Avaliação quantitativa e qualitativa da síntese de IgG em 8.947 amostras de líquido cefalorraquidiano

RESUMO

Introdução:

O aumento da síntese intratecal de imunoglobulina da classe G (IgG) pode ser encontrado em diferentes doenças neuroinflamatórias.

Objetivo:

Avaliar retrospectivamente diferentes métodos de avaliação da imunoprodução intratecal.

Métodos:

Dados de líquido cefalorraquidiano (LCR) e soro enviados para o Senne Liquor Diagnóstico entre 2001 e 2017 foram avaliados. Dados de citologia, bioquímica e imunologia foram comparados entre amostras com e sem bandas oligoclonais (BOCs). Comparações dos parâmetros do LCR entre amostras com (BOC+) e sem BOCs (BOC-) foram realizadas, e a habilidade de predizer a presença de BOCs foi avaliada por meio de curvas ROC.

Resultados:

Foram incluídas 8.947 amostras, sendo 2.599 BOC+ e 6.348 BOC-. Contagens de linfócitos e monócitos foram significativamente associadas à presença de BOC (p < 0,001). Todos os métodos de avaliação da IgG foram significativamente associados a BOC+; os com maior associação foram o índice de IgG e o Reiber [área sob a curva receiver operating characteristic (AUROC) = 0,881 e 0,863, respectivamente]. Entre os casos BOC-, o índice de IgG foi elevado em 9,56%, e o Reiber mostrou aumento de produção de IgG em 4,6%.

Conclusão:

Houve forte associação entre BOC e outros parâmetros neuroinflamatórios do LCR. A existência de casos BOC- com aumento da produção de IgG por métodos quantitativos sugere que tanto métodos qualitativos quanto quantitativos devem ser utilizados na avaliação dos processos neuroinflamatórios.

Unitermos:
líquido cefalorraquidiano; bandas oligoclonais; índice de IgG

ABSTRACT

Introduction:

Increased intrathecal immunoglobulin class G (IgG) synthesis can be found in several neuroinflammatory diseases.

Objective:

The aim of this study was to analyze quantitative and qualitative methods of intrathecal immunoproduction evaluation.

Methods:

We retrospectively assessed data from cerebrospinal fluid (CSF) and serum samples sent to Senne Liquor Diagnóstico from 2001 to 2017. Cytological, biochemical, and immunological data were compared between cases with and without oligoclonal bands (OCBs). Comparisons between samples with OCBs (OCB+) and without them (OCB-) were carried out, and the ability to predict the presence of OCBs was assessed with ROC analysis.

Results:

We included 8,947 samples (2,599 OCB+ samples and 6,348 OCB- samples). CSF lymphocytes and monocytes were significantly associated with the presence of OCB (p < 0.001). All the inflammatory parameters were significantly associated with OCB, and the methods with the highest predictive ability for OCB were IgG index and Reiber diagram [area under the receiver operating characteristic (AUROC) curve = 0.881 and 0.863, respectively]. A small percentage of cases without OCB had high IgG index (9.56%) or Reiber diagram, showing increased IgG production (4.6%).

Conclusion:

We showed a strong association between OCB and other CSF inflammatory parameters. The presence of cases with increased quantitative CSF IgG synthesis without OCB suggests that both quantitative and qualitative methods should be performed in the evaluation of neuroinflammatory processes.

Key words:
cerebrospinal fluid; oligoclonal bands; immunoglobulin G

RESUMEN

Introducción:

El incremento de la síntesis intratecal de inmunoglobulina G (IgG) puede ser encontrado en diferentes enfermedades neuroinflamatorias.

Objetivo:

Analizar retrospectivamente diferentes métodos de evaluación de la producción intratecal.

Métodos:

Se examinaron datos del líquido cefalorraquídeo (LCR) y suero enviados para el Senne Liquor Diagnóstico entre 2001 y 2017. Se compararon datos de citología, bioquímica e inmunología entre muestras con y sin bandas oligoclonales (BOC). Se hicieron comparaciones de los parámetros del LCR entre muestras con (BOC+) y sin BOC (BOC-), y la habilidad para predecir la presencia de BOCs fue evaluada mediante curvas ROC.

Resultados:

Se incluyeron 8.947 muestras, con 2.599 BOC+ y 6.348 BOC-. Recuentos de linfocitos y monocitos fueron significativamente asociados a la presencia de BOC (p < 0,001). Todos los métodos de evaluación de IgG fueron significativamente asociados a BOC+; aquellos con mayor asociación fueron el índice de IgG y el Reiber (área bajo la curva ROC = 0,881 y 0,863), respectivamente. Entre los casos BOC-, el índice de IgG fue alto en 9,56% y el Reiber demostró incremento de producción en 4,6%.

