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Articulo de referencia

Diagnóstico del sudor

El diagnóstico mediante el análisis del sudor es una técnica no invasiva emergente que proporciona información sobre la salud del cuerpo humano. Las pruebas diagnósticas comunes...

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El diagnóstico mediante el análisis del sudor es una técnica no invasiva emergente que proporciona información sobre la salud del cuerpo humano. Las pruebas diagnósticas comunes incluyen la detección de fibrosis quística [ 1 ] y drogas ilícitas [ 2 ] . La mayoría de las pruebas de sudor humano se centran en la glándula sudorípara ecrina , que, a diferencia de la glándula sudorípara apocrina , tiene una menor concentración de aceites [ 3 ] .

Aunque el sudor es principalmente agua, [ 3 ] hay muchos solutos que se encuentran en el sudor que tienen al menos alguna relación con los biomarcadores que se encuentran en la sangre. Estos incluyen: sodio (Na + ), cloruro (Cl− ) , potasio (K + ), amonio (NH4 + ) , alcoholes , lactato , péptidos y proteínas . [ 4 ] [ 5 ] El desarrollo de dispositivos, técnicas de detección e identificación de biomarcadores en el sudor continúa siendo un campo en expansión para el diagnóstico médico y las aplicaciones deportivas.

El uso de biosensores inteligentes para el análisis del sudor en la piel ha sido descrito como Sudorología habilitada por internet (iSudorología) por Brasier et al. en 2019. Describe la detección independiente del laboratorio de biomarcadores digitales moleculares de última generación en el sudor. [ 6 ]

Historia

Algunos de los primeros estudios publicados [ 7 ] sobre la composición del sudor datan del siglo XIX. Estudios posteriores [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] en el siglo XX comenzaron a consolidar la comprensión de la fisiología y farmacología de la glándula sudorípara ecrina. Los estudios in vivo e in vitro de este período, e incluso los que continúan hoy en día, han identificado numerosos matices estructurales y nuevas moléculas presentes en el sudor. El primer uso comercial adoptado para el diagnóstico del sudor incluyó la prueba de los niveles de sodio y cloruro en niños para el diagnóstico de fibrosis quística. Hoy en día, uno de los dispositivos más populares para esta prueba es el sistema de recolección de sudor Macroduct de ELITechGroup. [ 11 ]

Evidencia general

Más recientemente, numerosos estudios han identificado la plausibilidad del sudor como alternativa al análisis de sangre. [ 12 ] [ 13 ] La posible sustitución del sudor por el análisis de sangre tiene muchos beneficios potenciales. Por ejemplo, el sudor puede: extraerse de forma no invasiva mediante iontoforesis ; extraerse con poco o ningún dolor; y monitorizarse continuamente. [ 14 ] Sin embargo, la tecnología tiene desventajas. Por ejemplo, aún no se ha demostrado la extracción y el análisis de sudor exitosos y fiables en un dispositivo cohesivo. Además, aunque algunos mecanismos de partición de biomarcadores se comprenden y estudian bien, la partición de otros biomarcadores útiles ( citoquinas , péptidos , etc.) se comprende menos. [ 4 ]

Investigación actual

Dispositivos portátiles

Parches

Se ha demostrado que los parches son una plataforma de detección prometedora para el diagnóstico del sudor. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Ya existen en el mercado dispositivos de recolección simples y de larga duración que detectan drogas de abuso o alcohol y funcionan según el siguiente principio: el usuario se aplica el parche, que luego recolecta sudor durante un período de horas o días; posteriormente, el parche se analiza mediante técnicas como GC-MS, que son precisas pero tienen la desventaja de la falta de mediciones continuas y los altos costos. Por ejemplo, PharmChek y AlcoPro fabrican y suministran productos de diagnóstico de sudor para drogas ilícitas y alcohol, respectivamente. Recientemente, se han realizado varios esfuerzos [ 18 ] para desarrollar dispositivos de monitoreo continuo de la transpiración basados ​​en polímeros de bajo costo y se encuentran en las primeras etapas de comercialización. [ 19 ]

Más recientemente, empresas emergentes como Xsensio han comenzado a desarrollar productos dirigidos al mercado de consumo, salud y atletismo para el diagnóstico del sudor. En última instancia, se espera que estos dispositivos tengan la capacidad de detectar cambios en la fisiología humana en cuestión de minutos sin necesidad de recolectar y analizar muestras repetidamente. [ 20 ]

tatuajes temporales

El grupo del Dr. Joseph Wang de la Universidad de California en San Diego ha demostrado el uso de herramientas de diagnóstico del sudor basadas en tatuajes temporales [ 21 ] . Su trabajo incluye el diagnóstico del sudor para detectar sodio, lactato, amonio, pH y oportunidades para la producción de biocombustibles [ 22 ] .

