Introducción

El diagnóstico bioquímico de los trastornos del eje somatotropo se realiza mediante la medición de la concentración en el suero de las principales hormonas de este eje: la somatotropina o hormona de crecimiento (GH), los factores de crecimiento a través de los cuales realiza su acción, en especial el factor de crecimiento insulinoide tipo 1 (IGF-1) y algunas de sus proteínas transportadoras reguladas también por la GH, como la proteína 3 enlazante del factor de crecimiento insulinoide (IGFBP-3) o la subunidad ácido-lábil (ALS)¹.

El IGF-1 es un péptido con una estructura homóloga a la proinsulina que se sintetiza en el hígado y en múltiples tejidos bajo la acción de la GH. Tiene acción estimuladora del crecimiento, potencia la acción de la insulina y regula la proliferación celular. Ejerce un retrocontrol negativo sobre la secreción de la GH, a nivel hipofisario e hipotalámico. Es el principal marcador periférico de acción de la GH y es el que mejor se correlaciona con el estado secretor de GH en la vida postnatal. La medición de su concentración en el suero es útil en el diagnóstico de los déficits de secreción de GH, aunque tiene una baja sensibilidad diagnóstica. En cambio, para el diagnóstico del exceso de secreción de GH, esta magnitud presenta una elevada sensibilidad y especificidad diagnósticas^2,3.

La medición de la concentración de IGF-1 en el suero es especialmente importante en los casos de insensibilidad o resistencia a la GH, en los que sus valores son muy bajos mientras que los de la GH pueden estar aumentados.

La insensibilidad a la GH o déficit primario de IGF-1 se caracteriza por una inadecuada producción de IGF-1 a pesar de que la secreción de GH sea suficiente. Desde el punto de vista clínico los pacientes presentan un trastorno grave del crecimiento. La forma clásica de insensibilidad a la GH es el síndrome de Laron⁴ causado por mutaciones en el receptor de la GH. Sin embargo, recientemente, se han descrito alteraciones en distintos genes que codifican a las proteínas que participan en la cascada de señalización de este receptor (como STAT5B), así como en los genes que codifican el propio IGF-1 (IGF-1), su receptor (IGF1R) y la subunidad ácido-lábil (ALS)⁵. Actualmente, se considera que existe un amplio espectro de síndromes de resistencia a la GH causados por defectos en distintas localizaciones del eje somatotropo⁶ que difieren en ciertas características clínicas y en sus comorbilidades asociadas, según el tipo de alteración genética. Todos ellos presentan como denominador común, la presencia de un retraso muy importante del crecimiento (talla<-3 SD) y una concentración de IGF-1 en el suero muy disminuída⁷.

I. Factores a considerar en relación a la medición de la concentración de IGF-1 en el suero

La concentración de IGF-1 en el suero se mide actualmente en un gran número de laboratorios clínicos. Sin embargo, para poder interpretar sus resultados de forma adecuada es necesario conocer una serie de factores inherentes a su propia fisiología, así como diferentes aspectos metodológicos que influyen en su medición.

I.1. Factores fisiológicos

I.1.1. Variabilidad biológica interindividual de la IGF-1

Las concentraciones de IGF-1 presentan grandes variaciones en función de la edad, el sexo y el desarrollo puberal. Durante los primeros años de la vida las concentraciones son muy bajas, aumentando progresivamente durante la infancia hasta presentar un fuerte incremento al llegar a la pubertad, que se acompaña de un aumento paralelo  de la secreción de GH y de esteroides gonadales. Sus concentraciones son máximas en el adulto joven y, a partir de entonces, durante la vida adulta se produce una disminución lenta y progresiva de las mismas. Las concentraciones de IGF-1 son algo más elevadas en el sexo femenino, sobre todo en la pubertad, adelantándose en 1-2 años al pico máximo observado para los varones, debido fundamentalmente a las diferencias madurativas^8,9. Por el contrario, en adultos, el promedio sus concentraciones en hombres es algo más elevado que en mujeres, aunque en muchos estudios estas diferencias no llegan a ser significativas¹⁰.

