Patologia clinica (medicina di laboratorio)
La Medicina di Laboratorio è una scienza clinica applicata che studia con metodi chimici, fisici e biologici le alterazioni dell’organismo nello stato di malattia, ricavando da campioni biologici provenienti dal paziente (qualsiasi liquido o tessuto come sangue, feci, urine, tessuti) dati che consentano al medico di ottenere informazioni utili a scopo diagnostico, terapeutico, preventivo, prognostico e riabilitativo.
La patologia clinica è interessata allo studio di un singolo paziente che manifesta la patologia. Si stima che il 2% delle risorse economiche siano impegnate in indagini di laboratorio che influenzano il 70% delle decisioni cliniche. Per arrivare a ciò, c’è una serie di passaggi che prende il nome di 'brain to brain loop'.
Richiesta e protezione dei risultati
La richiesta degli esami di laboratorio è compito del medico curante. I risultati delle analisi, espressi in un referto, sono protetti dal segreto professionale (legge 675/96). La prescrizione di esami di laboratorio avviene per:
- Confermare un’impressione clinica o porre una diagnosi
- Escludere una malattia o un sospetto diagnostico
- Fornire informazioni prognostiche
- Fornire indicazioni terapeutiche
- Effettuare screening di malattia
Le indagini di laboratorio consentono di valutare
- La funzione di organi ed apparati (marker di funzione): La funzione di certi organi e sistemi può essere esaminata in laboratorio misurando i prodotti della funzione stessa (ad esempio metaboliti, ormoni, enzimi).
- La natura e l’entità delle lesioni di organi ed apparati (marker di lesione): Dalle cellule lese del tessuto potrà conseguire la liberazione di particolari sostanze o la produzione di sostanze anomale.
- La presenza di agenti infettivi: Fondamentale per la diagnosi di malattie infettive, l’indagine microbiologica è in grado non solo di identificare l’agente eziologico, ma anche di seguire il decorso della malattia, verificando la risposta alla terapia.
- La presenza nell’organismo di farmaci o di sostanze tossiche: La misura dei livelli plasmatici dei farmaci consente di verificare se il paziente assume quantità sufficienti del farmaco idonee ad ottenere l’effetto terapeutico cercato, oppure se le quantità assunte sono eccessive e possono prodursi effetti tossici.
Iter della malattia
Durante l’iter della malattia, gli esami di base guidano la formulazione delle ipotesi diagnostiche (urea, creatinina, glucosio, colesterolo, proteine, elettroliti, calcio, ferro, attività enzimatiche, esame emocromocitometrico, VES, esame urine). Gli esami di approfondimento consentono una selezione tra le ipotesi diagnostiche proposte e una valutazione della gravità della malattia guidando la scelta della terapia (test mirati singoli o profili mirati che valutano un intero organo o sistema, come profilo mirato per epatite B, per rischio coronarico, per ipotiroidismo o profilo epatico). Gli esami di monitoraggio consentono di seguire l’evoluzione della malattia e l’efficacia della terapia (screening).
I valori di riferimento
Il dato ottenuto deve essere confrontato con i valori ottenuti con un determinato metodo su una popolazione sana ed omogenea rispetto al fattore di variabilità, per stabilire i valori al di fuori dei quali si presenta anormalità, con margine di errore accettabile. I valori di normalità differiscono in base al soggetto (maschi, femmine, età, fertilità) e stanno a indicare un individuo sano. Parlando di valori di riferimento, si intendono parametri calcolati in una popolazione ristretta che abbia caratteristiche genetiche e ambientali omogenee e confrontabili con quelle del soggetto a cui il risultato di laboratorio si riferisce.
- Variabilità biologica: Legata alle condizioni biologiche del soggetto al momento dell’esame, tra gli stessi individui causati dai ritmi circadiani, la dieta, tra individui diversi causata da età, fumo, massa corporea, o per altre cause come l’ansia, l’idratazione, la postura.
- Variabilità analitica: Legata alle modalità di prelievo e conservazione del campione e al metodo di analisi. È importante non commettere errori, i fattori che possono alterare la qualità del campione sono: la preparazione del paziente e prelievo (eseguito al mattino a digiuno, sulla provetta indicare sempre nome e cognome, data di nascita e reparto), il trasporto e spedizione (contenitori, temperatura), accettazione e smistamento secondo le analisi (verifica del rispetto delle misure previste), le analisi (gli strumenti, i reagenti), la conservazione.