Conclusión:

Hubo fuerte asociación entre BOC y otros parámetros neuroinflamatorios del LCR. La existencia de casos BOC- con incremento de producción de IgG mediante métodos cuantitativos sugiere que tanto métodos cualitativos como cuantitativos deben ser usados en la evaluación de procesos neuroinflamatorios.

Palabras clave:
líquido cefalorraquídeo; bandas oligoclonales; índice de IgG

INTRODUÇÃO

O aumento da síntese de imunoglobulina da classe G (IgG) no líquido cefalorraquidiano (LCR) é encontrado em vários distúrbios, incluindo doenças neurológicas inflamatórias e infecciosas. Métodos quantitativos e qualitativos são usados para avaliar a produção de IgG no sistema nervoso central (SNC)^(1,2). Os métodos quantitativos mais usados são determinação de IgG no LCR, índice de IgG⁽³⁾ e diagrama de Reiber^(4,5). A avaliação qualitativa da imunoprodução intratecal de IgG é realizada com a detecção de bandas oligoclonais (BOCs) por focalização isoelétrica (FIE)⁽⁶⁾.

A identificação de BOCs por FIE é considerada o método mais sensível para detectar a síntese intratecal de IgG⁽⁷⁾. Há cinco interpretações padronizadas: tipo 1 - normal; tipo 2 - BOC em LCR e não no soro; tipo 3 - BOC no LCR e no soro, mas com mais bandas no LCR que no soro; tipo 4 - com as mesmas BOCs no LCR e no soro; tipo 5 - com bandas monoclonais no LCR e no soro. O número de bandas não é levado em consideração, mas a correspondência de bandas entre soro e LCR, o que explica porque esse método é qualitativo e não quantitativo⁽⁸⁾. Os tipos 2 e 3 comumente indicam síntese intratecal de IgG, o tipo 4 revela uma inflamação sistêmica na qual anticorpos do soro atravessam a barreira hematoencefálica e o tipo 5 é encontrado em paraproteinemias sistêmicas⁽³⁾.

A correlação de BOCs com outros métodos de avaliação de síntese intratecal de IgG, assim como com outros parâmetros do LCR, não é inteiramente compreendida^(9,10). O objetivo deste estudo foi analisar a associação de BOCs com outros métodos de avaliação da síntese de IgG no LCR e outros parâmetros inflamatórios de LCR.

MÉTODOS

Estudo retrospectivo que avaliou amostras de LCR e soro enviadas ao Senne Liquor Diagnóstico entre janeiro de 2001 e julho de 2017 para análise da síntese intratecal de IgG. Os dados foram obtidos do banco de dados do Senne Liquor Diagnóstico.

A contagem de células do LCR e os dados bioquímicos do LCR foram registrados. A detecção de BOCs de IgG foi feita por FIE em combinação com immunoblotting⁽¹¹⁾. Albumina e IgG foram determinadas por nefelometria. A fração gamaglobulina foi verificada com eletroforese em gel de agarose⁽¹²⁾. O índice de IgG e o diagrama de Reiber foram calculados como demonstrado a seguir^(3,4). Basicamente, o índice de IgG é: [IgG (LCR) × albumina (soro)/IgG (soro) × albumina (LCR)] × 100. O Reiber é obtido assinalando os quocientes de IgG e albumina - Q IgG (IgG LCR/IgG soro) e Q albumina (albumina LCR/albumina soro) - no diagrama de Reiber (Q IgG no eixo coordenada e Q albumina no eixo abscissa), desse modo identificando a área (quadrante). A marca localizada na área 4 (quadrante superior esquerdo) indica Q IgG alto e Q albumina baixo, demonstrando imunoprodução intratecal. Padrões de detecção de BOC com tipos 2 ou 3 foram classificados como BOC+ e os demais padrões foram classificados como BOC-.

A normalidade dos dados foi verificada por meio do teste Kolmogorov-Smirnov. Comparamos dados de LCR em amostras de BOC+ e BOC-. O teste t de Student foi usado para comparar dados contínuos. Dados categóricos foram comparados através do teste qui-quadrado. Variáveis com diferença significante pela análise univariada foram mais tarde avaliadas com a análise de regressão logística binária. A análise de sensibilidade foi conduzida para comparar a habilidade de outras variáveis do LCR em predizer BOC+. A área sob a curva receiver operating characteristic (AUROC) foi calculada como medida de habilidade preditiva. A análise estatística foi feita usando SPSS versão 17.0 para Windows. O nível de significância foi estabelecido em p < 0,05.

