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6. Predictores bioquímicos de severidad y necrosis en pancreatitis aguda Irene Pagán Gómez, M.a Dolores Albaladejo Otón, Soledad Parra Pallarés, Pedro Martínez Hernández Servicio de Análisis Clínicos del Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca. Murcia
6.1. Introducción La pancreatitis aguda (PA) es un proceso inflamatorio agudo común del páncreas que afecta aproximadamente a 80.000 personas en Estados Unidos anualmente (1). El curso clínico de la misma varía significativamente entre individuos. En la mayoría de los pacientes cursa de forma leve y autolimitante, pero aproximadamente el 20% de los casos sufren ataques severos asociados con hospitalización prolongada y morbilidad significativa (2-4). El proceso se inicia por activación de zimógenos pancreáticos, ocasionando autodigestión pancreática y una respuesta inflamatoria mediada por el sistema inmune. La reacción inflamatoria se inicia en el sitio de la lesión y puede llevar a un síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS). La respuesta inmune es independiente del proceso que inicia la activación de las enzimas digestivas y el daño pancreático agudo, pero influye mucho para la subsiguiente lesión. Además, a esta respuesta inflamatoria sistémica se le atribuye la mayor parte de la morbilidad y mortalidad, así como del grado de lesión del parénquima pancreático. Por tanto, las citoquinas parecen desempeñar un papel crítico en la patogénesis de la pancreatitis como mediadoras de esta respuesta inflamatoria. Una apropiada intervención médica puede reducir la morbilidad y mortalidad en un subconjunto de pacientes que desarrollan un curso severo de la enfermedad. El 80% de los pacientes con PA cursa con pocas horas de dolor abdominal y elevados niveles de enzimas pancreáticas en sangre y orina. El 20% de estos pacientes tienen un curso más severo con una prolongada hospitalización o muerte. Aproximadamente el 50% de las muertes en sujetos con PA severa ocurren dentro de la primera semana, siendo las causas primarias de muerte un elevado SRIS y el resultante fallo orgánico multisistémico (FOMS) (5). Es difícil establecer un pronóstico precoz en sujetos con PA, por lo que es de gran utilidad la búsqueda de herramientas objetivas que predigan la severidad en el momento del ingreso.
6.2. Fisiopatología de la pancreatitis aguda La pancreatitis aguda engloba una compleja cascada de acontecimientos. El suceso inicialmente crítico es la activación del tripsinógeno en el páncreas, el cual lleva a la subsiguiente activación de zimógenos, autodigestión e inflamación pancreática. El tripsinógeno,
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por acción de la enteroquinasa o de la tripsina, se convierte en tripsina, con separación de un corta cadena peptídica, llamada péptido de activación del tripsinógeno (PAT). La tripsina es una serín-proteasa cuya cadena peptídica tiene en su interior arginina y lisina. Los pacientes con mutaciones del tripsinógeno desarrollan frecuentes pancreatitis agudas, a causa de que la tripsina activada no puede ser controlada, y cuando el tripsinógeno es activado prematuramente en el páncreas a niveles que exceden otros mecanismos protectores (Tabla I), lleva a la autodigestión y a la pancreatitis (6). El fallo de uno o más de los mecanismos protectores produce: 1. El inicio de la activación de enzimas digestivas, comenzando la autodigestión. 2. Una respuesta inflamatoria local, que produce una activación leucocitaria mediada por citoquinas. 3. Una respuesta inflamatoria sistémica, que puede llevar a dañar órganos distantes y a un FOMS. La necrosis pancreática es una de las complicaciones más importantes de la PA, causada por un infarto del parénquima pancreático y que ocasiona una inflamación significativa y depleción de volumen (a menudo reflejado por hemoconcentración y un elevado hematocrito como presentación). La infección ocurre en el 40-70% de pacientes con necrosis pancreática, y representa una causa primaria de muerte a largo plazo.
