Luis Fernando Gómez Uribe
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María Victoria Urueña Zuccardi
Endocrinóloga pediatra Asociación Colombiana de Endocrinología Pediátrica (ACEP)
Gladys Laverde de Arbeláez
Bacterióloga Directora Científica Laboratorio de Investigación Hormonal (LIH)
Nayive Gil Ochoa
Bacterióloga Coordinadora Sección Endocrinología LIH
Introducción Basados en que las pruebas bioquímicas constituyen el pilar fundamental para el diagnóstico y seguimiento de las enfermedades endocrinas, los adelantos científicos y tecnológicos de los últimos años han capacitado mucho más al laboratorio para ser un efectivo colaborador en la labor del médico tratante en la prevención, diagnóstico, tratamiento, seguimiento y vigilancia de estas patologías. Tradicionalmente las herramientas del laboratorio para el diagnóstico de las enfermedades endocrinas se basan en la reacción antígenoanticuerpo, utilizando diversos marcadores y métodos de detección. Es necesario el respaldo de un laboratorio de alta calidad, oportunidad y racionalidad lógicocientífica, para lograr un diagnóstico preciso, un manejo efectivo y un costo razonable de las patologías endocrinas. Desde el descubrimiento de los anticuerpos contra la insulina en el suero de los diabéticos y la consiguiente aplicación de dichos anticuerpos como reactivos analítico-específicos, nacen
los inmunoensayos (IE), que se definen como un conjunto de técnicas analíticas que usan anticuerpos para la determinación selectiva de ciertos componentes de interés presentes en muestras biológicas. Estos ensayos son altamente selectivos, de bajos límites de detección, y pueden ser adaptados para la determinación de muchos compuestos de interés clínico, hormonas, enzimas, proteínas, drogas y agentes infecciosos. Por su alta selectividad los IE pueden ser usados en muestras de orina o sangre y constituyen los métodos de elección para múltiples aplicaciones endocrinológicas. Actualmente, la mayoría de los ensayos hormonales se realizan por métodos automáticos o manuales que utilizan anticuerpos monoclonales específicos. La metodología continúa evolucionando a medida que se establecen normas de calidad y se desarrollan nuevas tecnologías e instrumentos. Muchos de los utilizados por el laboratorio actual pueden ser considerados “dispositivos inteligentes”, puesto que poseen la capacidad de comunicarse y “hablar” con otros computadores. CCAP Volumen 7 Número 2
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Adicionalmente, permiten establecer servicios como el manejo del control de calidad en línea, en tiempo real, desarrollando un enorme potencial de la eficiencia del laboratorio. La automatización ha logrado que los métodos sean más sensibles, específicos, precisos y reproducibles. Los avances en el campo de la biología molecular han permitido el conocimiento etiológico y, por lo tanto, la fisiopatología de muchas enfermedades hasta ahora calificadas como idiopáticas. Como ejemplos de defectos moleculares en patologías endocrinas se han descrito: la demostración de una deleción del gen codificador para la GH, posteriormente la descripción de los déficits múltiples hipofisarios debidos a anomalías de los genes Pit-1, PROP-1, cuadros de resistencia parcial a la GH y el papel del gen SHOX en la baja talla del síndrome de Turner. La generalización del uso de microarrays (biochips) que permiten analizar rápidamente la composición de secuencias de ADN o ARN va a facilitar enormemente, no solo el conocimiento de la composición génica y sus alteraciones, sino la expresión del mensaje genético, la interacción génica, la significación de los polimorfismos, la relación genotipo-fenotipo, la tolerancia individual y efectividad de los tratamientos (farmacogenómica). Avances que van a ampliar los conocimientos diagnósticos y las posibilidades preventivas y terapéuticas. La exploración y la valoración del estado de las diferentes hormonas en los individuos, desde el nacimiento hasta la edad adulta, requieren la comparación de los resultados con rangos de referencia que correspondan con la edad, sexo y estadio puberal, cuando la hormona varía en función de ellos. Por ejemplo, los neonatos y niños prematuros presentan función inmadura en los sistemas pulmonar, hepático y renal, y los rangos de referencia son específicos, por consiguiente los niños no se deben considerar como adultos en miniatura.
