Detección de drogas en el ámbito hospitalario. De la medicina forense al laboratorio clínico
Bernardino Barceló Martín
Servicio de Análisis Clínicos. Unidad de Toxicología Clínica. Hospital Universitario Son Espases, Palma de Mallorca
Índice
1. Introducción
2. Funciones de los laboratorios de Toxicología Clínica
3. Enfoque clínico del paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a determinar
5. Procedimientos analíticos utilizados en Toxicología
6. Conclusiones
Toxicología
Ciencia que estudia los compuestos que pueden dañar a los organismos
Toxicología Analítica
Detección y cuantificación de tóxicos en muestras biológicas
Toxicología Analítica Forense
Demostración de la exposición a una sustancia y establecimiento de la causa de la muerte.
Amplio perfil de tóxicos en diferentes matrices.
Resultados con implicaciones legales.
Toxicología Analítica Clínica
Diagnóstico y tratamiento del paciente intoxicado.
Perfil limitado de tóxicos en suero y orina.
Dotación tecnológica muy variable e insuficiente.
Dr. Mateu Josep Bonaventura Orfila i Rotger (Mahón, España, 1787 - París, Francia, 1853)
• Padre de la Toxicología moderna. • Convirtió a la Toxicología en Ciencia. • Demostración del tóxico mediante
métodos analíticos.
• El caso Marie Lafarge y el método de James Marsh.
Índice
1. Introducción
2. Funciones de los laboratorios de Toxicología Clínica
3. Enfoque clínico del paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a determinar 5. Procedimientos analíticos utilizados en Toxicología 6. Conclusiones
Intoxicado agudo • Diagnóstico • Pronóstico • Monitorización Monitorización Terapéutica • Fármacos con margen
terapéutico estrecho • Adherencia terapéutica • Deshabituación • Embarazo • Efectos adversos o interacciones “Borderline” • Sumisión Química • Exposición de drogas ilegales en embarazadas • Síndromes de abstinencia en recién nacidos • Síndrome de Munchausen • Muerte cerebral
2. Funciones de los Laboratorios de Toxicología Clínica
Asistenciales:
Investigación clínica:
• Relaciones dosis-concentración-efecto (modelos PK/PD)
• Herramientas de predicción del cálculo de riesgo
Isbister GK et al.; Ther Drug Monitor 2010, 32 : 300-304 Maurer HH. Forensic Science International 2007; 165: 194-8
1. Introducción
2. Laboratorios de Toxicología Clínica
3. Enfoque clínico hacia el paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
5. Aproximación general a los procedimientos
analíticos utilizados en los cribados toxicológicos
Clemmesen and Nilsson. Clin Pharmacol Ther 1961; 2: 220-9
3. Enfoque clínico hacia el paciente
intoxicado agudo
El diagnóstico en Toxicología es complejo
No debe basarse sólo en la anamnesis: Falta de colaboración o inconsciencia del paciente
Basarse en criterios sólo clínicos puede conllevar un 36% de errores (18% significación clínica relevante)
Kellermann et al. Annals of Emergency Medicine 1987;16: 1206-1216
La falta de formación específica puede comportar la No inclusión de la etiología toxicológica en el diagnóstico diferencial de un paciente grave (Demora asistencial)
Cuadros clínicos agudos por drogas Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2015
Horarios complicados
Hora de llegada de los pacientes al Servicio de Urgencias
Línea: Pacientes no intoxicados Barras: Pacientes intoxicados
Índice
1. Introducción
2. Funciones de los laboratorios de Toxicología Clínica 3. Enfoque clínico del paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a determinar
5. Procedimientos analíticos utilizados en Toxicología 6. Conclusiones
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
Epidemiología local y alertas sanitarias Justificación económica Disponibilidad tecnológica Impacto Clínico
Epidemiología local y alertas sanitarias Justificación económica Disponibilidad tecnológica Impacto Clínico
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
Epidemiología de las intoxicaciones mortales
• Identificar tendencias de las intoxicaciones agudas • Reconocer patrones de prescripción terapéutica.