Tabla I. Mecanismos protectores intracelulares pancreáticos 1. Síntesis de tripsina como un zimógeno inactivo (ej: tripsinógeno) 2. Compartimentalización de zimógeno 3. Síntesis de un inhibidor específico de tripsina (inhibidor de tripsina secretado por el páncreas; PSTI o inhibidor de serín-proteasa, kazal tipo 1, Spink 1) 4. Autolisis de tripsina 5. Control de células intraacinares controladoras de calcio. 6. Vías lisosoma-dependientes de eliminación de zimógeno activado
6.3. Predictores bioquímicos de severidad y necrosis Ya en 1974, John Ranson presentó un sistema de puntuación que podría ayudar a predecir la severidad de la PA (7). Desde entonces, se han buscado marcadores predictivos objetivos de severidad en el momento del ingreso. El ideal debería ser rápido, reproducible, barato y mínimamente invasivo (8), siendo deseable un marcador que fuera capaz de ayudar en la monitorización del progreso de la enfermedad. Se han estudiado numerosos parámetros para evaluar la severidad en la PA, incluyendo determinaciones clínicas, sistemas de puntuación fisiológicos clínicos, técnicas de imagen y marcadores bioquímicos en diferentes fluidos corporales. En estudios prospectivos (9-11), los sistemas de puntuación de Ranson, Glasgow y Apache II han mostrado una especificidad adecuada como predictores de severidad en PA, si bien el Apache II al ingreso y a las 24 horas es menos exacto que la puntuación de Ranson y Glasgow a las 48 horas de observación.
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Un reciente estudio basado en identificar predictores precoces de mortalidad en PA sugiere que dos parámetros elementales de laboratorio medidos al ingreso (creatinina sérica > 2 mg/dl y glucosa > 250 mg/dl) pueden tener una correlación significativa con la mortalidad (12); asimismo, también se ha considerado la hemoconcentración (cut-off de 47% de hematocrito) como factor de riesgo de necrosis pancreática. Los marcadores bioquímicos de severidad y necrosis se pueden clasificar en marcadores de inflamación y marcadores específicos del páncreas.
6.3.1. Marcadores de inflamación 6.3.1.1. Proteína C reactiva (PCR) La PCR fue descrita originalmente en 1930, es un reactante de fase aguda producido por los hepatocitos que es inducida por la secreción de IL-1 y IL-6, por lo que su pico sanguíneo no es máximo hasta 3 días después del establecimiento del dolor y siempre más tarde que el de las interleuquinas. Las características de este marcador según los diferentes estudios son: — Es un predictor útil de PA severa a las 48 horas del establecimiento de los síntomas, pero no en la fase precoz (11, 13). — Tiene un rango de sensibilidad del 65% al 100% y un valor predictivo positivo del 37% al 77%, similar al del Apache II (16). — Es el predictor mejor establecido y más utilizado de severidad en PA debido a su bajo coste y fácil disponibilidad, con un cut-off de 150 mg/l (17).
6.3.1.2. Elastasa polimorfonuclear La elastasa polimorfonuclear (PMN) es una potente enzima hidrolítica secretada por los granulocitos activados que degrada la matriz extracelular y que ha mostrado ser un marcador pronóstico muy sensible en varias condiciones inflamatorias (16). Varios estudios han demostrado que la elastasa PMN alcanza niveles séricos significativamente más altos en la PA severa que en la enfermedad leve a las 12 horas del establecimiento de los síntomas; a las 24 horas, la especificidad para los niveles de elastasa mayores de 300 mg/l oscila entre el 81 y el 98% (15, 18).
6.3.1.3. Procalcitonina (PCT) La PCT, un propéptido de calcitonina, es otro marcador que ha sido aplicado en muchos procesos inflamatorios e infecciosos (19) y ha mostrado resultados prometedores como predictor precoz de severidad en PA, con una especificidad del 86%. Existe un ensayo rápido que detecta niveles de PCT mayores de 0,5 ng/ml en suero, que puede utilizarse ampliamente en la práctica clínica. Sin embargo, se requieren más estudios prospectivos para corroborarlo (14).