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Factores que influyen en los análisis hormonales Factores preanalíticos: Los efectos fisiológicos y los métodos de recolección y manipulación de las muestras pueden influenciar la medición de los niveles hormonales. Los factores fisiológicos más importantes que se deben considerar son:
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Edad. Estrés emocional y físico. Ejercicio y cambios posturales. Ritmo circadiano. Variabilidad intraindividual en la secreción hormonal. Secreción hormonal episódica. Medicamentos. Enfermedades de base.
Recolección de las muestras: Recolección en los tubos apropiados y bajo condiciones adecuadas (por ejemplo: ACTH en tubo con EDTA y a temperatura de refri-
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geración). Identificación correcta. Separación. Verificación de la calidad de la muestra (hemólisis, lipemia, ictericia). Almacenamiento y estabilidad. Evitar procesos de congelación y descongelación que puedan alterar la calidad.
Factores analíticos:
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Métodos (sensibilidad, especificidad, precisión, reproducibilidad). Procedimientos (estandarización, seguimiento, verificación de controles de calidad internos y externos). Errores aleatorios y sistemáticos. Variabilidad intraensayo e interensayo. Interferentes presentes en la muestra (anticuerpos heterófilos, anticuerpos tipo factor reumatoideo).
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Factores posanalíticos:
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Transcripción errada de resultados (resultado, unidades de medida, método). Validación analítica inadecuada de resultados. Equivocación en la entrega del resultado. Interpretación inadecuada de los resultados por parte del médico tratante.
En muchas de las determinaciones hormonales, los niveles en sangre o urinarios de hormonas basales son limítrofes, por lo tanto, es necesario usar las pruebas de estímulo o supresión para confirmar si existe o no trastorno endocrino. Las pruebas dinámicas valoran el eje global entre hipotálamo, hipófisis y el órgano blanco, y se basan en el principio de retroalimentación (positiva o negativa). Cuando hay exceso de hormona (hiperfunción), se intenta supresión, y en deficiencia de la hormona (hipofunción) se intenta estimulación, determinando la hormona respectiva.
Con relación a las condiciones del paciente:
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El paciente debe estar clínicamente bien (no procesos infecciosos, virales, fiebre, etc.). Pesar y medir al paciente el día de la prueba. Nombre - edad - sexo - hora - día. Datos sobre diagnóstico clínico. Anotar medicamentos y alimentos que puedan interferir con la prueba o los métodos utilizados. Cuando sea indispensable el ayuno, la recomendación es: en niños pequeños de 4 a 6 horas; en niños mayores y adultos de 8 a 12 horas.
Evaluación de la función de crecimiento La hormona de crecimiento (GH, por su sigla en inglés) se secreta en forma pulsátil y predominantemente durante la fase profunda de sueño, por lo que su determinación basal no es de mucha utilidad, haciéndose necesario recurrir a las pruebas dinámicas. Las pruebas se clasifican en: fisiológicas: ejercicio, sueño; y
farmacológicas: clonidina, insulina, glucagón, arginina, L-dopa y mediciones de IGF-1, IGFBP3. Los niveles de IGF-1 y IGFBP-3 varían con la edad y el sexo, aumentan durante la pubertad y luego disminuyen. Todas las pruebas deben realizarse en ayunas, debido a que la mayoría de los estímulos pueden ser bloqueados en presencia de hiperglicemia o de ácidos grasos libres, y se deberá colocar un catéter endovenoso para poder tomar las muestras múltiples.
Las pruebas de estímulo más usadas en nuestro medio son: Estímulo
Dosificación
Muestras
Ejercicio
Durante 20 minutos
0-20 y 40 minutos
Clonidina
5 µg/kg o 0,15 mg por m2 V.O.
0-60-90 minutos
Insulina regular (acción rápida)
0,05-0,1 UI/kg V.I.
0-15-30-45-6090-120 minutos
Glucagón
0,1 mg/kg IM o SC
0-30-60-90-120 minutos
Ejercicio El ejercicio libera hormona de crecimiento en forma aguda. Es un método fisiológico aceptable para analizar la secreción de GH. Los mecanismos adrenérgicos juegan papel importante en la liberación de GH por este estímulo. El período de latencia entre la iniciación del ejercicio y el pico máximo de GH observado varía con el nivel de ejercicio del paciente, debe ser continuo, intenso y estandarizado (correr, montar bicicleta) por 20 minutos. El pico máximo se observa entre los 1520 minutos después de iniciada la prueba.
Clonidina El clorhidrato de clonidina (catapresán) es un antihipertensor, agonista de los receptores alfa 2 adrenérgicos, produce liberación de GH mediante secreción de GHRH e inhibición de la somatostatina. La respuesta de GH es CCAP Volumen 7 Número 2
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dosisdependiente, es considerablemente más alta que para otros estímulos. La clonidina produce efectos secundarios como somnolencia, debilidad y disminución de la tensión arterial.
Insulina La hipoglicemia inducida por la insulina libera GH como respuesta de hormona contrarreguladora y por bloqueo de los receptores alfa adrenérgicos. Se requiere una disminución de por lo menos el 50% de los niveles de glucosa basal para un apropiado estímulo de secreción de GH, usualmente por debajo de 40 mg/dl. Aunque el nadir de la glucosa se observa después de 15 a 30 minutos de iniciada la prueba, los niveles máximos de GH se observan después de 60. Pueden presentarse síntomas de hipoglicemia como nerviosismo, sudoración, taquicardia, etc., por lo que se debe practicar bajo estricta vigilancia médica y tener a la mano dextrosa entre el 10 y 50% y un corticoide, en caso de hipoglicemia severa. Esta prueba también sirve para medir la integridad del eje hipofiso adrenal. El fundamento consiste en que el estrés resultante de la hipoglicemia conlleva a una descarga hipotalámica y, por consiguiente, a la liberación de las hormonas contrarreguladoras como la GH, ACTH/cortisol y PRL. Se espera que se doblen los niveles basales de cortisol, o un pico máximo hasta 20 µg/dl (552 nmol/L).
Glucagón El glucagón ejerce un efecto de estimulación por la vía de los receptores alfa adrenérgicos, estimula la liberación de GH a través de la secreción endógena de insulina que responde a los niveles de glucosa sérica elevados. Esta prueba es la mejor elección para lactantes y niños pequeños, presenta menos riesgos que la realizada con insulina. Se detecta hiperglicemia
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entre los 15 y 60 minutos y una hipoglicemia posterior entre los 90 y 120. Como efectos secundarios a la administración de glucagón se pueden presentar náuseas, vómito y dolor abdominal.
Interpretación En cualquiera de las pruebas de estímulo para la hormona de crecimiento, se considera una respuesta normal cuando se encuentra un valor superior a 10 ng/ml en cualquiera de los tiempos incluido el valor basal. Deficiencia parcial, cuando los valores están entre 7-10 ng/ml. Respuesta anormal, valores menores a 5 ng/ml; es importante tener en cuenta que una sola prueba de estimulación con respuesta negativa no puede ser considerada diagnóstico de deficiencia de GH. La respuesta menor de 10 ng/ml en dos pruebas de secreción puede ser la base del diagnóstico de insuficiencia o déficit de GH. Se habla de déficit total si la respuesta es inferior a 5 ng/ml.
