Patologia clinica

Patologia clinica

La Patologia Clinica è una branca della Medicina che si occupa della diagnosi delle malattie tramite l’analisi di laboratorio dei fluidi corporei.

I principi di interpretazione dei dati di laboratorio

La specificità di un test diagnostico è la capacità di identificare correttamente i soggetti sani ed indica la proporzione dei soggetti sani che risultano negativi al test. Quindi è la capacità di individuare i soggetti portatori della malattia senza individuare come malati gli individui sani.

Specificità = Veri negativi (VN) / (VN + Falsi Positivi (FP))

La sensibilità di un test è la capacità di identificare correttamente i soggetti malati ed indica la proporzione dei soggetti malati che risultano positivi al test. Quindi è la capacità di individuare tutti i soggetti malati senza definire i soggetti sani come malati.

Sensibilità = Veri positivi (VP) / (VP + Falsi Negativi (FN))

L’accuratezza è un indice di quanto il valore fornito dall’analisi è prossimo al valore reale del parametro analizzato. La precisione è un indice di riproducibilità del test che indica quanto vicini sono tra loro dei valori ottenuti in ripetute determinazioni.

Solitamente, in Medicina diagnostica si tende a privilegiare un test preciso in quanto l’accuratezza può essere modificata con una procedura di allineamento verso un valore standard.

Il valore predittivo positivo di un test è la probabilità che un individuo positivo al test sia davvero malato e rappresenta la proporzione dei soggetti positivi al test effettivamente ammalati.

Il valore predittivo negativo di un test è la probabilità che un individuo negativo al test sia davvero sano ed indica la proporzione dei soggetti negativi al test effettivamente sani.

Nota bene: Il valore predittivo di un esame di laboratorio dipende dalla prevalenza della malattia nella popolazione; in generale, quanto maggiore è la prevalenza della malattia nella popolazione, tanto maggiore è il valore predittivo positivo di un test.

Esempi di calcolo

In una popolazione con una determinata prevalenza di una malattia, i possibili risultati di un test sono:

• (VP) = Prevalenza × Sensibilità
• (FN) = Prevalenza × (1 - Sensibilità)
• (FP) = (1 - Prevalenza) × (1 - Specificità)
• (VN) = (1 - Prevalenza) × Specificità

Prendendo come esempio un test diagnostico con una sensibilità pari al 95% negli affetti (95% sono VP e 5% sono FN) e con una specificità del 95% nei non affetti (95% VN e 5% FP), i risultati del test cambiano in funzione della prevalenza, in particolare:

Se la prevalenza della malattia è dell’1% (0.01):

• Veri positivi (VP) = Prevalenza × Sensibilità = 0.01 × 0.95 = 0.0095 = 0.95%
• Falsi Negativi (FN) = Prevalenza × (1 - Sensibilità) = 0.01 × 0.05 = 0.0005 = 0.05%
• Falsi Positivi (FP) = (1 - Prevalenza) × (1 - Specificità) = 0.99 × 0.05 = 0.0495 = 4.95%
• Veri Negativi (VN) = (1 - Prevalenza) × Specificità = 0.99 × 0.95 = 0.9405 = 94.05%
• Valore predittivo positivo = VP / (VP + FP) = 0.0095 / (0.0095 + 0.0495) = 0.161 = 16.1%

Se la prevalenza della malattia è del 5% (0.05):

• Veri positivi (VP) = Prevalenza × Sensibilità = 0.05 × 0.95 = 0.0475 = 4.75%
• Falsi Negativi (FN) = Prevalenza × (1 - Sensibilità) = 0.05 × 0.05 = 0.0025 = 0.25%
• Falsi Positivi (FP) = (1 - Prevalenza) × (1 - Specificità) = 0.95 × 0.05 = 0.0475 = 4.75%
• Veri Negativi (VN) = (1 - Prevalenza) × Specificità = 0.95 × 0.95 = 0.9025 = 90.25%
• Valore predittivo positivo = VP / (VP + FP) = 0.0475 / (0.0475 + 0.0475) = 0.5 = 50%

Se la prevalenza della malattia è del 20% (0.2):

• Veri positivi (VP) = Prevalenza × Sensibilità = 0.2 × 0.95 = 0.19 = 19%
• Falsi Negativi (FN) = Prevalenza × (1 - Sensibilità) = 0.2 × 0.05 = 0.01 = 1%
• Falsi Positivi (FP) = (1 - Prevalenza) × (1 - Specificità) = 0.8 × 0.05 = 0.04 = 4%
• Veri Negativi (VN) = (1 - Prevalenza) × Specificità = 0.8 × 0.95 = 0.76 = 76%
• Valore predittivo positivo = VP / (VP + FP) = 0.19 / (0.19 + 0.04) = 0.826 = 82.6%

Efficacia diagnostica e referti di laboratorio

L’efficacia diagnostica di un test è un indice di affidabilità dei risultati ottenuti (è poco informativo su quali siano le caratteristiche per sceglierne l’applicazione più opportuna).