RESULTADOS

Foram incluídas 8.947 amostras (2.599 amostras BOC+ e 6.348 amostras BOC-). Dados citológicos e bioquímicos foram comparados entre as amostras BOC+ e BOC-. A contagem de leucócitos do LCR foi 8,72 ± 36,2/mm³ entre as amostras BOC+ e 4,84 ± 79,4/mm³ entre as BOC- (p = 0,066). As comparações do subconjunto de leucócitos entre BOC+ e BOC- foram: linfócitos 3,84 ± 12,17/mm³ vs. 1,55 ± 9,6/mm³ (p < 0,001); monócitos 0,3 ± 1,9/mm³ vs. 0,14 ± 1,7/mm3 (p < 0,001); neutrófilos 0,59 ± 18,7/mm³ vs. 0,82 ± 53,8/mm³ (p = 0,834). A concentração média de proteína total em BOC+ foi 35,5 ± 23,3 mg/dl e 37,5 ± 29,1 mg/dl em BOC- (p = 0,018). A média de lactato foi 14,8 ± 4,1 mg/dl entre BOC+ e 15,1 ± 4,6 mg/dl entre BOC- (p = 0,063).

A fração gamaglobulina foi significantemente mais alta entre amostras BOC+ que entre amostras BOC- (6,1 ± 8,7 mg/dl vs. 4,1 ± 6,1 mg/dl, p < 0,001). A concentração de IgG do LCR foi mais alta entre amostras BOC+ do que entre BOC- (6,6 ± 32,7 mg/dl vs. 3,8 ± 21,7 mg/dl, p < 0,001). O índice IgG médio foi significantemente mais alto entre amostras BOC+ (0,74 ± 0,78 vs. 0,37 ± 0,34; p < 0,001). Uma pequena porcentagem de casos de BOC- (9,56%) teve índice IgG acima de 0,7, que é o ponto de corte usualmente adotado para o índice IgG. O índice IgG foi maior que 0,8 em 6,05% dos casos de BOC-. A maior parte (71,5%) dos casos de BOC+ e somente 4,6% dos casos de BOC- tiveram diagrama de Reiber na área 4, que é a área indicativa de imunoprodução intratecal aumentada (p < 0,001). Todos os parâmetros que foram significantemente diferentes entre BOC+ e BOC- pela análise univariada também o foram pela análise multivariada (Tabela⁾).

As curvas ROC são mostradas na Figura⁾. A AUROC mais alta foi o índice IgG (0,881), seguido de Reiber (0,863), IgG do LCR (0,842), gamaglobulina (0,761) e linfócitos (0,745). Os outros parâmetros tiveram AUROC abaixo de 0,6.

TABELA
Dados do LCR comparados entre amostras BOC+ e BOC

	OCB+	OCB	p* (análise univariada)	p** (análise multivariada)
Leucócitos (mm3)	8,72 ± 36,2	4,84 ± 79,4	0,066	-
Linfócitos (mm3)	3,84 ± 12,17	1,55 ± 9,6	< 0,001	< 0,001
Monócitos (mm3)	0,3 ± 1,9	0,14 ± 1,7	< 0,001	0,001
Neutrófilos (mm3)	0,59 ± 18,7	0,82 ± 53,8	0,834	-
Proteína (mg/dl)	35,5 ± 23,3	37,5 ± 29,1	0,018	< 0,001
Lactato (mg/dl)	14,8 ± 4,1	15,1 ± 4,6	0,063	-
Fração gamaglobulina (mg/dl)	6,1 ± 8,7	4,1 ± 6,1	< 0,001	< 0,001
IgG do LCR (mg/dl)	6,6 ± 32,7	3,8 ± 21,7	< 0,001	< 0,001
Índice IgG	0,74 ± 0,78	0,37 ± 0,34	< 0,001	< 0,001
Área 4 de Reiber (%)	71,5	4,6	< 0,001	< 0,001

• LCR: líquido cefalorraquidiano; BOCs: bandas oligoclonais; IgG: imunoglobulina da classe G;
• ^*
  análise univariada com o teste t ou teste qui-quadrado;
• ^**
  análise multivariada com análise de regressão logística binária.