Evaluación de la función pancreática Las mediciones más útiles son la concentración plasmática de glucosa y la prueba de tolerancia oral a la glucosa. Un nuevo punto de corte de 100 mg/dl en glucosa en ayunas es considerado como normal, entre 100 y 126 mg/dl es glicemia de ayuno inadecuada. La glicemia en ayuno ≥ a 126 mg/dl y una glicemia posprandial ≥ 200 mg/dl hacen un diagnóstico provisional de diabetes mellitus, y debe ser confirmado con una muestra en un día diferente. Si la segunda muestra en ayunas se encuentra por debajo de 126 mg/dl, pero existe una alta sospecha de diabetes, se debe proceder a practicar una prueba de tolerancia oral a la glucosa. Para la prueba se requiere un ayuno de 10-16 horas, se administra 1,75 g de glucosa/kg, con una dosis máxima de 75 g. Tomar muestras a
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los 30, 60 y 120 minutos. Se pueden medir los niveles de insulina simultáneamente. Niveles de glucosa en el test de tolerancia oral
mg/dl
Ayuno
60-100
30-60 minutos
110-170
90 minutos
100-140
120 minutos
70-120
Evaluación de la función suprarrenal La función de la suprarrenal se realiza midiendo ACTH, glucocorticoides, mineralocorticoides y andrógenos suprarrenales, tanto en sangre como en orina. El cortisol matutino o AM es la determinación básica para la medición de los glucocorticoides, también el cortisol libre urinario es de gran utilidad. La prueba de estimulación con ACTH es la más utilizada. El propósito de esta es evaluar la capacidad de la suprarrenal para secretar cantidades normales de hormonas esteroideas, principalmente cortisol, y estudiar la insuficiencia adrenal primaria o secundaria. La otra indicación es el análisis de la hiperplasia suprarrenal congénita, midiendo la 17 hidroxiprogesterona (17OHP), que identifica defectos en la biosíntesis enzimática por aumento del esteroide precursor: androstenediona-T-DHEAS y 11 deoxicortisol. En la prueba de ACTH corta se deben tomar muestras basales y aplicar dosis V.I. de tetracosactrin, synacthen o cortrosyn, que son análogos del ACTH, a razón de 250 µg por m2 de superficie corporal o 36 µg/kg (0,25 mg V.I.) y posteriormente tomar muestra a los 60 minutos. No se observan efectos secundarios; se debe tomar en horas de la mañana debido a la variación por el ritmo circadiano con que se producen algunos de los esteroides adrenales.
Se considera respuesta normal una elevación del cortisol de por lo menos 7-10 µg/dl (193-276 nmol/L) por encima del valor basal, o un valor de cortisol en la prueba mayor de 18-20 µg/dl, (495-550 nmol/L) con un máximo nivel a los 60 minutos. Una respuesta normal excluye una insuficiencia suprarrenal. En general, las concentraciones de 17 hidroxiprogesterona se elevan cuatro veces después de la inyección de ACTH, pero menores de 7 ng/ml. Niveles por encima de 40 ng/ml indican una deficiencia de 21 hidroxilasa. Respuestas de 17 hidroxiprogesterona por encima de 10 ng/ml se consideran sugerentes de una hiperplasia suprarrenal tardía o de formas heterocigotos de la enfermedad. En respuestas entre 10-15 ng/ml sin mayores hallazgos clínicos se recomienda confirmar con biología molecular.
Evaluación de la función gonadal La función endocrina testicular se evalúa midiendo las concentraciones basales de testosterona, dihidrotestosterona, androstenediona, LH y FSH. La función endocrina ovárica se evalúa con la medición de la progesterona y estrógenos como la estrona y el 17-β estradiol, LH y FSH. La prueba con estímulo de LHRH evalúa el eje hipotálamo-hipófisis-gónada, mide la reserva hipofisiaria de LH y FSH. Existe gran variedad de análogos sintéticos de la GnRH actualmente como son: deslorelin, buserelin, nafarelin, histrelin, luteoliberina, acetato de leuprolide y gonadorelina.
