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Screening neonatal ampliado: una realidad alcanzada
Carmen Delgado PecellínHospital Universitario Virgen del Rocio
(Sevilla)
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Cribado neonatal : Conjunto de actuaciones encaminadas a
la detección sistemática de enfermedades congénitas del
metabolismo en edad neonatal
POBLACION NORMAL
INDIVIDUOS ALTO RIESGO
PREVENCIÓN SECUNDARIA
INTRODUCCIÓN
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Enfermedades metabólicas hereditarias (EMH) : Alteraciones bioquímicas
de origen genético causadas por un defecto específi co en la estructura
y función de una proteína.
INTRODUCCIÓN
Se han identificado más de 500 EMH diferentes
Son enfermedades raras < 5 cada 10.000
Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM):http://www3.ncbi.nlm.nih.gov:80/omim
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Los programas de Cribado Neonatal son programas de actuación dentro del campo de la Salud Pública y se encuentran bien implantados en los países desarrollados.
1968: I Programa Cribado Neonatal (Profesor Mayor-Zaragoza y Profesora M. Ugarte)
1978: Plan Nacional de Subnormalidad integrado dentro del Real Patronato de Educación y atención a Deficientes
1982: Programas de Detección Precoz de Alteraciones pasan a depender de C.C. Autónomas
2006: Consejo Interterritorial de Sanidad: Análisis de la situación de actividades de cribado neonatal y realiza propuestas de mejoras y optimización
INTRODUCCIÓN
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CENTROS DE CRIBADO NEONATAL DE ESPA ÑA
17 COMUNIDADES
19 CENTROS C.N.
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INTRODUCCIÓN
ENFERMEDAD COBERTURA R.N. ESPAÑA (%)
COMUNIDADES AUTÓNOMAS
Hipotiroidismo congénito
99,7 Todas
Hiperfenilalaninemia/Fenilcetonuria
99,7 Todas
Hiperplasia suprarrenal congénita
24,11 4
Fibrosis quística 30,77 5
Anemia falciforme/ otras hemoglobinopatías
21,67 3
Galactosemia, déficit biotinidasa
13,8 1
MS/MS 36,75 636,75 6
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Programas de cribado establecidos en diferentes paí ses
Los programas de cribado neonatal necesitan una rev isión interna que debe orientarse hacia la equidad , eficiencia y salud pública .
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EVOLUCIÓN DEL CRIBADO NEONATAL
Un test → una enfermedad
Un test → múltiples enfermedades PLATAFORMASMULTIPLEX
Conjunto de tecnologías que permiten identificar gran númeroanalitos a partir de un único proceso analítico
CRIBADO DE MULTIPES ENFERMEDADES DE FORMA SIMULTANEA
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ESPECTROMETRÍA DE MASAS EN T ÁNDEM
- Técnica mide relación m/z de los componentes de una muestralos cuales se encuentran en fase gaseosa y han adquirido unacarga (+ o -)
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VENTAJAS ESPECTROMETR ÍA MS/MS
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INCONVENIENTES ESPECTROMETRÍA MS/MS
Inconvenientes
Ventajas
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ANALITOS DETERMINADOS EN MS/MS
AMINOÁCIDOS
ACIL CARNTI NAS
ANALITOS MS/MS
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DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS
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Modo de “Perdida de neutros” (Neutral Loss Scan – NLS )
Q1Q2
Celda de colisión Q3
Scan Scan
m/z - 102
DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS
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Fragmentación en celda de colisión (NLS)
DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS
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Modo de “Multiple Reaction Monitoring” (MRM)
Precursor ion mass fixed
Product ion fixed producing a trace of intensity for this ion.
