Identificación de nuevos biomarcadores para el pronóstico del ictus isquémico

Identificación de nuevos
biomarcadores para el
pronóstico del ictus isquémico

Teresa García Berrocoso, Dolors Giralt,
Israel Fernández, Anna Penalba, Cristina Boada,
Alejandro Bustamante, Joan Montaner
Laboratorio de Investigación Neurovascular
Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), Barcelona

6a Jornada Científica VHIR – Barcelona, 29-30 Noviembre 2012

El ictus

Coágulo
bloqueando el flujo
cerebral

• 36,7% de pacientes sufrirá discapacidad1
• Segunda causa de muerte2,3

1. Estrategia en Ictus, SNS. 2009
2. Roger VL. Circulation. 2012;125:e2-e220.
3. INE, Defunciones según causa de muerte – 2010. 2012

Causas empeoramiento

Transformación
hemorrágica

tPA

Reoclusión del vaso

Crecimiento del infarto
y edema cerebral
Problemas Infecciones
cardíacos


¿Cómo predecir la evolución?
Urgencias Unidad de ictus

peor

Test
Todos los Biomarcador
estable
ictus

• Información al paciente y familia
mejor • Riesgo/beneficio del tratamiento
• Asignación de los pacientes


¿Biomarcadores pronósticos?
ajuste

Actualmente ningún biomarcador es
utilizado para predecir la evolución del ictus

Whiteley W. Stroke. 2009; 40:e380-9


Aportar información
BNP + Clínica

Sólo clínica

Sólo BNP

Montaner J. Cerebrovasc Dis. 2012; 34, 240-5

Los biomarcadores deben mejorar la
predicción basada en los datos clínicos
(uso de nuevos tests estadísticos)

Objetivo

Descubrir cambios moleculares generales
que nos permitan identificar biomarcadores
para la predicción del pronóstico en la fase
subaguda del ictus isquémico

Proteínas mRNA

Plasma
Leucocitos y Proteínas
plaquetas (Buffy coat)
Eritrocitos

Pools de plasma
Varios anticuerpos
en cada pocillo
N=4 N=4 N=4

N=4 N=4 N=4

Muestras
individuales
(N = 36)
N=4 N=4 N=4

Librería de 177
Empeoramiento Estabilidad Mejoría anticuerpos SearchLight®

Edad 75,7 ± 8,1 70,1 ± 13,6 69,7 ± 11,4 (ELISA múltiple)

NIHSS en
admisión 15,6 ± 5,7 16,7 ± 3,7 14,5 ± 4,5

NIHSS al alta 28,1 ± 4,5 15,0 ± 3,5 1,7 ± 1,4


Proteínas - Discovery

29 proteínas asociadas con empeoramiento
y 6 proteínas asociadas con mejoría
García-Berrocoso T (Manuscript in preparation).


Proteínas - Replicación
10 candidatos: β-defensina-2, MIP-3b, PAI-1 activo,
BCA-1, Exodus-2, IL-4R, IL-12p40, LIF, MIP-1b y
TWEAK.

Muestras individuales ELISA simple y múltiple SearchLight®
(N = 80)

p=0,046 p=0,062

Empeoramiento 24h

Proteínas - Replicación
Regresión logística ajustada por edad y sexo.
BD-2 > 1,15 ng/mL (82%se, 48% sp) y IL-4R > 503,40 pg/mL (53% se, 72% sp).


BD-2 e IL-4R son predictores
independientes de empeoramiento a las 24h

Niveles elevados de BD-2 e IL-4R suponen 3,8
veces mayor riesgo de empeorar a las 24h

Proteínas – Modelo predictivo 24h
Integrated Discrimination Improvement (IDI)

Combinación BD2 + IL-4R
Prob. aumentada
7,6% para eventos Mejora discriminación
9,5 % (IDI) (p=0,033)
Prob. disminuida
BD-2 e IL-4R aportan información a la
1,9% para no-eventos

predicción de la evolución en la fase
subaguda del ictus
Clínica Biom. + Clínica Biom. +
clínica clínica
No Empeoran Empeoran


mRNA
Plasma
Leucocitos y
plaquetas (Buffy coat)
Eritrocitos
Pools de RNA

N=3 N=3 N=4

N=2 N=2 N=2

N=3 N=3 N=2

Muestras N=2 N=2 N=2
individuales
RIN # 5-7
(N = 41) Affymetrix GeneChip
N=2 N=3
Human Exon 1.0 ST Array

N=3 N=3

Empeoramiento Estabilidad Mejoría

Edad 77,5 (65 - 80) 77 (67,5 - 80) 77,5 (66 – 80,5)
NIHSS en
admisión 16,2 ± 6 16,9 ± 4,5 14,8 ± 4,1

NIHSS al alta 27,9 ± 4,7 15,4 ± 4,4 2,8 ± 2,4


mRNA - Discovery

EMP EST MEJ

4581 tránscritos
diferencialmente expresados


mRNA - Discovery
EMP vs EST EMP vs MEJ
Correlación positiva Correlación negativa

Media diferencia NIHSS
Media diferencia NIHSS
20 5 25

0
1 3

22
22
Expresión normalizada Expresión normalizada
MEJ vs EST

14 tránscritos correlación +
En total, 85 genes presentan alteraciones en su
85 tránscritos alterados
(p<0,01) entre grupos de 24 tránscritos correlación –
expresión según la evolución neurológica
evolución
(R>0,500, p<0,05)


mRNA - Replicación

30 candidatos (tarjetas microfluídicas)
RT-PCR (2 controles endógenos: GAPDH, PPIA)
Muestras individuales
(N = 60)


mRNA - Replicación

Menor expresión de genes implicados en
señalización y reparación se asocia con
empeoramiento en la fase subaguda del ictus

A B C D E F


Futuro
Proteínas mRNA

peor BD-2
IL-4R
A
Todos los estable
B
ictus C
D
E
F

mejor


Resumen
o Nuestra estrategia de pooling nos ha permitido
determinar cambios generales en el proteoma y el
transcriptoma según la evolución neurológica de los
pacientes con ictus

o La diferenciación de linfocitos T a Th2 (IL-4R) y el papel
de defensa frente a infecciones (BD-2) son procesos
inmunes asociados al empeoramiento de los pacientes con
ictus

o Procesos de señalización y reparación están disminuidos
en los pacientes que van a empeorar


Resumen

o Nuevos análisis estadísticos (IDI, NRI) deben ser
implantados para conocer la utilidad real de los
biomarcadores

o Aunar los resultados de ambas ómicas permitirá generar
un panel de moléculas para ayudar en la predicción de la
evolución en los pacientes con ictus


J. Montaner
www.lin-bcn.com T. García-Berrocoso
V. Llombart
I. Fernández-Cadenas
A. Bustamante
C. Carrera
A. Penalba
C. Boada

J. Montaner
N. Corbeto
M. Campos D. Giralt
I. Cristobo P. Delgado
F. Ma I. Riba
C. Nafría
I. Fernández

A. Rosell
A. Morancho
V. Barceló M. Hernández- Guillamon
C. Merino

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