Monitorización de biomarcadores de envejecimiento en muestras clínicas con inmunosensores electroquímicos

Resumen

El envejecimiento es un deterioro funcional fisiológico dependiente del tiempo, que parece ser impulsado por la acumulación progresiva de defectos moleculares aleatorios en células y tejidos a lo largo de la vida. Durante el envejecimiento, se desarrolla un perfil inflamatorio crónico, estéril y de bajo grado, denominado ¿inflammageing¿, que se confirma por el aumento de los niveles de citoquinas pro-inflamatorias y la disminución de los niveles de citoquinas anti-inflamatorias, siendo el resultado, a largo plazo, de una estimulación fisiológica crónica del sistema inmune innato, que puede ser perjudicial en la edad adulta, contribuyendo a la patogénesis de enfermedades relacionadas con la edad. Estas citoquinas, al igual que otros compuestos que se ven alterados durante el envejecimiento, se pueden emplear como biomarcadores apropiados para evaluar el grado de inflamación y procesos degenerativos relacionados con la edad avanzada. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es el diseño, preparación y aplicación de diferentes plataformas electroquímicas inmunosensoras con características analíticas mejoradas para la determinación individual o múltiple de biomarcadores de envejecimiento en muestras clínicas. Con este propósito, se desarrollaron varias configuraciones utilizando la técnica del ¿grafting¿ o injertado electroquímico, ácido poli(pirrolpropiónico) y diferentes nanomateriales de carbono para la modificación de los electrodos, así como nuevas estrategias de inmovilización, y poli-HRP-Strept y nanotubos de carbono híbridos como estrategia electroactiva de amplificación de la señal. Todos los inmunosensores desarrollados se aplicaron a la determinación de diferentes biomarcadores de envejecimiento escasamente estudiados para los que no existían configuraciones similares o, cuando existían, las características analíticas de las metodologías previas se mejoraron significativamente. Todo este trabajo de investigación se llevó a cabo mediante la aplicación de la metodología habitual seguida para el diseño de inmunosensores, la elección de la estrategia de reconocimiento, la optimización de las variables experimentales, los estudios de caracterización, la construcción de la curva de calibrado y la obtención de las características analíticas y los estudios de repetibilidad, reproducibilidad y selectividad. En todos los casos, la utilidad analítica de las configuraciones desarrolladas se demostró mediante su aplicación a la determinación de estos biomarcadores en muestras clínicas, tales como un material de referencia certificado, suero o saliva. Además, los resultados obtenidos empleando los inmunosensores desarrollados se compararon con los proporcionados por los respectivos inmunoensayos ELISA comerciales, no obteniéndose diferencias significativas entre los resultados proporcionados por ambos métodos, lo que demuestra la utilidad de las configuraciones desarrolladas.