pt rezidenti pneumologie

1. BIOMARKERII EXPUNERII LA
TUTUN- IMPLICATII
DIAGNOSTICE CURENTE
Dr.Ramona Miron, Dr.Daniela Bucur, Conf.Dr.Antigona Trofor
SPITAL CLINIC DE PNEUMOLOGIE IASI

2. Sumar
• Introducere
• Implicatii clinico-diagnostice ale determinarii
biomarkerilor expunerii la fumul de tutun
Monoxidul de carbon din aerul expirat
Tiocianatul
Cotinina salivara, plasmatica, urinara, din lavajul
nazal si firul de par
Acidul uric seric
Oxidul nitric expirat
Biomarkeri implicati in carcinogeneza
• Concluzii

3. INTRODUCERE
• Evaluarea complexă a fumătorilor în scopul opririi
fumatului are în vedere un diagnostic clinic şi biologic
(biomarkerii expunerii la fumul de tutun) al
dependenţei nicotinice, precum şi o evaluare a profilului
psiho-comportamental al acestora.
• Statusul fumatului stabilit pe criteriile clinice se confirmă
prin teste biochimice de determinare a biomarkerilor
expunerii organismului la fumul de tutun.
• Biomarkerii expunerii la tutun sunt multipli şi în curs de
cercetare.

4. INTRODUCERE
• Principalii markeri utilizati sunt: monoxidul de carbon in
aerul expirat si cotinina (un metabolit al nicotinei) care
se poate masura in plasma, saliva, urina, par si
intranazal.
• Cercetatorii au studiat deasemenea rolul unor noi
biomarkeri: anatabina, anabasina, tiocianatul, acidul
uric si oxidul nitric.
• In acelasi timp, biomarkeri implicati in carcinogeneza,
cum ar fi, : 1 hydroxypyrene (1-HOP), 4-
(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL)
si glucuronizii sai (NNAL-Gluc), 4-
(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK)
si 8-Oxo-7′8-dihydro-2′-deoxyguanosine (8-oxo-dG) in
urina, au fost evaluati in diverse studii.
Hecht S. et al., Carcinogen derived biomarkers: applications in studies of human exposure to secondhand tobacco smoke,
Tobacco Control 2003;13(Suppl I):i48–i56.

5. MONOXIDUL DE CARBON (CO)
• Monoxidul de carbon
(CO) poate fi monitorizat
cel mai uşor şi reprezintă
un indicator cert al
consumului de tutun, iar
costurile sunt scazute.
• Unitatea de masura a CO
este ppm (parte per
milion).
• In conditii normale, la
nefumatori, valoarea CO in
aerul expirat este < 4 ppm.
• The European Smoking
Cessation guideline of the
European Network for
Smoking Prevention (ENSP,
www.ensp.org) a stabilit limita
de 7 ppm a nivelului de CO
pentru a dintinge fumatorii
activi de nefumatori.
European Smoking
Cessation Guidelines 2012
(ENSP)

6. MONOXIDUL DE CARBON (CO)
- Timpul de ½ al CO este de 4-6 ore (persoanele fumătoare se pot̴
ab ine de la fumat anterior monitorizării).ṭ
- Un factor de confuzie suplimentar - alte surse de expunere la CO
precum poluarea atmosferică (inclusiv gazele de evacuare),
fumatul pasiv, şi expunerea profesională, determinand astfel
niveluri crescute de CO fără să fie fumător activ.
- Nu este un biomarker fidel al statusului de fumator la pacientii cu
AB, BPOC(fenomene inflamatorii existente).
- Nivelul “cut-off” optim de CO capabil să diferen ieze fumătorii deṭ
nefumători a fost de 10 ppm la pacienţii cu astm bronşic şi 11 ppm
la pacienţii cu BPOC.
Susumu S., Koichi N.,et al. Optimal Cutoff Level of Breath Carbon Monoxide for Assessing Smoking Status in Patients
With Asthma and COPD. Chest 2003; 124: 1749-1754.

