Avaliação de desempenho das concentrações capilares de zinco como método diagnóstico da deficiência de zinco: um estudo comparativo com as concentrações séricas de zinco

Performance evaluation of hair zinc levels as a diagnostic method of zinc deficiency: a comparative study with serum zinc

ARTIGOS ORIGINAIS

Avaliação de desempenho das concentrações capilares de zinco como método diagnóstico da deficiência de zinco: um estudo comparativo com as concentrações séricas de zinco

Performance evaluation of hair zinc levels as a diagnostic method of zinc deficiency: a comparative study with serum zinc

Dixis Figueroa Pedraza^*; Márcia Cristina Sales

Universidade Estadual da Paraíba, Departamento de Enfermagem, Programa de Pós-Graduação em Saúde Pública. Av. das Baraúnas, 351, Bodocongó, 58429-500, Campina Grande, PB, Brasil

RESUMO

OBJETIVO: Examinar o poder diagnóstico de deficiência de zinco das concentrações capilares desse mineral por meio da comparação com as concentrações séricas.

MÉTODOS: Estudo transversal desenvolvido com 170 crianças na faixa etária dos 12 aos 72 meses. A análise da Curva Característica de Operação do Receptor foi utilizada para identificar a sensibilidade e a especificidade do melhor ponto de corte para o diagnóstico da deficiência de zinco no cabelo. Verificou-se ainda a significância estatística da área sob a curva.

RESULTADOS:O ponto de corte apontado como ótimo para o zinco no cabelo foi de 292,52ppm (sensibilidade de 55,6% e especificidade de 60,8%), com uma área sob a curva de 0,549, sem significância estatística.

CONCLUSÃO: O diagnóstico da deficiência de zinco pelas concentrações capilares desse elemento, em comparação às concentrações séricas de zinco, mostra baixa sensibilidade e ponto de corte ideal superior ao sugerido. Permanece, ainda, a necessidade de novos estudos que possibilitem a obtenção de indicadores bioquímicos mais sensíveis e específicos para o diagnóstico da deficiência de zinco na população, sob tudo sem importantes limitações técnicas.

Termos de indexação: Criança. Diagnóstico. Estado nutricional. Marcadores biológicos. Sensibilidade e especificidade. Zinco.

ABSTRACT

OBJECTIVE: This study examined the power of hair zinc concentration to diagnose zinc deficiency by comparing hair zinc concentration with serum zinc level.

METHODS: This cross-sectional study included 170 children aged 12 to 72 months. The receiver operating characteristic curve was used for determining the sensitivity and specificity of the best cutoff point for diagnosing zinc deficiency in hair. The statistical significance of the area under the curve was also verified.

RESULTS: The best cutoff for zinc concentration in hair was 292.52ppm (sensitivity of 55.6%, a specificity of 60.8%), with an area under the curve of 0.549, without statistical significance.

CONCLUSION: Diagnosis of zinc deficiency based on hair zinc concentration compared with serum zinc level has low sensitivity and its ideal cutoff is higher than the suggested cutoff. New studies are needed to research more sensitive and specific biochemical indicators of zinc deficiency, especially indicators without important technical limitations.

Indexing terms: Child. Diagnosis. Nutritional status. Biological markers. Sensitivity and specificity. Zinc.

INTRODUÇÃO

O zinco é um elemento-traço de ampla distribuição no corpo humano, sendo necessário para a atividade de mais de 200 enzimas envolvidas na manutenção de importantes vias metabólicas do organismo¹. A deficiência de zinco está associada à maior ocorrência de disfunções bioquímicas, imunológicas e clínicas, tais como acrodermatite enteropática, anorexia, hipogonadismo, intolerância à glicose, fragilidade osmótica dos eritrócitos, restrição da utilização de vitamina A e desordens de comportamento, aprendizado e memória². Na infância, a carência desse mineral pode ainda ocasionar deficit de crescimento e aumento da mortalidade infantil por doenças respiratórias e diarreia^2-4.

Estima-se que a deficiência de zinco acometa cerca de um terço da população mundial⁵, podendo ser considerada potencialmente um problema de saúde pública em diversos países em desenvolvimento⁶. As crianças apresentam-se como um dos grupos populacionais mais vulneráveis à ocorrência dessa carência nutricional⁷. No Brasil, estudos realizados a partir de diferentes indicadores apontam baixos níveis de zinco na população infantil^6,8-10.

