ADVERTIMENT. Lʼaccés als continguts dʼaquesta tesi queda condicionat a lʼacceptació de les condicions dʼús establertesperlasegüentllicènciaCreativeCommons: http://cat.creativecommons.org/?page_id=184 ADVERTENCIA.Elaccesoaloscontenidosdeestatesisquedacondicionadoalaaceptacióndelascondicionesdeuso establecidasporlasiguientelicenciaCreativeCommons: http://es.creativecommons.org/blog/licencias/ WARNING.Theaccesstothecontentsofthisdoctoralthesisitislimitedtotheacceptanceoftheuseconditionsset bythefollowingCreativeCommonslicense: https://creativecommons.org/licenses/?lang=en TESIS DOCTORAL UTILIDAD DE LOS BIOMARCADORES EN EL DIAGNÓSTICO DE LA ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR SILENTE ANDREA VILAR BERGUA Director: Dra. PILAR DELGADO MARTÍNEZ Tutor: Dr. VICENT FONOLLOSA PLA DOCTORADO EN MEDICINA DEPARTAMENTO DE MEDICINA FACULTAD DE MEDICINA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BARCELONA Barcelona, 2015 Esta tesis se ha realizado en el Laboratorio de Investigación Neurovascular del Institut de Recerca del Hospital Universitario Vall d’Hebron, gracias a la ayuda Predoctoral Fundació Josep Palau i Francàs. El estudio ISSYS se ha financiado por el Fondo de Investigación Sanitaria (FIS) (PI10/0705), FEDER y el Instituto de Salud Carlos III ((PI10/0705, PI14/1535, CM10/00063, and CP09/136),), Societat Catalana d’Hipertensió (6ªbeca en recerca d’hipertensión), la Càtedra UAB Novartis Medicina de Familia y el IDIAP Jordi Gol. El Laboratorio de Investigación Neurovascular recibe soporte de URIACH, S.A. y de la red de investigación cooperativa de enfermedades vasculares cerebrales (INVICTUS, RD12/0014/0005). A mis padres y hermanas Agradecimientos Quiero agradecer a mis padres primero, porque me han patrocinado y ayudado en estos 28 años. Gracias por preguntarme la lección, por entender que tengo la cabeza muy dura y necesitaba estudiar mucho, por las clases de música, de patinaje, de repaso, y por los “puedes hacer todo lo que te propongas”. A mis hermanas por apoyarme también, patrocinarme a veces y sobre todo, escucharme y ayudarme a reír aun en los ratos malos. Gracias Ana por enseñarme Londres, gracias Tati por darme sobrinos con los que jugar. A mis abus, por todos los veranos en Rasal, las meriendas, la bici y todos los momentos. Ellos siempre han creído en mí, y han estado orgullosos de mis logros. A mi abuelito Antonio, que me llevaba al cole cada día, y después, cuando empecé la carrera, y ya me preguntaba por el Nobel, todavía no abuelito, pero hoy quiero compartir esta tesis contigo. A toda mi familia le agradezco todo su apoyo incondicional desde siempre, para decidir cada día, y llegar hasta aquí. También a los amigos que han ido llegando a lo largo de estos años, aunque hayamos tomado caminos diferentes, todos han dejado una huella importante. Gracias a Carme, Ester y Félix, del laboratorio de Biología Celular de la UB, que me ayudaron con mis primeros pinitos en un laboratorio y con el Máster, tuvieron mucha mucha paciencia, me trataron con mucho cariño y pusieron a mi cargo una colonia de ratones C57BL/6 que me hicieron sentirme madre y verdugo a la vez, así como médico cirujano. Gracias a los compis de Bio: Miquel, Virginia, Jordi, Laura, y los demás. Y a los de Farmacia, por ayudarme y dejarme un trocito de poyata siempre que necesitara: Toni, Aurelio, Luisa, Sonia, Sergi, y los demás. Muchas gracias a todos por los western-blot, cultivos, inmunos, PCR, y esa primera aparición en Pubmed. Gracias a Pepe y Cristina por mi breve estancia en el ICCC-CSIC, los compis Silvia, Mar, Ricardo, Anna, Beatriz, Judit, Javier y los demás. Gracias por enseñarme tanto en tan poco tiempo, gracias por esa sala de cultivos tan guay y las batas verdes, por las PCR y el nitrógeno líquido. Nunca pensé que trabajaría en un enclave gaudiano tan bonito como el Hospital de Sant Pau. Gracias a Joan y Pilar por acogerme y darme la oportunidad de trabajar en un grupo tan “pro”, tan grande y multidisciplinar. Gracias por enseñarme la parte aplicada de la investigación. Gracias por confiar en mí sin conocerme, y por la infinita paciencia. Gracias a todo el grupo de Neurovascular, por ayudarme cada día y enseñarme tantas cosas nuevas. Gracias Anita y Cris.B por enseñarme ELISAS, clot, a llevar la seroteca, y por llevarme a bioquímica. Gracias a Pilar, Iolanda y Cris.N por enseñarme el ISSYS, y compartir conmigo tanto conocimiento, las bases de datos, las resos, las muestras, para poder hacer biomarcadores. Gracias a Dolors, Alejandro y Caty, por adoptarme en el despacho y aguantarme cada día, por compartir risas tontas, estadística, medicina, recetas, y mil tonterías que hacen que los días pasen rápido, tan rápido que ya estamos aquí. Ya queda menos para montar nuestro propio grupo y Journal, con casinos… y más cosas. A los más novatos, a los veteranos y a los “mayores”, a todos muchas gracias. Gracias Néstor, por estar cada día e intentar comprenderme. GLOSARIO ................................................................................................................... I LISTADO DE TABLAS Y FIGURAS ........................................................................... IV INTRODUCCIÓN 1 ....................................................................................................... 1 1.1 EL ICTUS: .............................................................................................................. 2 1.1.1 Definición y epidemiología: ........................................................................... 2 1.1.2 Factores de riesgo: ....................................................................................... 3 1.1.3 Tipos de ictus: .............................................................................................. 6 1.1.4 Manifestaciones clínicas: ............................................................................. 6 1.1.5 Manifestaciones radiológicas: ...................................................................... 7 1.2. LA ENFERMEDAD DE PEQUEÑO VASO CEREBRAL: .................................................... 8 1.2.1 Definición y epidemiología: ........................................................................... 8 1.2.2 Etiología: ...................................................................................................... 9 1.2.3 Diagnóstico por imagen: ............................................................................. 10 1.3 BIOMARCADORES: .............................................................................................. 15 1.3.1 Definición y aplicaciones: ............................................................................ 15 1.3.2 Biomarcadores en el ictus: .......................................................................... 16 1.3.3 Uso de biomarcadores en la enfermedad de pequeño vaso silente: ........... 16 1.3.3.1 Mecanismos relacionados con la fisiopatología de la EPVC: ................ 18 HIPÓTESIS 2............................................................................................................. 24 OBJETIVOS 3 ........................................................................................................... 26 METODOLOGÍA 4 ..................................................................................................... 28 4.1 ESTUDIO ISSYS ................................................................................................. 29 4.1.1 Objetivos del estudio: ............................................................................... 29 4.1.2 Visita basal: ............................................................................................... 30 4.1.2.1 Resonancia magnética: ....................................................................... 30 4.1.2.2 Recogida y procesamiento de muestras biológicas: ............................ 37 4.2 ESTUDIO DE BIOMARCADORES EN EL ISSYS: ....................................................... 37 4.2.1 Técnicas de laboratorio utilizadas en esta tesis: ......................................... 39 4.2.1.1 ELISA ................................................................................................... 39 4.2.1.2 Ensayo enzimático de actividad: ........................................................... 40 4.2.1.3 DSA-FACE (del inglés DNA Sequencer Adapted-Fluorophore Assisted Carbohydrate Electrophoresis): ........................................................................ 41 4.2.1.4 Inmunoturbidimetría: ............................................................................. 42 4.3. HERRAMIENTAS ESTADÍSTICAS. ........................................................................... 43 4.3.1 Comparaciones múltiples: ........................................................................... 43 4.3.2 Regresión logística: .................................................................................... 43 4.3.3.Áreas bajo la curva característica operativa del receptor (AUC-ROC) ........ 44 4.3.4 Índice de mejoría de la discriminación (IDI): ................................................ 45 4.3.5 Test de la razón de verosimilitud (Likelihood ratio test) .............................. 46 5.1 REVISIÓN DE LA LITERATURA ACERCA DEL PAPEL DE LOS BIOMARCADORES EN LA ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR SILENTE: ............................................................... 48 5.2. ESTUDIO DE LOS BIOMARCADORES RELACIONADOS CON LA PRESENCIA DE INFARTOS CEREBRALES SILENTES. ............................................................................................. 