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Jun 18, 2023

¿Cómo funcionan los análisis de sangre? Los científicos del laboratorio médico explican el camino desde la extracción de sangre hasta el diagnóstico y el tratamiento.

Profesor Regents de Ciencias de Laboratorio Clínico, Universidad Estatal de Texas Profesor Asociado de Ciencias de Laboratorio Médico, Universidad Rush Rodney E. Rohde ha recibido financiación de la American

Profesor Regents de Ciencias de Laboratorio Clínico, Universidad Estatal de Texas

Profesor asociado de ciencias de laboratorio médico, Universidad Rush

Rodney E. Rohde ha recibido financiación de la Sociedad Estadounidense de Patólogos Clínicos, la Sociedad Estadounidense de Ciencias de Laboratorio Clínico, el Departamento de Trabajo de EE. UU. (OSHA) y otras entidades/fundaciones públicas y privadas. Rohde está afiliado a ASCP, ASCLS, ASM y forma parte de varios consejos asesores científicos. Consulte https://rodneyerohde.wp.txstate.edu/service/.

Nicholas Moore recibió anteriormente financiación de Abbott Molecular, bioMerieux y Cepheid para trabajos de investigación contratados relacionados con el desarrollo de ensayos de laboratorio. Los fondos se pagaron directamente a la Universidad Rush. Nicholas Moore es voluntario de la Sociedad Estadounidense de Ciencias de Laboratorio Clínico, la Sociedad Estadounidense de Patología Clínica, la Sociedad Estadounidense de Microbiología y el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio. Es miembro del consejo editorial de Clinical Microbiology Reviews y BMC Infectious Diseases.

La Universidad Estatal de Texas proporciona financiación como miembro de The Conversation US.

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Las pruebas de laboratorio médico son el latido del corazón de la medicina. Proporciona datos críticos para que los médicos diagnostiquen y traten enfermedades que se remontan a miles de años. Desafortunadamente, la medicina de laboratorio como campo es poco comprendida tanto por el público como por las comunidades de atención médica.

La medicina de laboratorio, también conocida como patología clínica, es una de las dos ramas principales de la patología, o el estudio de las causas y efectos de las enfermedades. La patología cubre muchas áreas de laboratorio, como los bancos de sangre y la microbiología. La patología clínica diagnostica una enfermedad mediante análisis de laboratorio de fluidos corporales como sangre, orina, heces y saliva. La otra rama de la patología, la patología anatómica, diagnostica una enfermedad examinando los tejidos del cuerpo.

Somos científicos de laboratorio médico y de salud pública que nos especializamos en microbiología y enfermedades infecciosas. Hay muchos pasos entre el momento en que su médico solicita un análisis de sangre y el establecimiento de un diagnóstico. Desde la cabecera de la cama hasta la mesa del laboratorio, así es como funcionan las pruebas de laboratorio.

Cuando acudes a un médico, a veces un examen físico y un historial médico detallado son suficientes para que haga un diagnóstico, te ofrezca recomendaciones o te recete medicamentos para tu condición. Sin embargo, hay muchos casos en los que su médico puede necesitar información adicional para hacer un diagnóstico preciso. Esta información a menudo se obtiene de procedimientos como exploraciones por imágenes o análisis de sangre.

El primer paso consiste en extraerle sangre mediante una práctica conocida como flebotomía. Un profesional de la salud, generalmente un flebotomista o una enfermera, inserta una aguja en una vena para recolectar una muestra de sangre.

Es posible que se necesiten varios tubos de sangre, ya que ciertas pruebas solo se realizan con ciertos tipos de muestras de sangre. Por ejemplo, una prueba comúnmente utilizada para diagnosticar la anemia requiere que se recolecte sangre en una sustancia química que evita que la sangre se coagule. Por otro lado, a los pacientes que se evalúan para detectar un trastorno de la coagulación a menudo se les extrae sangre en un tubo que contiene otro anticoagulante.

Luego, las muestras se dirigen a un laboratorio clínico. Los laboratorios se pueden encontrar dentro de hospitales, laboratorios de referencia o consultorios médicos, o pueden estar ubicados en un entorno de salud pública como los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades o un laboratorio de salud pública estatal. En 2021, había más de 329.000 profesionales de laboratorio trabajando en los EE. UU. en más de 320.000 laboratorios regulados a nivel federal. Se estima que anualmente se solicitan 14 mil millones de pruebas de laboratorio en los EE. UU., además de los más de mil millones de pruebas de COVID-19 durante la pandemia. Con un volumen tan grande de muestras para probar y examinar, varias secciones de un laboratorio están automatizadas.