O melhor indicador do risco de deficiência de zinco nas populações é a concentração de zinco no soro ou plasma¹¹, recomendado pela World Health Organization (WHO), International Atomic Energy Agency (IAEA) e International Zinc Nutrition Consultative Group (IZiNCG)¹², pois reflete o consumo dietético de zinco, responde consistentemente à suplementação com zinco, e estão disponíveis os dados de referência apropriados para idade, sexo, hora do dia e tempo decorrido desde a última refeição¹¹. Contudo, os dados de prevalência de deficiência desse elemento, no Brasil e no mundo, ainda são escassos. Este fato está relacionado aos elevados custos das análises laboratoriais e suas dificuldades técnicas condicionadas à obtenção da amostra, análises de laboratório e interpretação dos resultados^11,13,14.

Desse modo, o IZiNCG recomenda, alternativamente, o uso das concentrações de zinco capilar para caracterizar o estado nutricional desse elemento, cuja determinação no cabelo apresenta vantagens em relação às concentrações séricas por ser um procedimento menos invasivo, de mais fácil obtenção e estabilidade durante o transporte e armazenagem¹⁵.

Neste contexto, o presente trabalho objetiva examinar o poder diagnóstico de deficiência de zinco das concentrações capilares desse elemento por meio da comparação com as concentrações séricas de zinco.

MÉTODOS

As crianças que fazem parte deste estudo estão na faixa etária dos 12 aos 72 meses e foram selecionadas nas creches da Secretaria de Estado do Desenvolvimento Humano do Governo da Paraíba. Funcionavam, na época do estudo, 45 creches em bairros distintos das cidades beneficiadas, situadas, geralmente, em áreas carentes que abrigam crianças de famílias de baixa renda (percebem uma renda familiar entre um e dois salários-mínimos). O benefício está presente em oito municípios paraibanos: João Pessoa (30 creches), Campina Grande (9 creches), além das cidades de Areia, Bayeux, Mamanguape, Itaporanga, Soledade e Umbuzeiro (cada uma delas com uma creche). Ao todo, 3 310 crianças são beneficiadas, sendo, aproximadamente, 2 317 do município de João Pessoa, 621 do município de Campina Grande e 372 dos outros municípios.

Foi selecionada uma amostra probabilística de creches da Secretaria de Estado do Desenvolvimento Humano do Governo da Paraíba, por meio de um procedimento de amostragem em duas etapas. Para garantir a representatividade dos municípios, o sistema de referência para a primeira etapa de amostragem foi ordenado segundo estratos (João Pessoa, Campina Grande, outros municípios), possibilitando a obtenção de um tamanho amostral apropriado para cada estrato. Considerou-se também o porte da creche (número de crianças por creche). Na segunda etapa de amostragem, foram sorteadas, nas 14 creches selecionadas de forma aleatória na primeira etapa, as crianças a serem avaliadas. A opção para determinar o tamanho da amostra do estudo foi o procedimento de amostragem para proporções:

onde N é o total da população, Zα² = 1 962 (se a confiança é de 95%), p é a proporção esperada, q=1-p, d é a precisão arbitrária (erro de estimação). Considerou-se p=7,0% (média do deficit de estatura no Brasil segundo dados da Pesquisa Nacional de Demografia e Saúde da Mulher e da Criança¹⁶) e d=3%, totalizando 256 crianças. Esse valor foi corrigido em 10% devido à possibilidade de poder compensar eventuais perdas, ficando estabelecida a amostra de 282 crianças que foram escolhidas de forma aleatória no momento do trabalho de campo.

Coleta de dados e classificação do estado nutricional

A coleta de dados foi realizada nas creches, de forma transversal, em 2009. Os dados relativos ao sexo e à idade das crianças foram obtidos a partir de questionário específico.

A coleta de sangue foi realizada por técnico de laboratório com experiência em crianças. Realizou-se a coleta sanguínea de uma veia do antebraço da criança. Foram utilizados tubos a vácuo próprios para análise de elementos traço (Vacutainer^®, tubos a vácuo transparentes "trace free", Beckton Dickinson Inc, Lakes NJ, EUA). As coletas de sangue sempre aconteceram antes de o almoço ser oferecido às crianças, objetivando padronizar o período do dia bem como o tempo médio de jejum de cada indivíduo, controlando, portanto, estes fatores. Os procedimentos para a coleta e o processamento das amostras para determinação das concentrações de zinco no soro obedeceram às recomendações do IZiNCG¹⁵.