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6.3.1.4. Citoquinas Se han realizado extensas investigaciones que muestran la utilidad de los niveles séricos de las citoquinas como indicadores pronósticos precoces en la PA al estar involucradas en el desarrollo de SIRS. Las citoquinas precoces que han sido estudiadas incluyen IL-6, IL-8, IL-1, antagonistas del receptor de IL-1 (IL-1ra), factor de necrosis tumoral (TNF-α) y receptores solubles de TNF (s TNFR). Los valores séricos de ciertas citoquinas (TNF-α) han mostrado baja especificidad como predictores de severidad de la enfermedad (20). Esto podría explicarse por su corta vida media en suero, por la presencia de inhibidores circulantes o porque alcanzan mayores concentraciones localmente dentro del fluido pancreático que sistémicamente.
Interleuquina 6 (IL-6) La IL-6 es secretada por los macrófagos en respuesta al daño tisular y constituye el mediador principal en la síntesis de proteínas de fase aguda tales como fibrinógeno y PCR en el hígado. Tiene la ventaja sobre otras que permanece estable en la circulación y puede ser almacenada a – 20 °C para su ensayo posterior. La IL-6 representa el predictor precoz más exacto de severidad de PA con un rango de sensibilidad del 89 al 100% y de especificidad del 90% en las primeras 24 horas (21), superior a los encontrados para la PCR y el Apache II. La exactitud del test desciende después del primer día de hospitalización; sin embargo, tiene bajo valor predictivo de mortalidad.
Interleuquina 8 (IL-8) La IL-8 es un péptido activador de neutrófilos producido por múltiples líneas celulares, tiene un perfil similar al de la IL-6 y un gran potencial como marcador precoz, con una especificidad del 74 al 88% en las primeras 24 horas (22).
Interleuquina 1 (IL-1) La IL-1 es una citoquina proinflamatoria involucrada en diversos estados inflamatorios agudos. El antagonista del receptor de IL-1 (IL-1 ra) es una citoquina antiinflamatoria (22). Los porcentajes de especificidad encontrados para esta interleuquina y su antagonista receptor son: — Similares a la IL-6 para predecir PA severa al ingreso (82 frente al 88%). — La IL-1 ra parece tener la mejor especificidad dentro de las primeras 48 horas, incluyendo a la IL-6 y la PCR (23). — La ratio IL-1/IL-1 ra tiene una especificidad del 72% para identificar complicaciones sépticas (24).
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Factor de necrosis tumoral (TNF-α) El TNF-α es una citoquina que se cree desempeña un papel importante en mediar respuestas fisiopatológicas de daño y sepsis; sin embargo, ha resultado ser menos útil como predictor de severidad para la PA. El receptor soluble del TNF (s TNFR) parece atenuar los efectos de TNF-α por unirse a él en el suero y por tanto puede ser visto como una citoquina antiinflamatoria. Sus niveles predicen la severidad con una especificidad del 96% y tiene alta sensibilidad como predictor de mortalidad (25); además, parece ser mejor que la ratio IL-1/IL-1 ra para predecir complicaciones sépticas. En conclusión, la IL-6 al ingreso predice la severidad dada su mayor sensibilidad y podría convertirse en una herramienta clínica útil. La IL-1, IL-1 ra, el ratio IL-1/IL-1 ra y el s TNFR podrían ser predictores de complicaciones infecciosas severas, pero se precisarán estudios confirmatorios.
6.3.2. Marcadores específicos del páncreas Dado que en un proceso pancreático inflamatorio severo una gran cantidad de contenido pancreático puede verterse a la circulación sistémica (22), se ha estudiado un amplio espectro de marcadores específicos del páncreas (enzimas, proteínas y péptidos), como predictores de severidad en la PA.