7. MONOXIDUL DE CARBON (CO)
• Ȋn perioada ianuarie 2013 – septembrie 2013 au
fost nrola i n studiul clinic un numǎr de 111ȋ ȋț
pacien i adresa i Clinicii de Pneumoftiziologieț ț
Iaşi, România. Dintre ace tia 57 erau fumǎtori iș ș
54 nefumǎtori, rasǎ caucazianǎ, predomin ndȃ
sexul masculin i mediul de apartenen ǎ urban.ș ț
• Valoarea medie n lotul de fumǎtori a fost deȋ
10,88 ppm.
• S-au constatat diferen e semnificative statisticț
privind concentratia deCO n aerul expirat ntreȋ ȋ
cele douǎ loturi (U=26,5 z=-9,3, p≤0,001). Lotul
pacien ilor fumǎtori are concentra iaț ț CO n aerulȋ
expirat mult crescutǎ.
• Valoarea medie de CO n aerul expirat la pacien iiȋ ț
de sex masculin a fost de 12,36 ppm, fa ǎ de 8,83ț
ppm la femei, n lotul de fumǎtori.ȋ
• Femeile au concentratii mai scǎzute decǎt
bǎrba ii, la nefumǎtori (U=321.5,z=-1,9 p≤0.001,)ț
c t i la fumǎtori (U=171.5, z=-3,6, p≤0.001).ȃ ș

8. Tiocianatul
• Tiocianatul este un alt marker al
expunerii la tutun care a fost
măsurat în ser, urină, salivă.
• Fumul de igară con ine, deṭ ṭ
asemenea, cantitati semnificative de
cianura de hidrogen, care este
detoxifiata în organism prin
conversia sa în tiocianat.
• Tiocianatul are o valoare estimată a
T½ de aproximativ o săptămână
(Junge 1985).
• Mai mulţi factori, al ii decât fumul deṭ
tutun pot influen a nivelul seric deṭ
tiocianat şi anume expunerea industrială,
chimica la cianuri, consumul de legume:
varză, broccoli, conopidă, hrean, usturoi,
migdale şi bere.
• Majoritatea studiilor recomandă ca
valoarea să fie > 60μmol / L pentru a se
face distincţie între fumători şi
nefumători.
• Nivelul seric la femeile fumătoare (133 +
28.7 μmol/L) a fost mai mare (p<0.05)
fa ă deṭ cel determinat la bărba ii fumătoriṭ
(103 ± 36.3 μmol/L).
• Concentraţiile serice de tiocianat s-au
dovedit a fi utile în studiile privind
renunţarea la fumat.
Morabia A, Bernstein SM, Curtin F, Berode M. Validation of self-reported smoking status by simultaneous measurement of carbon monoxide and

9. COTININA
• Cotinina este considerată biomarkerul “ gold standard” al expunerii
la fumul de tutun, fiind cel mai fiabil pentru a distinge între fumători
şi nefumători.
• Nicotina se găseşte în orice produs din tutun ( igaretele , pipa,ṭ
trabuc, tutunul de mestecat etc) şi în cantită i reduse în legume cumṭ
ar fi cartofi, roşii, conopidă şi varză, precum şi în ceaiul negru şi
cafea.
• Cotinina este un metabolit al nicotinei,si poate fi utilizată drept
indicator al expunerii unor persoane, datorită faptului că rămâne în
sânge mai mult de 24 de ore.
• Nicotina are un timp de înjumătăţire de aproximativ 2 ore, iar
cotinina are un timp de injumătăţire de 15-20 de ore.
• Ea poate fi determinată din sânge, păr, salivă, urină, lavaj nazal
Fagerstrom K.O., Assesment of the patient: Smoking Cessation European Respiratory Monograph, 2008; 42: 44-50.

10. 1.Cotinina prelevata din mostre de
par
• Cotinina prelevata din mostre par este o metoda ieftina, non-invaziva si
un bun indicator pe termen lung al consumului de tutun, atat la fumatori cat
si la nefumatori.

11. 2. COTININA SALIVARA
• Pentru determinarea
concentratiei de cotinina
salivara la fumătorii activi se
utilizeaza testele NicAlert™
Saliva.
• Aceste teste sunt destinate
pentru a evalua dacă o
persoană a fost expusa la
produse din tutun (ţigări, pipă
sau tutun mestecat) în ultimele
48 de ore, fiind o determinare
semicantitativă a cotininei
salivare.
• Nivelul “cut-off” pentru
NicAlert™ este de 10 ng/mL.
Niv
el
Concentra ie cotininăṭ
salivară(ng/ml)
Interpretare
0 0-10 Nefumător şi
fumător pasiv
1 10-30 Fumător
ocazional sau
fumător moderat
2 30-100
3 100-200
Fumător activ
zilnic
4 200-500
5 500-1000
6 >1000

12. • Intr-un studiu realizat in Spania cu 1245 de participan i s-aṭ
utilizat o valoare de 146.5 ng/ml pentru a putea diferen iaṭ
fumătorii de nefumători.
• Concentra ia mediț e a cotininei salivare diferă semnificativ
în func ie de sexṭ : 172.6 ng/ml pentru bărba i i 120.7 ng/mlț ș
pentru femei.
• In acest studiu cotinina salivară este semnificativ corelată cu
numărul de ţigări fumate şi sex, dar nu şi cu alte variabile
legate de fumat.
Marcela Fu1, Fernandez E., Martínez-SánchezJ., Pascual J.A, Schiaffino A, Antoni Agudo A, Ariza C, Salivary cotinine
concentrations in daily smokers in Barcelona, Spain: a cross-sectional study BMC Public Health 2009, 9:320
COTININA SALIVARA

13. • Cotinina urinară are câteva avantaje fa ă de cuantificareaṭ
serică: nu este la fel de invazivă, există o diferen ăṭ
semnificativă între fumători şi nefumători.
• Se poate determina atat cantitativ cat si calitativ.
• Nivelul optim propus pentru a putea diferen ia fumătoriiṭ
activi de nefumători a fost de 100 μg/g.
• Haufroid et al., consideră că nivelurile cotininei urinare ale
nefumătorilor vor fi întotdeauna mai mici de 100 ng/ml,
chiar şi la pacienţii expuşi pasiv la fumul de igarăṭ .
3.COTININA URINARA

14. • Folosirea de substituen i nicotinici influen ează nivelurile de cotininăṭ ṭ
urinară.
• Costul de stocare poate fi destul de mare şi transportul probelor
urinare este deseori necesara.
• Rezultatele nu le ob inem imediat, ceea ce ar putea întarziaṭ
interven iile terapeutice atunci când sunt necesareṭ .
• Al i factori care pot influen a cotinina sunt:ṭ ṭ durata de timp de la ultima
igară fumată, modul de inhalare, tipul de igară, marimea produsuluiṭ ṭ
de tutun.
• Nicotina este prezentă în unele alimente, motiv pentru care au fost
calculate valorile de cotinină urinară, care corespund consumului
mediu (0.6 ng/ml) şi maxim zilnic (6,2 ng/ml) din aceste alimente.
COTININA URINARA

15. • Această metodă cantitativă este preferată de mul i, darṭ
este invazivă şi colectarea probelor de la copii poate fi
dificilă
• Cotinina plasmatica < 15 ng/ml nivel de nefumător.
• Nivelul de cotinină serica la fumători este in jur de 200
ng/ml, dar poate să ajungă la valori de până la 1000
ng/ml, în funcţie de intensitatea fumatului.
• Studii de actualitate au evaluat expunerea pasivă la
fumul de igarăṭ la sugari şi copii şi s-au constatat niveluri
semnificativ mai mari ale cotininei serice la cei cu
expunere comparativ cu ceilal i neexpuşi.ṭ
4. COTININA PLASMATICA

16. • Nivelurile cotininei din lavajul nazal au fost semnificativ
mai mari la fumători decât la nefumători.
• Nivelul optim ” cut-off” utilizat a fost de 1.0 ng/ml pentru
diferen ierea fumătorilor de nefumători, având oṭ
sensibilitate de 91% i o specificitate de 99% .ș
• În timp ce cotinina salivară este mai uşor de ob inut,ṭ
cotinina determinata din lavajul nazal poate fi folosită
pentru indicarea precisă a expunerii la fumat şi mai mult
reflectă expunerea directă a mucoasei nazale la fumul
de igarăṭ .
Mehmet Hakan Ozdener, Yee K., McDermott R., Cowart B, Vainius A., Dalton P., Rawson N, Assessment of smoking status
based on cotinine levels in nasal lavage fluid, Tob Induc Dis. 2009; 5(1): 11.
5.Cotinina din lavajul nazal

17. Acidul uric
• Acidul uric este un important antioxidant cu
greutate moleculară mică, din lichidele biologice.
• Se ştie că fumul de igară con ine specii reactiveṭ ṭ
de oxigen, fiind o importantă sursă de stress
oxidativ, determinând disfunc ii endotelialeṭ .
• Valoarea acidului uric variaza în func ie deṭ
alimenta ie, sex, vârsta, factori genetici, diferiteṭ
stări fiziologice (efort fizic, menopauză).

18. Acidul uric
• După excluderea celorlal iṭ
factori care afectează nivelul de
acid uric, au fost studii care au
demonstrat că nivelul de acid
uric seric este mai scăzut la
fumători, pentru a reduce astfel
stresul oxidativ rezultat din
expunerea cronică la fumul de
ţigară.
• Hanna et al. recomandau să
introducă acest test de rutină,
deoarece este ieftin, simplu şi
reflectă nivelul său antioxidant.
Hanna B., Hamed J., Touhala L., Serum Uric Acid in Smokers, Oman Medical Journal 2008, 23(4):269-273

19. Acidul uric
• n lotul studiat in Clinica Pneumologie Iasi nu auȊ
fost diferen e semnificative privind acidul uricṭ
plasmatic.
• După excluderea celorlal i factori care afecteazăṭ
nivelul de acid uric, nu s-a putut concluziona că
nivelul de acid uric seric este mai scăzut la
fumători.
• Acidul uric plasmatic la lotul de nefumǎtori a
avut o valoare medie de 5, 74 mg/dl la bǎrba i,ț
fa ǎ de 4,98 mg/dl la femei.ț
• Valorile medii ale acidului uric seric n lotul deȋ
fumǎtori a fost de 5,04 mg/dl la bǎrba i, fa ǎ deț ț
femei care era de 4,88 mg/dl.

20. Oxidul nitric expirat
• Fumatul cronic afectează funcţia endotelială, scade formarea
oxidului nitric i creşte degradarea monoxidului de azot prinș
generarea de radicali liberi de oxigen.
• Cercetătorii au observat niveluri scăzute de NO la fumători .
• Nivelul său creşte după renun area la fumatṭ .
• Declinul nivelurilor de NO poate fi un marker al distrugerii epiteliale
respiratorii. Fumul de igară poate inhiba produc ia NO prinṭ ṭ
mecanisme genetice, încă neidentificate.
• O alta explicaţie propusa ar fi că nivelul crescut de CO în căile
respiratorii, la fumători, poate determina scăderea NO expirat,
deoarece NO sintetaza este o hemoproteină de tip citocrom P-450,
care ar putea fi inhibată de concentra iile mari de COț .
Tramontini R., Barreto M., Nitric Oxide as a Marker of Smoking Abstinence, University of Toronto, 2010, 11-96

21. NO expirat
• NO expirat poate fi folosit ca biomarker în renun area laṭ
fumat şi în cazul recidivelor.
• Spre deosebire de măsurătorile CO care se schimbă la
câteva ore, nivelurile de NO expirat se modifică mai
degrabă la câteva zile, săptămâni i astfel pot fi maiș
exacte.
• In cazul pacien ilor cu terapie de substitu ie nicotinică seṭ ṭ
preferă utilizarea NO expirat, fiind determinat rapid şi nu
pretează la confuzii, spre deosebire de testarea cotininei.

22. Biomarkeri ai expunerii la tutun
implica i în carcinogenezăṭ
• Sunt teste sensibile,
cantitative i fiabile, dar şiș
costisitoare, iar aceşti
biomarkeri sunt aproape
constant crescu i la fumători,ṭ
în majoritatea studiilor.
• Metodele sunt folosite de
rutină în strainătate, pentru
identificarea persoanelor cu
risc crescut de cancer, atât la
fumătorii activi cât şi la cei
pasivi.

23. CONCLUZII
• Exista numerosi biomarkeri cunoscuti si
altii in studiu pentru determinarea
expunerii la fumul de tigara.
• Cercetarile de actualitate demonstreaza
ca utilizarea unui singur biomarker nu
satisface complet evaluarea fumatorilor,
de aceea sunt necesare asocierea mai
multora.

24. CONCLUZII
• Astfel o buna monitorizare, prin
determinarea de rutină a anumitor
biomarkeri ar putea conduce la creşterea
ratei de succes a intervenţiilor pentru
renunţarea la fumat şi astfel riscurile
legate de fumat vor fi evitate, în beneficiul
cert al pacientului.

25. VA MULTUMESC!
VA MULTUMESC!
VA MULTUMESC!