La variabilità analitica può dipendere da errori di vario tipo: errore totale = grossolano + errore casuale random + sistematico. Gli errori grossolani sono quelli che vengono commessi in seguito ad un'inappropriata applicazione del metodo analitico o a negligenze del tecnico, devono essere evitati/eliminati. Gli errori casuali (normali o accidentali) sommano tutte le piccole e imprevedibili variazioni nell'esecuzione delle varie operazioni analitiche, modificano il valore, sono inevitabili. Gli errori sistematici hanno cause ben determinate, inerenti o al metodo, o alle condizioni di esecuzione del procedimento analitico, possono essere eliminati o, in certi casi, no (se non esistono metodiche alternative). Questi errori sono caratterizzati da due fattori, la precisione (analisi ripetute dello stesso parametro nello stesso campione devono essere quanto più possibile vicini tra loro) e l'esattezza (il valore fornito dall’analisi deve essere quanto più possibile prossimo al valore reale del parametro che viene analizzato).
Per massimizzare esattezza e precisione, devo scegliere un test sensibile e specifico:
- Sensibilità analitica: Capacità di dosare anche piccole concentrazioni di campione.
- Specificità analitica: Capacità di misurare solo la sostanza studiata senza interferenze da altre sostanze.
Ma la sensibilità/specificità analitiche con l’ottimizzazione di precisione/accuratezza non sono sufficienti a garantire la bontà di un esame; è fondamentale che vengano perseguite anche la sensibilità/specificità diagnostiche ottimali:
Validità di un test (capacità del test di distinguere in una popolazione i soggetti sani da quelli malati), valore di cut-off (è quel valore assunto dalla variabile misurata nel test che funge da soglia per il discrimine tra sano e malato), intervalli decisionali.
Sensibilità diagnostica: corrisponde alla capacità di identificare correttamente gli individui ammalati. In termini di probabilità, la sensibilità è la probabilità che un individuo ammalato risulti positivo al test. Specificità diagnostica: corrisponde alla capacità di identificare correttamente gli individui sani. In termini di probabilità, la specificità è la probabilità che un individuo sano risulti negativo al test.
Si parla di predittività di un test per definire la probabilità che un paziente con test positivo sia realmente malato; si parla di probabilità a posteriori. Per ogni test si calcola, quindi, il valore predittivo (VP) con la formula di Bayes e dipende oltre che da sensibilità e specificità ma anche dalla prevalenza della malattia.
Il sangue
Tutte le cellule del sangue derivano da una madre ematopoietica del midollo osseo (avviano l’attività ematopoietica), è una cellula staminale capace di proliferare, genera due cellule figlie: una dà origine a globuli rossi, piastrine e globuli bianchi (monociti, granulociti), l’altra da origine solo a globuli bianchi linfociti (linfociti B e linfociti T). Il sangue è composto per il 55% di plasma (acqua, proteine, glucosio, amminoacidi) e per il 45% di parte corpuscolata (globuli rossi 4-6*10^6 cell/μl, globuli bianchi 0.4-1*10^4 cell/μl, piastrine 1.5-4*10^5 cell/μl).
Campioni di sangue
Nell’ottenimento di un campione di sangue bisogna fare attenzione ai ritmi cronobiologici perché alcuni parametri come VES, sideremia, sodio, potassio possono cambiare di valore (ritmo circadiano). Si può ottenere un campione di sangue sia come sangue capillare (per glicemia o prelievo nei neonati), sia sangue arterioso (per emogas analisi), sia sangue venoso (provetta a vuoto con anticoagulante ‘EDTA’).
Le provette che possiamo trovare sono riconoscibili attraverso il tappo:
- Tappo rosso: provetta con EDTA ideale per emocromocitometrico (inibisce il Ca che è fondamentale nella coagulazione).
- Tappo verde: con Sali di eparina (anticoagulanti, il manipolamento richiede volume di sangue sufficiente e mescolamento delicato) ideale per emocromo.
- Tappo azzurro: con Na citrato per esami della coagulazione.
- Tappo rosso: sono provette vuote o con gel separatore per il siero.
- Tappo nero: sono provette per VES (velocità di eritro sedimentazione).
Il plasma si può ottenere solamente a partire dal sangue di un donatore con l’aggiunta di anticoagulanti e viene separato dal sangue intero centrifugandolo ad alta velocità. Il siero è uguale al plasma, ma senza i fattori della coagulazione; per ottenerlo viene lasciato coagulare il sangue intero per poi subire la centrifugazione. Per il trasporto del campione biologico al laboratorio bisogna evitare temperature elevate, scuotimenti, luce solare diretta prima dell'analisi.