Biochimica clinica

Biochimica clinica 1 - Introduzione

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. La finalità di questo studio è quella di fare una diagnosi della malattia o identificare correttamente il metodo di cura per il paziente.

Come lo studia?

Ricavando da campioni biologici provenienti dal paziente dati qualitativi o quantitativi numerici, che consentano al medico di ottenere informazioni utili a scopo: diagnostico, terapeutico e riabilitativo, e di prevenzione.

Ciclo diagnostico

Tutta la biochimica clinica si basa sul ciclo diagnostico, ovvero su quel ciclo che si instaura nel momento in cui un paziente va dal medico. Ogni ciclo produce nuove informazioni e la probabilità post-test ottenuta alla fine di un ciclo diventa la probabilità pre-test del ciclo diagnostico successivo.

Il ciclo parte dalla definizione del problema clinico (esempio: sintomi dettati dal paziente), dopo il medico esegue un test diagnostico e la decisione conseguente allo stesso punto (esempio: assegnare farmaci o terapie adeguate alla sua ipotesi), si torna dunque al problema diagnostico ma questa volta con un incremento del livello informativo e di una modifica della definizione data inizialmente (esempio: il medico è tornato al punto iniziale con una sua diagnosi e quindi ha attribuito a quei sintomi una vera raffigurazione), tutto ciò a seguito dell’incorporazione dell’informazione prodotta dal test.

Il test di approfondimento viene eseguito per confermarne l’ipotesi diagnostica o per indicare ulteriori test analitici per il monitoraggio del trattamento terapeutico. Il ruolo del medico è quello di richiedere degli esami più appropriati nel momento opportuno del percorso patologico del paziente. Inoltre, deve fornire una valutazione significatività del risultato ottenuto dal laboratorio in termini di probabilità di malattia.

Tipologia di esami di laboratorio

L’utilizzo degli strumenti medici di laboratorio deve essere funzionale per confermare o escludere le ipotesi cliniche iniziali, fatte sulla base degli obiettivi forniti dal paziente o basati dall’esecuzione dei test diagnostici iniziali (esempio: sentire il respiro). Un esame di laboratorio può essere di tipo: qualitativo o quantitativo, di utilità per il paziente, per il medico e/o per la collettività. In base ai sintomi e all’oggetto di analisi, il laboratorio esegue il dosaggio dei vari costituenti o analisi secondo la richiesta del clinico.

• Sinonimi: indagini, test, analisi
• Oggetto: liquidi o tessuti biologici che costituiscono i sistemi da cui ricavare informazioni, attraverso i loro campioni

Campioni biologici

Per eseguire un test in laboratorio è necessaria la presenza di un campione biologico, che possono essere di varie tipologie:

• Sangue
• Urina
• Saliva
• Liquido cefalo rachidiano
• Liquido seminale
• Liquido amniotico
• Feci
• Succo gastrico o duodenale
• Sudore
• Frammenti di tessuto bioptico

I campioni biologici provenienti dall’uomo possono subire analisi in laboratorio, che in questo caso sono definite "in vitro" (su sangue, urine, feci ecc.): possono misurare le diverse proprietà di certi costituenti biologici (esempio: misura di attività enzimatiche di proteine), oppure possiamo studiare i riscontri morfologici di cellule o di elementi figurati (germi, cilindri, fibre). I campioni biologici provenienti sull’uomo stesso portano ad analisi "in vivo", come la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare.

Utilità test per il paziente

Il valore che assume un test di laboratorio è fondamentale per il paziente, perché vengono eseguiti a scopo:

• Diagnostico, perché permettono di ottenere un’immagine dell'interno del corpo, sia nella sua interezza che di alcune sue parti.
• Prognostico, perché è un esame il cui risultato è associato con l'evoluzione della malattia in pazienti in assenza o trattati con le terapie (valutazione dell'evolversi della malattia).