Procedimiento No requiere ayuno. Tomar muestra de sangre basal para LH, FSH, estradiol y testosterona (según sexo), tiempo 0 minutos. Aplicar 100 µg de LHRH o 2,5 µg/kg en bolo V.I. hasta máximo 100 µg. Posteriormente tomar muestras de sangre CCAP Volumen 7 Número 2
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a los 30 y 60 minutos, en estos tiempos la estimulación es máxima; actualmente es más sensible la prueba de estimulación con un análogo de la GnRH más potente, como el acetato de leuprolide, que permite la dosificación de estradiol en niñas y testosterona en niños a las 8 y 24 horas. Es útil en la evaluación de niños con pubertad precoz central o con pubertad retardada. La respuesta varía con la edad, sexo y estadio puberal. En niños prepúberes los niveles de LH y FSH son generalmente menores de 2 mUI/ml. El aumento de las dos gonadotrofinas suele ser similar. Respuestas por debajo de 5 mUI/ml generalmente se asocian a hipogonadismo o a ausencia de inicio de pubertad. Respuestas por encima de 50 mUI/ml generalmente se asocian a hipergonadismo. Otra utilidad de la prueba de LHRH es el monitoreo del tratamiento con análogos de GNRH en pubertad precoz. Durante el tratamiento se repite la prueba a los tres primeros meses y luego cada año para evaluar la supresión del eje hipotálamo-hipófisis-gónada.
Evaluación de la función tiroidea La función tiroidea se evalúa con la determinación de TSH, T4 libre y T3 libre. En el recién nacido las concentraciones son altas y van disminuyendo hacia el primer año de vida. La sensibilidad de los ensayos de TSH han permitido medir concentraciones menores de 0,1 uUI/ml y, por lo tanto, la utilidad de la prueba de TRH ha quedado restringida en el estudio de la enfermedad tiroidea. Esta prueba permite establecer el nivel de alteración del eje hipotálamo-hipófisis-tiroides. Su principal uso es en el diagnóstico diferencial de los tumores de la pituitaria productores de TSH y en la resistencia a la hormona tiroidea; igualmente permite diferenciar entre el hipotiroidismo secundario o hipofisiario del terciario o hipotalámico. Algunos autores lo han
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considerado importante cuando los valores de TSH se encuentran en el límite superior de la normalidad o ligeramente altos. La hormona liberadora de tirotropina (TRH, por su sigla en inglés) es un tripéptido (protirelina), secretado por el hipotálamo que estimula la secreción de TSH por la pituitaria anterior; la TRH también puede estimular la liberación de prolactina. Presentación disponible en ampollas de 200 µg/ml. No es necesario el ayuno. Tomar muestra de sangre basal, T: 0 minutos, inyectar TRH 200 µg o 5-7 µg/kg máximo 200 µg, y en niños menores de dos años, 100 µg V.I. en un período de 15 a 30 segundos; tomar muestras para TSH a los 30 y 60 minutos. La TSH se libera posaplicación de la TRH, alcanzando niveles 5 a 10 veces por encima de los niveles basales. La prolactina debe aumentar de 3 a 5 veces los niveles basales, con un pico entre los 15 a 30 minutos. En el hipotiroidismo secundario los niveles de TSH no se elevan normalmente. La TRH puede producir elevación en la tensión arterial, por lo tanto, está contraindicada en pacientes hipertensos y con enfermedades cardiovasculares. Los efectos colaterales incluyen náuseas, vómito ocasional, rubor facial, urgencia urinaria, en especial cuando la TRH se inyecta rápidamente. Para la interpretación de las pruebas, es importante que el médico conozca la sensibilidad clínica, es decir, que puede existir patología y la prueba ser negativa (falsos negativos), y la ausencia de patología y positividad de la prueba (falsos positivos), para saber sus limitaciones. Estos hechos son muy importantes, ya que, para un diagnóstico final, debe considerarse una serie de datos (clínicos, analíticos, radiológicos, etc.), y resulta fundamental la interrelación médico-laboratorio con el fin de que se pueda llegar a decisiones más rápidas y eficaces que beneficien al paciente.