FIGURA
Curvas ROC da habilidade de índice IgG, diagrama de Reiber, IgG de LCR e fração gamaglobulina em predizer BOC+

DISCUSSÃO

Neste estudo, mostramos forte associação entre a detecção de BOC e outros parâmetros neuroinflamatórios do LCR, como contagem de linfócitos e monócitos, gamaglobulina, IgG, índice IgG e diagrama de Reiber. Esse achado é consistente com o mecanismo de produção intratecal de IgG, que envolve ativação do linfócito B no contexto dos processos neuroinflamatórios. Essa ativação resulta em ativação do plasma celular dentro do SNC, assim explicando a produção aumentada de IgG⁽¹³⁾. Métodos quantitativos e qualitativos de avaliação da imunoprodução intratecal exibem diferentes níveis de sensibilidade e especificidade para detectar a síntese de IgG. Por exemplo, em pacientes com esclerose múltipla (EM), a detecção qualitativa da síntese aumentada de IgG mostrou-se um método mais sensível. Enquanto a detecção de BOC usando FIE ocorre em 90%-95% dos pacientes com EM, as análises quantitativas de IgG são anormais em aproximadamente 75% dos casos de EM^(14-16). Entretanto, a frequência e o significado de detectar aumento na produção de IgG não estão bem estabelecidos em casos nos quais BOCs não são encontradas. Em doenças neuroinflamatórias que não a EM, a sensibilidade e a especificidade de métodos qualitativos e quantitativos ainda são desconhecidas.

No presente estudo, avaliamos o desempenho de métodos quantitativos em relação à detecção de BOCs. O índice IgG foi o teste com melhor habilidade em predizer BOC+. Além disso, encontramos que 9,56% dos casos de BOC- tiveram índice IgG acima de 0,7, que é o corte mais frequentemente adotado. Encontramos ainda que 6,05% dos casos de BOC- tinham índice IgG acima de 0,8. Reiber foi o segundo parâmetro quantitativo com melhor associação com a presença de BOC. Encontramos que 4,6% dos casos sem BOC tinham diagrama de Reiber na área 4, que é a área sugestiva de síntese intratecal de IgG. A positividade de métodos em relação à detecção de BOC foi avaliada em alguns estudos prévios. Em um deles, os pesquisadores encontraram que BOCs sempre foram detectadas em casos com índice de IgG acima de 0,8⁽¹⁷⁾. Um estudo mais recente achou o índice IgG acima de 0,8 em alguns casos BOC-⁽⁹⁾. Há duas possibilidades para explicar resultados discrepantes entre BOC e métodos quantitativos: uma é que os métodos quantitativos na ausência de BOCs são indicadores verdadeiros de síntese intratecal de IgG, desse modo melhorando a chance de identificar um processo neuroinflamatório. A outra explicação possível é que índice IgG alterado e diagrama de Reiber em casos BOC- são falso-positivos. No presente estudo, não pudemos avaliar sensibilidade e especificidade, mas resultados discrepantes sugerem uma interpretação cautelosa e individual dos resultados quando BOC e métodos quantitativos levam a resultados distintos. Na EM, detecção de BOC por FIE é o padrão-ouro para imunoprodução de IgG^(13,15); entretanto, ainda não é possível descartar inteiramente que métodos quantitativos possam revelar aumento de imunoprodução intratecal em alguns casos sem BOC⁽¹⁸⁾. Em outros distúrbios neurológicos, a relação entre resultados de métodos quantitativos e qualitativos é ainda menos compreendida que na EM. É, portanto, razoável recomendar que tanto análises qualitativas quanto quantitativas sejam interpretadas individualmente em caso de resultados discrepantes.

Nosso estudo tem limitações que merecem ser mencionadas. Não fomos capazes de avaliar sensibilidade e especificidade de métodos diferentes para verificar a produção intratecal de IgG, pois este foi um estudo retrospectivo utilizando um banco de dados de LCR. Além disso, não pudemos avaliar o desempenho desses diferentes métodos em doenças diferentes, já que não tínhamos acesso aos dados clínicos dos pacientes. Também não foi possível correlacionar dados do LCR com dados radiológicos e atividade da doença. Entretanto, o grande tamanho da amostra incluída em nosso estudo, maior que as incluídas na maioria dos estudos anteriores na área, amplifica o valor dos nossos achados. Estudos futuros devem abordar, em diferentes doenças neuroinflamatórias e em diferentes estádios das doenças, o valor da avaliação quantitativa e qualitativa da síntese intratecal de IgG com diferentes métodos e parâmetros.

CONCLUSÃO

Nossos dados sugerem que tanto os testes qualitativos quanto os quantitativos deveriam ser utilizados na avaliação da produção intratecal de IgG.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  16 Mar 2020
• Data do Fascículo
  2020

Histórico

• Recebido
  29 Abr 2019
• Aceito
  19 Ago 2019
• Revisado
  08 Maio 2019
• Publicado
  14 Jan 2020