Risultati veri (VP + VN) / Risultati totali (VP + FP + VN + FN)

Il referto di un test di laboratorio è sempre accompagnato dall’indicazione dei valori di riferimento. Questi rappresentano l’intervallo di valori entro il quale ci si aspetta sia compreso il valore del parametro analizzato, in quanto sono i valori che si osservano normalmente negli individui sani. La maggior parte delle volte, i valori normali si distribuiscono in una curva gaussiana, quindi sono considerati normali i valori corrispondenti alla media dei valori ± 2 deviazioni standard, in modo da comprendere il 95% dei valori ottenuti nella popolazione di individui sani di riferimento. I valori che si trovano al di fuori di tale intervallo sono definiti anomali anche se possono essere riscontrati nel 5% della popolazione sana.

Nota bene: Utilizzando la tecnica dei percentili, se si eseguono contemporaneamente più indagini per un individuo sano, la probabilità che tutti i valori rientrino nella norma diminuisce con l’aumentare del numero di esami.

Alcuni esami, in cui non è importante come i valori si distribuiscono nella popolazione, non riportano i valori di riferimento ma bensì un valore desiderabile al di sopra del quale si riscontrano delle condizioni patologiche. In questo caso, non è indicato costruire delle curve gaussiane sulla popolazione generale, in quanto queste patologie possono avere una prevalenza tanto alta da determinare uno spostamento dell’intervallo di riferimento (ne è esempio il livello di colesterolo totale nel sangue che ha un valore desiderabile inferiore a 180-200 mg/dL).

Naturalmente, l’intervallo di normalità o di riferimento dipende dal gruppo di soggetti scelto come riferimento. Quindi, quando è possibile, è preferibile rapportarsi ad intervalli di riferimento specifici per sesso, età e gruppo etnico. Inoltre, in determinate condizioni, la comparsa di valori fortemente anomali impone l’immediata comunicazione al medico curante. Pertanto, è necessario definire i valori, detti valori critici o di emergenza, al di là dei quali è necessario attivare questa procedura.

[Ad esempio, i valori di riferimento delle piastrine sono 150-450 K/µl ed il valore critico è una concentrazione minore o uguale a 20 K/µl, i valori di riferimento dei globuli bianchi sono 3.6-11 K/µl ed il valore critico è una concentrazione minore o uguale a 0.5 K/µl, i valori di riferimento dell’emoglobina sono 13.5-17.5 g/dl per il sesso maschile e 12-16 g/dl per il sesso femminile ed il valore critico è una concentrazione minore o uguale a 6 g/dl ed i valori di riferimento per l’ematocrito sono 41-53% per il sesso maschile e 36-46% per il sesso femminile ed il valore critico è una concentrazione minore o uguale al 18%]

Errori nella procedura diagnostica

I risultati di un test, oltre alla variabilità fisiologica e alle caratteristiche della popolazione, possono essere influenzati da alcuni errori della procedura diagnostica di laboratorio, la quale può essere suddivisa in varie fasi che possono comprendere alcuni diversi errori possibili:

• Fase preanalitica comprende la preparazione del paziente, la raccolta del campione, la manipolazione del campione e la conservazione del campione; questa fase comprende il 46-68% degli errori compiuti in un laboratorio (campione non corretto, campione insufficiente, errate condizioni di prelievo, raccolta, manipolazione e trasporto, errata identificazione del paziente).
• Fase analitica che comprende le procedure effettuate all’interno del laboratorio; questa fase comprende il 7-13% degli errori compiuti in un laboratorio (malfunzionamento della strumentazione, interferenze delle soluzioni utilizzate per l’analisi, contaminazioni).
• Fase post-analitica che comprende la verifica dei risultati e la refertazione; questa fase comprende il 18-47% degli errori compiuti in un laboratorio (ritardi nella refertazione e nella trasmissione dei dati, erronea trasmissione del dato).

