La curiosidad nunca mató al científico

Archivo para abril, 2012

Los biomarcadores como base en el diagnóstico de enfermedades

EstetoscopioLas enfermedades son procesos que nos han acompañado en el pasado y que parece que siempre nos acompañarán, aunque su variedades cambien en el tiempo con el desarrollo humano. No suele gustarnos ir al hospital, pero es algo que solemos hacer bastantes veces a lo largo de la vida. Nuestra salud ha mejorado mucho y tras los avances científicos de los últimos años cada vez es posible diagnosticar un mayor número de enfermedades y de manera más simple y efectiva. Para algunas enfermedades este diagnóstico puede llevarse a cabo solamente con la constatación de los síntomas del paciente, pero para otras es necesario pruebas más complejas. Por otro lado, existen enfermedades diferentes que poseen unos síntomas muy similares y deben ser diagnosticadas de manera inequívoca. Para estos casos, los análisis químicos son la solución más adecuada para la valoración de la enfermedad.

Los últimos avances también permiten la detección muy precoz de ciertas enfermedades, incluso antes de que se produzcan los síntomas, o la predisposición de llegar a desarrollar la enfermedad. De esta manera se puede actuar a priori para evitar esa enfermedad. Todo lo anterior es posible gracias a los biomarcadores.

La teoría dice que un biomarcador es una característica o cambio fisiológico, bioquímico o morfológico medible y evaluable a nivel molecular, bioquímico o celular que actúa como indicador de un proceso biológico normal o patológico, o como respuesta a una intervención terapéutica.

Existen diferentes clasificaciones de los biomarcadores, una de estas clasificaciones puede llevarse a cabo según la información que proporcionan:

  • De riesgo: informan sobre la predisposición de padecer una patología. Estos biomarcadores son importantes para la identificación de los individuos de una población que pueden ser sensibles a cierta dolencia. Un biomarcador de riesgo de enfermedades cardiovasculares es la medida de los niveles de colesterol.
  • Diagnósticos: dan información sobre si un paciente padece una enfermedad o si ha estado expuesto a algún tóxico o patógeno. Por ejemplo, el anticuerpo antitransglutaminasa tisular es un biomarcador diagnóstico de la enfermedad celíaca.
  • Pronósticos: informan sobre la progresión de la enfermedad, es decir, si la enfermedad mejora o empeora tras el tratamiento correspondiente. El receptor de membrana EphB4 es un biomarcador pronóstico del cáncer de colon.

Otra posible clasificación de los biomacadores es según su naturaleza:

  • Óhmicos: provienen del estudio de los genes (genómica), de las proteínas (proteoma) y de los metabolitos (metaboloma).
  • Epigenéticos: provienen de los cambios epigenéticos que se producen en el ADN y que tienen relación con alguna patología.
  • Moléculas de microRNA: las moléculas de microRNA se expresan en cantidades diferentes ya sea en células normales o cancerosas.

El biomarcador ideal deber proporcionar información diagnóstica, pronóstica y terapéutica adicional a la que se obtiene a partir de los datos clínicos del paciente, y además debe poseer, al menos, estas características química-analíticas:

  • Alta especificidad: la medida de ese biomarcador debe ser específica a una enfermedad.
  • Facilidad de muestreo: se debe evitar, en lo posible, la recogida de muestras invasivas. Por ejemplo, saliva mejor que orina y ésta mejor que sangre, ya que es menos molesto para el paciente.
  • Representatividad: los niveles del biomarcador en la muestra recogida deben ser niveles representativos del biomarcador en el organismo.
  • Se debe conocer la cinética de formación como su estabilidad.

Características ideales de un biomarcador

Lo más frecuente y sencillo en el diagnóstico de enfermedades es que el biomarcador sea un cambio medible en la concentración de una sustancia química o la simple presencia o ausencia de esa sustancia. Comúnmente se le llama biomarcador a esa sustancia química. Aunque existen biomarcadores más complejos, como por ejemplo patrones moleculares de diferente índole, en este caso el estudio del proteoma será muy importante.

Para la adecuada selección de un biomarcador, primero se debe realizar un estudio profundo de las patologías para ver que parámetros se ven alterados a causa de ellas, de manera que se identifican esos biomarcadores. A continuación, se deben seleccionar los más adecuados que proporcionen la mayor información posible, y se procede a validar esos biomarcadores. En general, la validación consiste en relacionar el biomarcador con el estado de salud del paciente y que el biomarcador pase las pruebas correspondientes de calidad, de manera que debe poseer unas características que se acerquen a las ideales antes mencionadas, que lo hagan viable para su análisis.

Existe una continua búsqueda de nuevos biomarcadores que den información más completa sobre la enfermedad que los que ya hay conocidos, o que puedan ser detectados más fácilmente. Algunas de las enfermedades con más incidencia en la actualidad, y en las que la búsqueda de buenos biomarcadores tiene una gran interés son el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y las cardiovasculares.

Mycobacterium Pneumoniae

Colesterol HDL y LDL

La multidisciplinariedad es realmente importante en todo el proceso del diagnóstico de una enfermedad, desde que se conoce la enfermedad, se describen biomarcadores para esa enfermedad, se deciden los más adecuados para el diágnostico y se desarrolla el método analítico adecuado para llevar a cabo su detección. En todo este proceso, hay gran cantidad de profesionales de diferentes ámbitos como la biología, la química, la medicina o incluso de otros campos, como la física o la bioinformática.

La rapidez es un factor clave en el diagnóstico de enfermedades, ya que cuanto antes se detecte antes se pueden tomar medidas correctivas para su tratamiento, por tanto, los métodos de screening para la detección de enfermedades son muy importantes y deben ser un campo de trabajo en el que hay que apostar muy fuerte en los próximos años.

Las mejoras que hay en el presente en este ámbito se deben, principalmente, a la búsqueda de nuevos biomarcadores que puedan dar un diagnóstico lo más precoz posible (incluso mucho antes de tener la enfermedad) y con la mayor información que se pueda obtener sobre esa patología, por ejemplo su evolución tras el tratamiento. Gracias, a que cada vez se conocen más datos sobre las enfermedades, y al perfeccionamiento de las técnicas analíticas empleadas para su detección, se están pudiendo utilizar mejores biomarcadores.

Los biomarcadores son unas de las sustancias químicas más importantes en la actualidad ya que la salud es y siempre será un tema trascendental en la sociedad. Detrás de la detección de una enfermedad en los hospitales ha habido muchísimo trabajo multidisciplinar durante años por parte de científicos, trabajo que seguramente, en su gran mayoría, ha sido pagado con dinero público. La salud es un tema con el que no se puede jugar, pero si recortamos salvajemente el dinero invertido en I+D como está sucediendo en España, probablemente los avances en temas de salud que estamos consiguiendo en los últimos años se vean reducidos en los próximos.

Referencias

Biomarcadores: analítica, diagnóstico y terapéutica, Monografía XXX de la Real Academia Nacional de Farmacia, Fidel Ortega-Ortiz Apodaca (Ed.), 2010.

Esta entrada participa en el XII Carnaval de Biología que este mes organiza Raúl de la Puente en Blog de Laboratorio y en el XIV Carnaval de Química que organiza Bernardo Herradón en Educación Química.

El metabolismo energético durante el deporte

Hace un tiempo preparé un póster (que no es una obra maestra del diseño) en el que trato de manera muy general y divulgativa sobre el metabolismo energético que se produce en el organismo al hacer deporte.

Y como el tema recomendado por Bernardo Herradón en la XIV edición del Carnaval de la Química es la química y el deporte, me parece una buena idea participar con este póster en el Carnaval.

Resumen de la XIII Edición del Carnaval de Química

La XIII Edición del Carnaval de Química llega a su fin con el comienzo del mes de abril. Ha sido un gran honor organizar esta edición del Carnaval, especialmente por el poco tiempo que lleva en funcionamiento Curiosidades de un químico soñador. Gracias al Carnaval, este blog se ha visto muy fortalecido, algo que espero mantener con nuevas entradas de calidad en el futuro.

Logo de la XIII Edición del Carnaval de la Química

He recibido 20 excelentes participaciones de muchos temas diferentes y con diferentes estilos. Creo que uno de los objetivos del Carnaval es que haya gente que aprenda cosas sobre Química con los artículos que escribimos, pues bien, la organización de esta edición me ha hecho aprender muchísimas cosas, que no sabía o que no conocía en profundidad, gracias a las participaciones de todos vosotros.

A continuación, paso a detallar las contribuciones recibidas en esta edición del Carnaval.

  1. Sexo, belleza y dinero… la corrupta historia de un aminoácido de José Manuel López Nicolás en su blog Scientia

    Sin duda alguna, la primera entrada que participó en esta edición del Carnaval es también una de las que más repercusión ha tenido. José Manuel destapa el error que existía en el anuncio de L’Oreal en el que llamaban proteína a la Arginina y gracias a este artículo, L’Oreal ha modificado el anuncio para arreglar el error. También destapa varios productos “mágicos” que utilizan Arginina sin que ninguno de los efectos que prometen estén científicamente probados.