Para a obtenção das amostras de cabelo, os entrevistadores participaram de treinamento realizado por pesquisadores com experiência previa do Centro de Investigação em Micronutrientes da Universidade Federal da Paraíba. Os procedimentos para coleta e processamento das amostras para determinação das concentrações de zinco capilar obedeceram às recomendações feitas por Harrison et al.¹⁷.

Os níveis de zinco no soro e no cabelo foram determinados mediante Espectrofotometria de Absorção Atômica de Chama, empregando Espectrofotômetro Analyst 300 (Perkin-Elmer Norwalk, Ct, EUA), modelo 3100 a uma longitude de onda de 213nm e com ar-acetileno¹⁸. Concentrações de zinco sérico <65µg/dL foram considerados para indicar deficiência de zinco no soro¹¹. Concentrações de zinco no cabelo <70ppm foram consideradas indicativas de deficiência de zinco capilar¹⁹.

Dado que as infecções podem diminuir as concentrações de zinco no soro¹⁴, a presença de infecção subclínica foi controlada através da determinação da Proteína C-Reativa (PCR), por técnica imunoturbidimétrica (Cobas Fara Analyzer, Roche Products, Welwyn, UK), segundo orientações do fabricante. Valores de PCR ≥6,0mg/L foram utilizados para a identificação de infecção subclínica²⁰.

As determinações de zinco no soro foram realizadas no Instituto Hermes Pardini, as de zinco no cabelo, no Laboratório de Análises Minerais, Solos e Água do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco, e as de PCR, no Laboratório de Análises Clínicas da Universidade Estadual da Paraíba.

Análises estatísticas

Os pontos de corte para deficiência de zinco no cabelo foram determinados por meio da curva Receinver Operating Characteristic (ROC, Característica de Operação do Receptor). As curvas ROC constituem uma representação gráfica da sensibilidade (eixo vertical) e o complementar da especificidade (eixo horizontal) para diversos pontos de corte, que permitem identificar o melhor deles. Foi determinada a área sob a curva ROC e os Intervalos de Confiança (IC95%). Na interpretação dos resultados, considera-se que quanto maior a área sob a curva ROC, maior o poder de discriminação do indicador para o diagnóstico da deficiência de zinco, não devendo o limite inferior do intervalo de confiança atingir 0,50²¹. Para delimitar desempenho satisfatório do teste diagnóstico, considerou-se área sob a curva ROC acima de 0,70²².

As análises de significância estatística foram realizadas por meio dos softwares Excel 2000 e R v2.10.0, sendo todas as conclusões tomadas ao nível de significância de 5%.

A digitação dos dados foi realizada com dupla entrada, imediatamente após a coleta da informação, em planilhas do programa Excel (Microsoft Inc., Estados Unidos), de maneira tal que possibilitou a unificação entre eles através de uma única variável identificadora da criança. Após o término da digitação, os dois bancos de dados foram cruzados com a utilização do aplicativo Validate do programa Epi Info versão 6.04b, possibilitando, assim, verificar a consistência dos dados e gerar o banco final, que foi usado para análise estatística. Todas as informações contidas nas fichas foram revisadas e debatidas antes da digitação.

Aspectos éticos

O projeto foi apreciado e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual da Paraíba, protocolado sob o número 0021.0.133.000-09. As coletas de dados das crianças e das mães foram realizadas após consentimento informado das mães ou responsáveis. Uma vez com os resultados, os pais foram contatados para esclarecimentos acerca do estado de saúde das crianças e correspondentes orientações nutricionais.

RESULTADOS

Do total de 282 crianças, registraram-se seis recusas e 12 perdas (problemas relacionados à coleta de sangue: sangue insuficiente ou hemólise das amostras). Foram excluídas das análises as crianças com marcador de processos infecciosos subclínicos (n=24) e as crianças cujos parâmetros bioquímicos apresentaram valores considerados extremos (outliers) na distribuição de dados (n=4). Constituíram a amostra deste estudo as crianças que tiveram tanto as concentrações de zinco sérico como as de zinco no cabelo avaliadas (n=170).

A Tabela 1 apresenta os valores de sensibilidade, especificidade e a área sob a curva ROC do estado nutricional, relativo ao zinco capilar. Tomando-se como padrão os valores diagnósticos da deficiência de zinco no soro (<65µg/dL), o ponto de corte apontado como ótimo para o zinco capilar foi de 292,52ppm. Este ponto corresponde a uma sensibilidade de 55,6%, IC95% (35,3% - 74,5%) e uma especificidade de 60,8%, IC95% (52,3% - 68,9%), com uma área sob a curva ROC de 0,549.

DISCUSSÃO

A análise da sensibilidade e especificidade de exames diagnósticos por meio da construção de curvas ROC tem sido recomendada em estudos epidemiológicos para a determinação de pontos de corte. Esse tipo de análise fornece também a área sob a curva, a qual traduz o poder de discriminação de um indicador para um determinado desfecho²¹.

Os dados desta pesquisa mostram a concentração de zinco capilar como um teste de menor sensibilidade (55,6%) e maior especificidade (60,8%), o que gera uma menor quantidade de diagnósticos classificados como falso-positivo, diferentemente dos falso-negativos²³. Implicações práticas advêm como consequência dessa constatação, pois o uso de indicadores de baixa sensibilidade pode acarretar uma subestimação do número de casos da doença, o que implica a não recomendação de testes de baixa sensibilidade. O fato poderia comprometer o êxito de programas de intervenção, haja vista que indivíduos com carência nutricional deixariam de receber o tratamento adequado. Em contrapartida, a inclusão de muitos falso-positivos, derivados de um teste de baixa especificidade, poderia levar à inclusão de indivíduos sadios em programas de intervenção, dilapidando recursos que poderiam ser aproveitados em outras tarefas, além de submeter indivíduos a efeitos colaterais indesejáveis (neste caso, relacionados ao excesso de zinco no organismo)²⁴.

Neste estudo, o ponto da curva ROC que conferiu o maior valor de sensibilidade e especificidade para o diagnóstico da deficiência de zinco capilar foi de 292,52ppm, valor acima daquele proposto no estudo de Buzina e colaboradores (70ppm)¹⁹. A adoção desses pontos de corte implicaria uma maior quantidade de crianças diagnosticadas como deficientes, o que proporcionaria um aumento da prevalência de deficit nutricional. Isso decorre do fato de que alguns indivíduos cujas concentrações de zinco encontravam-se dentro da faixa de normalidade, segundo os critérios adotados, seriam agora incluídos como deficientes. A essencialidade desse resultado decorre da importância que tem a definição de pontos de corte de normalidade no estabelecimento de diagnósticos e medidas de intervenção apropriadas em relação ao estado nutricional²⁵.

Os dados desta pesquisa mostram ainda que a área sob a curva ROC para o teste diagnóstico da deficiência de zinco capilar foi de 0,549, o que sugere uma capacidade de diagnóstico correto de pelo menos 55% dos sujeitos. Considerando que um teste diagnóstico tem desempenho satisfatório quando apresenta uma área sob a curva ROC acima de 0,70²², reporta-se a baixa capacidade de discriminar indivíduos com deficiência de zinco e indivíduos sem essa deficiência. Sabe-se que alguns fatores podem interferir no metabolismo do zinco, reduzindo o poder de discriminação diagnóstica de indicadores do estado nutricional desse mineral. Vários fatores fisiológicos, como a baixa albumina sérica, contagens elevadas de células brancas no sangue, hemólise, presença de processos inflamatórios e estresse, podem afetar os níveis séricos de zinco^15,26. Por sua vez, os níveis de zinco no cabelo podem variar de acordo com o estado de desnutrição, características do cabelo (cor, tamanho, contaminação externa por ar, água, suor, xampus, sabonetes, tratamento capilar etc.) e pela distância do couro cabeludo ao local do corte do cabelo^1,15. Nesse sentido, ressalta-se a possível influência desses fatores na área sob a curva ROC obtida, sendo considerada uma limitação desta pesquisa a ausência de controle para determinados fatores importantes na interpretação dos resultados, tais como as características do cabelo.

Por fim, os achados desta pesquisa reforçam a importância de estudos de acurácia de testes diagnósticos. O zinco não é certamente o único mineral que apresenta escassez de biomarcadores adequados²⁷. Indicadores comumentemente usados no diagnóstico das deficiências de ferro e de vitamina A, tais com o retinol sérico, a hemoglobina e a ferritina, também sofrem a influência de fatores que interferem no seu poder diagnóstico^28-30. Porém, no caso do zinco, esse fato tem sido especialmente preocupante em virtude das dificuldades que isso traz na realização de estudos epidemiológicos, acarretando problemas na obtenção de dados sobre a prevalência de deficiência de zinco no Brasil e no mundo²⁷. Ressalta-se, assim, a importância da validação de pontos de corte para os valores de zinco no cabelo devido à carência de dados que expressem as diferenças por sexo, idade e sazonalidade, bem como às incertezas na interpretação de resultados entre as crianças desnutridas¹⁵.

A deficiência de zinco tem sido relatada em vários países; porém, sua cartografia ainda não está devidamente caracterizada em termos de magnitude e distribuição espacial. Estima-se que essa carência nutricional possa constituir um potencial problema de saúde pública em diversos países em desenvolvimento⁶, sendo as crianças um dos grupos populacionais mais vulneráveis⁷. Um levantamento nacional realizado no México revelou que 25,3% das crianças mexicanas com menos de 12 anos apresentavam baixos níveis séricos de zinco³¹. No Brasil, em uma pesquisa realizada com crianças na faixa etária de 1 a 5 anos, verificou-se baixas concentrações de zinco no soro em todas as crianças em estudo¹⁰. Estes achados alertam a comunidade científica para necessidade de uma melhor compreensão do cenário epidemiológico da deficiência de zinco no Brasil e no mundo. Nesse contexto, a utilização de indicadores que reflitam a realidade sobre o estado nutricional de zinco é essencial.

Dada as dificuldades relatadas, o uso combinado de diferentes indicadores poderia ser uma alternativa. Nesse contexto, se a concentração de zinco no soro representa, como dito, o indicador bioquímico mais fiável¹¹, o zinco no cabelo e a fosfatase alcalina, por exemplo, são importantes por refletirem deficiências marginais de zinco em diferentes momentos biológicos. A medida da concentração de zinco no cabelo é um parâmetro adequado para avaliar a deficiência crônica, uma vez que esse indicador reflete, principalmente, mudanças de ingestão dietética sucedidas por longos períodos. Entretanto, a medida da atividade da fosfatase alcalina revela o real estado de deficiência, refletindo um consumo insuficiente desse micronutriente no momento presente⁶. Dessa forma, o uso combinado dos indicadores possibilita uma análise dos diferentes estágios de deficiência e contribui para uma maior precisão no diagnóstico da carência nutricional.

CONCLUSÃO

O diagnóstico da deficiência de zinco pelas concentrações capilares de zinco, em comparação às concentrações séricas desse mineral, mostra baixa sensibilidade e ponto de corte ideal superior ao sugerido. Permanece, ainda, a necessidade de novos estudos que possibilitem a obtenção de indicadores bioquímicos mais sensíveis e específicos para o diagnóstico da deficiência de zinco na população, sobre tudo sem importantes limitações técnicas. Tal fato contribuirá para uma melhor compreensão da epidemiologia dessa carência nutricional, tornando possível identificar com maior precisão regiões com alta prevalência de deficiência de zinco ou com elevado risco de deficit nutricional. Esse entendimento é fundamental para o êxito dos programas de combate da deficiência de zinco na medida em que possibilita um planejamento mais adequado das estratégias de intervenção, com o direcionamento de ações e recursos para regiões nas quais as atividades interventivas devem ser prioritárias.

COLABORADORES

D FIGUEROA PEDRAZA participou da elaboração do projeto, revisão bibliográfica, concepção do manuscrito, análise e interpretação dos dados, redação, revisão crítica e aprovação final do artigo. MC SALES Participou da revisão bibliográfica, concepção do manuscrito, análise e interpretação dos dados, redação, revisão crítica e aprovação final do artigo.

Recebido em: 11/11/2012

Versão final em: 29/4/2013

Aprovado em: 24/6/2013

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  04 Fev 2014
• Data do Fascículo
  Dez 2013

Histórico

• Recebido
  11 Nov 2012
• Aceito
  24 Jun 2013
• Revisado
  29 Abr 2013