Microgramos, miligramos y unidades internacionales

Qué cuenta una unidad de masa

El miligramo y el microgramo pertenecen al Sistema Internacional de unidades: expresan cantidad de materia y se determinan pesando, o midiendo el contenido de proteína por métodos fisicoquímicos como el análisis cuantitativo de aminoácidos. Dos viales con la misma masa declarada guardan la misma cantidad de sustancia, y esa cifra no dice nada del estado en que se encuentra.

Ahí están a la vez su virtud y su límite. Una cadena polipeptídica de 191 aminoácidos y 22125 Da pesa igual íntegra que desamidada, oxidada o agregada en dímeros. La balanza no distingue entre esas formas, y en literatura de investigación la diferencia entre ellas sí cuenta cuando lo que se examina es la unión al receptor.

Qué es una unidad internacional

La unidad internacional no pertenece al Sistema Internacional. Es una convención: un comité de expertos de la Organización Mundial de la Salud asigna un número de unidades a una preparación de referencia concreta —un lote de ampolletas liofilizadas con su código— y desde ese momento esa ampolleta ES la escala. Cualquier otro material se expresa en UI por comparación contra ella en un ensayo, nunca por medición directa.

De ahí salen dos consecuencias que suelen pasarse por alto. Una es que la UI no describe una propiedad de la molécula sino una relación entre dos materiales: el que se mide y el estándar. Otra es que cuando el lote de referencia se agota y se establece uno nuevo, la equivalencia entre ambos se traslada mediante un estudio colaborativo entre laboratorios, y ese estudio es el documento que sostiene la continuidad de la escala.

Por qué la hormona de crecimiento se midió antes por actividad

Antes de que existiera material recombinante, la hormona de crecimiento se obtenía por extracción de hipófisis y llegaba al laboratorio como una mezcla: la forma principal, formas de tamaño distinto, material desamidado y hormonas contaminantes. Pesar esa mezcla no informaba de cuánta hormona íntegra había, así que la escala tuvo que construirse sobre la respuesta de un animal.

El estándar internacional para bioensayo se calibró justamente así, en un estudio colaborativo con veintidós laboratorios de diez países que enfrentó dos preparaciones candidatas por ensayos in vivo, de radiorreceptor e inmunoensayo. Las estimaciones in vivo salieron heterogéneas entre laboratorios, y esa heterogeneidad es parte de lo que después empujó el cambio de escala.

El bioensayo mismo se caracterizó en estudios en roedores: hay trabajos que pusieron a punto un ensayo de ganancia de peso corporal en ratones enanos lit/lit y lo enfrentaron al ensayo clásico en rata hipofisectomizada, con precisión estadística equivalente en un formato factorial breve. Eso es lo que hay detrás de una cifra en UI: un animal, una curva y un análisis estadístico, no una balanza.

Lo que cambió con el material recombinante

Con material producido por ADN recombinante la molécula tiene una secuencia definida, y su contenido de proteína se puede determinar por análisis cuantitativo de aminoácidos. Eso permitió algo impracticable con el extracto hipofisario: calibrar un mismo estándar por las dos vías a la vez, la fisicoquímica y la biológica. El estándar internacional de somatropina se estableció exactamente así, y por eso lleva declarados en paralelo un contenido de proteína y una actividad específica.

La consecuencia práctica fue un desplazamiento de escala. El documento de consenso sobre estandarización de los ensayos de hormona de crecimiento y de IGF-I recomienda expresar los valores en unidades de masa y calibrar los métodos contra un material de referencia recombinante conmutable, precisamente para que dos laboratorios que miden la misma muestra publiquen la misma cifra.

Por qué el factor de conversión no viaja con la molécula

Aquí está lo que se pierde en las tablas de equivalencia que circulan. Un factor que relaciona UI y miligramos no es una constante de la hormona de crecimiento humana: es un valor declarado de una preparación concreta, obtenido midiendo ese material y no otro. Ese valor, que en literatura de investigación se llama potencia específica, pertenece a la ampolleta que se midió, no a la sustancia.

Hay además una razón estructural para que un vial cualquiera no herede ese factor. La masa de 22125 Da corresponde a la isoforma principal de 191 aminoácidos, pero el material real convive con variantes que un inmunoensayo puede contar como si fueran la misma cosa. Un método de captura inmunoafín con espectrometría de masas en tándem se desarrolló justamente para separarla del resto, porque esa confusión hace que dos laboratorios publiquen cifras distintas de una misma muestra.