  2. El padre de la química de Daniel Torregrosa en su blog Ese punto azul pálido

    Dani abre un siempre interesante debate sobre quién es el padre de la química, y adjunta un audio en el que Bernardo Herradón explica su original opinión. Como buen debate los comentarios son también muy apasionantes y entretenidos.

  3. Químicos Modernos: Alexánder Butlerov, eclipsado por su genio de Cesar Tomé en su blog Experiencia docet

    César nos habla de un químico ruso que, generalmente, pasa desapercibido en la historia de la química. La teoría de Butlerov explicaba que las moléculas tenían una estructura tridimensional en el espacio, algo obvio en la actualidad pero que por aquel entonces era complicado de explicar.

  4. Dieta y medicamentos de María Jesús Fuentes en su blog Vendo mi cuerpo por ser delgad@

    María Jesús nos comenta que debido a las múltiples sustancias químicas naturales existentes en los alimentos, podría existir cierta incompatibilidad entre alguna de esas sustancias con determinados fármacos. De ahí que haya que seguir las indicaciones que nuestro médico nos explique sobre la toma de esos fármacos. En la entrada, también, da algunos ejemplos sobre la interacción entre algunos medicamentos y alimentos.

  5. ¿Vino ecológico? Pues va a ser que no de Amara en su blog La Ciencia de Amara

    Polémica a la par que estupenda entrada de Rosa. Lo ecológico está de moda en los últimos años, y sólo por tener esta etiqueta se le hace pensar a la gente que algún producto es mejor, pero la mayoría de las veces no es así. Rosa nos habla sobre la trampa del vino ecológico, y nos da algunos ejemplos de como la biotecnología puede mejorar la producción de vino.

  6. La química del cocido de la abuela de José Miguel Mulet en su blog Los productos naturales ¡vaya timo!

    José Miguel nos explica, en un excelente artículo, diferentes procesos químicos que ocurren mientras se está cocinando un cocido. Algo tan normal y que se come desde hace muchos años también tiene mucha química. 

  7. ¡¡¡Quimi dices!!! de Oskar HR en su blog Considérate pequeño para llegar a ser Grande

    Oskar comienza hablando sobre el nacimiento de diferentes personas como Strauss, Einstein o Félix Rodriguez de la Fuente, ya que todos ocurrieron en el mes de Marzo, para acabar uniendo esos nacimientos a que la química del organismo se altera en primavera. Algunas de las sustancias de las que habla son la testosterona, la dopamina y la oxitocina. Muy buena entrada, con gran cantidad de información.

  8. La Coca-Cola, el colesterol y las bayas de Goji unidas por un surrealista principio de precaución, segunda contribución de José Manuel López Nicolás desde su blog Scientia

    Segunda participación de José Manuel que, en esta ocasión, escribe sobre algunas reacciones exageradas que ciertas organizaciones de consumidores han tenido sin rigor científico en los últimos tiempos, y las consecuencias de esas reacciones. Los casos de la Coca Cola y el cáncer, los alimentos ricos en esteroles y las bayas de Goji, son tres de los productos en el punto de mira de estas organizaciones, y sobre los que nos habla José Manuel en su entrada.

  9. Joseph Lister: bacterias, fenol, aerosoles y colutorios de Manuel Sánchez desde Amazings.es

    Manuel escribe sobre la historia de Joseph Lister, uno de los primeros médicos en tener en cuenta los antisépticos en procesos de cirugía. El fenol fue uno de las primeras sustancias químicas empleadas por Lister, y ayudó a disminuir la mortalidad en las operaciones quirúrgicas. Además, tanto una bacteria como un locutorio deben el nombre a este médico. 

  10. La vitamina E y la paradójica concepción de antioxidante y conservante de María Docavo desde su blog Historias con mucha Química

    María escribe, con razón, sobre como cambia la percepción que tiene la gente sobre una misma sustancia según se utilice un término como antioxidante o como conservante, aunque significan lo mismo. También nos explica para que se utiliza la Vitamina E y como se analiza el poder antioxidante de una sustancia.

