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 lsokoll@jhmi.edu. 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 1737 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 1738 Clinical Chemistry 55:9 (2009) 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- Clinical Chemistry 55:9 (2009) 1739 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 tom.cantor@scantibodies.com. 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 hruska_k@wustl.edu. 1740 Clinical Chemistry 55:9 (2009) 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