I.1.2. Variabilidad biológica intraindividual de la IGF-1

La concentración de IGF-1 presenta una gran variabilidad biológica intraindividual. En diversos estudios se ha observado que las concentraciones de IGF-1 obtenidas en  individuos sanos, en un periodo de tiempo comprendido entre 2 y 3 semanas, pueden variar entre el 10% y el 36% ^11,12. Teniendo presente esta gran variabilidad biológica, el diagnóstico debería llevarse a cabo tras realizar varias mediciones de esta magnitud a lo largo de un periodo de tiempo determinado y no a partir de un único resultado puntual, en especial, cuando las concentraciones de IGF-1 se hallan cerca de los límites de decisión clínica ³.

A diferencia de las concentraciones de GH en el suero, las concentraciones de IGF-1 son relativamente estables a lo largo del día. No presentan ritmo circadiano ni fluctuaciones significativas relacionadas con la ingesta de alimentos.

I.1.3. Estado nutricional

El estado nutricional afecta considerablemente a las concentraciones de IGF-1 y a alguna de sus proteínas transportadoras, en especial la proteína 1 enlazante del factor de crecimiento insulinoide (IGFBP-1). En situaciones de malnutrición o ayuno prolongado así como en estados catabólicos, diabetes mellitus descompensada, insuficiencia hepática o renal, se produce una resistencia a la acción de la GH que da lugar a que las concentraciones de IGF-1 estén disminuidas.

I.2. Factores metodológicos. Procedimientos de medida que permiten medir la concentración de IGF-1 en el suero

I.2.1. Separación de las proteínas transportadoras

El IGF-1 circula en su mayor parte unido a proteínas transportadoras de alta afinidad formando complejos de alto peso molecular, fundamentalmente con la IGFBP-3 y la ALS, de forma que para medir la concentración de IGF-1 total es necesario realizar una separación previa¹³. El  método de referencia para separar el IGF-1 de sus proteínas transportadoras es la cromatografía de exclusión molecular o de filtración en gel, que emplea una columna Sephadex^® (columna rellena de una resina de dextrano) como fase estacionaria y una solución acuosa a pH ácido como fase móvil. Este método es muy laborioso y por consiguiente no es aplicable para la mayoría de laboratorios clínicos, por lo que en la práctica clínica se han utilizado diferentes métodos de extracción para separar los IGFs de sus proteínas transportadoras, con una eficiencia variable, como la extracción en fase sólida, la precipitación con ácido-etanol o la ultracentrifugación, entre otros¹⁴. En la actualidad, el método más utilizado es la separación funcional con exceso de IGF-2 descrito inicialmente por Blum et al.¹⁵ ya que se ha podido adaptar fácilmente a diferentes  plataformas de inmunoanálisis automatizados. Este método consiste en acidificar el medio para romper el complejo ternario IGF/IGFBP/ALS, y añadir posteriormente un exceso de IGF-2 para bloquear los lugares de unión de la IGFBP-3, quedando así el IGF-1 libre en la muestra para que su concentración pueda ser medida.

I.2.2. Procedimientos de medida

No existe un procedimiento de medida de referencia o “gold standard” para la medición de la concentración de IGF-1 en el suero. El procedimiento utilizado en los laboratorios clínicos es el inmunoanálisis, es decir se basa en la reacción antígeno-anticuerpo (anticuerpos que reconocen la molécula de IGF-1). Inicialmente, se utilizaron radioinmunoanálisis competitivos que empleaban anticuerpos policlonales y marcaje con isótopos radioactivos. Posteriormente, aparecieron los inmunoanálisis no competitivos o tipo “Sandwich” con dos anticuerpos monoclonales, dotados de una mayor sensibilidad y especificidad analítica¹⁶. La aparición de inmunoanálisis con detección quimioluminiscente permitió que éstos se pudieran automatizar y, en la actualidad, la mayoría de laboratorios clínicos utilizan estos procedimientos automatizados para medir la concentración de IGF-1¹⁷.

