Le Nuove Frontiere del Laboratorio Endocrinologico: LA LC-MS/MS

Alessandra Gambineri1, Flaminia Fanelli1, Francesco Pallotti2, Donatella Paoli2

1-Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche-U.O. di Endocrinologia e Centro di Ricerca Biomedica Applicata, Ospedale S. Orsola-Malpighi, Università di Bologna
2- Dipartimento di Medicina Sperimentale- Laboratorio di Seminologia Banca del Seme “Loredana Gandini” Università di Roma “La Sapienza”

LC-MS/MS nella diagnostica endocrinologica
Sono trascorsi più di dieci anni dalle prime applicazioni della cromatografia liquida abbinata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS) in endocrinologia. Tale tecnica ha rappresentato, in particolare nel campo della steroidologia, una svolta decisiva rispetto alla più nota, ma poco praticabile, gas cromatografia-MS (GC-MS), nonché rispetto ai metodi immunometrici (immunoassays, IA), che ancora oggi dominano i laboratori clinici italiani. I vantaggi della LCMS/MS sono sostanzialmente tre: i) la soluzione del problema della similarità strutturale tra composti della stessa famiglia, il maggior limite degli IA; ii) l’ampliamento del pannello delle molecole misurabili ad ormoni, intermedi e precursori della biosintesi attualmente non dosabili con IA; iii) livelli di sensibilità e selettività tali da permettere la rivalutazione di fluidi alternativi ai derivati ematici, quali la saliva, contenente concentrazioni ormonali estremamente basse, e l’urina, matrice ricca di molecole potenzialmente interferenti. Tali vantaggi si traducono in una migliore efficacia diagnostica dei marcatori già noti, nell’individuazione di nuovi marcatori, o di profili di marcatori. Inoltre, l’elevato potere informativo della LC-MS/MS sta determinando una riconsiderazione dell’assetto steroideo in patologie complesse quali l’iperandrogenismo femminile, le iperplasie, gli adenomi e i carcinomi surrenalici, aprendo nuovi scenari per l’inquadramento diagnostico ed il trattamento di tali disordini. Grandi potenzialità si prevedono inoltre nell’applicazione della LC-MS/MS alla saliva per lo studio della frazione ormonale biodisponibile e della fluttuazione circadiana. Altro importante campo di applicazione della LCMS/MS è quello della vitamina D: la LC-MS/MS permette, infatti, dosaggi del marcatore 25(OH)D3 selettivi nei confronti della forma D2 e della moltitudine di altri metaboliti la cui funzione specifica potrà finalmente essere esplorata. Rivoluzioni simili sono inoltre attese per gli ormoni proteici. La LC-MS/MS nasce, infatti, come metodica estremamente efficace per il dosaggio delle piccole molecole, ma le continue innovazioni tecnologiche hanno già permesso lo sviluppo di alcuni esempi quantitativi di ormoni quali la renina, il TSH e IGF-I. La LC-MS/MS è una realtà consolidata in numerosi laboratori clinici nel mondo, che operano sia con metodiche in house che con kit commerciali. Le prime iniziative al fine di conseguire un obiettivo impensabile all’epoca degli IA, ovvero l’armonizzazione delle misurazioni steroidee tra diversi laboratori, sono già state intraprese. Tale traguardo permetterà presto di definire intervalli di riferimento e soglie
diagnostiche condivise tra i vari centri di cura delle patologie endocrine di interesse.
LC-MS/MS nella ricerca endocrinologica
Anche nel laboratorio di ricerca endocrinologico, come in quello di routine, la LC-MS/MS compete con la GC-MS e gli imunodosaggi. Un nuovo campo di applicazione della LC-MS/MS, su cui la ricerca è molto attiva, è rappresentato dallo studio degli interferenti endocrini (IE) in vari fluidi biologici. Numerosi studi in vitro ed in vivo hanno correlato l’esposizione di tali sostanze (pesticidi, conservanti, cosmetici, olii industriali, plastificanti, ritardanti di fiamma, ecc.) ed il rischio di alterazioni dello sviluppo, del sistema riproduttivo, obesità, diabete, distiroidismo ed alcuni tipi di neoplasie. Per capire l’impatto degli IE sul sistema ormonale è necessario lo sviluppo di metodi analitici altamente sensibili al fine di quantizzare simultaneamente l’ormone endogeno e l’IE. Lo sviluppo tecnologico ha permesso di superare difficoltà legate all’estrazione/isolamento degli IE (estrazione liquido-liquido, microestrazione fase solida etc.) permettendo il dosaggio di tali sostanze in numerose matrici biologiche (siero e plasma, urine, liquido seminale, liquido amniotico, meconio, tessuto placentare, latte materno, fluido follicolare) con elevata sensibilità e specificità. La rapida crescita nell'uso di LC-MS/MS per l'analisi di IE è dovuta, infatti, alla possibilità di eliminare lo step di derivatizzazione necessario nella GC-MS, di identificare simultaneamente una ampia varietà di contaminanti organici e di ottenere dati di alta qualità su composti presenti nelle varie matrici a livelli di concentrazione molto bassi. Sebbene la complessità di preparazione delle matrici ancora ne limitano la diffusione, la LC-MS/MS rappresenta uno strumento fondamentale per l’identificazione e la quantificazione di questi composti.

 

Riferimenti Bibliografici

  1. Adaway JE, Keevil BG, Owen LJ. Liquid chromatography tandem mass spectrometry in the clinical laboratory. Ann Clin Biochem. 2015; 52:18-38
  2. Duarte TT, Spencer CT. Personalized Proteomics: The Future of Precision Medicine. Proteomes.2016;4. pii: 29.
  3. Wudy SA, Schuler G, Sánchez-Guijo A, Hartmann MF. The Art of Measuring Steroids: Principles and Practice of Current Hormonal Steroid Analysis. J Steroid Biochem Mol Biol. 2017
  4. Sosa-Ferrera Z, Mahugo-Santana C, Santana-Rodríguez JJ. Analytical methodologies for the determination of endocrine disrupting compounds in biological and environmental samples.Biomed Res Int. 2013;2013:674838. doi: 10.1155/2013/674838.

Scarica Articolo PDF

 


 


 
 
 
Copyright © 2018 | SICS S.r.l. - Viale Zara 129/A - 20159 MI - Partita IVA: 07639150965