Ma non solo, perché si basa anche per:

• Istituire un trattamento immediato per un paziente in pericolo di vita (esami in urgenza)
• Prima di attuare un trattamento generale
• Per la classificazione di una malattia
• Per evidenziare uno stadio subclinico
• Per consulenza genetica
• Per il controllo: degli effetti, dei livelli in circolo dei farmaci, nel tempo dell’utilizzo di determinati farmaci o per precedenti esami di laboratorio

Utilità test per il medico

Il valore che assume un test di laboratorio per il medico è per uno scopo:

• Medico-legale
• Conoscitivo o per la didattica
• Per la ricerca biomedica

Utilità test per la collettività

Il valore che assume un test di laboratorio per la collettività si basa su:

• Adozione di misure preventive
• Ricerche epidemiologiche o di politica sanitaria

Analisi biochimico-cliniche

Le analisi biochimiche-cliniche osservano lo studio di particolari alterazioni biochimiche che possono indicare la presenza di una determinata malattia, tramite un prelievo di un campione di fluido corporeo per poi analizzarlo in laboratorio. La maggior parte delle analisi biochimico-cliniche vengono eseguite sotto forma di:

Analisi singole

• Rappresenta il 1° tipo di indagine biochimica. Si usano spesso per il: monitoraggio dei farmaci o di una malattia conosciuta o per lo studio di un metabolita nel tempo. Lo svantaggio è che hanno una scarsa specificità e sensibilità diagnostica. Vengono per questo effettuate quando la patologia è stata inquadrata (come anticoagulanti in un paziente che sappiamo avere problemi di coagulazione, oppure in una terapia verso un organo bersaglio, come nel caso di un paziente con problemi ai reni); in caso contrario possono invece essere condotte più analisi simultaneamente, che nella migliore delle ipotesi, convergono verso lo stesso risultato.

Raggruppamenti storici e strumentali

• Sono ad esempio gli esami come quello:
• dell’emocromocitometrico
• delle urine
• del liquor
• dello sperma
• l’emogas analitico
• delle proteine plasmatiche
• degli elettroliti
• coagulativi

Profili biochimici

• Le analisi biochimiche sotto forma di profili biochimici, spesso misurando la concentrazione di due o più sostanze tra loro correlate e valutando l’insieme dei risultati, dunque è possibile ottenere un numero di informazioni, clinicamente utili, più elevato che non considerando ciascun risultato separatamente. Il vantaggio dell’esecuzione di queste analisi è la loro utilità sul piano della informazione ed il loro basso costo operativo. Lo svantaggio è che alcune volte fanno perdere di vista le informazioni utili dal punto di vista clinico o fuorviano dalla diagnosi.
• Alcuni esempi sono le analisi di:
• Elettroliti plasmatici
• Proteine plasmatiche
• Funzionalità epatica
• Quadro del calcio

Prove di funzionalità dinamiche o metaboliche

• Le prove di funzionalità consistono nella valutazione metabolica di una risposta in seguito ad uno stimolo ben preciso e precedentemente standardizzato. Un esempio di analisi è lo studio della curva da carico orale di glucosio (Oral Glucose Tolerance Test) oppure la prova della pancreozimina-secretina.

Esami di screening

• Gli esami di screening si effettuano solitamente su pazienti asintomatici o con sospetta diagnosi pre-sintomatica per affezioni reali, possibili o vantaggiose. La funzionalità degli esami di screening si basa sulle persone a rischio per certe patologie, legate in particolare a problematiche ordine sessuale e professionale. È dunque un esame che consente di individuare in fase iniziale una certa malattia, nello specifico un tumore, in persone asintomatiche.

Esami di urgenza

• Tutti gli esami di laboratorio dovrebbero essere considerati di “urgenza”, ma in alcuni casi è necessario dare in breve tempo un risultato in modo da garantire un corretto e tempestivo trattamento al paziente. Possono quindi essere considerati esami di urgenza quelli che hanno:
• un elevato contenuto diagnostico;
• una rapida modificazione nel tempo;
• quelli il cui referto deve essere consegnato al medico nell’arco di 10-60 minuti;
• quelli che devono essere accettati dal laboratorio in qualunque momento della giornata e in qualunque giorno dell’anno.

