biomarcadores bioquímicos en la enfermedad de alzheimer · en la enfermedad de alzheimer ... —...

Biomarcadores Bioquímicos

en la enfermedad de Alzheimer

Guillermo García Ribas

Servicio de Neurología

Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid

Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

Declaración de Intereses

Financiación de ensayos clínicos / ponencias / asesorías Novartis

Lilly

Roche

MSD

Fundación CIEN

Nutricia

Neuronbio

Biocross

Biogen

Araclon-Grifols


• La amiloide es necesaria, pero no

suficiente, para explicar la sintomatología

• El daño neuronal se correlaciona más con

la patología tau

• Anomalías en la acetilación de tau

producen neurodegeneración

Medina M, Hernández F, Avila J. New Features about Tau Function and Dysfunction. Biomolecules. 2016; 6. pii: E21.

La enfermedad de Alzheimer es posiblemente una

taupatía en presencia de amiloidosis Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

¿Somos capaces de predecir la patología

con métodos biológicos?

¿Somos capaces de pasar de una enfermedad

definida como clínico-patológica a una definida

como clínico-biológica?


¿Qué es un biomarcador?

•Cualquier característica que puede ser evaluada

y medida objetivamente como indicador de un

proceso biológico, patológico o una respuesta a

una intervención terapéutica

Biomarkers Working Group. Clin Pharmacol Therapeutics 2001

Riesgo (predictivo) Diagnóstico Pronóstico Terapeútico (subrrogado)


Marcadores de la patología Alzheimer

BIOQUÍMICOS

Disminución de Beta-amiloide en LCR

Aumento de tau y p181-tau en LCR

NEUROIMAGEN

Atrofia de hipocampo por RM

Metabolismo cortical por PET-FDG

Radioligandos de amiloide por PET

NEUROPSICOLÓGICOS

Déficits visuoespaciales

Déficits de memoria episódica

GENÉTICOS

ApoE4, Mutaciones puntuales APP/PSEN1-2

Duplicaciones APP


MARCADORES DIAGNÓSTICOS “DE ESTADO”

— Marcador del proceso fisiopatológico

— Reflejo de la anatomía patológica “in vivo”

— Presente en todos los estadios de la enfermedad

Observable incluso en estadios preclínicos

— No es necesaria su correlación con la gravedad

— Indicado como criterio de inclusión en ensayos

MARCADORES DIAGNÓSTICOS DE PROGRESIÓN

— Marcadores topográficos o de vías finales de la enfermedad

— Inespecíficos

— Indicadores de impacto clínico (marcadores de estadios)

Pueden no estar presentes en estadios iniciales

— Indicados para seguimiento clínico

Biomarcadores diagnósticos en EA

Dubois B, et al. Lancet Neurol 2014; 13: 614-29.

PET-AML

LCR-Aβ

LCR-TAU

PET-FDG

MRI


Tapiola T, et al. Arch Neurol. 2009;66:382-389.

¿Son fiables los Biomarcadores? Biomarcadores en LCR frente a Anatomía Patológca Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

¿Son fiables los Biomarcadores? Biomarcadroes en LCR frente a PET-Amiloide

Janelizde S, et al. Concordance Between Different Amyloid Immunoassays and Visual Amyloid Positron Emission Tomographic Assessment. JAMA Neurology, 2017. doi:10.1001/jamaneurol.2017.2814.


¿Son específicos los Biomarcadores de estado? Beta-amiloide en LCR

Beta

-am

ilo

ide(1

-42)

pg/mL

CONTROL DCL EA APP FTDc PSP

440

Garcia-Ribas G, et al. Alz Real Dem 2011.

LBD

LBD: Demencia con Cuerpos de Lewy; DCL: Deterioro Cognitivo Ligero; EA: Enf. Alzheimer; APP: Afasia progresiva primaria; FTDc: Demencia Fronto-Temporal, variante conductual; PSP: Parálisis Supranuclear Progresiva

“normal”

“patológico”


¿Son específicos los Biomarcadores de estado? Beta-amiloide en LCR

Blennow K, et al. Trends in Pharmacological Sciences, 2015

CN

Csf

Ab

42

(p

g/m

L)

Cut-off <192 pg/mL

hig

h

low

pMCI AD sMCI


Sens (%) 100 66 65,2 85,7 40 86,6 91,6

APP (10) FTDc (15) PSP (12)

