El pelo como matriz en el análisis de alcohol y drogas de abuso

INTRODUCCIÓN

El pelo tiene la función de protegernos de aquellos factores externos que puedan dañar la piel, así como ayudar a regular la temperatura. Su apariencia es muy variada tanto en forma como en tonalidades y podemos encontrarlo en diferentes lugares de nuestra anatomía.

Se puede definir como un filamento cilíndrico que se forma a partir de un folículo, y consta de tres partes principales, las cutícula que es la zona más externa y su función es anclar el pelo al folículo y proteger las fibras interiores, la corteza que es la parte mayoritaria del tallo y está formada por células queratinizadas que dan lugar a largas fibras que se mantienen unidas mediante puentes disulfuro y la médula, formada por células más pequeñas.

Respecto a la composición del pelo, éste está formado por proteínas en un 65 - 95 % aproximadamente, un 15 - 35 % de agua y entre un 1 – 9 % de lípidos que derivan del sebo y de la glándula apocrina. El contenido mineral representa entre el 0,25 y 0,95 %. También se pueden encontrar elementos traza y metales pesados.

Fases de crecimiento del pelo

El ciclo del pelo no sigue un crecimiento homogéneo, sino que alterna periodos de crecimiento con periodos quiescentes.

Consta de las siguientes fases:

• Fase anágena: o también conocida como la fase de crecimiento, puede durar de dos a seis años. Esta etapa se caracteriza por un aumento en la actividad metabólica de las células de la matriz, localizadas en la base del folículo que da lugar a la formación del pelo. En esta etapa tiene lugar la diferenciación de la cutícula, la corteza y la médula, así como el inicio del proceso de queratinización. Las drogas y elementos trazas se incorpora en el pelo en esta etapa.
• Fase catágena: es una fase de transición. Es la fase más corta, puede durar de dos a tres semanas y en ella se paraliza la división celular. El pelo completa su queratinización, el bulbo comienza a degenerarse y el folículo comienza a retraerse.
• Fase telógena: es la última fase del ciclo y es conocida como la fase de descanso. En esta etapa el crecimiento cesa por completo hasta que se cae y comienza un nuevo ciclo. La duración del folículo en esta etapa depende del área del cuerpo y de la edad. En el caso del cuero cabelludo esta etapa es relativamente corta y dura alrededor de diez semanas.

El porcentaje de pelo en crecimiento y pelo en fase telógena puede variar significativamente dependiendo de la localización. Respecto al cuero cabelludo en un adulto, alrededor del 85 % del pelo está en fase anágena y el 15 % restante en fase telógena.

Otro aspecto a considerar es la velocidad de crecimiento del pelo que depende de diversos factores como la localización, la edad del individuo, el sexo o la raza. La velocidad media de crecimiento para el pelo del cuero cabelludo se estima en 1 cm/mes.

Incorporación de las drogas al pelo

Extensas son las revisiones llevadas a cabo para discutir sobre los mecanismos de acción de incorporación de las drogas al pelo. De forma general, se puede decir hay tres mecanismos de acción:

1. Difusión pasiva y activa desde el torrente sanguíneo que alimenta a la papila dérmica.
2. Transferencia desde el sudor y las secreciones de las glándulas sebáceas y apocrinas.
3. Transferencia de los tóxicos al pelo desde el ambiente externo.

Una vez que la droga se incorpora en el pelo permanece unida a los diferentes componentes pediculares formando complejos estables que quedan retenidos durante periodos de tiempo muy prolongados frente a la detección en sangre donde en ocasiones, la droga es muy lábil o tiene un tiempo de vida muy corto.

TRATAMIENTO Y PREPARACIÓN DEL PELO PARA ANÁLISIS DE DROGAS Y FÁRMACOS

El pelo puede estar contaminado con agentes externos que interfieran en el análisis dando lugar a falsos positivos, es por ello, que la fase pre-analítica se considera una etapa fundamental.

