O teste do suor pode transformar o monitoramento de medicamentos e o tratamento do diabetes

O teste do suor pode transformar o monitoramento de medicamentos e o tratamento do diabetes

Do rastreamento da glicose à detecção de exposições a toxinas, os cientistas mostram como o suor poderia rivalizar com o sangue como recurso de diagnóstico se a tecnologia e a padronização avançassem rápido o suficiente.

Estudo: O suor como biofluido diagnóstico: avanços analíticos e direções futuras. Crédito da foto: PeopleImages/Shutterstock.com

Uma revisão recentemente publicada noRevista de Análise Farmacêuticadescreve como o suor pode ser coletado e analisado para obter insights sobre a saúde e destaca os dispositivos, fluxos de trabalho, aplicações e lacunas que ainda precisam ser abordadas.

fundo

Produzido por 2 a 4 milhões de glândulas sudoríparas, o suor é um fluido claro e levemente ácido que contém eletrólitos, metabólitos, proteínas e até xenobióticos. Ao contrário dos exames de sangue, a coleta de amostras de suor é um procedimento indolor e de baixo risco, adequado para testes repetidos ou de campo.

Avanços recentes uniram patches microfluídicos e biossensores sem fio a métodos laboratoriais, permitindo a detecção de vestígios de interleucinas (ILs), glicose, β-hidroxibutirato e drogas. Fora das clínicas, o suor ajuda na análise forense e na vigilância, mas as concentrações são baixas, as quantidades variam e a contaminação é uma preocupação real.

Mais pesquisas são necessárias para padronizar a coleta, normalizar os resultados e validar biomarcadores, já que muitos marcadores baseados no suor carecem de clareza quanto às relações dose-resposta e validação clínica.

Por que o suor é importante: um biofluido prático

O Sweat combina exclusivamente o conforto do paciente com um poderoso potencial analítico. É facilmente acessível, não requer agulhas e pode ser recolhido repetidamente durante o trabalho, exercício ou vida diária. Quimicamente falando, o suor transporta eletrólitos como sódio (Na⁺), potássio (K⁺) e cloreto (Cl⁻), além de pequenos metabólitos como lactato, glicose e β-hidroxibutirato, além de proteínas e lipídios em menores quantidades.

Também pode transportar xenobióticos, permitindo o monitoramento de drogas, substitutos do álcool e toxinas ambientais. Como as manchas podem permanecer na pele durante dias, o suor proporciona uma janela de detecção mais ampla do que manchas de urina ou impressões digitais de sangue, o que é particularmente útil para tendências longitudinais, testes de adesão e estudos de campo. No entanto, as flutuações na atividade glandular, a contaminação da superfície da pele e a taxa de suor significam que os resultados devem ser interpretados com cautela e muitas vezes requerem normalização.

Como as substâncias entram no suor: Fisiologia e transporte

As glândulas écrinas, distribuídas na maior parte da pele, e as glândulas apócrinas, concentradas nas axilas e outras regiões, secretam suor levemente ácido e principalmente aquoso. As moléculas entram no suor por meio de difusão passiva do interstício sanguíneo, transporte ativo por meio de bombas como a glicoproteína P (gp-P), processos mediados por receptores ou após metabolismo local nas células glandulares.

As secreções sebáceas misturam-se com o suor da pele e adicionam lipídios que podem transportar compostos hidrofóbicos. As propriedades físico-químicas são importantes: bases pequenas, menos ligadas às proteínas e mais lipofílicas tendem a se distribuir melhor. Isto ajuda a explicar por que certas drogas psicoativas, resíduos de pesticidas e metabólitos do álcool aparecem no suor, mesmo que não sejam encontrados no sangue ou na urina. No entanto, as vias por trás da secreção do suor ainda não são totalmente compreendidas e a facilidade com que diferentes compostos entram no suor pode variar amplamente.

Dos patches às tatuagens: amostragem e dispositivos

A coleção evoluiu de cotonetes e bobinas capilares para sistemas integrados. O sistema Macroduct usa iontoforese de pilocarpina para induzir sudorese local e coleta volumes de microlitros por meio de tubos. Os adesivos PharmChek acumulam analitos não voláteis ao longo do tempo e possuem recursos à prova de violação para manter a cadeia de custódia. DrugWipe fornece triagem imunocromatográfica rápida no local.

Patches microfluídicos de nível esportivo, como o Gx Sweat Patch, direcionam o suor através de canais que mudam de cor e emparelham com aplicativos de smartphone para estimar a taxa de suor e a perda de sódio. Os adesivos de microagulhas solúveis mais recentes administram pilocarpina sem a necessidade de energia externa, melhorando o conforto e a viabilidade em bebês.

Cada método lida com conforto, volume e risco de contaminação de forma diferente, portanto os protocolos devem se adequar ao caso de uso, já que nenhum método de coleta é universalmente adequado para todos os ambientes.