Per intervenire sugli errori è necessario categorizzarli come errori involontari nell’ambito delle procedure codificate (possono essere corretti con una revisione o con un approfondimento della codificazione della procedura), come errori involontari nell’ambito delle procedure non codificate (possono essere corretti attraverso la codificazione delle procedure) oppure come errori deliberati in modo da introdurre gli adeguati correttivi.

[Nei grandi laboratori automatizzati si tende a minimizzare la percentuale di errori tramite l’attribuzione di un codice a barre al campione che corrisponde in maniera univoca ad un paziente e tramite il controllo degli strumenti con dei campioni standard di calibrazione]

I test di screening neonatale

Circa il 3-5% dei nuovi nati presentano anomalie congenite di qualche tipo ed alcune conseguenze di esse possono essere in parte prevenute a condizione che venga posta una diagnosi tempestiva tramite l’introduzione di programmi di screening neonatale. Perché il programma di screening sia vantaggioso è necessario che la malattia per cui si effettua il test sia ben caratterizzata, relativamente frequente e grave ma curabile e che l’analisi proposta sia sensibile (cioè capace di individuare il maggior numero possibile di soggetti malati), semplice da effettuare, economica e disponibile per tutta la popolazione.

Le linee guida internazionali della WHO per la raccomandazione dei test di screening neonatale per una patologia prevedono che:

• La diagnosi precoce conferisca un beneficio diretto per il neonato.
• Il beneficio sia consistente in funzione dei costi.
• Esista un test affidabile ed adatto allo screening neonatale.
• Sia disponibile un sistema efficace per effettuare le diagnosi, la corretta informazione ed il supporto alle famiglie, la terapia ed il follow-up dei pazienti identificati dal test.

I primi test di screening sono stati introdotti nel 1968 da Wilson e Jungner quando iniziavano ad essere disponibili le prime conoscenze sulle malattie ereditarie metaboliche e le prime strategie di identificazione. In particolare, furono stilati i criteri di Wilson per la raccomandazione dei test di screening che prevedevano che:

• La condizione dovesse essere un problema sanitario importante.
• Dovesse esistere un trattamento per la patologia accettato dai pazienti.
• Dovessero essere disponibili le strutture per la diagnosi ed il trattamento dei pazienti.
• La malattia dovesse essere caratterizzata da uno stato latente che non permette un diretto riconoscimento della patologia.
• Dovesse essere disponibile un test per la diagnosi precoce.
• Il test per la diagnosi dovesse essere accettabile per la popolazione e semplice da eseguire.
• La storia naturale della malattia dovesse essere conosciuta.
• Fosse presente una politica condivisa sui soggetti da trattare.
• Il costo della ricerca dei soggetti (includendo le diagnosi e il trattamento dei pazienti) fosse economicamente bilanciato in relazione alla possibile spesa medica.
• La ricerca dei pazienti fosse un processo continuativo da proporre nel corso degli anni (non come un progetto “una volta per tutte”).

La fenilchetonuria

La fenilchetonuria è una patologia metabolica relativamente rara (1/10.000 nuovi nati nella popolazione originaria dell’Europa occidentale), ad ereditarietà autosomica recessiva, caratterizzata dalla mancanza dell’enzima epatico fenilalanina idrossilasi (PAH), che interviene nella conversione della fenilalanina in tirosina, determinando l’accumulo dell’amminoacido a livello del sistema nervoso centrale (presenta un gruppo aromatico che ne permette l’attraversamento della barriera ematoencefalica) dove può provocare un grave ritardo mentale irreversibile. Gli effetti della patologia possono essere prevenuti, a seguito di una diagnosi sufficientemente precoce, tramite una dieta a basso contenuto di fenilalanina che permette di ridurre il rischio di handicap neurologico dall’80-90% al 6-8% (a fronte di un rischio del 2% nella popolazione generale). In particolare, tale dieta è composta da alimenti privi di fenilalanina, da frutta, da verdura e da pane e da pasta prodotti con farinacei a basso contenuto di fenilalanina (è sconsigliato il consumo di uova, frutta secca, formaggio, latte e carne).

Nota bene: Nei soggetti affetti da fenilchetonuria, la fenilalanina è convertita in acido fenilpiruvico ed in altre sostanze che possono essere escrete con le urine.