Referencias

  1. ↑ Mishra A, Greaves R, Massie J (noviembre de 2005). "La relevancia de la prueba del sudor para el diagnóstico de la fibrosis quística en la era genómica" . The Clinical Biochemist. Reviews . 26 (4): 135– 53. PMC 1320177. PMID 16648884 .  
  2. ↑ De Giovanni N, Fucci N (2013). "Estado actual de las pruebas de sudor para la detección de drogas de abuso: una revisión". Current Medicinal Chemistry . 20 (4): 545– 61. doi : 10.2174/0929867311320040006 . PMID 23244520 . 
  3. 1 2 Wilke K, Martin A, Terstegen L, Biel SS (junio de 2007). "Una breve historia de la biología de las glándulas sudoríparas" . International Journal of Cosmetic Science . 29 (3): 169– 79. doi : 10.1111/j.1467-2494.2007.00387.x . PMID 18489347 . 
  4. 1 2 Sonner Z, Wilder E, Heikenfeld J, Kasting G, Beyette F, Swaile D, Sherman F, Joyce J, Hagen J, Kelley-Loughnane N, Naik R (mayo de 2015). "La microfluídica de la glándula sudorípara ecrina, incluyendo la partición de biomarcadores, el transporte y las implicaciones de la biodetección" . Biomicrofluidics . 9 (3): 031301. doi : 10.1063/1.4921039 . PMC 4433483. PMID 26045728 .  
  5. ↑ Sato K, Kang WH, Saga K, Sato KT (abril de 1989). "Biología de las glándulas sudoríparas y sus trastornos. I. Función normal de las glándulas sudoríparas". Journal of the American Academy of Dermatology . 20 (4): 537– 63. doi : 10.1016/s0190-9622(89)70063-3 . PMID 2654204 . 
  6. ↑ Brasier N, Eckstein J (2019). " El sudor como fuente de biomarcadores digitales de próxima generación" . Biomarcadores digitales . 3 (3): 155– 165. doi : 10.1159/000504387 . PMC 7011725. PMID 32095774 .  
  7. ↑ Hoelscher JH (1899). "Un estudio sobre la transpiración: investigación original en ciento trece casos" . Journal of the American Medical Association . 32 : 1352–1360 . doi : 10.1001/jama.1899.92450510001003 .
  8. ^ Nyman E, Palmlöv A (1936). "La eliminación del alcohol etílico en el sudor". Skandinavisches Archiv für Physiologie . 74 (2): 155– 159. doi : 10.1111/j.1748-1716.1936.tb01150.x .
  9. ↑ Schwartz IL, Thaysen JH (enero de 1956). "Excreción de sodio y potasio en el sudor humano" . The Journal of Clinical Investigation . 35 (1): 114–20 . doi : 10.1172/JCI103245 . PMC 438784. PMID 13278407 .  
  10. ↑ Sato K (1977). "Fisiología, farmacología y bioquímica de la glándula sudorípara ecrina". Reviews of Physiology, Biochemistry and Pharmacology . 79 : 51–131 . doi : 10.1007/BFb0037089 . ISBN 978-3-540-08326-9. PMID 21440 . 
  11. ↑ Pullan NJ, Thurston V, Barber S (mayo de 2013). "Evaluación de un método de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente para el análisis de cloruro y sodio en el sudor para su uso en el diagnóstico de fibrosis quística". Annals of Clinical Biochemistry . 50 (Pt 3): 267–70 . doi : 10.1177/0004563212474565 . PMID 23605131. S2CID 40347024 .  
  12. ^ Czarnowski D, Górski J, Jóźwiuk J, Boroń-Kaczmarska A (1992). "El amoníaco plasmático es la principal fuente de amoníaco en el sudor". Revista Europea de Fisiología Aplicada y Fisiología Ocupacional . 65 (2): 135– 7. doi : 10.1007/bf00705070 . PMID 1396636 . S2CID 7994016 .  
  13. ↑ Cizza G, Marques AH, Eskandari F, Christie IC, Torvik S, Silverman MN, Phillips TM, Sternberg EM (noviembre de 2008). "Biomarcadores neuroinmunitarios elevados en parches de sudor y plasma de mujeres premenopáusicas con trastorno depresivo mayor en remisión: el estudio POWER" . Biological Psychiatry . 64 (10): 907–11 . doi : 10.1016/j.biopsych.2008.05.035 . PMC 2610843. PMID 18657799 .  
  14. ↑ Banga AK, Chien YW (1988). "Administración iontoforética de fármacos: fundamentos, desarrollos y aplicaciones biomédicas". Journal of Controlled Release . 7 : 1–24 . doi : 10.1016/0168-3659(88)90075-2 .
  15. ↑ Scutti S (29 de octubre de 2014). "La medición del sudor, un monitor de salud y un dispositivo de diagnóstico es el futuro de la tecnología portátil" . Medical Daily .
  16. ↑ Fenner R (8 de mayo de 2015). "CoreSyte seleccionada como socio mundial de atletismo por Eccrine Systems" . Business Wire .
  17. ↑ Begonia R (5 de diciembre de 2014). "El dispositivo portátil Kenzen optimiza el rendimiento atlético con análisis de hidratación, ácido láctico y glucosa en tiempo real" . PR Newswire .
  18. ↑ Jain V, Ochoa M, Jiang H, Rahimi R, Ziaie B (2019-06-17). "Un parche dérmico personalizable en masa con indicadores colorimétricos discretos para la cuantificación personalizada de la tasa de sudoración" . Microsystems & Nanoengineering . 5 (1): 29. Bibcode : 2019MicNa...5...29J . doi : 10.1038/s41378-019-0067-0 . PMC 6572848. PMID 31240108 .  
  19. ↑ US 10772560 , Ziaie, Babak; Ochoa, Manuel P. y Jain, Vaibhav et al., "Sensor de hidratación montado en la piel y sistema de gestión", publicado el 15 de septiembre de 2020, emitido el 2 de octubre de 2017, asignado a la Fundación de Investigación de Purdue 
  20. ↑ Heikenfeld J (22 de octubre de 2014). "Los sensores de sudor cambiarán la forma en que los dispositivos portátiles registran tu salud" . IEEE Spectrum .
  21. ↑ Free K (13 de agosto de 2014). "Un tatuaje temporal para registrar tu entrenamiento y cargar tu teléfono" . Popular Mechanics .
  22. ↑ Bandodkar AJ, Jia W, Wang J (2015). "Dispositivos electroquímicos portátiles basados ​​en tatuajes: una revisión". Electroanalysis . 27 (3): 562– 572. doi : 10.1002/elan.201400537 .