• Adecuar los recursos requeridos para dotar a los laboratorios. • Estimar concentraciones letales.
• Monitorizar la aparición de drogas emergentes (‘New psycoactive substances´ -NPS).
• Realizar intervenciones legales y mejorar la seguridad de los productos. • Diseñar programas de medicina preventiva (países en vías de desarrollo). Objetivos de los registros de intoxicaciones mortales
Nuevas sustancias psicoactivas (NPS)
• Plan Nacional Sobre Drogas
“Sustancias que aparecen en el mercado de las drogas en un momento determinado y son una novedad en su disponibilidad, uso indebido o síntesis.
Pueden ser conocidas previamente o de nueva producción, pueden haber aparecido anteriormente o nunca antes, y no están incluidas en las listas de sustancias psicótropas o estupefacientes y por lo tanto no son ilegales".
New psychoactive substances notified to the Early Warning System (EWS) between 2005–2014
New psychoactive substances in Europe. An update from the EU Early Warning System. March 2015. European Monitoring Centre for Drugs and Drug Addiction, 2015
Fuentes de información sobre la toxicidad de las NPS
1. Foros de discusión de usuarios en Internet.
2. Encuestas a población usuaria (efectos deseados / no deseados).
3. Servicios de Información Toxicológicos.
4. Casos/ Series clínicas (notificación individual o confirmación analítica).
5. Estudios en voluntarios (efectos tóxicos agudos y perfiles PK).
6. Experimentación animal.
Ther Drug Monit 2012; 34:363-367
Primer caso publicado !!!
PMA; primer caso publicado de muerte 1973 en Ontario
Legislación
Impacto de la legislación sobre la detección de NPS en pacientes
A. Helander et al. Forensic Science International 2014; 243:23-29.
Registro de pacientes intoxicados de la Unidad de Toxicología Clínica
Perfil epidemiológico de las intoxicaciones agudas atendidas en el HUSE en el período 2013 a 2015.
Epidemiología local y alertas sanitarias Justificación económica Disponibilidad tecnológica Impacto Clínico
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
¿Impacto clínico?
Pruebas invasivas canceladas
Modificación de la conducta terapéutica
Resultado “outcome” del paciente
Modelo “obsoleto” en Toxicología Clínica
Nula identificación de drogas terapéuticas ni nuevas drogas de síntesis Nula toma de decisiones clínicas a tiempo real
Resultados no confirmados
Confirmación realizada 1-7 días posteriores (si técnica
disponible) o derivado a centro de referencia Método: GC-MS; LC-DAD
Envío de muestras (orina/suero)
Tiempo de respuesta: 1 hora Método: Inmunoensayos
Solicitud de cribado de drogas al laboratorio
Cocaína, Opiáceos, Anfetaminas, Cannabis, Benzodiacepinas
Clínica sugestiva de toxicidad de origen tóxico
Comparison of Urinary On-Site Immunoassay Screening and Gas Chromatography–Mass Spectrometry Results of 111 Patients With Suspected Poisoning Presenting
at an Emergency Department
Marc-A. von Mach, et al. Ther Drug Monit 2007; 29: 27–39
50 (45 %) 17 (15,3 %) 23 (20,7 %) 21 (18,9 %) N= 111 (orina) + / + + / + (más otras sustancias) - / + + / - Triage 8 / GC_MS
Confirmativa y
Rápida (1 – 3 h)
Estrategia toxicológica analítica Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2015
Modelo “con impacto” en Toxicología Clínica
Toma de decisiones a tiempo real
Cuantificación de tóxicos clínicamente importantes Cribado toxicológico (básico + ampliado)
Protocolo de envío de muestras
Sangre Orina
Solicitud de cribado de drogas con información clínica y los tóxicos sospechados
Clínica sugestiva de toxicidad GRAVE!