53 5.2.1 Actividad Lp-PLA2: ..................................................................................... 54 5.2.2. Patrones de N-glicosilación sérica: ............................................................ 58 5.2.3 NT-proBNP: ................................................................................................ 63 5.2.4 Valor añadido de los biomarcadores en el diagnóstico de los ICS .............. 65 5.2.4.1 Actividad de Lp-PLA2: .......................................................................... 65 5.2.4.2 Patrones de N-glicosilación sérica: ....................................................... 66 5.2.4.3 NT-proBNP ........................................................................................... 67 5.2.5. Resumen de los hallazgos principales, y combinación de los biomarcadores. ............................................................................................................................ 68 5.3 MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE LAS LSB EN EL ESTUDIO ISSYS: ............................. 70 5.3.1 Relación de los biomarcadores analizados con la presencia de LSB: ......... 71 5.3.1.1 Actividad de Lp-PLA2 ........................................................................... 71 5.3.1.2 Patrones de N-glicosilación sérica: ....................................................... 73 5.3.1.3 NT-proBNP: .......................................................................................... 73 5.3.1.4 Microalbuminuria: ................................................................................. 75 5.3.5 Resumen de los hallazgos: ......................................................................... 75 5.4 CÁLCULO DE UNA ESCALA DE PEQUEÑO VASO CEREBRAL Y FACTORES CLÍNICOS ASOCIADOS. .............................................................................................................. 76 5.4.1 Biomarcadores asociados con el grado de EPVC. ..................................... 78 5.4.2 Análisis multivariante y resumen de los hallazgos: ..................................... 78 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS 6 .................................................................... 80 6.1 ENFERMEDAD DE PEQUEÑO VASO CEREBRAL Y BIOMARCADORES: .......................... 81 6.2 FOSFOLIPASA A2 ASOCIADA A LIPOPROTEÍNAS Y EPVC ......................................... 83 6.3. PERFIL DE N-GLICOSILACIÓN EN SUERO Y EPVC: ................................................. 86 6.4. NT-PROBNP Y EPVC ........................................................................................ 89 6.6 UTILIDAD DE UNA ESCALA DE EPVC Y ASOCIACIÓN CON BIOMARCADORES: ............. 91 6.7 FORTALEZAS Y LIMITACIONES DEL ESTUDIO DE BIOMARCADORES DEL ISSYS: ......... 94 6.8 PERSPECTIVAS: .................................................................................................. 95 CONCLUSIONES 7 ................................................................................................... 96 BIBLIOGRAFÍA 8 ...................................................................................................... 98 ANEXOS 9 .............................................................................................................. 109 Anexo I ....................................................................................................... 110 Anexo II ...................................................................................................... 111 Anexo III ..................................................................................................... 112 Glosario ADMA: dimetilarginina asimétrica. ADN: ácido desoxirribonucleico. APTS: ácido 8-amino-1,3,6- pirenotrisulfonico. ARN: ácido ribonucléico. ARWMC : cambios de la sustancia blanca asociados a la edad. Asn: aspartato. AUC-ROC: área bajo la curva de característica operativa del receptor. CADASIL: arteriopatía cerebral autosómica dominante con infartos subcorticales y leucoencefalopatía. CARASIL: arteriopatía cerebral autosómica recesiva con infartos subcorticales y leucoencefalopatía. CRP: proteína reactiva C, C-reactive protein. CV: coeficiente de variación. DM: diabetes mellitus. DSA-FACE: DNA sequencer adapted-fluorophore assisted carbohydrate electrophoresis. DTi: difussor tensor image o imagen con tensor de difusión. DWI: imagen de difusión ponderada o Difussion Weighted imaging. EA: enfermedad de Alzheimer. ECLIA: ensayo por inmunoabsorción y electroquimioluminiscencia. EDTA: ácido etilendiamintetracético. e FGR: filtrado glomerular estimado. ELISA: ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas. EPVC: enfermedad de pequeño vaso cerebral EPVD: espacios perivasculares dilatados. E-selectin: selectina e. FDR: false discovery rate I