Questi campioni possono essere eseguiti su macchine dedicate o quelle stesse della routine, che possono avere un sistema di interruzione degli esami per dare precedenza alle urgenze stesse.

Richiesta degli esami e notizie relative al paziente

Quando un paziente deve richiedere di fare un esame, sono necessarie varie informazioni a carico del paziente e delle analisi che deve andare a svolgere:

• Nome, cognome, provenienza, età, sesso (varietà biologica)
• Tipo di prelievo: basale, da carico o funzionale
• Condizioni basali del paziente
• Elenco dei farmaci che assume il paziente
• Il sospetto diagnostico
• Data e ora del prelievo
• Specificare un'eventuale terapia in corso
• Indicare i tempi di consegna del referto
• Indicare un'eventuale pericolosità del campione biologico

Biochimica clinica 2 - Variabilità analitica e biologica

Trattamento dei campioni

Una volta eseguito l’esame è necessario eseguire un giusto processo di analisi chimico-clinica del campione ottenuto e dunque è necessario seguire un giusto processo per il trattamento di questi campioni. Il processo di analisi chimico-clinica si basa sull’esecuzione di 3 fasi fondamentali:

Fase pre-analitica

La fase preanalitica prevede una serie di azioni, menzionate che vengono eseguite prima dell’analisi effettiva sul campione. Tale fase si svolge al di fuori del laboratorio ed è così suddivisa:

• Quesito clinico
• Scelta del test
• Richiesta al laboratorio
• Raccolta del campione
• Invio del campione
• Preparazione del campione

Fase analitica

La fase analitica viene svolta in laboratorio e riguarda l’analisi del campione, il controllo di qualità dello stesso e la validazione con interattività in caso di mancata validazione. È spesso preceduta da una fase di preparazione del campione, come nel caso della centrifugazione del sangue.

Fase post-analitica

La fase post-analitica riguarda la risposta dell’analisi eseguite sul campione di riferimento (elaborazione dei risultati) e si racchiudono nei seguenti eventi:

• Referto
• Interpretazione del medico
• Decisione e azione da parte del medico
• Effetto clinico sul paziente
• Audit e feedback dati dal paziente durante o a fine della terapia scelta dal medico

Fase preanalitica in dettaglio

• Qualità degli esami di laboratorio: errori nella fase preanalitica
• I risultati dei test di laboratorio vengono utilizzati per:
• Formulare una diagnosi
• Monitorare l'avanzamento di una malattia
• Controllare la risposta al trattamento
• Effettuare lo screening di una data patologia nella popolazione apparentemente sana

Spesso si considera la malattia come unica causa delle variazioni trovate nei test di laboratorio. In realtà molti altri fattori possono alterare la composizione dei liquidi biologici utilizzati per le analisi in laboratorio; questi sono dovuti ad errori eseguiti nella fase preanalitica o ad un errato trattamento dei campioni in laboratorio durante il processo analitico. Errore umano dell’operatore, che per questo deve seguire la normativa vigente.

Variabilità pre-analitica

Le più importanti fonti di variabilità preanalitica possono essere dovute a variazioni:

• Fisiologiche individuali, come: dieta, posizione, stress, gravidanza, esercizio fisico, farmaci
• Durante la raccolta del campione
• Tra la raccolta del campione e la fase analitica
• Alla presenza di sostanze nel campione che interferiscono con l'analisi (esempio: farmaci)

Essendo la fase preanalitica soggetta a variabilità, questa si riduce quando: il paziente è stato informato e segue le istruzioni correttamente, le manovre di prelievo/raccolta sono corrette, il trasporto del materiale al laboratorio è adeguato.

Variazioni fisiologiche individuali

• Dieta: L'ingestione recente di alimenti dà luogo a variazione di parametri biochimici come la concentrazione di trigliceridi, che aumenta immediatamente dopo il pasto. I triacilgliceroli si legano alle proteine plasmatiche (albumina) e vi rimangono per un certo periodo. Il valore basale dei trigliceridi torna dopo 8-10 ore dall’assunzione. Per questo motivo è meglio prelevare...