Variación biológica de magnitudes bioquímicas, hematológicas y gasometría en atletas

Resumen

Variación biológica de magnitudes bioquímicas, hematológicas y gasometría en atletas Introducción La Variación Biológica (VB), cuya utilidad es fundamental en la medicina de laboratorio para la obtención de resultados representativos del estado de los pacientes, es un concepto que ha sido ampliamente estudiado y sobre el que se han publicado resultados para más de 340 magnitudes. Entre las aplicaciones de la VB cabe destacar el establecimiento de especificaciones para el rendimiento analítico (EPA) de los laboratorios clínicos y la interpretación de resultados consecutivos de los pacientes mediante la estimación del valor de referencia del cambio (VRC). Pocos autores han considerado el deporte como una situación de estrés fisiológico sostenida en el tiempo con capacidad para influir sobre la VB de determinadas magnitudes y las escasas publicaciones existentes en atletas han sido realizadas en un número limitado de magnitudes y carecen de la suficiente calidad metodológica para poder establecer estimados confiables de VB. Disponer de los mismos podría ser útil para el seguimiento de los atletas tanto en el ámbito sanitario como en el deportivo. Además, la VB es un concepto íntimamente relacionado con el pasaporte biológico del atleta, que es una herramienta utilizada para la detección del dopaje, pudiendo servir de soporte a las agencias encargadas de su persecución en la interpretación de resultados seriados de los atletas. Por tanto, la obtención de unos estimados robustos de VB en atletas para magnitudes hematológicas, bioquímicas y de gasometría venosa siguiendo las recomendaciones de diseño metodológico recientemente publicadas, así como el análisis de la influencia de diferentes variables relacionadas con el ejercicio, podrían constituir una herramienta fundamental para la correcta atención sanitaria de estos individuos y, por otra parte, podría ser de utilidad en el control del dopaje mediante su aplicación en el pasaporte biológico. Hipótesis y objetivos a) Hipótesis: La influencia de la práctica de ejercicio físico de alta intensidad y mantenido durante un largo periodo de tiempo sobre magnitudes de bioquímica, hematología y gasometría, podría condicionar que sus estimados de Variación Biológica sean más amplios que los encontrados en población general. b) Objetivo principal: Establecer estimados robustos de VB de magnitudes de la gasometría venosa, bioquímica y hematología en atletas. c) Objetivos secundarios 1. Comparar los estimados de variación biológica de magnitudes de hematología, bioquímica y la gasometría venosa en atletas con los publicados en población general. 2. Analizar la influencia de variables relacionadas con el ejercicio físico, variables antropométricas y variables relacionadas el estado de salud sobre la VB de las magnitudes de la gasometría venosa, bioquímica y hematología en atletas. 3. Verificar la intercambiabilidad de los intervalos de referencia biológicos derivados de población general de magnitudes de la gasometría venosa, bioquímica y hematología con la población de atletas estudiada. 4. Establecer especificaciones de las prestaciones analíticas para imprecisión, error sistemático y error total de magnitudes de la gasometría venosa, bioquímica y hematología basadas en VB en atletas. 5. Calcular el valor de referencia del cambio de magnitudes de la gasometría venosa, bioquímica y hematología, para la interpretación de resultados seriados en atletas. 6. Verificar si las magnitudes hematológicas incluidas en el pasaporte biológico tienen un índice de individualidad adecuado para el seguimiento de los atletas. 7. Validar los índices OFF-hr y ABPS utilizados por la AMA para la detección del dopaje, en la población de atletas estudiada. Sujetos de estudio y métodos a) Diseño Se trata de un estudio observacional, prospectivo, longitudinal y unicéntrico en una cohorte de 30 atletas en los que se realizó el seguimiento durante una temporada deportiva (11 meses). Todos ellos fueron sometidos a una prueba de esfuerzo incial para verificar su estado de salud y rendimiento deportivo, realizando una extracción de sangre y la medición de variables antropométricas con periodicidad mensual. Además, en cada extracción, se recogió información detallada relacionada con la actividad física realizada, el estado de salud y otras variables que pudieran influir sobre la VB. b) Criterios de inclusión - Hombres y mujeres mayores de 18 años - Firmar el consentimiento informado - No haber sufrido ninguna lesión física en las 4 semanas anteriores a la inclusión - Entrenar de manera regular más de 13 horas por semana (incluyendo carrera, ciclismo y / o natación) - No mostrar en el examen médico y la prueba de esfuerzo ninguna alteración significativa y de acuerdo a los criterios del médico de medicina del deporte que los realizó. c) Criterios de exclusión - Diagnóstico previo de diabetes mellitus o glucemia basal > 125 mg/dL) - Enfermedad cardiovascular conocida - Antecedentes de enfermedad hepática o renal crónica (GGT > 150 U/L; eGFR (CKD-EPI) < 60 mL/min por 1,73 m2) - Dislipemia (Colesterol total > 250 mg/dL) - Antecedentes familiares de talasemia y otras hemoglobinopatías - Resultados de los análisis de sangre que sugieran, bajo los criterios del equipo investigador, una enfermedad crónica grave (cáncer, enfermedad cardiovascular o neurológica) o una enfermedad aguda - Estado de portador conocido para VHB, VHC y VIH - Hospitalización o enfermedad grave en las 4 semanas anteriores - Haber realizado alguna donación de sangre en los 3 meses anteriores al comienzo del estudio - Embarazo, lactancia o parto en el último año d) Criterios de retirada En cualquier momento los participantes podían decidir de manera voluntaria la retirada del estudio, así como la destrucción de las muestras obtenidas y los datos derivados de estas, atendiendo a las consideraciones éticas indicadas en el protocolo. Además, en los sujetos en los que se evidenciara alguna alteración en las analíticas de seguimiento o enfermedad durante el desarrollo del estudio que a criterio de los investigadores pudiera influir sobre los resultados podrían ser retirados del estudio. También fue considerado motivo de retirada el donar sangre durante la duración del mismo. e) Criterios éticos Aprobación por el Comité Ético de Investigación Clínica del Hospital Universitario La Paz (CEIC). Asimismo, todos los pacientes firmaron una hoja de consentimiento informado. El estudio se ha realizado de acuerdo con las normas de buena práctica clínica   f) Recogida de las muestras Todo el proceso, desde la preparación de los sujetos, la extracción de sangre y el tratamiento y conservación de las muestras hasta su análisis, se realizó siguiendo las actuales recomendaciones internacionales para obtener estimados robustos derivados de un estudio de VB. g) Análisis de las muestras de sangre Se llevó a cabo la determinación de magnitudes de hematología, bioquímicas y gasometría venosa. Todas las determinaciones se realizaron por duplicado asegurando que el análisis de las muestras pertenecientes a cada sujeto se realizara en una misma serie analítica y tras confirmar que los métodos de medida utilizados en el estudio cumplían con las prestaciones analíticas fijadas por el laboratorio para el aseguramiento de la calidad (basadas en VB). h) Población de estudio En este estudio se seleccionaron un total de 30 atletas, 15 hombres y 15 mujeres en edad fértil, de forma que se garantizaba un número de sujetos, un número de muestras por sujeto y un número de replicados que asegurase la suficiente potencia estadística en las magnitudes estudiadas. i) Variables principales - CVI (estimados de VB intraindividual) - CVG (estimados de VB interindividual) j) Diseño del estudio Se trata de un estudio observacional, prospectivo, longitudinal y unicéntrico en una cohorte de 30 atletas en los que se realizó el seguimiento durante una temporada deportiva (11 meses), llevado a cabo el siguiente esquema temporal: Selección de los sujetos participantes (agosto – diciembre 2016) Se realizó una presentación oral para exponer el estudio y se difundió la información entre diferentes clubes de triatlón, solicitando voluntarios para la participación. Inclusión en el estudio y primera visita para extracción (enero 2017) Durante la primera visita del estudio se proporcionó a los sujetos un cuestionario de inclusión para evaluar su estado de salud y se les facilitó una tabla de datos de actividad física que fue completada de manera diaria. Antes de la obtención de las muestras de sangre, se realizó la medición del peso y composición corporal, mediante el análisis de la bio-impedancia por segmentos, utilizando una báscula Tanita BC-601 Segment (8 electrodos). Posteriormente, se obtuvieron mediante venopunción muestras de sangre siguiendo unas condiciones pre-analíticas estandarizadas y definidas en el