De una cifra en UI impresa en una etiqueta, entonces, no se sigue casi nada de lo que suele suponerse.

• No se sigue una masa: convertirla exige una especificación de actividad determinada sobre ese material concreto, y ese dato vive en el certificado, no en la molécula.
• No se sigue una equivalencia entre lotes: dos lotes con la misma cifra en UI pueden tener contenidos de proteína distintos si sus valoraciones se hicieron contra estándares diferentes.
• No se sigue una comparación con otra referencia rotulada en miligramos: son dos escalas que no comparten definición.
• No se sigue una pureza: la escala de actividad describe comportamiento en un ensayo y el porcentaje de pureza describe composición, y en la ficha viven en filas separadas.

Cómo queda rotulado en el catálogo

En el catálogo esa distinción se rotula en vez de disimularse. La referencia de HGH declara su presentación en UI —8 IU— y la fila correspondiente de la ficha se titula «Actividad» y no «Masa», precisamente porque esa cifra no salió de una pesada. Los datos de identidad, en cambio, sí son masa y estructura: cadena de 191 aminoácidos, 22125 Da, número CAS y fórmula molecular.

El contraste con dos referencias vecinas ayuda a ver por qué. HGH Fragment 176-191 reproduce sólo 16 residuos del extremo C-terminal y se declara en miligramos, porque no existe una preparación de referencia internacional que le asigne unidades de actividad; IGF-1 LR3, con sus 9111 Da, se declara también en masa por la misma razón. La escala en UI no es una jerarquía entre compuestos: es la huella de que existe un material de referencia con el cual compararse.

Qué se anota en la bitácora

La regla operativa que se sigue de todo lo anterior es corta: la unidad se registra tal como viene impresa, sin normalizar. Si la etiqueta dice UI, en la bitácora va UI; si dice miligramos, van miligramos. Convertir en el papel para «dejarlo todo en la misma escala» fabrica un número que ningún documento respalda, y ese número sobrevive al experimento y después se cita como si hubiera sido medido.

Cuando el diseño experimental exige de verdad una equivalencia, el camino descrito en literatura pasa por el certificado del material: una valoración de actividad hecha sobre ese lote contra un estándar declarado, con su método y su intervalo de confianza. En la literatura preclínica el término potencia designa siempre el desenlace de un ensayo comparativo, nunca una constante copiable de una tabla. Sin ese documento la conversión no queda sostenida, y una ficha que la publicara estaría afirmando algo que nadie midió.

Bibliografía · 5 referencias

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   Documento de consenso de la Growth Hormone Research Society, la IGF Society y la IFCC que revisó la estandarización de los ensayos de hormona de crecimiento y de IGF-I: condiciones preanalíticas, uso de materiales de referencia internacionales conmutables, especificidad de los anticuerpos, requisitos de matriz, control de calidad e interferencia por proteínas de unión, con recomendaciones y criterios de validación para cada variable.

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   Estudio colaborativo internacional con dieciocho laboratorios de doce países que calibró la preparación candidata tanto por bioensayo in vivo como por métodos fisicoquímicos —análisis cuantitativo de aminoácidos, contenido de monómero y absorbancia—, y que sirvió de base para establecerla como estándar internacional de somatropina.

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   The International Standard for Human Growth Hormone for Bioassay: calibration and characterization by international collaborative study.

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   Estudio colaborativo con veintidós laboratorios de diez países que evaluó dos preparaciones candidatas de hormona de crecimiento humana por ensayos in vivo, de radiorreceptor e inmunoensayo; documentó la heterogeneidad de las estimaciones in vivo y la presencia de formas de tamaño distinto, material desamidado y hormonas contaminantes en el extracto hipofisario.

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   Estudio en ratones enanos lit/lit derivados de la cepa C57BL/6J que puso a punto un bioensayo in vivo de ganancia de peso corporal para hormona de crecimiento, comparó su desempeño con el ensayo clásico en rata hipofisectomizada y evaluó la precisión estadística de un formato factorial breve frente a una preparación de referencia internacional.

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   Anal Bioanal Chem · 2022

   Estudio analítico que desarrolló y validó un método de captura inmunoafín seguida de cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem para cuantificar de forma selectiva la isoforma principal de la hormona de crecimiento humana en suero y plasma, distinguiéndola de otras isoformas que interfieren en los ensayos de unión a ligando.

   PubMed 35838770DOI

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