2 Department of Medicine, Johns Hopkins Medical Institutions, Baltimore, MD.
a
Dirigir correspondencia a los autores a: Department of Pathology, Johns Hopkins
Medical Institutions, 600 N. Wolfe St., Meyer B-125, Baltimore, MD 21287. Fax
410-614-7609; e-mail [email protected].
3
Abreviaturas no estándar: ESRD, enfermedad renal terminal de larga duración; ABD,
enfermedad ósea adinámica; PTH, hormona paratiroidea; ROD, osteodistrofia renal;
HAAA, anticuerpo humano antianimal.
estimulación de osteoblastos y osteoclastos. La combinación secundaria de hiperparatiroidismo y falta de minerales (osteomalacia) representa la forma más común de osteodistrofia renal (ROD). En contraste, se puede observar
un subtipo de ROD conocido como enfermedad ósea adinámica en el escenario de una peritoneal avanzada o hemodiálisis, sobresupresión de PTH con calcitriol o aglutinantes basados en fosfato de calcio o el uso de bifosfonatos para tratamiento de osteoporosis (1 ). La ABD se
caracteriza por una marcada supresión de la remodelación del hueso que termina en fractura. Las caracterı́sticas
bioquı́micas más comunes para la ABD incluyen hipercalcemia, concentraciones bajas o inapropiadamente
normales de PTH y los marcadores de recambio del hueso
reducidos (e.g., fosfatasa alcalina) (2 ).
En este caso, el resultado de la PTH intacta incrementada del laboratorio de referencia (786 ng/L) fue más consistente con la imagen clı́nica de la paciente, sugiriendo
que el valor de 48 ng/L obtenido en nuestro laboratorio
clı́nico era falsamente bajo. La magnitud de la diferencia
entre los 2 resultados sugiere una interferencia de ensayos
opuesta a diferencias o especificaciones del método (3 ), y
por tanto se realizaron los siguientes estudios. Los estudios de dilución confirmaron la presencia de una interferencia negativa, desde que las concentraciones de
PTH fueron mayores en las muestras diluidas que en las
no diluidas (no diluidas, 48 ng/L; diluidas 1:20, 567 ng/L).
El tratamiento con reactivos heterófilos de bloqueo
(Laboratorio Scantibodies) no tuvo efecto (PTH intacta
post tratamiento 68 ng/L), sugiriendo que los anticuerpos
heterófilos o anticuerpos humano antianimal (HAAAs)
no pudieron ser la causa de la interferencia.
Una revisión adicional de la historia médica de la
paciente reveló que habı́a ingerido 10 mg. De biotina
por dı́a para sı́ndrome de piernas inquietas y lo habı́a
hecho por al menos los últimos 2 años. En humanos, la
biotina es una coenzima de cuatro carboxilasas importante en la sı́ntesis de ácido graso, catabolización de la
cadena ramificada de aminoácidos y gluconeogénesis
(4 ) (5 ). Aunque sin un régimen de uso amplio, las altas
dosis de biotina (10 mg/dı́a) se han reportado para mejorar en sı́ntomas de encefalopatı́a y neuropatı́a periférica en pacientes con falla renal y sometidos a hemodiálisis crónica (6 ). Adicionalmente, ha sido usada en
pacientes con neuropatı́a diabética periférica (7 ) (8 ).
La Biotina se reconoce como un potencial interferente en PTH y otros ensayos en la plataforma de Elecsys, y
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Estudio de Caso Clı́nico
PUNTOS PARA RECORDAR
• La PTH juega un papel crı́tico en la regulación de concentraciones de calcio en suero y la medición correcta de
hormona paratiroidea en suero en pacientes con ESRD
es crı́tica para un manejo apropiado del de hueso
aberrante y metabolismo mineral caracterı́sticos de la
falla renal.
• Los resultados discrepantes o inesperados en inmunoensayo pueden investigarse de varias formas, incluyendo estudios de dilución, tratamiento de bloqueo del
reactivo heterofı́lico y medición con métodos alternativos. También puede considerarse el conocido ensayo
especı́fico de interferencias para la investigación.
• Se han utilizado altas dosis de biotina para tratar pacientes
con neuropatı́a urémica y neuropatı́a diabética periférica.
