Predizione del sovraccarico marziale mediante una nuova tecnica di spettrometria di massa per il dosaggio dell'epcidina plasmatica

Background. Hepcidin (Hep) has emerged as the primary regulator of iron homeostasis. Previous studies on assessing urinary levels of Hep are of limited availability. We have developed a new method for quantifying Hep in plasma by SELDI-TOF mass spectrometry, using the 25-AA peptide as reference standard. Aims: 1) to assess the performance of this new method in different conditions of iron metabolism disorders; 2) to assess the diagnostic validity of non invasive serum markers in identifying iron overload. Methods: the following groups of subjects were enrolled into the study: 1. type I hemochromatosis (HE)(n=10), NAFLD (n=17), chronic hepatitis C (n=10), healthy controls - previously enrolled in a general population epidemiological study - with normal ultrasound, normal LFTs, alcohol assumption <20 g ethanol/day, and negative for C282 mutations (n=155). The following parameters were assayed in each case: plasma Hep, C282Y and H63D mutations of the HFE gene by (Taqman chemistry); serum iron, ferritin (SF), transferrin saturation (TfSat), transaminases, GGT, glucose, insulin, total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides. Results: Plasma Hep levels were significantly higher in HCV+ (26.3 + 7.2 nmol/L) pts compared to controls (12.3+ 1.0)(one-way ANOVA: F=3.2, p<0.05), and were positively correlated with SF (r=0.451, p<0.001). H63D heterozygous subjects revealed a pattern of iron overload (significantly higher serum iron, SF, TfSat, and lower Hep/SF ratio) compared to H63D wild type subjects. By analysing data with the Biomarker Pattern 5.0.2. Software, in order to identify the most significant discriminant markers between HE and controls, we obtained a four-terminal node algorithm which included as main splitters Hep/SF ratio, glucose and iron. These variables allowed a correct diagnosis of HE with a 100% sensitivity, 98.6% specificity and AUROC=0.993. Conclusions: The new plasma Hep mass spectrometry method yields accurate measurements which reflect pathologic and genetic influences; simple non invasive markers (Hep/SF ratio, glucose and iron) can predict the presence of HE.

Introduzione. L'Epcidina (Hep) si ritiene essere il principale regolatore dell'omeostasi del ferro. Precedenti studi sul dosaggio urinario dell'Hep sono limitati. Abbiamo sviluppato un nuovo metodo per quantificare Hep nel plasma attraverso la spettrometria di massa SELDI-TOF, utilizzando come standard di riferimento il peptide di 25-AA. Obiettivi. 1) valutare la performance di questa nuova metodica in diverse condizioni di alterazione del metabolismo del ferro; 2) valutare la validità diagnostica di una marker sierico non invasivo per identificare il sovraccarico di ferro. Metodi. I seguenti gruppi di soggetti sono stati arruolati nello studio: 1. Emocromatosi di tipo I (HE) (n=10), NAFLD (n=17), epatite C cronica (n=10), controlli sani - precedentemente reclutati in uno studio epidemiologico sulla popolazione generale - con ecografia epatica non patologica, funzionalità epatica normale, introito alcolico <20 g etanolo/die, e negativi per la mutazione C282 (n=155). I seguenti parametri sono stati saggiati in ciascun caso: Hep plasmatica, mutazioni C282Y e H63D del gene HFE attraverso sonde Taqman; ferro sierico, ferritina (SF), satuazione della transferrina (TfSat), transaminasi, GGT, glucosio, insulina, colesterolo totale, colesterolo HDL, colesterolo LDL, trigliceridi. Risultati. I livelli plasmatici di Hep sono risultati significativamente più elevate nei soggetti HCV+ (26.3 + 7.2 nmol/L) rispetto ai controlli sani (12.3+ 1.0) (one-way ANOVA: F=3.2, p<0.05), e sono risultati positivamente correlati con SF (r=0.451, p<0.001). I soggetti eterozigoti per H63D hanno dimostrato un pattern di sovraccarico di ferro (livelli significativamente più elevati di ferro sierico, SF, TfSat, e un più basso rapporto Hep/SF) rispetto ai soggetti H63D-wild type. Dall'analisi dei dati con il Software Biomarker Pattern 5.0.2., per identificare il marker discriminante più significativo tra HE e i controlli, abbiamo ottenuto un algoritmo a 4 nodi che include come splitter principali il rapporto Hep/SF, il glucosio ed il ferro. Queste variabili sono sufficienti per diagnosticare correttamente HE con il 100% sensibilità, il 98.6% di specificità e AUROC=0.993. Conclusioni. La nuova applicazione della spettrometria di massa per dosare i livelli di Hep plasmatici fornisce misure accurate che rilevano basi patologiche e genetiche; semplici marker non invasivi (Hep/SF, glucosio e ferro) possono predire la presenza di HE.