apartado 4.6.2 A partir de las muestras de sangre obtenidas en esta primera visita, se realizó la medición de magnitudes de laboratorio con el propósito de verificar los criterios de exclusión. Estas analíticas de control fueron realizadas de manera cuatrimestral durante el estudio para verificar el buen estado de salud de los atletas y que se cumplían los criterios de inclusión y no se incumplían los de retirada. Prueba de esfuerzo (enero 2017) Todos los participantes fueron sometidos a una prueba de esfuerzo que se realizó en un centro especializado (Salud y Deporte Madrid) y se llevaron a cabo los siguientes procedimientos bajo la supervisión de un médico especialista en medicina del deporte. Se realizó una historia médica y exploración física, medida de la tensión arterial, electrocardiografía en reposo y durante el desarrollo de la prueba, así como espirometría y dinamometría. Los criterios de inclusión fueron verificados posteriormente cuando los resultados de la primera analítica y el informe de la prueba de esfuerzo estuvieron disponibles.   Visitas con periodicidad mensual (Febrero – Noviembre 2017) Se realizó la obtención de muestras de sangre con periodicidad mensual a todos los participantes, siendo la duración total once meses. Esto permitió cubrir el intervalo de una temporada deportiva completa, en la cual podemos encontrar diferentes fases o periodos en las que la intensidad y duración del ejercicio físico realizado puede variar (pre-temporada, fase de carga, entrenamientos de calidad, competiciones, etc). En cada visita se les proporcionó un cuestionario de seguimiento con datos sobre el estado de salud, medicación, suplementación nutricional, actividad física realizada el día anterior y otras consideraciones. Además, se realizó la medición de la composición corporal, al igual que en la visita inicial en cada visita. k) Ámbito del estudio Los atletas fueron seleccionados a través de diferentes clubes de triatlón de la Comunidad de Madrid, y participaron de forma voluntaria de acuerdo con los criterios de inclusión y exclusión anteriormente descritos y tras haber sido informados del estudio y dado su consentimiento por escrito. La extracción de las muestras fue realizada en la Unidad de Extracciones del Servicio de Análisis Clínicos del Hospital Universitario La Paz, así como el análisis inmediato de las muestras de gasometría, que fue realizado en uno de los gasómetros de la Unidad de POCT. El análisis del resto de magnitudes se realizó en el Laboratorio Core del Servicio de Análisis Clínicos l) Metodología estadística Para la realización del tratamiento estadístico de los datos se utilizaron las aplicaciones SPSS statistics®, Analyze-it® y RStudio®. - Se calculó la VB intra e interindividual de los atletas (ANOVA anidado) y se analizó la influencia de las variables recogidas sobre esta VB (modelo lineal mixto) utilizando la metodología estadística descrita en las recomendaciones actuales. - Se verificó la intercambiabilidad de los intervalos de referencia biológicos (IRB) de los atletas con los de la población sana y se realizó el cálculo de los IRB específicos de la población de atletas para las magnitudes que no cumplieron los criterios de intercambiabilidad. - Además, se calculó el VRC, las EPA y los índices para la detección del dopaje OFF-hr y ABPS en la población de atletas estudiada. Resultados a) Estimación y comparación de la Variación Biológica intra e interindividual en atletas con los publicados en la bibliografía Los estimados de VB derivados de atletas fueron iguales o ligeramente superiores a los publicados en población general para la mayoría de las magnitudes como en el caso de la gasometría y el hemograma. Sin embargo, en algunas magnitudes bioquímicas como las enzimas (ALT, AST, GGT, amilasa y CK), la PCR y la troponina I la VB fue mucho mayor en atletas. b) Análisis de la influencia de las variables seleccionadas sobre los estimados de Variación Biológica Las variables recogidas mostraron influencia sobre la VB de algunas de las magnitudes estudiadas, tanto para la VB intra como para la interindividual, sin embargo, esta influencia no fue suficiente para explicar las diferencias encontradas entre la VB de los atletas y la población general. c) Intercambiabilidad de los intervalos de referencia biológicos en atletas La intercambiabilidad de los IRB de los atletas con los de la población general fue verificada para la mayoría de las magnitudes, y en caso de no serlo se calcularon