Epidemiología local y alertas sanitarias Justificación económica Disponibilidad tecnológica Impacto Clínico
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
Evolución capacidad analítica (Top Drugs)
2013 – 2015 2007 - 2009
Circuito de transporte de muestras al Laboratorio de Referencia de las Islas Baleares
Epidemiología local y alertas sanitarias Justificación económica Disponibilidad tecnológica Impacto Clínico
4. Criterios para la elección de los tóxicos a identificar y cuantificar
Tiempo de respuesta y Coste
Patrick B. Kyle et al. J Toxicol Clin Toxiclo 2003; 41: 919-25
Metodología Factor
Tiempo de Respuesta (min) Factor Coste ($) I.A. (Panel de 7 drogas) 20 - 120 Media: 40 8 – 56 Media: 28 GC/MS 50 – 240 Media: 113 13 – 83 Media: 53
Índice
1. Introducción
2. Funciones de los laboratorios de Toxicología Clínica 3. Enfoque clínico del paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a determinar
5. Procedimientos analíticos utilizados en Toxicología
6. Conclusiones
• total • suero • plasma Sangre • orina • aire exhalado • heces • meconio Excreciones • saliva • sudor • leche materna • bilis Secreciones • humor vítreo • uñas • pelo • contenido gástrico • tejidos Otros Especímenes utilizados en toxicología analítica
Cribado e identificación
En Toxicología se desconocen a menudo los compuestos a analizar.
1er paso: Identificar compuestos de interés
Systematic Toxicological Analysis (STA) / Comprehensive Toxicology Screening
Estrategia para un análisis toxicológico sistemático (STA) Cribado básico Cribado ampliado Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
Cribado básico Cribado toxicológico ampliado Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) - Inmunoensayos (IA)
- Las muestras no requieren pretratamiento - Detectan sustancias o grupos de sustancias - Ayudan a plantear la estrategia analítica - Los resultados deben confirmarse
- Es insuficiente para un STA
Estrategia para un análisis toxicológico sistemático (STA)
Criterios de positividad establecidos para inmunoensayos de drogas de abuso/fármacos
Inmunoensayo Analito diana Cut-Off típico (ng/mL)
Anfetamina/Metanfetamina Metanfetamina o Anfetamina 500*, 1000 3,4-metilendioximetanfetamina 3,4-metilendioximetanfetamina 500* Cocaína Benzoilecgonina 150*, 300 Opiáceos Morfina 300, 2000* Oxicodona Oxicodona 100 Heroína 6-Acetilmorfina 10 Marihuana 11-nor-9-carboxi D9-tetrahidrocannabinol 20, 25, 50*, 100 Fenciclidina Fenciclidina 25*
Benzodiacepinas Oxacepam o nordiacepam. Menos utilizados: nitrazepam o lormetazepam
200, 300
Barbitúricos Secobarbital 200, 300
Metadona Metadona, EDDP 100, 300
Buprenorfina Buprenorfina o Norbuprenorfina 5
*Cut-Off propuestos por la Substance Abuse and Mental Heatlh Services Administration (SAMHSA)
Cribado toxicológico básico Cribado ampliado Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
- Confirma y amplia los tóxicos detectados. - Permite cuantificar.
- Las muestras precisan pretratamiento.
- Disponibilidad tecnológica en laboratorios especializados.