La fase pre-analítica se puede dividir en tres etapas ineludibles y otras dos opcionales (Tabla 1), cuya realización o no dependerá fundamentalmente de la técnica instrumental y la sensibilidad y selectividad exigidas al método de análisis.

De todas las etapas preanalíticas cabe destacar el proceso de extracción que consiste en la recuperación de la droga o sustancias a analizar de la estructura interna del pelo, tanto de la región interna del córtex como de la médula del pelo. Para ello dependiendo de la sustancia a extraer se pueden utilizar:

• Extracciones suaves: consiste en maceraciones o incubaciones en disolventes orgánicos (metanol, acetonitrilo, etc.) o digestiones enzimáticas. Este tipo de extracciones suelen llamarse extracciones universales, puesto que a priori permiten realizar el análisis de un mayor número de sustancias.
• Extracciones en medios acuosos: utilizan condiciones ácidas y básicas débiles, o tamponadas. A pesar de realizarse en condiciones suaves, pueden verse comprometidos compuestos fácilmente hidrolizables, y por lo tanto inestables.
• Extracciones fuertes: consiste en utilizar condiciones fuertemente ácidas, básicas y/o condiciones altas de temperatura. Su finalidad es analizar un grupo definido o a lo sumo un grupo de familia de sustancias, que por su naturaleza y estructura son estables en estas condiciones.

ANÁLISIS DE ALCOHOL Y DROGAS DE ABUSO EN PELO

Análisis de Alcohol

El consumo de alcohol representa un problema social que se incrementa con los años. Según el Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad, el consumo de alcohol es responsable de entre el 10 y 15 % de las urgencias médicas, así como el 30 - 50 % de los accidentes de tráfico que tienen implicada alguna muerte. Es por ello que su determinación y cuantificación resulta de gran utilidad tanto a nivel clínico como forense. De ahí la necesidad de disponer de medios que permitan diferenciar entre un consumo social, un consumo crónico o determinar los periodos de abstinencia después de un consumo prolongado.

Para diferenciar cada uno de los estados, se disponen de marcadores directos e indirectos. Los primeros de ellos derivan de la metabolización del etanol o de su reacción con otras sustancias en el cuerpo, mientras que los marcadores indirectos son enzimas o células que se alteran bajo el consumo de alcohol como pueden ser las enzimas hepáticas o el volumen corpuscular medio. Sin embargo, ambos presentan ciertas desventajas, y es que los marcadores directos se caracterizan por tener una vida media relativamente corta en sangre y en orina, mientras que los marcadores indirectos son poco sensibles y específicos.

Por todo ello, en la última década se ha impulsado la utilización del pelo como matriz para establecer el consumo crónico de alcohol. Hasta el momento se han analizado tres marcadores englobados dentro de los conocidos como marcadores directos, como son los esteres etílicos de los ácidos grasos, conocidos por sus siglas en ingles FAEE (fatty acid ethyl esters), el etil-glucurónico (EtG), y la etilbezoilecgonina o también conocida como cocaetileno, que implica el consumo simultáneo de alcohol y cocaína.

El EtG es un metabolito minoritario del alcohol, no volátil, y soluble en agua que se forma en la fase II de la metabolización del alcohol. Mayoritariamente se elimina por la orina. Una de las ventajas de este marcador es que permite diferenciar entre un consumidor crónico de alcohol y un consumidor esporádico o social y un abstemio. Las últimas recomendaciones de la SoHT proponen que una concentración mayor o igual a 30 pg/mg de EtG en el segmento proximal del cabello con una longitud de 3 cm a 6 cm sugiere fuertemente un consumo crónico excesivo de alcohol.

Los FAEE permiten realizar un estudio del consumo crónico de alcohol. Al contrario de lo que ocurre con el EtG, este marcador no permite distinguir entre abstemios y bebedores sociales, aunque si entre los dos grandes grupos, los bebedores crónicos y, por otro, los abstemios y bebedores sociales.