nuevos IRB para atletas. Destacó el porcentaje encontrado de resultados de troponina I por encima del p99, tanto en hombres (17%) como en mujeres (22%). d) Especificaciones de las prestaciones analíticas y valor de referencia del cambio derivados de la Variación Biológica en atletas Se calcularon las EPA en base a los nuevos estimados de VB, siendo lamayoría similares o más permisibles incluso que las de la población general. Los resultados del índice de individualidad sugieren que el VRC podría ser útil en la interpretación de resultados seriados en atletas e indica las magnitudes que podrían ser aplicadas en el pasaporte biológico. e) Verificación de los índices para la detección del dopaje OFF–hr y ABPS en la población de atletas estudiada De un total de 292 muestras analizadas para el índice OFF-hr, 21 (7,2%), pertenecientes a 9 atletas (30%), estaban por encima del intervalo definido como normal (85-95), pero ninguno de ellos estuvo por encima del punto de corte que considera un resultado como sospechoso de dopaje. En cambio, para el índice ABPS sí se obtuvieron 17 resultados por encima del límite definido como sospecha de dopaje (5,8%). Conclusiones 1. Se han establecido estimados robustos de Variación Biológica para magnitudes de bioquímica, hematología y gasometría venosa en atletas con un diseño metodológico acorde con las recientes recomendaciones internacionales. 2. Los estimados de Variación Biológica de las magnitudes de la hematología y la gasometría venosa y parte de las estudiadas de bioquímica en atletas son similares o ligeramente superiores a los publicados en la bibliografía en población general. En cambio, para otras magnitudes bioquímicas se han observado mayores diferencias con respecto a la población general, como es el caso de las enzimas (GGT, ALT, AST, fosfatasa alcalina y CK), la PCR y la troponina I. 3. Las variables ejercicio realizado, estado de salud o periodicidad de las extracciones, no explican las diferencias encontradas entre los atletas y la población general. Este hallazgo sugiere que estas diferencias podrían ser explicadas por la condición de estrés fisiológico sostenido en el tiempo al que los atletas están sometidos debido a la práctica continua de ejercicio. 4. Los intervalos de referencia biológicos de la mayoría de las magnitudes estudiadas bioquímicas, hematológicas y de gasometría venosa en atletas son intercambiables con los de la población general. Los resultados de las magnitudes cuyos intervalos de referencia biológicos no son intercambiables como la CK, LDH o troponina I deberían ser interpretados con cautela en el contexto clínico. 5. Los nuevos intervalos de referencia biológicos derivados de este estudio podrían ser utilizados para la interpretación de resultados de atletas, aunque solo de manera orientativa, ya que sería deseable realizar nuevos estudios con un mayor número de sujetos para corroborar estos resultados. 6. Las especificaciones para las prestaciones analíticas derivadas de este estudio son equivalentes o incluso más permisivas que las derivadas de la población general para la mayoría de las magnitudes estudiadas. 7. Las magnitudes con bajo índice de individualidad en atletas como las enzimas hepáticas, las magnitudes del perfil lipídico, o las pertenecientes a la serie eritrocitaria del hemograma, en las que se disponga de datos seriados, deberían ser interpretadas, cuando sea posible, mediante la evolución de resultados en el tiempo utilizando el Valor de Referencia del Cambio como alternativa a los intervalos de referencia biológicos. 8. Las magnitudes hematológicas de la serie eritrocitaria estudiadas son aptas para su aplicación en el módulo hematológico del pasaporte biológico, con la excepción del porcentaje y recuento absoluto de reticulocitos. Además, Las magnitudes incluidas en este estudio con un índice de individualidad bajo (< 0,6) podrían ser adecuadas para su inclusión en el pasaporte biológico del atleta, siempre y cuando estén involucradas en rutas metabólicas alteradas por las sustancias ilícitas que se pretendan detectar. 9. El índice OFF-hr utilizado por la AMA como marcador primario en el despistaje del dopaje parece no ser adecuado para el seguimiento de los atletas, siendo discutible su aplicación en el pasaporte biológico del atleta. De la misma manera, el índice ABPS podría tener un rendimiento insuficiente para discriminar a los atletas sospechosos de dopaje debido a su elevada imprecisión y falta de especificidad.