Fragmentationin the gas cell
(CAD)
Q1Q2
Celda de colisión Q3
SIM SIM
DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS
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PATOLOGÍAS DETECTADAS EN MS/MS
AMINOACIDOS ENFERMEDAD
Fenilalanina Fenilcetonuria/
Hiperfenilalaninemia
Leucina/isoleucina MSUD
Tirosina Tirosinemia I, II y III
Citrulina Citrulinemia/ OTC/
Ac. Arginosucciníca
Metionina Hipermetioninemia/
Homocistinuria
Glicina Hiperglicinemia no cetósica
Arginina Argininemia
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PKU
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MSUD
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DETERMINACIÓN DE ACILCARNITINAS
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Modo de “Precursor Ion Scan” (PS)
m 1+
m 2+
m 1+
m 1+
Q1Q2
Celda de colision Q3
Scan SIM
m/z=85
DETERMINACIÓN DE ACILCARNITINAS
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ANALITOS DETERMINADOS EN MS/MS
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IVA
3MCC
BKT
MHBD
2-MBG
HMG
MMA
PA
IBDH
Acetoacetato Acetil-CoA
3-OH-3-metilglutaril-CoA
MGA
3-metilglutaconil-CoA
3-metilcrotonil-CoA
isovaleril-CoA
α-cetoisocaproato
LEUCINA ISOLEUCINA
2-metilacetoacetil-CoA
2-metil-3-OH-butiril-CoA
Tiglil-CoA
2-metilbutiril-CoA
2-ceto-3metilvalerato
Propionil-CoA
MetilmalonilCoA
VALINA
2-cetoisovalerato
Isobutiril-CoA
Metacrilil-CoA
3-OH-isobutiril-CoA
semialdehido metilmalónico
SuccinilCoA
C5C5
C4C4
C5C5--OHOH
C3C3
ACIDURIAS ORGANICAS
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PATOLOGÍAS DETECTADAS EN MS/MS
AC ACIDURIAS ORGÁNICAS
C3 Acidemia Propiónica ( AP)
Ac. Metilmalónica ( AMM) (C4DC)
C4 Déficit de IsobutirilCoA Deshidrogenasa(IBDH)
C5 Acidemia Isovalérica ( IVA)
2 Metil-ButirilCoA Deshidrogenasa ( 2MGB)
C5DC Acidemia Glutárica tipo I ( GA I)
C5-OH Def. 3-Metilcrotonil-CoA Carboxilasa ( 3MCC)
Def 3-Metilglutaconil Hidratasa ( MGA)
Def. 2-Metil-3-OH-Butiril-CoA Deshidrogenasa(MHBD)
Def. 3-OH-3-Metilglutaril-CoA Liasa ( HMG) ����(C6DC)Def. β-Cetotiolasa ( BKT) ���� (C5:1)
Def. múltiple de carboxilasas
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Membrana Plasmática
Membrana MitocondrialExterna
Membrana Mitocondrial Interna
Citoplasma
Matriz Mitocondrial
ETF
ETFHEnoil-Coa
3-hidroxiacil-CoA
3-cetoacil-CoA
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
CuerposCetónicos
Enoil-CoA hidratasa
3-hidroxiacil-CoAdeshidrogenasa
3-cetoacil-CoA tiolasa
AS
CT
AGCMAGCC
TC
Carnitina
Carnitina
Acidos grasosde cadena larga
Acil-CoA
Acilcarnitina
�AGCC: Acidos grasos cadena corta� AGCM: Acidos grasos cadena media� TC: Transportador Carnitina� AS: Acetil-CoA sintetasa� CPT 1: Carnitin Palmitoil transferasa I� CPT 2: Carnitin Palmitoil Transferasa II� CT: Carnitin/acilcarnitin translocasa
Acil-CoA deshidrogenasa
ENZIMAS
CPT 1
Acilcarnitinas
Acil-CoA
CPT 2
Carnitina
CT
ACIDOS GRASOS
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PATOLOGÍAS DETECTADAS EN MS/MS
AC DEFECTOS TRANSPORTE
ACIDOS GRASOS
↓ C0 Deficiencia captación celular carnitina ( CUD)
↑ C0 Deficiencia carnitina-palmitoil transferasa Ia
(CPT Ia )↓ C16, C18,C18:1, C18:2
↓ C0 Deficiencia carnitina-palmitoil transferasa II
(CPT II )
Def. carnitina-acilcarnitina Translocasa(CACT )
↑ C14, C16, C18,C18:1, C18:2
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PATOLOGÍAS DETECTADAS EN MS/MS
ACILCARNITNAS DEFECTOS β- OXIDACIÓN ÁCIDOS GRASOS
↑ C4 Deficiencia Acil-CoA DH cadena corta (SCAD)
↑ C6, C8, C10, C10:1 Deficiencia Acil-CoA DH cadena media (MCAD)
↑ C16OH, C18:1 OH,
C18:2 OH
Deficiencia Hidroxiacil-CoA DH cadena larga ( LCHAD)
Proteína Trifuncional ( TFP)
↑ C14, C14:1, C14:2, C16:1
Deficiencia Acil-CoA DH cadena muy larga ( VLCAD)
↑ C4, C5, C6, C8, C10
Deficiencia múltiple de AcilCoA DH ( MCD)
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MCC
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CLASIFICACIÓN DE ANALITOS EN MS/MS
Metabólicos: precursor/producto: PHE/TYRMetabólicos: precursor/producto: PHE/TYR
No metabólicos: alteración metabolismoAP: C3/C2CPTI: C0/C16+C18
No metabólicos: alteración metabolismoAP: C3/C2CPTI: C0/C16+C18
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CLASIFICACIÓN DE ANALITOS EN MS/MS
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Pruebas realizadas sobre la misma muestra de sangre
impregnada en papel en la que ha salido un resultado
positivo y a las que se le realiza una determinación m ás
específica para la enfermedad sospechada.