Preparação e quantificação de pequenos sinais

Como as quantidades de suor são pequenas e as concentrações baixas, as etapas pré-analíticas são cruciais. A extração líquido-líquido enriquece os analitos; A derivatização melhora o desempenho da cromatografia gasosa para metabólitos não voláteis. A extração em fase sólida isola os alvos em níveis de traços, enquanto a extração dispersiva em fase sólida (DPX) com ponta de pipeta acelera o fluxo de trabalho e aumenta a sensibilidade dos painéis psicoativos.

Igualmente importante é a normalização: usar o sódio endógeno como referência interna pode corrigir o volume variável preso nos patches e melhorar a comparabilidade entre amostras. Para reduzir a contaminação, são essenciais instruções claras sobre limpeza da pele, prevenção de tópicos, remoção de pelos e manuseio. Juntas, essas etapas transformam microlitros de suor diluído em dados acionáveis.

Mecanismos analíticos e ômicas para descoberta

As plataformas de mesa expandem as possibilidades daquilo que os wearables ainda não podem fazer. A ressonância magnética nuclear (RMN) permite imagens rápidas e não destrutivas do metaboloma do suor.

A espectrometria de massa por cromatografia gasosa (GC-MS) continua sendo o padrão ouro para compostos orgânicos voláteis; A espectrometria de massa em tandem com cromatografia líquida (LC-MS/MS) e a espectrometria de massa de alta resolução quantificam medicamentos, citocinas, lipídios e pequenos metabólitos com alta especificidade. A espectrometria de massa por eletroforese capilar (CE-MS) é ideal para a análise de metabólitos polares.

Do lado da descoberta, a metabolómica e a proteómica revelam assinaturas relacionadas com doenças. Estudos relataram diferenças no suor na dermatite atópica, fibrose cística (FC), tuberculose e possíveis marcadores de câncer de pulmão. Essas leituras ômicas fornecem informações sobre quais biomarcadores são robustos o suficiente para migrar para sensores de próxima geração.

Aplicações clínicas e do mundo real

O diagnóstico de FC ainda depende de níveis elevados de cloreto no suor, com níveis acima de 60 mmol/L fornecendo forte suporte.

No diabetes, sensores eletroquímicos vestíveis são cada vez mais capazes de rastrear os níveis de glicose no suor em sincronia com as tendências do sangue quando a amostragem é bem controlada. Alguns patches agora integram a detecção com a administração de medicamentos por microagulhas para suporte de circuito fechado.

Painéis de citocinas inflamatórias, incluindo interleucina-6 (IL-6), interleucina-8 (IL-8), interleucina-10 (IL-10) e fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), são mensuráveis ​​na faixa de picogramas por mililitro, abrindo portas para monitorar crises de doenças. O consumo de álcool pode ser detectado pelo suor etanol ou etilglicuronídeo.

O uso da saúde pública varia desde orientação sobre hidratação para atletas e trabalhadores expostos ao calor até triagem de poluentes no local.

Análise Forense, Empregos e Impacto na Comunidade

A amostragem discreta, não invasiva e de longa janela do Sweat apoia o monitoramento da liberdade condicional, programas de tratamento e medidas antidoping, e complementa a urina onde a adulteração é comum. Os adesivos PharmChek mais GC-MS ou LC-MS/MS confirmam estimulantes e opioides, enquanto os testes rápidos fornecem triagem na calçada e no local de trabalho. Além da justiça, o Sweat rastreia o uso de pesticidas no local de trabalho e os poluentes municipais e apoia esforços de socorro em desastres.

Desafios e o caminho a seguir

Ao traduzir, existem variações no fluxo e na composição que requerem contexto, calibração e normalização. A contaminação da pele, do sebo e do ambiente pode confundir os vestígios e exigir materiais e protocolos rigorosos.

Muitos biomarcadores carecem de validação e de uma relação dose-resposta clara. Os recursos incluem padrões de inteligência artificial, eletrônicos flexíveis, baterias expansíveis e rádios de baixa potência para vigilância contínua e conveniente em qualquer lugar. No entanto, a integração da IA ​​permanece prospectiva e não estabelecida, sugerindo que o diagnóstico do suor está a progredir, mas ainda não é clinicamente rotineiro.

Conclusões

Esta revisão demonstra que o suor serve como uma matriz confiável de diagnóstico e monitoramento quando uma amostragem cuidadosa, uma preparação robusta e análises validadas são combinadas. Os autores explicam que patches modernos, microfluídicos e sensores eletroquímicos podem medir eletrólitos, glicose, ILs inflamatórios, marcadores de álcool e drogas, enquanto plataformas laboratoriais e ômicas expandem a descoberta e a especificidade.

Eles enfatizam os benefícios dos testes de FC, do apoio ao diabetes, da medicina forense e da saúde pública, mas reconhecem os desafios da variabilidade, da contaminação e da validação incompleta. Eles concluem que fluxos de trabalho padronizados, normalização de volume e estudos prospectivos combinados com interpretação assistida por inteligência artificial são necessários para transformar os testes de suor de promissores em uso clínico e comunitário de rotina.

Baixe sua cópia em PDF agora!

Fontes: