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Rev Cubana Endocrinol 1997;8(2):165-170

Enfoque Actual

Centro Nacional de Investigaciones Científicas

Fructosaminas: su evaluación y utilidad clínica

Lic. Cheyla Romay Penabad

RESUMEN

En los últimos años se ha prestado especial interés al desarrollo de técnicas que permitan conocer el estado de control glicémico, a mediano y largo plazo, de pacientes diabéticos. Entre éstas se destacan las de evaluación de la hemoglobina glicosilada para el control a largo plazo (4-6 semanas) y las de medición de las proteínas glicosiladas del suero para el control a mediano plazo (2-3 semanas). Entre estas últimas, la de mayor interés para su utilización en los laboratorios de química clínica por su bajo costo, sencillez y factibilidad de automatización es la de reducción alcalina por las fructosaminas del suero del azul de nitrotetrazolio, pero ha presentado aspectos conflictivos que son revisados en el presente trabajo. Se comparan la primera y última versión de este ensayo que es actualmente comercializado y última versión de este ensayo que es actualmente comercializada por la firma Boehringer Mannheim. Se brindan elementos de su utilidad clínica y sus perspectivas en las mediciones de rutina para el control glicémico de pacientes diabéticos.

Descriptores DeCS: DIABETES MELLITUS/prevención y control; GLUCOSA DE LA SANGRE/metabolismo; CROMATOGRAFÍA DE AFINIDAD/métodos; CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA PRESIÓN/métodos; ESPECTROFOTOMETRÍA/métodos.

FRUCTOSAMINAS COMO ÍNDICE DE CONTROL GLICÉMICO

Uno de los aspectos a los que se le presta gran atención en la actualidad, referente al tratamiento de la diabetes mellitus, es el control y prevención de las complicaciones, que a largo plazo, se desarrollan con esta enfermedad. Para ello es fundamental tener en cuenta el mantenimiento del nivel de glucosa en sangre lo más cercano posible a la normalidad.

Medir diariamente la glucosa, no es con frecuencia, una vía práctica para establecer el control diabético,1 aunque continúa siendo el "estándar de oro" por el cual deben juzgarse otros parámetros.

Con la idea de encontrar marcadores a más largo plazo del control glicémico, se desarrollaron en la década de los 70 numerosas técnicas para evaluar la hemoglobina glicosilada, proteína modificada covalentemente por la formación de un aducto (base Schiff) con la glucosa. Algunas de estas técnicas han sido introducidas en las mediciones clínicas de rutina y han suministrado una indicación retrospectiva de los niveles de glucosa en sangre durante varias semanas (4-6 semanas).2

Cuando se descubrió que otras proteínas séricas sufrían glicosilación de igual manera que la hemoglobina,3 se fomentó el interés por investigar su significado clínico. La albúmina glucosilada se ha propuesto como un índice de control glicémico durante un período de 2-3 semanas,4 período considerablemente menor que la hemoglobina glicosilada, por lo cual se ha postulado como un marcador a mediano plazo.5-8

Johnson y otros en 1982,9 introdujeron el término "fructosaminas" en la literatura para referirse de manera general a las proteínas glicosiladas del suero, pero en la práctica este refleja básicamente la concentración de albúmina glicosilada.

Las reacciones de glicosilación comienzan en todos los casos con la adición nucleofílica de la glucosa al grupo amino terminal de las proteínas para formar una base Schiff. La base Schiff lábil rápidamente alcanza un nivel de equilibrio in vivo que refleja la concentración de glucosa existente. Estos productos sufren reordenamientos de Amadori (isomerización de aldosilamina a 1-amino-1 deoxy-2-cetosa) para formar una fructosamina estable10,11 que permanece en el organismo durante el tiempo de vida media de la proteína en cuestión.

Métodos de evaluación de fructosaminas

En los últimos años se han desarrollado diferentes métodos para medir proteínas glicosiladas, los cuales incluyen la cromatografía de afinidad,12,13 métodos espectrofotométricos basados en la reacción del ácido tiobarbitúrico,14 la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC),15 métodos inmunorradiométricos 16 étc. Cada uno de estos métodos es capaz de brindar buenos resultados en manos experimentadas, sin embargo, son generalmente caros o muy engorrosos para su uso en los laboratorios de química clínica.

En 1982, Johnson y otros9 describieron un ensayo para fructosaminas basado en la habilidad de estas cetoaminas de reducir al colorante azul de nitrotetrazolio (NBT) en medio alcalino. Debido a la facilidad con que esta determinación pudo ser automatizada en los más modernos instrumentos y los excelentes coeficientes de variación mostrados (menos del 5 %), se convirtió rápidamente en una prueba atractiva para monitorear la diabetes mellitus.7 A pesar de estas ventajas, los problemas para calibrar y optimizar las condiciones de reacción, han limitado su aceptación como un índice de control de la diabetes.

Nuestro grupo montó y normalizó el método descrito inicialmente por Johnson.9 Utilizamos como estándar primario la 1-deoxi-1-morfolino-D-fructosa (DMF), con la cual se calibra una solución de albúmina bovina glicosilada in vitro que se utiliza en las mediciones de rutina. Los resultados mostraron que el método es lineal hasta valores de DMF de 8mmol/L. Los parámetros de calidad (coeficientes de variación intra e inter ensayo) fueron inferiores al 5 % para el método manual. Además, se elaboró un programa para automatizar el ensayo en autoanalizadores Hitachi 705; correlacionamos los resultados obtenidos de esta forma con los valores de Hb glicosilada (n=16, r=0,87) y glucosa en ayunas (n=30, r=0,93). En ambos casos encontramos correspondencia con lo reportado en la literatura. El intervalo de valores normales establecido para 363 sujetos sanos fue de 1,58 a 2,24, no hubo diferencias respecto a edad y sexo.

Numerosos estudios han revisado diferentes aspectos metodológicos y de normalización de la técnica original como son el efecto de la concentración de NBT,19 la longitud de onda empleada,20 la utilización de diferentes tiempos de incubación,21 la búsqueda de patrones más adecuados,22 la adición de detergentes22 y lo que se ha denominado efecto matriz relacionado con una actividad diferente del estándar y la muestra frente al colorante.23

Los resultados obtenidos por nosotros24 indican que la DMF en una matriz de albúmina (40 g/L) disminuye su reactividad con el aumento del volumen de muestra, a una concentración de NBT de 0,25 mmol/L y que su reactividad también depende de las concentraciones de NBT. También se evidenció un efecto de enmascaramiento (efecto matriz) producido por la albúmina sobre la DMF al encontrarse en la matriz a concentraciones crecientes (20-80 g/L).

Recientemente, se ha implementado una nueva versión de este ensayo22,25 en la cual se incorpora uricasa en el reactivo para eliminar la interferencia por el ácido úrico y la utilización de detergentes no iónicos para erradicar el efecto matriz y la interferencia por lipemia. Además, este ensayo se calibra con un patrón de polilisina glicosilada in vitro cuya reactividad se asemeja más a la de las fructosaminas, en lugar del estándar sintético de deoximorfolinofructosa usado en la primera versión del ensayo.

Según Baker y otros26 la nueva formulación del ensayo está menos afectada por la concentración de proteína en la muestra y menos sujeta a interferencia por hiperlipidemia. Los cambios también aumentaron la linealidad del método en el rango patológico. Sin embargo, como método de screening para la diabetes mellitus en una población con una prevalencia de la enfermedad del 2,28 %, el comportamiento de la segunda versión del método fue similar al de la primera.

Según nuestra experiencia,24 la adición de tritón X-100 al reactivo, amplifica la interferencia por ácido úrico, la cual se elimina al adicionar uricasa (4 KU/L) en la mezcla de reacción, lo cual aumenta el costo por determinación. En ausencia de detergente, la interferencia por ácido úrico no se observa aun a concentraciones tan altas como 600 µmol/L.

En un estudio realizado en nuestro laboratorio con 51 paciente diabéticos (11 tipo I y 40 tipo II) se encontró una buena correlación (r=0,8060) entre la primera y segunda versión de este método. Estos resultados coinciden con lo reportado por otros autores,26,27 aunque la tendencia general es la adopción de la segunda versión de este método, aun cuando implique un aumento del costo por determinación.