La diagnosi precoce è condotta mediante:

• Test di Guthrie: si basa sulla determinazione della quantità di fenilalanina nel sangue, in particolare si effettua un prelievo capillare di sangue dal tallone del bambino, dopo 48 ore dalla nascita, tramite un disco di carta filtrante che è successivamente posto in una piastra con gel di agarosio in cui sono presenti dei ceppi di Bacillus subtilis che crescono in presenza di elevate quantità di fenilalanina (questo test permette un facile trasporto del campione).
• Saggio fluorimetrico automatizzato della fenilalanina plasmatica.
• Spettrometria di massa.

Nota bene: Il prelievo di sangue è effettuato 48 ore dopo la nascita perché nella vita intrauterina l’eccesso di fenilalanina è metabolizzato dall’organismo materno, quindi il bambino nasce con dei livelli di fenilalanina ematica nella norma.

Un risultato positivo allo screening neonatale deve essere confermato in modo da escludere le iperfenilalaninemie transitorie e secondarie ed è necessario distinguere la forma classica dovuta alla carenza di fenilalanina idrossilasi dalla forma atipica (2% dei casi) dovuta ad un difetto nella sintesi del cofattore tetraidrobiopteridina (BH₄) necessario per la reazione per la cui terapia è sufficiente la somministrazione per os del BH₄. Inoltre, è necessario effettuare delle prove di tolleranza tramite la valutazione della sensibilità alla fenilalanina introdotta con la dieta.

Nota bene: Attualmente, non è ancora chiaro quale sia il livello ottimale di fenilalaninemia verso cui tendere e se e quando rendere le restrizioni dietetiche meno severe (solitamente, i livelli di fenilalanina nel plasma sono mantenuti intorno ai 2-6 mg/dl nell’accrescimento ed inferiori a 12 mg/dl successivamente); inoltre, non è ancora stata dimostrata l’utilità dell’aggiunta di tirosina nella dieta.

[La fenilchetonuria è stata la prima malattia genetica per cui è stato dimostrato da Jervis nel 1953 che la causa scatenante è la perdita dell’attività di uno specifico enzima]

Ipotiroidismo congenito

L’ipotiroidismo congenito è una patologia con una frequenza superiore a 1/3.000 nuovi nati che può essere dovuta a numerose cause diverse come l’agenesia tiroidea, l’ectopia tiroidea, l’ipoplasia tiroidea, il gozzo da deficit enzimatico e la presenza di anticorpi materni diretti contro la tiroide. La patologia è caratterizzata dalla mancanza degli ormoni tiroidei che sono necessari per un corretto sviluppo neurologico e staturo-ponderale. I primi segni della patologia possono essere già evidenziati alla nascita, ma grazie ad una diagnosi precoce e tempestiva, gli effetti prodotti dalla mancanza di ormoni tiroidei durante lo sviluppo uterino e nelle prime fasi dello sviluppo post-natale, quali nanismo e ritardo mentale, possono essere corretti con un adeguato trattamento sostitutivo orale.

La diagnosi precoce è effettuata mediante:

• Dosaggio del T4 tramite le cartine di Guthrie: non può essere usato come test di screening di massa perché nelle prime fasi della vita anche una tiroide poco funzionante può essere iper-stimolata in maniera transiente e perché comporta il mancato riconoscimento di circa 1/3 dei casi, obbligando ad un immediato controllo di un numero troppo elevato di campioni che presentano livelli tiroxinemici ai limiti della normalità.
• Dosaggio singolo del TSH tramite l’utilizzo di specifici anticorpi sul sangue raccolto con le cartine di Guthrie: è un ottimo test di screening in quanto permette il riconoscimento del 98% dei casi di riconoscimento dell’ipotiroidismo congenito (in cui il TSH risulta essere aumentato di 20-30-100 volte), anche se non è utile per il riconoscimento dei casi di ipotiroidismo secondario dovuti ad un deficit ipofisario causato da un trauma o da un tumore cerebrale o ipofisario (sono però eccezionalmente rari).
• Dosaggio combinato T4-TSH: è il gold standard dei test di screening neonatale in quanto consente il riconoscimento della totalità dei casi di ipotiroidismo congenito.

Fibrosi cistica

La fibrosi cistica è una malattia ereditaria a trasmissione autosomica recessiva, cronica ed evolutiva caratterizzata da un’anomala regolazione del trasporto degli elettroliti da parte degli epiteli determinando un’alterazione della funzione delle ghiandole esocrine.