Estos pacientes pueden tener moléculas biotiniladas en sus
muestras de sangre que interfieran con los inmunoensayos
que usan interacciones estreptavidina-biotina.
se recomienda en el prospecto de que las muestras de los
pacientes que reciben altas dosis de biotina de ⬎5 mg/dı́a
hasta por 8 horas después de la administración (9 ). En el
ensayo de PTH intacto por Elecsys, se agregan un anticuerpo anti PTH bitinilatado monoclonal y un anticuerpo
de rutenio-marcado anti PTH monoclonal que forman
un complejo sándwich con PTH, después del cual se
agregan partı́culas de estreptavidina cubierta para separar
magnéticamente del complejo de sándwich a través de la
interacción de biotina y estreptavidina. Los especı́menes
con altas concentraciones de biotina pueden prevenir la
vinculación del complejo de sándwich a las micropartı́culas de estreptavidina cubierta, por lo tanto dando bajas
señales falsas. En contraste, el impacto de Inmulite 2000
en los ensayos de PTH no requiere interacción de biotina
y estreptavidina. A pesar del hecho de que la muestra en
cuestión haya sido recolectada ⬎de 8 horas después de la
administración de biotina, como se recomienda por el
fabricante, nosotros tenemos la hipótesis de que la bitina
era de hecho la causa de los falsos bajos resultados. Debido
al insuficiente volumen de nuestro laboratorio clı́nico la
muestra (suero), el espécimen de plasma (EDTA) enviado
al laboratorio de referencia que fue obtenido y usado para
experimentos de investigación subsecuentes. Cuando esta
muestra de plasma fue analizada con la prueba de PTH
intacto del Elecsys Roche (disponible tanto para suero
como plasma EDTA), los resultados diluidos y sin diluir
de esta muestra de plasma fueron similares a nuestros resultados previos.
Se envió al Cambridge Biomedical Research Group
una aliquota del espécimen para determinar la concentración de biotina usando un bioensayo. La concentración
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Figura 1. Efecto de la biotina en concentraciones de
PTH intacta en suero determinada usando el analizador Roche Elecsys 2010.
El porcentaje de recuperación fue calculado en un rango de
concentración de PTH después de agregar biotina en varias
concentraciones (5, 10, 20, 40, 80, 160 ␮g/L) para la
concentración de PTH sin agregar biotina. Los diamantes
sólidos y cuadrados indican especı́menes con concentraciones normal e incrementada de PTH intacto (33 y 487 ng/L,
respectivamente).
de biotina en el espécimen fue de 4.8 ␮g/L, aproximadamente diez veces mayor que el rango superior de referencia (200 –500 ng/L). Subsecuentemente se usaron dos
diferentes aproximaciones para examinar el papel interferente de la biotina: (1) estudiando el efecto de biotina
agregada en el ensayo de Roche y (2) removiendo el efecto
de la biotina (10 ), en este caso usando partı́culas de estreptavidina cubierta. El primer acercamiento fue llevado
a cabo agregando varias cantidades de biotina (0, 5, 10, 20,
40, 80, 160 ␮g/L) (Sigma-Aldrich) en el suero con concentraciones normales e incrementadas de PTH (33 y 487
ng/L, respectivamente). Las curvas de recuperación mostradas en la Fig. 1 ilustran que la biotina no inhibe la medición recuperada de PTH. Sorprendentemente, la adición
de 5 ␮g/L de biotina, una concentración similar a la del
espécimen del paciente, causó un decremento de concentración de PTH de ⬍3% comparada con una muestra de
suero sin tratar con una concentración normal de PTH y
no decrece totalmente en una muestra con una concentración de PTH incrementada. Solo cuando las concentraciones de biotina se incrementan en 160 ␮g/L decrecieron los resultados de PTH ⬎50%. Por parte del
fabricante, los resultados de PTH intacto, supuestamente
no deben verse afectados (la recuperación con el 10% del
tope) cuando las concentraciones de biotina son ⬍50
Estudio de Caso Clı́nico
␮g/L (9 ). En contraste, la segunda aproximación usando
micropartı́culas de estreptavidina claramente se identifica
la interferencia de biotina. En este acercamiento, se incubaron 50 ␮L de la muestra de la paciente con micropartı́culas de estreptavidina (extraı́da magnéticamente de
250 ␮L del reactivo M del inmunoensayo de PTH intacto)
para 1 hora a temperatura ambiente con sacudida. Debido a que las micropartı́culas fueron aisladas fuera de la
solución, este tratamiento no diluyó la muestra de la paciente. En este experimento la concentración de PTH intacto en la muestra de la paciente se incrementó de 32
ng/L antes del tratamiento a 419 ng/L después del tratamiento. La recuperación de PTH fue ⬎ de 1000% comparado con recuperaciones de aproximadamente 80% en
3 muestras control de pacientes que no han tomado altas
dosis de biotina.
Los resultados discordantes de estas 2 investigaciones
pueden ser útiles para diferenciar entre los resultados libres de biotina que sobrecargamos y las moléculas biotiniladas como enzimas y metabolitos presentados endógenamente en los especı́menes de la paciente. Como se
describe más arriba, la biotina es una coenzima para 4
carboxilasas. En su forma fisiológicamente activa, la biotina está unida covalentemente a estas carboxilasas a
través de un enlace amida a un residuo especı́fico de lisina
(4 ). En adición, el catabolismo de la biotina conduce a la
formación de muchos metabolitos como bisnorbiotina y
biocitina. Medimos la concentración de biotina en el espécimen de la paciente usando un ensayo de crecimiento
microbial que subestima las moléculas biotiniladas (11 ),
sugiriendo que la concentración actual de moléculas biotiniladas presentes puede ser sustancialmente más alta
que 4.8 ␮g/L. Por lo tanto, la primera aproximación
agregando biotina libre en el suero PTH no pareció imitar
la interferencia de moléculas endógenamente biotiniladas, de cualquier manera la segunda aproximación, tratando el espécimen con partı́culas de estrepavidina.
Eliminó la interferencia de biotina.
Para una posterior confirmación del papel de la biotina, las concentraciones de suero de PTH intacto fueron
medidas en ambos laboratorios después de que la paciente dejó de tomar biotina por 2 semanas. El resultado del
Elecsys 2010, fue de 158 ng/L, consistente con la concentración de PTH medida por el laboratorio de referencia
con el Inmulite 2000 (223 ng/L) usando el mismo espécimen. De manera interesante, aun cuando la concentración de biotina fue incrementada hasta 1.3 ␮g/L este aumento no da resultados de interferencia en el ensayo del
analizador Elecsys 2010, como se indica en concentraciones similares de PTH antes y después del tratamiento con
micropartı́culas de estreptavidina (no se muestran los datos).
Para resumir, usando un tratamiento de micropartı́culas de estreptavidina, encontramos que las moléculas
biotniladas presentes en especı́menes de pacientes con de-
terioro renal que toman altas dosis de biotina pueden
tener interferencia con los inmunoensayos que usan
mecanismos de biotina estreptavidina en sus diseños de
investigación. Un estudio de interferencia in vitro usando
biotina exógena falló en la imitación de la interferencia,
que puede deberse a la discrepancia entre la biotina exógena y las moléculas biotiniladas endógenas. Como en la
paciente de este caso, el retraso en el inicio de una terapia
apropiada para hiperparatiroidismo secundario server en
ESRD tiene importantes consecuencias clı́nicas que
pueden incluir hiperparatiroidismo terciario y enfermedad ósea hiperparatiroidea.
Contribuciones de Autor:Todos los autores confirmaron que han contribuido para el contenido de este documento y han cumplido con los siguientes
tres requerimientos: (a) contribuciones significativas para la concepción y
diseño, adquisición de datos o análisis e interpretación de éstos; (b) redacción o revisión del artı́culo en cuanto a su contenido intelectual; y (c)
aprobación final de la publicación del artı́culo.
Deslinde de los autores de posibles conflictos de interés: En cuanto
al manuscrito, todos los autores redactaron la forma del deslinde de
potenciales conflictos de interés. Posibles conflictos de interés:
Empleo o liderazgo: No se declara.
Participación del consultor o asesor: S.M. Jan de Beur, Kirin
Pharma.
Propiedad: No se declara.
Honorarios: No se declara.
Fondos de Investigación: No se declara.
Testimonio de expertos: No se declara.
Papel del patrocinador: Las organizaciones patrocinadoras no tuvieron ninguna participación en el diseño del estudio, elección de los
pacientes reclutados, revisión e interpretación de datos o preparación o aprobación del manuscrito.
Agradecimientos: Los autores agradecen profundamente el apoyo
de Roger Frye, Quest Diagnostics, Baltimore, MD, en la investigación
de este caso.
Referencias
1. Andress DL. Adynamic bone in patients with chronic kidney disease. Kidney
Int 2008;73:1345–1354. (Hueso adinámico en pacientes con enfermedad
renal crónica)
2. Marx SJ. Hyperparathyroid and hypoparathyroid disorders. N Engl J Med 2000;
343:1863–1875. (Desórdenes de Hiperparatiroidismo e Hipoparatiroidismo)
3. Souberbielle JC, Boutten A, Carlier MC, Chevenne D, Coumaros G, LawsonBody E, et al. Inter-method variability in PTH measurement: implication for
the care of CKD patients. Kidney Int 2006;70:345–350. (Variabilidad intermétodo en la medición de PTH: implicación en el cuidado de pacientes CKD)
4. Chapman-Smith A, Cronan JE, Jr. Molecular biology of biotin attachment to
proteins. J Nutr 1999;129:477S– 484S. (Biologı́a molecular de la biotina
adherida a proteı́nas)
5. Hymes J, Wolf B. Human biotinidase isn’t just for recycling biotin. J Nutr
1999;129:485S– 489S.(La biotinidasa humana no es solo para reciclar la biotina)
6. Yatzidis H, Koutsicos D, Agroyannis B, Papastephanidis C, Francos-Plemenos
M, Delatola Z. Biotin in the management of uremic neurologic disorders.
Nephron 1984;36:183–186.(Biotina en el manejo de desórdenes urémicos
neurológicos)
7. Koutsikos D, Agroyannis B, Tzanatos-Exarchou H. Biotin for diabetic periph-
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Estudio de Caso Clı́nico
eral neuropathy. Biomed Pharmacother 1990;44:511–514.(Biotina para neuropatı́a diabética periférica)
8. Head KA. Peripheral neuropathy: pathogenic mechanisms and alternative
therapies. Altern Med Rev 2006;11:294 –329. Neuropatı́a periférica; mecanismos patógenos y terapias alternativas)
9. Roche Elecsys® Intact PTH assay package insert, 2008 – 08, V 3 English.
(Inserto para el paquete de ensayo de PTH intact)
10. Kellogg MD, Law TC, Huang S, Rifai N. A girl with goiter and inappropriate
thyroid-stimulating hormone secretion. Clin Chem 2008;54:1241–1244. (Una
niña con bocio y secreción inapropiada de hormona estimulante de la
tiroides)
11. Zempleni J, Mock DM. Advanced analysis of biotin metabolites in body fluids
allows a more accurate measurement of biotin bioavailability and metabolism in humans. J Nutr 1999;129:494S– 497S.(Análisis avanzados de metabolitos de biotina en fluidos corporales permiten una medición más exacta
de la biodisponibilidad de la biotina y del metabolismo en humanos)
Comentario
Tom Cantor
La ABD es una complicación seria de ESRD que conduce a calcificación del tejido suave/vascular y finalmente a infarto al miocardio, la causa principal de pacientes con ESRD. El diagnostico apropiado de ABD es
importante ya que la administración de potentes análogos de vitamina D a pacientes con ABD (como podrı́a
ser apropiado para una paciente con alto recambio
óseo) puede ser lo correcto. El estándar dorado para el
diagnóstico de ABD es la biopsia invasiva en hueso. Las
mediciones de calcio en suero y fosfatasa alcalina no
son confiables para ABD. Sin embargo, una fosfatasa
alcalina especı́fica en hueso puede ser usada como un
marcador de ABD. Los estudios de biopsia de hueso
han demostrado que la PTHi no puede ser diagnosticada en ABD cuando las concentraciones son ⬎ de
10 – 6 nmol/L; sin embargo, si la PTHi es ⬍ de 10.6
nmol/L, entonces hay una probabilidad ⬎de 85% de
ABD (1 ). El ensayo de Roche Elecsys PTHi fue calibrado para el antiguo PTHi IRMA Nichols Allegro (el
ensayo en el que las guı́as de tratamiento están basadas), mientras que el ensayo de PTHi DC de Siemens
genera valores que están en un promedio del 50% más
alto que el ensayo de Roche. Por lo tanto, el paciente en
el estudio de caso puede ser seguramente diagnosticado
Scantibodies Laboratory, Santee, CA.
Dirigir correspondencia al autor a: Scantibodies Laboratory, 9366 Abraham Way,
Santee, CA. Fax 619-258-9366; e-mail [email protected].
como ABD, y la PTHi DPC no deberá ser usada para
guiar la terapia.
Contribuciones de Autor: Todos los autores confirmaron que han
contribuido para el contenido de este documento y han cumplido con los
siguientes tres requerimientos: (a) contribuciones significativas para la
concepción y diseño, adquisición de datos o análisis e interpretación de
éstos; (b) redacción o revisión del artı́culo en cuanto a su contenido
intelectual; y (c) aprobación final de la publicación del artı́culo.
Deslinde de los autores de posibles conflictos de interés: En cuanto
al manuscrito, todos los autores redactaron la forma del deslinde de
potenciales conflictos de interés. Posibles conflictos de interés:
Empleo o liderazgo: T. Cantor, Scantibodies Laboratory.
Participación del consultor o asesor: No se declara
Propiedad: No se declara.
Honorarios: No se declara.
Fondos de Investigación: No se declara.
Testimonio de expertos: No se declara.
Papel del patrocinador: Las organizaciones patrocinadoras no tuvieron ninguna participación en el diseño del estudio, elección de los
pacientes reclutados, revisión e interpretación de datos o preparación o aprobación del manuscrito.
Referencias
1. Monier-Faugere MC, Geng Z, Mawad H, Friedler RM, Gao P, Cantor TL,
Malluche HH. Improved assessment of bone turnover by the PTH-(1– 84)/large
C-PTH fragments ratio in ESRD patients. Kidney Int 2001;60:1460 –1468.
(Evaluación mejorada para recambio óseo por la PTH-(1– 84)/rango de
grandes fragmentos de C-PTH en pacientes con ESRD)
Comentario
Keith Hruska
Meany y cols. Presentan una causa novel de un gran problema común en medicina clı́nica, la dificultad para el
Washington University, St. Louis, MO.
Dirigir correspondencia al autor a: 5109 McDonnell Pediatric Research Building,
Campus Box 8208, St. Louis, MO, 63110. Fax 314-286-2894; e-mail
[email protected].
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diagnóstico preciso en desorden crónico del mineral óseo
en enfermedad renal (CKD-MBD), un término acuñado
por la fundación Kidney Disease: Improvin Global Outcomes (Enfermedad Renal: Mejorando Resultados
Globales). La base para el cambio en terminologı́a se deriva de comprender que los desórdenes esquelético y mineral complicados con la enfermedad renal son crı́ticos en
la patogénesis del exceso de riesgos de mortalidad cardio-
Estudio de Caso Clı́nico
vascular asociada con CKD. El riesgo cardiovascular para
la mujer que se presenta con 64 años, que estaba siendo
dializada después de dos intentos fallidos de trasplante de
riñón y con osteoporosis severa, era extremo. En esta paciente el diagnóstico de CKD-MBD, para el desorden de
esqueleto remodelado hubiera guiado a una terapia
crı́tica. La presentación del caso retrata la debilidad en la
práctica estándar común, que está en proceso de ser reemplazada. La práctica común es que se utilicen ensayos de
PTHi para referirse a estudios de biopsia de hueso y para
predecir el estado de la remodelación del hueso. Una biopsia de hueso pudo haber sido indicada en la paciente
presentada, pero no es la práctica estándar en 2009. Muchos estudios han definido lo débil de la práctica estándar
aplicada aquı́, y los varios ensayos para PTHi usados para
estimar la remodelación ósea han tenido numerosos
problemas en adición a que se ha descubierto interferencia de la nueva biotina en este caso. Los hallazgos del desorden óseo adinámico pudieron haberse asociado con intentos de incrementar la remodelación ósea corrigiendo
la hipercalcemia e incrementando la acción de la PTH. El
resultado en el incremento de concentración de PTH del
laboratorio de referencia y la alta concentración de fosfatasa alcalina confirmaron que la paciente habı́a tenido un
alto volumen de CKD-MBD contribuyendo a su osteoporosis. Este hallazgo cambia diametralmente la estrategia
del tratamiento para controlar el efecto de CKD en el sis-
tema cardiovascular decreciendo el fósforo en suero y en
la concentración de PTH usando agentes calcimiméticos,
debido a la presencia de hipercalcemia se contraindica el
incremento de dosis de análogos de vitamina D.
Contribuciones de Autor:Todos los autores confirmaron que han contribuido para el contenido de este documento y han cumplido con los
siguientes tres requerimientos: (a) contribuciones significativas para la
concepción y diseño, adquisición de datos o análisis e interpretación de
éstos; (b) redacción o revisión del artı́culo en cuanto a su contenido
intelectual; y (c) aprobación final de la publicación del artı́culo.
Deslinde de los autores de posibles conflictos de interés: En cuanto
al manuscrito, todos los autores redactaron la forma del deslinde de
potenciales conflictos de interés. Posibles conflictos de interés:
Empleo o liderazgo: No se declara
Participación del consultor o asesor: K. Hruska, Genzyme, Shire,
Fresenius, and Stryker.
Propiedad: No se declara.
Honorarios: No se declara.
Fondos de Investigación: K. Hruska, Shire, and Genzyme.
Testimonio de expertos: No se declara.
Papel del patrocinador: Las organizaciones patrocinadoras no tuvieron ninguna participación en el diseño del estudio, elección de los
pacientes reclutados, revisión e interpretación de datos o preparación o aprobación del manuscrito.
Clinical Chemistry 55:9 (2009) 1741