Biomarcadores de Estresse em Fluidos Biológicos e Sua Detecção no Ponto de Uso

Hormônios produzidos por glândulas do sistema endócrino e neurotransmissores produzidos pelo sistema nervoso controlam muitas funções corporais. As concentrações dessas moléculas no corpo são uma indicação de seu estado, daí o uso do termo biomarcador. Concentrações excessivas de biomarcadores, como cortisol, serotonina, epinefrina e dopamina, são liberadas pelo corpo em resposta a uma variedade de condições, por exemplo, estado emocional (euforia, estresse) e doenças. O desenvolvimento de modalidades simples e de baixo custo para medições de biomarcadores no ponto de uso (PoU) em vários fluidos corporais (sangue, urina, suor, saliva), ao contrário de ambientes hospitalares ou laboratoriais convencionais, está recebendo atenção crescente. Este artigo começa com uma revisão das propriedades básicas de 12 biomarcadores primários induzidos pelo estresse: origem no corpo (ou seja, se são produzidos como hormônios, neurotransmissores ou ambos), composição química, peso molecular (moléculas e polímeros de pequeno/médio tamanho, variando de ~100 Da a ~100 kDa) e natureza hidro ou lipofílica. Em seguida, é apresentada uma revisão detalhada da literatura publicada sobre a concentração desses biomarcadores encontrados em vários fluidos corporais que podem servir como meio para a determinação da condição do sujeito: sangue, urina, saliva, suor e, em menor grau, fluido do tecido intersticial. A concentração de vários biomarcadores na maioria dos fluidos abrange uma faixa de 5-6 ordens de magnitude, de centenas de nanogramas por mililitro (~1 μM) até alguns picogramas por mililitro (sub-1 pM). Mecanismos e materiais para sensores de biomarcadores no ponto de uso são resumidos, e propriedades-chave são revisadas. Em seguida, métodos selecionados para a detecção desses biomarcadores são revisados, incluindo ensaios colorimétricos baseados em anticorpos e aptâmeros, além de detecção eletroquímica e óptica. Exemplos ilustrativos da literatura são discutidos para cada abordagem de sensor chave. Finalmente, a revisão delineia os principais desafios da área e fornece uma perspectiva sobre as perspectivas futuras.