6.3.2.1. Enzimas Amilasa y lipasa Constituyen herramientas establecidas y exactas para el diagnóstico de la PA. Se usan clínicamente porque están sintetizadas en su forma activa y, por tanto, las concentraciones en sangre u orina se pueden valorar fácilmente. Los niveles de amilasa y lipasa siguen siendo importantes para el diagnóstico de PA (cuando los niveles séricos son más de tres veces superiores al límite de normalidad), pero el nivel de aumento en suero de amilasa y lipasa no se correlaciona con la severidad de la enfermedad (26).
Fosfolipasa A-2 (PLA-2) La fosfolipasa A-2 (PLA-2) es una enzima producida en el páncreas que contribuye a la peroxidación lipídica. Aunque no parece estar involucrada en la patogénesis de la PA, se ha demostrado una fuerte correlación entre PLA-2 tipo II y la severidad, aparición de complicaciones pulmonares y renales, y necrosis pancreática infectada. El ensayo de PLA-2 es largo y no está listo para un amplio uso clínico.
6.3.2.2. Proteínas Proteína asociada al páncreas (PAP) La proteína asociada al páncreas (PAP) es normalmente indetectable en el tejido pancreático. Los ensayos iniciales que midieron niveles de PAP en sangre le atribuyen
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utilidad como herramienta predictiva (27), pero otros estudios han demostrado una pobre correlación entre los niveles de PAP y la severidad de la PA (28).
6.3.2.3. Péptidos Péptido de activación de la carboxipeptidasa B (CAPAP) Es el péptido resultante de la ruptura de la proenzima para generar la enzima activa. Es muy estable en suero y orina. Algunos autores han mostrado gran utilidad del CAPAP en orina para predecir la severidad de la PA (29). Un estudio reciente demuestra que los niveles de CAPAP en suero dentro de las primeras 48 horas pueden predecir necrosis pancreática con una especificidad de 92% (30).
Péptido de activación del tripsinógeno (PAT) El PAT es un pequeño péptido (8 aas) separado del extremo amino terminal del tripsinógeno y secretado para activar la tripsina, que aumenta en suero y en orina después del establecimiento de los síntomas de la PA y es más alto dentro de las primeras 24-48 horas (31).
6.3.3. Combinación de marcadores Para aumentar la especificidad se ha evaluado el uso de varios marcadores combinados, con los siguientes resultados: 1. Los valores de elastasa sérica PMN en el día 1 y de PCR en el día 2 tienen una especificidad del 97% para predecir la severidad. 2. La combinación de PCR > 150 mg/dL y PAT urinario > 35 nmol/l tiene una especificidad del 79 y 83% en predecir casos severos de PA a las 24 y 48 horas, respectivamente (11).
6.4. Resumen • No hay un marcador que sirva como predictor de severidad de PA por sí solo, si bien la PCR sérica parece ser el parámetro biológico mejor establecido. • El interés clínico radica en conseguir la mejor herramienta predictora de severidad al ingreso y a las 24 horas. • Las investigaciones actuales se enfocan en nuevos marcadores, tales como PCT, IL-8, IL1 ra, sTNFR, CAPAP, PLA-2, el uso combinado de ellos y la identificación de polimorfismos genéticos.
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Tabla II. Predictores bioquímicos de severidad pancreática Marcadores de inflamación a las 24 horas
• • • •
PCR > 150 mg/l Elastasa PMN > 300 µg/l Procalcitonina > 0,5 ng/ml Citoquinas – IL-6 > 400 pg/ml – IL-8 > 30 pg/ml – IL-1 > 1 pg/ml – s TNFR > 8,8 ng/ml
Marcadores específicos del páncreas
Enzimas • Amilasa 3 veces > normal • Lipasa 3 veces > normal • Fosfolipasa A-2 Proteínas • PAP > 2,8 nmol/l a las 24h Péptidos • Capap urinario > 100 nmol/l a las 0 h • Pat urinario > 35 nmol/l a las 24 h
Combinación de marcadores
• Elastasa PMN 24 h + PCR 48 h • PCR + PAT urinario 24 h
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