Las pruebas de laboratorio examinan las propiedades biológicas, químicas y físicas de las células y moléculas que componen una muestra de sangre. El primer paso suele ser centrifugar una muestra de sangre en componentes separados. Esto divide la muestra en una porción que contiene componentes sólidos, como células, y otra que contiene componentes líquidos y solutos disueltos, conocidos como suero o plasma.

El análisis de la porción de suero o plasma de una muestra de sangre mide los niveles de diferentes sustancias dentro del cuerpo. Uno de los más comunes es el nivel de azúcar en sangre o concentración de glucosa. Para los médicos de más de 37 millones de estadounidenses con diabetes, saber qué tan alta es la glucosa en sangre de sus pacientes les ayuda a establecer un nuevo diagnóstico o garantizar que su afección esté bajo control.

Si su médico sospecha que tiene una infección, recolectará muestras para detectar la presencia de un patógeno. Por ejemplo, pueden recolectar un hisopo de garganta para detectar una faringitis estreptocócica o una muestra de orina para detectar una infección del tracto urinario. Los científicos incuban estas muestras para detectar cualquier organismo que crezca y se parezca a patógenos de interés. Es posible que realicen pruebas adicionales para identificar el microbio. Una vez que se identifica un organismo, el profesional del laboratorio médico puede probar una variedad de agentes antimicrobianos para informar a su médico cuál sería el mejor tratamiento contra su infección.

El primer laboratorio clínico hospitalario de EE. UU. se estableció en 1894. Algunos de los métodos que utilizan los profesionales de laboratorio para analizar muestras se utilizan desde hace más de un siglo.

Uno de esos elementos básicos, la tinción de Gram, se introdujo en 1882. Utiliza dos tintes diferentes y aprovecha las diferencias en la pared celular bacteriana para discriminar entre dos grupos diferentes de bacterias. Esto ayuda a los científicos de laboratorio a identificar la terapia antimicrobiana correcta para usar contra una infección.

Otra tecnología de uso común, el principio Coulter, se desarrolló en la década de 1940 para identificar y clasificar células individuales según su tamaño físico y su resistencia a una corriente eléctrica. Los profesionales de laboratorios médicos utilizan habitualmente esta técnica para realizar pruebas de hemograma completo, que miden aumentos o disminuciones inusuales en la cantidad de diferentes tipos de células sanguíneas que podrían proporcionar información sobre una enfermedad o afección, como el cáncer o la anemia falciforme.

En 1986, los científicos idearon el método de reacción en cadena de la polimerasa, ganador del Premio Nobel, para amplificar o producir rápidamente múltiples copias del ADN de un patógeno presente en una muestra. La PCR se utiliza ampliamente para diagnosticar infecciones, identificar trastornos genéticos y controlar la progresión del cáncer.

A la PCR le siguió una explosión de modernas herramientas de laboratorio para investigar y diagnosticar enfermedades. Por nombrar algunas de estas herramientas de vanguardia, la ionización por desorción láser asistida por matriz, o MALDI, es una de las técnicas más utilizadas para identificar microbios que son difíciles o imposibles de cultivar. La edición del genoma y CRISPR-Cas9 brindan a los científicos la capacidad de cambiar el ADN de un organismo, ayudando a identificar patógenos y detectar genes disfuncionales agregando, eliminando o alterando genes de interés. La secuenciación de próxima generación se ha convertido en una poderosa herramienta moderna para determinar la secuencia del material genético en muestras biológicas y se ha utilizado ampliamente para identificar variantes y vigilar las aguas residuales de patógenos como el virus que causa el COVID-19.

Uno de los desafíos más críticos en la medicina de laboratorio es comprender e interpretar los resultados de las pruebas, porque pueden ocurrir errores durante todo el proceso de prueba. Las muestras deben recolectarse y transportarse adecuadamente al laboratorio para obtener resultados precisos. Asimismo, las pruebas caseras deben almacenarse adecuadamente. Los médicos y los pacientes deben tener en cuenta las posibilidades de resultados falsos positivos o negativos considerando las limitaciones de la prueba junto con el caso individual del paciente.

La colaboración entre médicos y profesionales de laboratorios médicos podría ayudar a reducir los errores en el diagnóstico y el tratamiento. Los datos de laboratorio pueden, y a menudo lo son, extremadamente útiles para la atención del paciente, pero para un diagnóstico y tratamiento precisos es necesario un enfoque holístico que tenga en cuenta el historial médico, la genética y los hábitos de salud del paciente, entre otros factores. Aunque un resultado de laboratorio es potente, no debe utilizarse de forma aislada. La comunicación clara y precisa sobre las pruebas de laboratorio es fundamental para una atención eficaz al paciente.

Se reemplazó una fotografía para reflejar con mayor precisión el trabajo de laboratorio médico.