Utilidad clínica

En un trabajo de revisión sobre fructosaminas realizado por Armbruster28 se plantea que el método del NBT correlaciona no sólo con la concentración de glucosa sanguínea y la hemoglobina glicosilada sino también con las proteínas glicosiladas determinadas por el método del TBA y cromatografía de afinidad.

Baker y otros29 encontraron que la fructosamina es un marcador más ensible que la determinación de HbA1c, glucosa en orina (24 h) o glucosa en ayunas, en la detección del deterioro del control glicémico después de la retirada de los hipoglicemiantes orales en diabéticos tipo II.

La literatura actual30 sugiere medir los niveles de fructosaminas para evaluar el control de glicemia en pacientes diabéticas gestantes. Éste debe ser especialmente útil para lograr una evaluación objetiva del control a mediano plazo de pacientes que son incapaces de realizar el monitoreo de la glucosa en su casa, aquéllos que lo hacen sin exactitud o quienes tienen trastornos en la vida media de los eritrocitos, en los cuales la evaluación de la HbA1c no es válida.

Cefalu y otros27 en la validación clínica de la segunda generación de la prueba de fructosamina, que utiliza muestras de pacientes clasificados sobre la base de los valores de glicohemoglobina, pudieron discriminar entre no diabéticos, diabéticos con control bueno/moderado (HbA1 < 10 %) y diabéticos con pobre control (HbA1 _ 10 %). Además, evaluaron la validez de la prueba para determinar el control a corto plazo en 23 pacientes diabéticos no insulinodependientes que participaban en un programa de 10 semanas para la normalización rápida de su perfil glicémico. Los resultados se correlacionaron significativamente con los valores promedio de glucosa en sangre capilar obtenidos en 1 y 3 semanas.

Baker y otros26 demostraron la utilidad clínica de la prueba de fructosamina como método de screening para detectar individuos con diabetes mellitus no diagnosticada, en un estudio realizado con 2 321 trabajadores de mediana edad. La sensibilidad y especificidad para el diagnóstico fue de 84,9 % y 97 %, respectivamente.

A manera de conclusión, las principales ventajas de la fructosamina comparada con la HbA1 es la factibilidad de automatización, su relativo bajo costo, la rapidez con que indica cambios en el equilibrio diabético y su asequibilidad para cualquier laboratorio de bioquímica clínica. Sus desventajas son la interferencia por algunas sustancias (bilirrubina, hemoglobina) y su variación con la concentración total de proteínas.

Su utilidad clínica ha sido demostrada por diferentes investigadores, aun cuando existe un criterio bastante generalizado de que debe utilizarse todavía, paralelamente a la determinación de HbA1 o la glucosa en ayunas.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos el apoyo brindado por el Instituto Nacional de Endocrinología y en particular al Lic. Eduardo Cabrera Rode, Jefe del Departamento de Inmunología, para la realización de este trabajo.

SUMMARY

During the last years, special attention has been given to the development of techniques allowing to know the state of glycemic control on mean and long term of the diabetic patients. Two of the techniques that stand out are those used to evaluate glycosylated haemoglobin for the long-term control (4-6 weeks), and the ones used to measure the glycosylated serum proteins for the mean-term control (2-3 weeks). Among the latter the most important for its utilization at the clinical chemistry laboratories is that of alcaline reduction by serum fructosamines of the nitroblue tetrazolium due to its low cost, simplicity, and automation feasibility, though there have appeared some conflictive aspects that are analyzed in this paper. A comparison is made between the first and the last version of this assay that is being commercialized at present by the Boehringer Mannheim firm. Elements are given about its clinical usefulness and its perspectives in the routine measurements for the glycemic control of diabetic patients.

Subject headings: DIABETES MELLITUS/prevention & control; BLOOD GLUCOSE/metabolism; CHROMATOGRAPHY, AFFINITY/methods; CHROMATOGRAPHY, HIGH PRESSURE LIQUIDS/methods; SPECTRO PHOTOMETRY/methods.

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 Recibido: 10 de septiembre de 1996. Aprobado: 10 de noviembre de 1996.

Lic. Cheyla Romay Penabad. Centro Nacional de Investigaciones Científicas.Ave. 25 y 146, Cubanacán, Ciudad de La Habana, Cuba.

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