Este documento describe nuevos biomarcadores para evaluar el estado nutricional del hierro. Presenta biomarcadores conocidos como la hemoglobina, la ferritina y el receptor soluble de transferrina (sTfR), y explica su importancia y valores de referencia. También introduce biomarcadores emergentes como la cromodulina y los elementos de respuesta al hierro que podrían mejorar la evaluación de la deficiencia y el exceso de hierro. El objetivo es encontrar biomarcadores más precisos, sensibles y específicos que permitan una detección temprana de las alteraciones en
1. Universidad Simón Bolívar.Decanato de Estudios ProfesionalesCoordinación de BiologíaEP-2222 NUEVOS BIOMARCADORES PARA EVALUAR EL ESTADO NUTRICIONAL DEL HIERRO Realizado por: Doralys Guilarte C. Asesor: Prof. Eduardo González T. Dpto. de Procesos Biológicos y Bioquímicos Sartenejas, 03 de Julio de 2008
50. Deficiencia: < 12µg/LImportancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro < 30µg/L Hm - MCV Sensibilidad 25% 98% 92% 98% Hemoglobina Especificidad Hierro - TIBC Mast et al (1998) PROTO Ferritina Ferritina Tf - TfS Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones
51. AGENDA ¿Por qué buscar nuevos biomarcadores? Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Hierro - TIBC PROTO Ferritina Tf - TfS Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones
52. ¿ De qué se habla en la actualidad? AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones
56. [sTfR] : Expresión TfRBiomarcadores para Hierro Tf-Fe Hm - MCV Hemoglobina Mitocondria Transportador Tf-TfS Hierro - TIBC Endosoma PROTO Ferritina Ferritina Nuevos Biomarcadores Lisosoma sTfR CHr Diagrama de interacción Tf-Fe-sTfR IRE - IRP Conclusiones
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59. MCV< 70fLHierro - TIBC PROTO Ferritina Tabla 2: Valores porcentuales de sensibilidad, especificidad y valor predictivo positivo para sTfR y ferritina (12 y 30 µg /L). Nuevos Biomarcadores ≤ 12 µg/L ≤ 30 µg/L > 2,8 mg/L sTfR CHr IRE - IRP Mast et 1998. Conclusiones
60. sTfR – ADH vs. Procesos Infecciosos / Inflamatorios AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr Baillie et al (2003) IRE - IRP Conclusiones
61. Proporción sTfR / Ferritina AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Frecuencia (%) del contenido de hierro (mg/Kg) Hierro (mg/Kg) vs. Edad (años) Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS sTfR/F (µg/µg) Hierro - TIBC Contenido corporal de hierro (mg/Kg) -[log (sTfR/F) – 2.8229]/ 0.1207 PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR Hierro corporal (mg/Kg) CHr Cook et al, 2003 Figura 3: Curva de Calibración de la proporción TfR/F vs. hierro corporal. Valores :media geométrica ± 2 SE. Tomado de Skikne et al, 1990. IRE - IRP Conclusiones
62. 12 8 4 -10 -5 0 10 15 5 Proporción sTfR / Ferritina AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Hierro Corporal (mg/Kg) Hombres Mujeres Figura 4: Efecto de la edad sobre el contenido de hierro corporal. Valores: media ± 1 SEM Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro 10 20 30 40 50 60 Hm - MCV Edad (años) Hemoglobina 95 Tf-TfS 80 Frecuencia Acumulada (%) Hierro - TIBC 50 Figura 5: Distribución de frecuencia acumulada de los valores de hierro corporal para ambas poblaciones muestreadas.(Embarazadas; Mujeres; Hombres). PROTO Ferritina 20 Nuevos Biomarcadores 5 sTfR CHr Hierro Corporal (mg/Kg) IRE - IRP Conclusiones
63. sTfR y Embarazo AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tabla 3: Concentraciones de ferritina sérica, receptor sérico de transferrina (sTfR) y hemoglobina (Hb) en las muestras colectadas para cada período de gestación Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores Tabla 4: Especificidad y sensibilidad del sTfR, para todas las muestras colectadas (11 y 36 semanas de gestación). sTfR CHr Åkesson et al (1998) IRE - IRP Conclusiones
67. Probado en pacientes con IRC + terapia con r-HuEPOEstado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR Imagen microscópica de reticulocito (100X) CHr IRE - IRP Conclusiones
68. CHr – Sensibilidad y Especificidad AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Tabla 5: Sensibilidad, Especificidad, PPV y NPV para los parámetros evaluados (Análisis ROC). * Valores determinados luego de excluir pacientes con MCV > 100 fL Hierro - TIBC Sensibilidad Sensibilidad PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR 1 - Especificidad 1 - Especificidad CHr Figura 6: Comparación por análisis ROC entre CHr (), MCV (), Transferrina saturada () y Ferritina (). (A)Todos los pacientes anémicos. (B) Exclusión de pacientes con MCV > 100 IRE - IRP Conclusiones
69. CHr y Niños AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV < 20% TfS Tabla 6: Comparación de parámetros hematológicos y bioquímicos para el diagnóstico de deficiencia de hierro (DH). Hemoglobina Tf-TfS < 20% TfS ; < 110 g/L Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr Tabla 7: Comparación de parámetros hematológicos y bioquímicos para el diagnóstico de anemia por de anemia por deficiencia de hierro (ADH). Brugnara et al (1999) IRE - IRP Conclusiones
74. Interacción con IRP’sBiomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores Figura 7: Algunos IRE reportados. Tomado de Picinelli y Samuelson 2007 sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones
78. IRP1 e IRP2Hierro Importancia nutricional Estado nutricional ↓Fe ↑Fe IRP -> Acon. Cit Biomarcadores para Hierro NO IRE unido a IRP? SI Degradación IRP2 Hm - MCV Traducción Hemoglobina Síntesis Tf-TfS Reprimida Activada Estabilidad Hierro - TIBC PROTO Síntesis Disminuye Aumenta Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Tomado y modificado de Eisenstein y Blemings, 1998 Conclusiones
79. Actividad IRP-IRE y hierro en dieta AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Tabla 8: Ganancia de peso, hemoglobina (Hb) y ferritina hepática en ratas, en función de la ingesta de hierro proveniente de la dieta. Valores: media ± SME.. Valores dentro de una columna con superíndices diferentes (a,b,c,d) son significativamente diferentes (p < 0,05) Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Figura 8: Efecto de la ingesta de hierro sobre la unión RNA - IRPs (A) Autoradiograma . (B) Unión IRP1 e IRP2 – mRNA. Media geométrica ± SEM (n=6). Las barras verticales significativamente diferentes (P < 0.05) Hierro - TIBC PROTO Hierro en dieta (mg hierro /Kg alimento) Ferritina Nuevos Biomarcadores Unión al RNA (pmol/mg proteína) sTfR CHr Chen et al (1997) IRE - IRP Conclusiones Hierro en dieta (mg hierro /Kg alimento)