Durante varios años la mayoría de los inmunoanálisis utilizados estaban calibrados frente al patrón internacional WHO NIBSC 87/518. Se trataba de un patrón de baja pureza (alrededor del 44%), cuyo contenido proteico fue asignado mediante consenso. Posteriormente se demostró, mediante un análisis cuantitativo de aminoácidos, que la concentración asignada era superior a  la “real”¹⁸ y, por lo tanto, la mayoría de datos sobre las concentraciones de IGF-1 disponibles en la literatura sobreestiman las concentraciones reales de IGF-1. En el año 2009 se aprobó un nuevo patrón internacional para la IGF-1, codificado como WHO NIBSC IS 02/254, que contiene IGF-1 recombinante (r-IGF-1) con una pureza superior al 97%¹⁹. El uso del nuevo patrón se ha traducido en que las concentraciones de IGF-1 obtenidas son más bajas.

II. Situación actual de los procedimientos de medida utilizados para medir la concentración de  IGF-1 en el suero

El estado actual de los inmunoanálisis para la IGF-1 es la progresiva implantación de los procedimientos automatizados en los laboratorios clínicos. Las principales plataformas para medir la concentración de IGF-1 disponibles en nuestro país son los analizadores de la serie Immulite® (Siemens Healthcare Diagnostics)²⁰, el analizador IDS-iSYS® (Immunodiagnostics Systems; IDS)²¹ y los analizadores de la serie Liaison® (DiaSorin)²², cuyas características principales se muestran en la tabla 1. Todos ellos utilizan el mismo método de separación de las proteínas transportadoras, 2 anticuerpos monoclonales anti-IGF-1 y la quimioluminiscencia como sistema de detección. Existen, sin embargo, diferencias en el patrón internacional frente al que están calibrados. Mientras que los analizadores Liaison® (DiaSorin) y IDS-iSYS®  (IDS) ya están calibrados frente al nuevo patrón de referencia WHO NIBSC IS 02/254, tal como recomiendan las guías internacionales, los analizadores Immulite® (Siemens) siguen calibrados frente al patrón WHO NIBSC 87/518, por lo que los resultados para estos últimos analizadores son mucho más elevados²³.

Existen también diferencias en la sensibilidad o límite de cuantificación entre estos analizadores, es decir en la  menor concentración de IGF-1 que puede distinguirse de “cero” o de un blanco adecuado, así como en la sensibilidad funcional, es decir la mínima concentración de IGF-1 que puede medirse de una manera fiable  con cada analizador. A pesar de que los analizadores actuales tienen mucha mayor sensibilidad que los radioinmunanálisis clásicos, la menor concentración que se puede medir con el método de Immulite® (Siemens) es de 25 ng/mL, mientras que con los otros 2 ensayos, la mínima concentración que podemos medir con garantía es de 8,8 ng/mL para IDS-iSYS®  y de 15 ng/mL para Liaison® (tabla 1).

III. Expresión de los resultados de la concentración de IGF-1 en el suero

Cuando se realizan mediciones de magnitudes que presentan una gran variación de valores en función de la edad y el sexo, como por ejemplo medidas antropométricas como la talla y el peso o algunas magnitudes hormonales, los resultados obtenidos en un individuo en concreto se deben comparar con los valores obtenidos en una  población de referencia que han sido calculados a partir de diferentes estadísticos como la media, la mediana y los percentiles o bien, mediante el cálculo de la puntuación de desviación estándar o SDS (acrónimo del inglés Standard Deviation Score) o puntuación Z. El uso de la SDS es una práctica habitual en pediatría para expresar los datos antropométricos²⁴. El sistema SDS expresa el número de desviaciones estándar o puntuaciones Z en que un dato se sitúa por encima o por debajo de la media o la mediana de la población de referencia. En el sistema SDS, los valores de la población de referencia siguen una distribución normal (distribución de Laplace-Gauss) dónde el valor de la media o de la mediana se corresponde con el 0 y el intervalo comprendido entre +2 SDS (percentil 97,5) y -2 SDS (percentil 2,5) contiene el 95% de los valores.

La fórmula para calcular SDS es:

SDS=(valor observado-valor de la mediana de la población de referencia)/[valor de la desviación estándar de la población de referencia]

Las guías internacionales aconsejan expresar los resultados de la concentración de IGF-1 en el suero respecto a una población de referencia de la misma edad y sexo³. Sin embargo, los valores de referencia de IGF-1 no siguen una distribución normal, por lo que para calcular el SDS debe realizarse una transformación matemática previa que consiga la normalización de estos datos. Esto complica en gran manera el cálculo de SDS que debe realizarse a través de hojas de cálculo o mediante programas que nos faciliten esta tarea.