Estrategia para un análisis toxicológico sistemático (STA)
Compuestos detectables en los cribados toxicológicos ampliados
Familia de Fármacos/Drogas Ejemplos
Antidepresivos no tricíclicos Venlafaxina, Citalopram, Fluoxetina, Sertralina, Duloxetina, Mirtazapina
Hipnóticos no benzodiacepinas Zopiclona, Zolpidem, Zaleplon
Medicación para el dolor neuropático Gabapentina, Pregabalina
Relajantes musculares Carisoprodol, Ciclobenzaprina, Metocarbamol
Antipsicóticos Clozapina, Olanzapina, Quetiapina, Aripiprazol, Risperidona
Beta-Bloqueantes Atenolol, Labetalol, Propanolol, Metoprolol
Antagonistas del calcio Diltiazem, Verapamilo, Amlodipino
Antidiabéticos orales Metformina, Glipicida
Opioides sintéticos Tramadol, Meperidina, Levorfanol
Catinonas Mefedrona, MDPV, Metcatinona
Cannabinoides sintéticos JWH-018, JWH-073, CP-47497, HU-210
IECA’s Enalapril, Captopril, Benazepril
AINEs Ibuprofeno, Naproxeno, Diclofenaco, Dexketoprofeno
Antihistamínicos Cetirizina, Hidroxizina, Doxilamina, Clorfenamina
Anticomiciales Oxcarbacepina, Lamotrigina, Levetiracetam, Pregabalina
Cribado básico
Cribado ampliado
Cromatografía de gases acoplada a espectrometría
de masas (GC-MS)
Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
- Es el método más utilizado.
- Aplicable a drogas y metabolitos volátiles o derivatizables.
- Usa patrones de referencia y/o librerías de espectros.
Estrategia para un análisis toxicológico sistemático (STA)
Cribado básico Cribado ampliado Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
- Aplicable a substancias no volátiles. - Pretratamiento menos laborioso que
GC-MS.
Estrategia para un análisis toxicológico sistemático (STA)
Estrategia de análisis toxicológico sistemático (STA)
Cribado básico por inmunoensayo en orina
Cribado ampliado GC-MS
Tóxicos desconocidos
Cribado ampliado
(full-screening SCAN mode)
Tóxicos sospechados o confirmación
Cribado dirigido
(target screening SIM mode)
Compuestos básicos Protocolo Anfetaminas/ Éxtasis/ PMMA/ Catinonas/ m-CPP Protocolo Ketamina/ Metoxetamina Protocolo Cocaína Compuestos neutros/ácidos Protocolo BZD Protocolo THC
Confirmaciones de Drogas de Abuso
Cribado básico (IA) en orina
(Anfetaminas, Extasis, Cocaína, Opiaceos, Metadona, Cannabis, Benzodicepinas)
Negativo
Positivo
Confirmación mediante GC-MS
Positivo Negativo
Anfetaminas Éxtasis Cocaína Dudoso
Informe Positivo* Informe Negativo Informe Negativo No
Si
Discrepancia clínico-analítica
*Anfetamina, MDMA, Benzoilecgonina, Oxacepam, etc Test Reflejo Test Reflejo
Confirmaciones de Anfetaminas y Éxtasis Anfetaminas Éxtasis Inmunoensayo (IA) = 0,7 %* FP Rutina = 95% Urgencias = 58% Rutina = 15%
*Período enero 2013 - abril 2015
Confirmaciones de Anfetaminas/éxtasis Anfetamina TFA MDA-TFA MDA TFA/TMS MDMA-TFA VP Anfetamina TFA
TR=11,185 min Cloroquina
NIST: 97,3%
Confirmaciones de Anfetaminas/éxtasis
FP
Únic a Confirma la ingesta. Puede predecir la toxicidad (criterio PK) e indicar un tratamiento específico. Puede tener implicaciones legales (Etanol) y laborales (Plomo) Seria da Seguimiento de la eficacia de un tratamiento. Detección de repuntes en las concentraciones. Análisis PK simples: t1/2, Ke, AUC. Perfiles de excreción en orina. Es tud ios PK/PD Describen el inicio, duración y magnitud de los efectos de las drogas. Predicen eventos adversos o necesidad de tratamientos: • Arritmias (QTc alargado) • Convulsiones • Duración monitorización cardiaca. • Administración drogas vasoactivas. Cuantificación de tóxicos
Consideraciones para el desarrollo de procedimientos analíticos de drogas:
“clásicas” y “NPS”
1. Rutas metabólicas.
2. Reactividad cruzada con los Inmunoensayos. 3. Adulterantes clínicamente importantes.
1. Rutas metabólicas
o Prerrequisito para:
o Interpretar los resultados de los IA.
o Desarrollar métodos analíticos por GC-MS (especialmente en orina).
o Valorar del riesgo clínico (metabolitos activos)
o Desconocidas o incompletas en humanos (NPS)
PMMA p-methoxy-methamphetamine PMA p-methoxy-amphetamine Pholedrine 4-HO-MA p-hydroxy-methamphetamine 4-HO-AM p-hydroxy-amphetamine Di-HO-MA 3’,4’-dihydroxy-methamphetamine
Rutas metabólicas de las principales Benzodiacepinas
J Analytical Toxicology 1996; 20: 416- 24
2. Reactividad cruzada con los Inmunoensayos
o Prerrequisito para:
o Conocer los falsos negativos y los falsos positivos. o Plantear una estrategia analítica de confirmación
adecuada para cada paciente.
o Complementar la información proporcionada por los fabricantes de IA.
3. Adulterantes clínicamente importantes.
o Pueden llegar a ser más tóxicos
que las propias drogas.
o Detectables en el cribado ampliado.
Detección de Levamisol
Cribados ampliados (2013 – Abril 2015)
Positivos a Cocaína y/o metabolitos (Benzoilecogina, Ecgoninametilester,
Cocaetileno)
Levamisol
193 26 (13%) 13 (50%)
• MDMA: droga más frecuentemente adulterada con NPS.
• 24 NPS detectadas (2C-B, + frecuente).
• Búsqueda dirigida en los métodos de confirmación de drogas “clásicas”.
Informe Analítico
Interpretación de los resultados analíticos
Siempre es una tarea compleja.
Exige una muy buena cooperación entre el clínico y el laboratorio.
Cuestiones fundamentales:
1. ¿La cantidad del tóxico identificado explica la situación clínica del paciente?
2. ¿Tienen o han tenido una consecuencia para la terapia que se va a aplicar o se ha aplicado?
3. ¿Tienen valor sobre el pronóstico de la intoxicación?
Nuevos desafíos para el Laboratorio de Toxicología Clínica
Uso de especímenes alternativos.
Simplificar pretratamientos de muestras.
Actualizar los métodos de GC-MS y LC-MS para: - NPS (catinonas y cannabinoides sintéticos). - Abuso de fármacos terapéuticos (Pharming).
Transición a métodos LC-MS/MS:
- LOD y LOQ: de ng/mL a pg/mL y fg/mL - Mejora de la eficiencia.
- Optimización del tiempo de respuesta.
Estudios PKPD: Impacto clínico
Índice
1. Introducción
2. Funciones de los laboratorios de Toxicología Clínica 3. Enfoque clínico del paciente intoxicado agudo
4. Criterios para la elección de los tóxicos a determinar 5. Procedimientos analíticos utilizados en Toxicología
6. Conclusiones
CONCLUSIONES
1. El laboratorio de Toxicología es un área de conocimiento emergente en los Laboratorios Clínicos que precisa ser reconocida por los beneficios asistenciales al paciente intoxicado agudo.
2. Para que los resultados tengan impacto clínico, el laboratorio debe estar dotado con los recursos humanos y tecnológicos adecuados con el fin de poder entregarlos en un intervalo de tiempo adecuado a unos costes razonables.
3. Las mejoras instrumentales disponibles actualmente permiten afrontar analíticamente el reto que supone la constante introducción de nuevos tóxicos.
4. El laboratorio de Toxicología Clínica permite además realizar investigación clínica y colaborar con los sistemas de notificación de salud pública aportando información que contribuye al conocimiento de la prevalencia y consecuencias de consumo de estas nuevas drogas.
CONCLUSIONES
Agradecimientos
Dra. Isabel Gomila Muñiz Dra. Loreto Quesada Redondo
Dr. Bartomeu Castanyer Puig Dr. Jordi Puiguriguer Ferrando