Análisis de drogas de abuso

En la figura siguiente se muestra un esquema de las drogas más representativas analizadas en pelo.

En el análisis de pelo nos enfrentamos a la determinación de concentraciones muy bajas, de ahí la necesidad de establecer puntos de cortes que permitan identificar muestras como positivas, previniendo el riesgo de falsos positivos debidos a la contaminación externa.

Para establecer el consumo crónico de drogas mediante el análisis de pelo, la SoHT propuso una serie de puntos de cortes basados en los diferentes trabajos encontrados en la literatura y teniendo en cuenta las características de los método analíticos utilizados (Tabla 2); posteriormente la EWDTS también publicó estos mismos puntos de corte en su guía sobre el análisis de pelo.

APLICACIONES

El pelo es una matriz que presenta grandes ventajas en comparación con las matrices clásicas de análisis como orina o sangre. Por un lado, es una muestra fácil de obtener y no invasiva, permanece establece durante un largo periodo de tiempo y además se puede estudiar un consumo en el tiempo más prolongado.

Dentro de las aplicaciones clínicas relacionados con el consumo de sustancias ilícitas, cabe destacar el análisis de pelo durante el embarazo a neonatos y en niños.

El síndrome de alcoholismo fetal es una de las consecuencias más grave que puede ocurrir, pues supone un retraso en el desarrollo neuronal, del crecimiento, rasgos faciales anormales, etc. El análisis de una muestra de pelo de la madre próxima al parto aumenta la sensibilidad en el diagnóstico.

Otro de los efectos del consumo de drogas es el síndrome de abstinencia neonatal cuyos síntomas tienen su pico de aparición entre las 48 - 78 horas de exposición. El pelo que el neonato presenta al nacer se estima que refleja el consumo de drogas por parte de la madre a partir de la semana 28 de gestación, basándose en el conocimiento que se tiene del desarrollo del pelo en el útero.

LIMITACIONES

Las aplicaciones que presenta el análisis de cabello son múltiples y variables, sin embargo, también presenta ciertas limitaciones:

• A la hora de interpretar los resultados hay que tener en cuenta cómo afectan los tratamientos cosméticos al cabello.
• No permite establecer el día concreto en el que se llevó a cabo el consumo, o si se cometió un delito, si en el momento de los hechos el individuo había consumido y estaba bajo los efectos de dicho consumo o no.
• Para realizar el análisis de cabello, éste hay que trocearlo, siendo el fragmento mínimo a obtener de 1 cm. Resultados de periodos de tiempo más cortos no son fiables. Además, encontrar valores altos, medios o bajos no significa que el consumo haya sido homogéneo durante el periodo estudiado.

CONCLUSIONES

• El pelo es una matriz en auge en el análisis de drogas de abuso que presenta grandes ventajas frente a las matrices clásicas de sangre u orina. Aunque por ahora su uso mayoritario sigue siendo en el campo de la toxicología forense, comienza a abrirse paso en aplicaciones clínicas, más allá de su uso en la determinación de drogas y fármacos.
• Entre las ventajas más destacables, se encuentra el hecho de poder establecer una cronología del consumo.
• Además, el avance en nuevas técnicas de análisis, como la espectrometría de masas, permite la identificación simultánea de un gran número de drogas ilícitas al igual que identificar otras de nueva aparición.

Enlaces de interés

1. INTCF (https://www.mjusticia.gob.es/cs/Satellite/Portal/es/ministerio/organismos-ministerio-justicia/instituto-nacional/intcf)
2. Ministerio de Justicia (https://www.mjusticia.gob.es/cs/Satellite/Portal/es/inicio)
3. TIAFT (http://www.tiaft.org)
4. SOFT (http://www.soft-tox.org)
5. SoHT (https://www.soht.org)