216 200 (92-398)

338 183 (121-911)

553,6 513 (181-1177)

328,7 214 (159-1000)

701 566,5 (278-1724)

282,7 231 (108-821)

187,3 154,5 (89-509)

Biomarcadores de Progresión: Tau total y P-Tau en una muestra clínica (n= 86)

450

SEND (10) DCL (9) EA (23) APP (10) FTDc (15) PSP (12) LBD (7)

Sens (%) 90 33 74 85,7 20 86,6 91,6

pg/mL

39,7 38 (16-87)

70,1 57 (27-163)

83,7 86 (22-134)

53 41 (28-127)

87,8 85 (45-132)

43,8 39 (28-97)

34,2 36 (12-64)

60

SEND (10) DCL (9) EA (23)

TAU

pg/mL

Garcia Ribas G, et al. SEN 2010

P<0,047 EA vs SEND

P<0,041 EA vs SEND


Biomarcadores en LCR

ENFERMEDAD BETA-AMILOIDE (BA) TAU TOTAL (TT) FOSFO TAU (pT)

ALZHEIMER ↓↓ - ↓↓↓ ↑ - ↑↑ ↑ DETERIORO

COGNITIVO LIGERO ↓ - ↓↓ ↔ - ↑ ↔ - ↑

D. CUERPOS LEWY ↓ - ↓↓ ↔ - ↑ ↔

PARKINSON ↔ ↔ ↔

FRONTOTEMPORAL ↔ ↓ - ↔ - ↑ ↔

DEMENCIA VASCULAR ↓ - ↓↓ ↔ - ↑ ↔

FASE AGUDA ICTUS ↔ ↑ - ↑↑ ↔

FASE CRÓNICA ICTUS ↔ ↔ ↔

CREUTZFELDT-JAKOB ↔ - ↓ ↑↑↑↑ ↔ - ↑

DEPRESIÓN ↔ ↔ ↔

ENVEJECIMIENTO ↔ ↔ ↔

Garcia-Ribas G, et al. Rev Neurol. 2015.


Combinación

– La combinación no tiene fórmula todavía

– Fórmula tentativa

(AB42/pT) = 3,694 + 0,0105(TT)

– Cociente TT/AB42 <0,2

– La presencia de un parámetro anormal iguala la

sensibilidad del diagnóstico clínico (81%)

incrementando la especificidad (90%) en el diagnóstico

de EA vs normalidad

– En DCL la sensibilidad es baja (68%) pero la

especificidad elevada (97%)


La combinación de biomarcadores diferencia

Alzheimer de Frontotemporal

y= 3,694 + 0,0105x

S= 82,6%

E= 83%

VPP= 90,4%

VPN= 71,4%

Garcia Ribas G, et al. SEN 2010 Garcia-Ribas G, et al. Alz Real Dem 2011.


Ritchie C, Smailagic N, Noel-Storr AH, Ukoumunne O, Ladds EC, Martin S. CSF tau and the CSF tau/ABeta ratio for the

diagnosis of Alzheimer's disease dementia and other dementias in people with mild cognitive impairment (MCI). Cochrane

Database Syst Rev. 2017 Mar 22;3:CD010803. doi: 10.1002/14651858.CD010803.pub2.


¿Los biomarcadores en LCR reflejan el

proceso patológico subyacente?


¿Los biomarcadores en LCR reflejan el

proceso patológico subyacente?

SI, incluso en personas cognitivamente normales


¿Los biomarcadores en LCR predicen la

demencia?


Los biomarcadores predicen la evolución

a demencia en sujetos con DCL

Garcia Ribas G, et al. SEN 2010 Hansson O, et al. Lancet Neurol. 2006; 5:228-234.


Si el LCR es tan bueno ¿Por qué no se usa más?


Si el LCR es tan bueno ¿Por qué no se usa más?

CV en 2004: 30%


¿Dónde están los puntos de corte?

Hort J, et al. Use of cerebrospinal fluid biomarkers in diagnosis of dementia accross Europe. Eur J Neurol 2010; 17: 90-96.

• Diferencias sustanciales entre Europa y USA •Técnica de análisis distinta que produce valores dispares •Concentración AB42 en USA: > 200 pg/mL •Concentración AB42 en Europa: > 500 pg/mL

• Dentro de Europa, gran disparidad (diferencia de 2-3 veces entre el punto de corte superior e inferior)


Procedimientos Preanalíticos: De la

obtención de la muestra al ensayo

Hort J, et al. Use of cerebrospinal fluid biomarkers in diagnosis of dementia accross Europe. Eur J Neurol 2010; 17:90-96.

• PUNCIÓN LUMBAR • ¿VARIACIÓN DIURNA DE AB42 y AB40?

• SI: Curva sinusoidal circadiana (Bateman RJ. 2007; Slats D. 2010; Spies PE. 2011)

• Preferible obtención por la mañana en ayunas •¿GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN?

• NO gradiente de concentración • Recomendable obtener siempre la misma secuencia y mililitros

• TIPO DE AGUJA • Minimizar los efectos secundarios • Disminuir al máximo el número de muestras hemorrágicas • Se recomiendan agujas atraumáticas con el menor diámetro posible • No usar catéteres o jeringas para la extracción


Fourier A, Portelius E, Zetterberg H, Blennow K, Quadrio I, Perret-Liaudet A. Pre-analytical and analytical factors influencing Alzheimer's disease cerebrospinal fluid biomarker variability. Clin Chim Acta. 2015 Sep 20;449:9-15.

• MATERIAL • No usar ni vidrio ni poliestireno (PS)

• Uso de polipropileno (PP)

• HAY MUCHOS TUBOS DE POLIPROPILENO EN EL MERCADO • Algunos tienen mezcla con poliestireno

• EL TUBO DE RECOGIDA ES EL VERDADERO ENEMIGO EN LA

ESTANDARIZACIÓN DE LOS NIVELES DE BETA-AMILOIDE (Y TAU) EN

LCR •La mayoría de los tubos disponibles de PP, tienen mezcla con PE

•Pueden estar presentes otros componentes, que hagan que exista una

adsorción por el tubo

•La influencia del tipo de tubo es mayor para AB42 que para tau y p-tau

•La influencia no sigue una misma tendencia para cada parámetro en cada tubo

Procedimientos Preanalíticos: De la

obtención de la muestra al Laboratorio Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

Variabilidad Analítica

• ALMACENAMIENTO • Procurar no más de 15-30 minutos TA y posterior congelación a -80ºC 24h a 4ºC y posterior congelación a -80ºC

- Se ha demostrado estabilidad en tubo sin mover 24h tanto a TA como a 4ºC

• El tiempo hasta congelación a -80ºC influye mucho más para tau • Cada muestra, puede variar en una dirección distinta

• CENTRIFUGACIÓN • En caso de muestra hemorrágica, desechar

• En caso de muestra atraumática, algunos grupos no centrifugan • No centrifugar aumenta la concentración AB42 (“normaliza” la concentración) • Recomendable CENTRIFUGAR 2000g, 10 minutos, preferentemente en frío (4ºC)

Fourier A, Portelius E, Zetterberg H, Blennow K, Quadrio I, Perret-Liaudet A. Pre-analytical and analytical factors influencing Alzheimer's disease cerebrospinal fluid biomarker variability. Clin Chim Acta. 2015 Sep 20;449:9-15. doi: 10.1016/j.cca.2015.05.024.


Variabilidad por Técnica y Proveedores

• Técnica convencional inmunométrica (ELISA)

•Fujirebio Innotest Alz-Bio AB42, total tau, p-tau

•Técnicas Multiplex •Innogenetics/Luminex xMAP (determina los 3 parámetros a la vez)

•Nuevas técnicas que mejoran el coeficiente de variabilidad


Variabilidad por Laboratorio

• ELISA clásico • CV en 2004: 30% para AB42 • Muchos puntos críticos

• Calibración • Tiempo de relleno de los pocillos de incubación • Monitorización de la temperatura durante las 24 horas de incubación

• Control estricto de los parámetros de la curva de calibración

• Calibración de las densidades ópticas (DO) en particular, sobre todo con cambio de lotes • r2 de los análisis, DO de los puntos extremos • Hacer siempre por evaluaciones por duplicado (y ser más estricto que la tolerancia del 20% que recomienda Fujirebio) • No se ofrece en el kit un control de calidad interno • En cada análisis utilizar el mismo LCR de control • Programa externo de calidad: QC Program for CSF Biomarkers

Andreasson U, Perret-Liaudet A, van Waalwijk van Doorn LJ, et al. A Practical Guide to Immunoassay Method Validation. Front Neurol. 2015;6:179. doi: 10.3389/fneur.2015.00179.


