Screening di 2° livello per l'identificazione di esposizione a sostanze d'abuso negli infanti

Drug exposure during fetal development or in the first months of life can lead to severe consequences for the child’s health, particularly neurological, with possible long-term dysfunctions. For this reason, correctly identifying such cases has important clinical implications and can even lead to interventions by social services towards the family. Hospitals are usually equipped with immunoassays for broad-spectrum detection of drug classes and their metabolites. These methods are capable of quickly identifying a variety of substances but possess significant limitations in their sensitivity and specificity, making them unsuitable for quantitative determinations and causing significant false positives and false negatives. Thus, a second level of toxicological screening is necessary to confirm and quantify the results of the first, with greater sensitivity needed to identify more cases. In light of the important clinical and legal implications of these tests, the only suitable techniques are those that employ chromatography paired with mass spectrometry. This thesis aims to evaluate the effectiveness of the two levels of toxicological screening in identifying fetal and infant exposure to substances of abuse in a selection of cases where clinical indication exists. Previously analysed urine and blood samples, intended for destruction, were selected for the study and completely anonymized, making their origin impossible to determine. Primary screening was carried out using a Siemens V-Twin® System employing Enzyme Multiplied Immunoassay Techniques (EMIT). Then, samples were processed and analysed further with an Acquity UPLC instrument (Waters) combined with a Xevo® TQ-S micro triple quadrupole mass spectrometer (Waters). Results indicate that immunoassays commonly employed in toxicology are not sufficiently sensitive to provide effective screening for drug exposure in neonates and infants, who do not deliberately consume substances but instead are exposed through the mother or their environment postnatally. Given the delicate nature of these cases, employing methods with higher sensitivity becomes a necessity for initial screening, along with being able to provide quantitative and certain confirmation of positivities.

L’esposizione a sostanze d’abuso durante lo sviluppo fetale e/o nei primi mesi di vita può avere gravi conseguenze per la salute del bambino, soprattutto di carattere neurologico e con la possibilità di disfunzioni a lungo termine. Per questa ragione, la corretta identificazione di questi casi ha importanti implicazioni cliniche e può inoltre determinare interventi sociali a livello familiare. Le aziende ospedaliere solitamente hanno a disposizione test immunochimici in grado di individuare ad ampio spettro diverse classi di droghe e loro metaboliti. Questi metodi sono in grado di identificare rapidamente una varietà di sostanze d’abuso, ma presentano importanti limitazioni in termini di sensibilità e specificità che li rendono inadatti a determinazioni quantitative e sono causa di false positività e false negatività non trascurabili. È dunque necessario un secondo livello di screening tossicologico per confermare e quantificare i risultati del primo, con maggiore sensibilità per identificare più casi. In luce delle importanti implicazioni cliniche e legali di questi esami, le uniche tecniche adatte allo scopo sono quelle cromatografiche abbinate alla spettrometria di massa. Lo scopo di questa tesi è stato valutare l’efficacia dei due livelli di screening tossicologico nell’identificare le esposizioni fetali ed infantili a sostanze d’abuso in una selezione di casi in cui esista un sospetto clinico. I campioni di urina e sangue selezionati per lo studio, già analizzati in precedenza e destinati allo smaltimento, sono stati anonimizzati ed è pertanto impossibile risalire alle origini. Lo screening di primo livello è stato eseguito con tecniche di Enzyme Multiplied Immunoassay (EMIT) grazie ad uno strumento V-Twin® (Siemens). In seguito, i campioni sono stati processati ed analizzati ulteriormente con un sistema Acquity UPLC (Waters) abbinato ad uno spettrometro di massa a triplo quadrupolo Xevo® TQ-S micro (Waters). I risultati ottenuti indicano che i test immunochimici comunemente impiegati nei laboratori di tossicologia non sono sufficientemente sensibili per uno screening efficace dei casi di esposizione nei neonati ed infanti, che non consumano volontariamente le sostanze, ma vi sono esposti attraverso la madre o l’ambiente post-nascita. Considerata la delicatezza di questi casi, emerge la necessità di utilizzare metodi di screening con maggiore sensibilità e di poter confermare le riscontrate positività in modo assoluto e quantitativo.