Dispositivo para facilitar o monitoramento de distúrbios metabólicos hereditários e hepáticos

O amônio é um biomarcador utilizado para diagnosticar uma série de distúrbios metabólicos hereditários raros, como os distúrbios primários do ciclo da uréia e diversas acidemias orgânicas, além de outras condições metabólicas e ambientais que afetam a função hepática, podendo causar uma disfunção secundária do ciclo da ureia. O amônio também é útil no estudo e monitoramento de diferentes hepatopatias (doenças que afetam o funcionamento normal do fígado) causadas pelo consumo de álcool ou outras drogas, medicamentos e outros fatores ambientais.

Em todos esses distúrbios, um excesso de amônio é produzido, colocando em risco a saúde do paciente. Valores superiores a 200 micromoles por litro de sangue são considerados casos graves de hiperamonemia (alta concentração de amônio no sangue) que pode causar danos irreversíveis ao cérebro, podendo até levar à morte, se os valores ultrapassarem 500 micromoles por litro.

Portanto, um diagnóstico precoce em tempo real é crucial para minimizar o impacto de um episódio de hiperamonemia nas funções neurológicas. Atualmente, pacientes diagnosticados com distúrbios que incluem episódios de hiperamonemia devem ser visitados periodicamente no hospital, onde amostra de sangue é tomada, que então deve ser tratada e analisada em laboratório.

Pesquisadores do grupo de pesquisa Sensores e Biossensores (GSB) do Departamento de Química da UAB, em colaboração com o Hospital Sant Joan de Déu e a UPC, desenvolveram um analisador point-of-care (POC) que monitora o nível de amônio no sangue do paciente usando um método descentralizado no ponto de atendimento, em vez de enviar amostras de sangue para serem analisados ​​em laboratórios hospitalares, onde são utilizados equipamentos tradicionais.

O novo dispositivo visa descentralizar a determinação de amônio no sangue, possibilitando a análise em centros de saúde menores com medições diretas de sangue e sem necessidade de tratamentos prévios. Isso representaria a multiplicação do número de locais de monitoramento, simplificando o processo e reduzindo o tempo necessário para a tomada de decisões médicas.

“Aumentar a frequência das análises de sangue para determinar os níveis de amônio é de vital importância”, explica o pesquisador da UAB Mar Puyol, diretor do estudo. Ela diz: “Reduzir o excesso de amônio em um paciente com hiperamonemia é feito pela restrição da ingestão de proteínas, uso de medicamentos para aumentar a eliminação de amônio, diálise e hemofiltração nos casos mais agudos, para que a evolução do paciente seja mais favorável a mais rápido os médicos agem, e isso pode ser alcançado usando os analisadores de ponto de atendimento, como o que desenvolvemos.”

Validação no hospital

A equipe de pesquisa está preparando um protótipo que funcionará em condições semi-autônomas. Quando o aparelho estiver pronto, ele medirá todas as amostras de amônio analisadas diariamente no Hospital Sant Joan de Déu com o método convencional e com o novo equipamento criado pelos pesquisadores.

Apesar disso, Puyol alerta que “serão necessárias centenas de amostras antes que o protótipo final do analisador point-of-care seja validado. A próxima etapa será a industrialização do dispositivo para lançá-lo no mercado. Ainda há várias etapas antes de chegar nesse cenário, mas espera-se que o dispositivo se torne uma alternativa econômica que pode facilitar o monitoramento de doenças hepáticas também em países em desenvolvimento.”

Funcionamento do dispositivo

O dispositivo utiliza uma plataforma microfluídica que inclui um sistema de detecção potenciométrico e uma membrana de separação de gases. Desta forma, é possível separar automaticamente o amônio na forma de amônia do restante da complexa matriz de sangue, obtendo uma detecção seletiva livre de qualquer outro tipo de interferência.

Isso garante uma determinação precisa e exata da concentração de amônio no sangue total e não no plasma, que é o método convencionalmente utilizado para analisar esse parâmetro.