Control de Calidad

CV en 2004: 30%

http://www.alzforum.org/news/research-news/worldwide-quality-control-csf-

biomarkers-how-does-it-work


Control de Calidad

http://www.alzforum.org/news/research-news/worldwide-quality-control-csf-

biomarkers-how-does-it-work


Conclusiones: Uso de los Biomarcadores

– No son necesarios para un diagnóstico de Demencia tipo Alzheimer con un grado elevado de certeza • Mejoran el diagnóstico diferencial con otras formas de demencia

(aumentan la especificidad del diagnóstico clínico)

– Predecir la presencia de patología Alzheimer en formas prodrómicas y preclínicas

– Delinear la historia natural de la enfermedad de Alzheimer

– Mejorar los criterios de inclusión de pacientes en ensayos y permitir ensayos en pródromica y preclínica

– Definir marcadores de progresión objetivos


Alcolea D, Vilaplana E, Suárez-Calvet M, Illán-Gala I, Blesa R, Clarimón J, Lladó A, Sánchez-Valle R, Molinuevo JL, García-Ribas G, Compta Y, Martí MJ, Piñol-Ripoll G, Amer-Ferrer G, Noguera A, García-Martín A, Fortea J, Lleó A.l. The ratio sAPPβ/YKL-40 in cerebrospinal fluid as a novel diagnostic marker in frontotemporal lobar degeneration-related syndromes: a multicentre study. Neurology 2017

Futuro de los Biomarcadores


Lopez-Sendon JL, García Caldentey J, Trigo Cubillo P, Ruiz Romero C, Garcia-Ribas G, Alonso Arias MA, García de Yébenes MJ, et al. A double-blind, randomized, cross-over, placebo-controlled, pilot trial with Sativex in Huntington's disease. J Neurol. 2016; 263: 1390-400.

Futuro de los Biomarcadores

CSF-NFL levels


Biomarcadores en Sangre

• Biomarcadores aislados

• No tienen utilidad Aβ42, tau total y p-tau en plasma (por ELISA)

• Bajo rendimiento diagnóstico Aβ40 y Aβ42 libres en el plasma (ABTest)

• Marcadores ligados con vías inflamatorias: TNF-β, YLK-40, INF-a, INF-β, IL-12

• Marcadores asociados a neurodegeneración: Proteína Ligera de Neurofilamentos (NFL)

• Biomarcadores multicomponente

• Metabolómicos

• Proteómicos

• Transcriptómicos / Genómicos


¿Puedo evaluar el riesgo de tener

Alzheimer?


Livingston G, et al. Dementia prevention, intervention, and care. Lancet. 2017. pii: S0140-6736(17)31363-6. doi: 10.1016/S0140-6736(17)31363-6.

Contribución de los factores de riesgo de

demencia Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2017

ApoE y EA

Delville et al, J Neurosci 1998;18: 2667-2672

0

50

100

ɛ2

Controles

ApoE

ɛ3

ɛ4

9%

77%

14%

0

50

100

ɛ2

EA

ApoE

ɛ3

ɛ4

4%

60%

36% ɛ4

ɛ3

ɛ2


Li JQ, et al. Risk factors for predicting progression from mild cognitive impairment to Alzheimer's disease: a systematic review and

meta-analysis of cohort studies. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2016 May;87(5):476-84.


Clínica Función

A

T

N

C

F


CONCLUSIONES

• La enfermedad de Alzheimer es posiblemente una taupatía inducida

por amiloidosis y la fase preclínica de la patología Alzheimer es muy

larga

• Un fenotipo clínico característico y positividad de biomarcadores

incrementa la certeza del diagnóstica, aunque sigue siendo probable

• La negatividad en biomarcadores descarta razonablemente la

enfermedad de Alzheimer como responsable de la clínica

• El diagnóstico biológico se integra y se interpreta con los criterios

clínicos

• Ante una enfermedad cuyo diagnóstico es de probabilidad, la

información de los factores de riesgo es de gran utilidad


biomarcadores bioquímicos en la enfermedad de alzheimer · en la enfermedad de alzheimer ... —...

Documents