En la figura 1 se representa de forma gráfica los valores de referencia para la concentración de IGF-1, en ng/mL, para los analizadores Liaison®  (DiaSorin) así como la representación gráfica de dichos valores expresados en SDS.

Algunas estrategias utilizadas para normalizar la distribución de los valores de la concentración de IGF-1 consisten en aplicar transformaciones logarítmicas o  exponenciales de las mismas.

Por ejemplo, los valores de referencia de los analizadores Immulite® (Siemens) se pueden normalizar realizando una transformación logarítmica de los mismos, así el calculo de SDS se podría realizarse a partir de la siguiente fórmula:

SDS= (Ln IGF-1 en el paciente - Ln de la mediana de IGF-1 en el grupo de edad)/[desviación estándar del IGF (Ln) grupo de edad]

Ln: logaritmo neperiano

En el caso de los analizadores Liaison®  (DiaSorin) y IDS-ISYS® (IDS) se puede realizar el cálculo de SDS tras elevar los valores a (0,4). En estos casos, el cálculo de la SDS se realizaría mediante la siguiente fórmula:

SDS=[(IGF-1^(0,4) en el paciente)-(mediana de IGF-1^(0,4) en el grupo de edad)]/[desviación estándar del IGF-1^(0,4) en el grupo de edad]

Sin embargo, en la práctica clínica habitual, es suficiente conocer si la concentración de IGF-1 de un paciente está dentro de los valores de referencia (entre -2SDS y +2SDS). 

En la actualidad los proveedores de los analizadores proporcionan valores de referencia, por edad y sexo, obtenidos a partir de un número adecuado de sujetos presuntamente sanos. Estos datos están disponibles en los folletos de cada uno de los equipos de reactivos de cada analizador y cada laboratorio los facilitará al clínico que lo solicite ^20,21,22.

Además, en algunos casos, estos datos pueden obtenerse de artículos publicados en la literatura. En ellos se detalla la población de referencia utilizada, el número de individuos en cada grupo (edad y sexo) así como los cálculos realizados para su obtención^25,26,27.

En la tabla 2 se muestran las concentraciones de IGF-1 equivalentes a -2 SDS (percentil 2,5) para los analizadores más frecuentemente utilizados, para individuos con una edad comprendida entre 0 y 18 años de edad. Por otro lado, en la Figura 2, puede observarse la representación gráfica de dichos valores.

A modo de ejemplo, en una niña de 8 años, una concentración de IGF-1 de 63 ng/mL se hallará dentro del intervalo de referencia si el resultado lo hemos obtenido con el analizador IDS-ISYS® (-1,79 SDS) o con un analizador Liaison® (-1,45 SDS), pero si la medición se ha realizado con un analizador Immulite® el resultado será patológico (-2,0 SDS).

Un niño de 6 años con una concentración de IGF-1 en el suero de 50 ng/mL será estrictamente normal si el resultado se ha obtenido con un analizador Liaison®  (-0,9 SDS), pero estará por debajo del intervalo de referencia respecto al grupo de su misma edad y sexo si la medición se ha realizado con el analizador IDS-ISYS® (-2,16 SDS) o con un analizador Immulite® (-2,08 SDS).

IV. Conclusión

Existe mucha variabilidad en los resultados de la concentración de IGF-1 en el suero medidos por diferentes analizadores ya que, a los factores clásicos de discrepancia como son los diferentes anticuerpos y la estandarización, se añade la variabilidad de los métodos para separar las proteínas transportadoras¹⁰.

Esta variabilidad entre los inmunoanálisis y entre sus valores de referencia para la concentración de IGF-1 en el suero hace que los resultados obtenidos con diferentes procedimientos de medida no sean intercambiables. Por ello, es de gran utilidad  transformar las concentraciones de IGF-1 en puntuaciones de desviación estándar (SDS) respecto a la edad, sexo y estadio puberal, si se dispone de estos valores. Para cualquier edad, la normalidad definida como los valores comprendidos entre el percentil 2,5 y el percentil 97,5 se corresponden con las puntuaciones de desviación estándar entre  -2 SDS y +2 SDS.

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