  11. Científicos y hechos de la semana: De Perkin a Loschdmidt, pasando por el DNA, la quimioterapia y el oxígeno de Bernardo Herradón desde su blog Educación Química

    Bernardo nos explica el trabajo de algunos científicos que nacieron en la semana del 12 al 18 de marzo. William Perkin, autor del primer colorante sintético, John Daniell, científico que inventó la pila electroquímica que toma su nombre o Paul Ehrlich, que desarrolló el primer quimioterapéutico eficaz, son algunos de los científicos sobre los que habla Bernardo.

  12. “Mis recuerdos” por Jaroslav Heyrovsky es mi contribución al Carnaval desde este mismo blog.

    Jaroslav Heyrovsky en 1911En mi participación en el Carnaval escribo sobre la historia de la Polarografía y su creador, Jaroslav Heyrovsky.


  13. Para ver proteínas en multicolor los anticuerpos son lo mejor de Marisa Alonso Nuñez desde su blog Caja de Ciencia

    Marisa nos habla sobre la inmunofluorescencia, técnica que permite observar imágenes de anticuerpos, que poseen una marca fluorescente, tras su unión a proteínas específicas de esos anticuerpos. De esa manera se pueden observar partes del organismo donde se encuentran esas proteínas. Entrada muy completa sobre esta técnica y la gran utilidad que tiene.

  14. La horchaterapia ecológica y los aceites biosensitivos sexuales, tercer contribución de José Manuel López Nicolás desde su blog Scientia

    Nueva participación de José Manuel que en este caso destapa el timo de la horchataterapia y todo el negocio que hay alrededor como son los jabones de horchata, los aceites biosensitivos de chufa, cuyas supuestas propiedades beneficiosas para el organismo no tienen ningún rigor científico.

  15. Inventario de Compuestos Orgánicos en el Medio Interestelar de Torjo Sagua desde su blog Enciclopedia Galáctica

    Torjo nos habla sobre las sustancias químicas que existen en el Medio Interestelar, entre las que se encuentran diferentes compuestos orgánicos. Ya sabéis, ahí fuera, también, todo es química.

  16. Espiando bacterias de J.J. Gallego desde su blog Micro Gaia

    J.J. escribe sobre un sistema de comunicación entre bacterias llamado quorum sensing realmente importante para conocer si una bacteria se encuentra sola o en grupo y actuar de manera coherente en cualquiera de los dos casos. Existen métodos para saber si las bacterias están “hablando” entre sí, y  en el artículo nos explica algunos ejemplos.

  17. Montando el pollo con la sopa de vilvoh desde el blog XdCiencia

    Desde XdCiencia nos explican como ciertos metales son capaces de cambiar el color de una llama y para ello se ayudan de una interesante anécdota de R.W. Wood. 


  18. La influencia de la mitología en la ciencia (10ª parte): Helios, segunda contribución de Dani Torregrosa en su blog Ese punto azul pálido

    Nueva participación de Dani esta vez siguiendo su magnífica serie de la influencia de la mitología en la ciencia, en la que nos habla sobre la historia del Helio, y del dios que le dio el nombre, Helios, para terminar con un video del divertido profesor Poliakoff.

  19. El paparazzi de las burbujas de champán, contribución de Emilio Castro Otero desde Hablando de Ciencia

    Muy buena entrada de Emilio que nos habla de manera muy exhaustiva e ilustrativa sobre la ciencia que existe detrás de las burbujas del champán, y la importancia que tienen estas burbujas en las propiedades del champán.

  20. ¿Cómo buscar nuevos objetivos para un antimicrobiano?, segunda contribución de Manuel Sánchez, ahora desde su blog Curiosidades de la Microbiología

    Segunda participación de Manuel, que esta vez nos explica la importancia que tiene identificar sustancias que puedan atacar a las bacterias patógenas pero que no tengan ningún efecto en bacterias beneficiosas para el organismo, y para ello nos habla de una novedosa herramienta informática desarrollada para tal fin.

Por último, volver a dar las gracias a María Docavo por su confianza en este blog para la organización de la XIII Edición del Carnaval de Química. Espero haber cumplido con las expectativas, por mi parte estoy muy contento por las veinte contribuciones recibidas, todas de gran calidad.

Para acabar, solamente anunciar la XIV Edición que será organizada en el blog Educación Química del gran Bernardo Herradón. Bernardo es Doctor en Ciencias Químicas, Investigador en el CSIC, y un excelente divulgador científico.

Muchas gracias por vuestras contribuciones y os animo a participar en la próxima edición. Desde Curiosidades de un químico soñador seguiremos apoyando las nuevas ediciones del Carnaval de Química.