PRUEBAS DE SEGUNDO NIVEL
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PRUEBAS DE SEGUNDO NIVEL
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Pruebas realizadas sobre segundas muestras de sangre impregnada en papel, plasma u orina destinadas a la confirmación o descarte de una enfermedad o enfermedades sospechadas a raíz de un resultado positivo en el cribado neonatal.
PRUEBAS DE CONFIRMACIÓN
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RESULTADOS CRIBADO NEONATAL MS/MS
Nº
NIÑ
OS
Total : 131.778 R.N.
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RESULTADOS CRIBADO NEONATAL MS/MS
1MCC Mat
ENFERMEDADES NºPacientes
MCAD 6
Acidemia metilmalónica adquirida 1
Metilcrotonilglicinuria 5
Def. Múltiple de AcilCoA DH 1
Metilbutirilglicinuria 1
Hiperfenilalaninemia 7
PKU 4
Homocistinuria 1
SCAD 4
Déficit C0 1
Argininemia 1
Acidemia metilmalónica + homocistinuria 3
MSUD 1
TOTAL 37Incidencia global 1/3561 R.N.
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RESULTADOS CRIBADO NEONATAL MS/MS
AMINOACIDOPATIAS
ALTERACION NºCASOS
INCIDENCIA
HPE 7 1:18825
PKU 6 1:21960
ARGININEMIA 1 1:131778
MSUD 1 1:131778
HOMOCISTINURIA 1 1:131778
TOTAL 16 1:8236
DEFECTOS ß-OXIDACION DE ACIDOS GRASOS
ALTERACION Nº CASOS INCIDENCIA
DEFICIT CO 1 1:131778
SCAD 4 1:32944
MCAD 6 1:21960
MDD 1 1:131778
TOTAL 121:10981
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RESULTADOS CRIBADO NEONATAL MS/MS
ACIDURIAS ORGÁNICAS
ALTERACION Nº CASOS INCIDENCIA
AMM + HOMOCISTINURIA 3 1:43926
AMM ADQUIRIDA 1 1:131778
METILCROTONILGLICINURIA 5 1:26355
METILBUTIRILGLICINURIA 1 1:131778
TOTAL 10 1:13178
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DEFECTOS ß-OXIDACIÓN
ACIDURIAS ORGÁNICAS
AMINOACIDOPATIAS
INCIDENCIA EMH
ESPAÑA PORTUGAL HOLANDA
1:8236 1:5856 1:4980
1:13178 1:13176 1:13532
1:10981 1:6324 1:13244
RESULTADOS CRIBADO NEONATAL MS/MS
Vilarinho L, Rocha H, Sousa C. Four years of expanded newborn screening in Portugar with tandem massSpectrometry. J Inherit Metab Dis. 2010 Feb 23 (on line)
Kasper DC, Ratschman R, Metz TF. The National Austian Screening Program- Eight years experience with mass spectrometry. Past, present, and future goals. Wien Klin Wochensch 2010. Oct 15 (on line)
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RESULTADOS
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DIFICULTADES CRIBADO NEONATAL MS/MS
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‘Normal’ enferma
+2SD
FalsosNegativos
Falsospositivos
N d
e in
divi
duos
> p99 de población normal
< p5 de la población enferma
ESTABLECIMIENTO DE LOS PUNTOS DE CUT-OFF
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FACTORES EXTERNOS QUE AFECTAN RESULTADOS
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FACTORES EXTERNOS QUE AFECTAN RESULTADOS
- Enriquecidas con triglicéridos de cadena media → niños de bajo peso ,
proveen nutrientes absorben fácilmente y generan ca lorías.
TG DE 6, 8, 10, 12 C
- Nutrición parenteral: ↑ metionina, fenilalanina, valina, leucina/isoleucina y arginina
↓ C0
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FACTORES EXTERNOS QUE AFECTAN RESULTADOS
-Ácido valproico : glicina, octanoilcarnitina, ác. DC
- Antibióticos (ampicilina, cefotaxima…): - C5- C 14:1- C 16:1 OH
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FACTORES EXTERNOS QUE AFECTAN RESULTADOS
-Existen madres asintomáticas con desórdenes metabólicos
- Déficit primario de carnitina
- Metilcrotonilglicinuria
- Aciduria 3- metilglutacónica
- Aciduria glutárica tipo I
- Acidemia metilmalónica adquirida
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FACTORES EXTERNOS QUE AFECTAN RESULTADOS
- Exposición al calor
- Exposición a la humedad
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CONCLUSIONES
La aplicación de la MS/MS a los Programas de Cribado Neonatal ha
supuesto un cambio filosofía:
- Valoración de perfiles analitos
- Un test → múltiples enfermedades
- Aplicación pruebas 2º nivel → VPP del cribado
- Cambio criterios de inclusión de enfermedades en
programas de cribado:
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CONCLUSIONES
- Fuerza recomendación: A, B, C, I- Nivel evidencia científica: I, II, III
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PATOLOGIAS RECOMENDABLES INTRODUCIREN PROGRAMAS CRIBADO MS/MS
BIIArgininemia
BIICitrulinemia tipo I/II
AIIEnfermedad de la orina con olor jarabe de arce
AIITirosinemia tipo I
AMINOACIDOPATIAS NIVEL
Hiperfenilalaninemia/ Fenilcetonuria AI
Defectos en la biosíntesis cofactor tetrahidrobiopterina
AI
Defectos en la regeneración del cofactor AI
Aciduria arginosuccínica BII
Homocistinuria BII
Tirosinemias II/III BII
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DEFECTOS ß-OXIDACION NIVEL
Déficit de Acil-CoA deshidrogenasa de cadena media AI
Deficiencia primaria de carnitina AII
Déficit de L-3-hidroxiacil-CoA de cadena larga AII
Déficit acil-CoA DH cadena muy larga AII
Def. carnitina palmitoil transferasa Ia y II BII
Deficiencia múltiple de acil-CoA DH BII
Deficiencia acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta BII
Deficiencia de carnitina/acilcarnitina translocasa BII
PATOLOGIAS RECOMENDABLES INTRODUCIREN PROGRAMAS CRIBADO MS/MS
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PATOLOGIAS RECOMENDABLES INTRODUCIREN PROGRAMAS CRIBADO MS/MS
ACIDURIAS ORGANICAS NIVEL
Aciduria glutárica tipo I AI
Acidemia isovalérica AI
Aciduria 3-hidroxi-3 metilglutárica AII
Deficiencia de β-cetotiolasa AII
Acidemias metilmalónica AII
Acidemia propiónica AII
Metilcrotonilglicinuria BII
Deficiencia de 2-metil butiril-CoAdeshidrogenasa
BII
Aciduria 3-metilglutacónica BII
Deficiencia de isobutiril-CoA deshidrogenasa BII
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PATOLOGIAS RECOMENDABLES INTRODUCIREN PROGRAMAS CRIBADO MS/MS
Necesidad de consenso de las Autoridades Sanitaria s para establecer las patologías a incluir en el Cri badoNeonatal Ampliado
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- Conocimiento prevalencia de muchas enfermedadesse detectaban a partir de las manifestaciones clíni cas.
CONCLUSIONES
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� Galactosemia → actividades enzimáticas
� Enfermedades hepatobiliares → ácidos biliares
� Enfermedades lisosomales → actividades enzimáticas
� Defectos de purinas y pirimidinas → metab. interm
� Hiperplasia adrenal congénita → perfil esteroideo
� Hemoglobinopatías → análisis hemoglobinas
� Defectos congénitos de la glicosilación → isoformas transferrina
� Enfermedades peroxisomales → perfil especies lisofosfatidil colina
CONCLUSIONES
- Existen otras EMH potencialmente detectables por MS/MS:
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- Establecimiento de nuevos fenotipos asintomáticos de algunasenfermedades.
-- Mejor conocimiento de la historia natural de algunas enfermedadesque permitirá establecer tratamientos más efectivos.
- Unidades clínicas para el diagnóstico, tratamiento yseguimiento de las patologías detectadas.
- Registro nacional de pacientes afectados por estasenfermedades.
CONCLUSIONES
El Cribado Neonatal Ampliado conduce a una mejora evidente en la salud y bienestar
de los niños con EMH y contribuye notablemente a la calidad de atención médica del recién nacido.