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Lecturas recomendadas 1. Audí L, Granada ML. Tratado de endocrinología pediátrica. Valores de referencia en endocrinología pediátrica. 3ª ed. España; 2002. p. 1381-410.
7. Ropelato MG. Métodos de exploración de la función suprarrenal. En: Tratado de endocrinología pediátrica. 3ª ed. España; 2002. p. 929-42.
2. Beas F.Endocrinología del niño y el adolescente. 2ª ed. Santiago de Chile: Editorial Mediterráneo Ltda.; 2002.
8. Rosenfeld RG, Cohen P. Disorders of growth hormone/ insulin-like growth factor secretion and action. En: Pediatric endocrinology. 2ª ed. Pittsburgh, Pennsylvania; 2002. p. 22127 y 254-60.
3. Ibáñez L, Ferrer Á, Rodríguez-Hierro F. Aparición precoz de signos puberales en la niña. En: Endocrinología del niño y el adolescente. 2ª ed. Santiago de Chile; 2002. p. 160-70. 4. Iñiguez G, Boric MA. Endocrinología del niño y el adolescente. El laboratorio de endocrinología pediátrica. 2ª ed. Santiago de Chile; 2002. p. 437-60. 5. Mauras N, Walton P, Nicar M, Welch S, Rogol AD. Growth hormone stimulation testing in both short and normal statured children: use of an inmunofunctional assay. Pediatr Res 2000;48(5):614-8.
9. Saenger P, Stene M, Mantilla P. Principles of endocrine laboratory examination. En: Pediatric endocrinology. 2ª ed. Pittsburgh, Pennsylvania; 2002. p. 757-70. 10. Sperling MA. Pediatric endocrinology. 2a ed. Pittsburgh, Pennsylvania: Saunders; 2002. 11. Vicens Calvet E. Tratado de métodos de exploración de la secreción hormonal adenohipofisiaria. En: Endocrinología pediátrica. 3ª ed. España; 2002. p. 403-09.
6. Pombo M y cols. Tratado de endocrinología pediátrica. 3a ed. España: McGraw-Hill Interamericana; 2002.
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examen consultado
El laboratorio en endocrinología pediátrica
1. ¿Cuáles son las herramientas del laboratorio para el diagnóstico de las enfermedades endocrinas?:
A. antígenos y anticuerpos B. reacción antígeno-anticuerpo, utilización de diversos marcadores y métodos de detección C. reacción antígeno-anticuerpo y métodos de detección D. implementación de nuevas tecnologías E. reacción antígeno-anticuerpo y utilización de diversos marcadores
2. La valoración de las diferentes hormonas en los individuos requiere la comparación de los resultados con rangos de referencia que se basen en:
A. ritmo circadiano B. madurez de los sistemas C. edad, sexo y estadio puberal D. edad, ritmo circadiano, estrés físico E. raza, edad, ritmo circadiano
3. Son factores preanalíticos que afectan las determinaciones hormonales:
A. variabilidad intra e interensayo B. error en la transcripción de resultados C. errores aleatorios y sistemáticos D. edad, medicamentos, ejercicio, enfermedades de base E. solo la congelación y descongelación repetitiva de muestras
4. Se hace necesario realizar pruebas dinámicas hormonales porque:
A. el paciente quiere que se le practiquen B. el médico las ordena C. los valores basales son limítrofes y por sí solos no ayudan al médico a definir si existe o no un trastorno endocrino D. son de ayuda diagnóstica E. para saber si los medicamentos que el paciente toma interfieren en los análisis hormonales
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examen consultado
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5. Para realizar las pruebas dinámicas se deben llenar los siguientes datos excepto:
A. edad B. medicamentos C. posible diagnóstico D. ayuno para pruebas de estímulo para GH E. curva de crecimiento
6. ¿Cuál de los siguientes tests de estímulo para la hormona de crecimiento es el más indicado en niños pequeños?:
A. ejercicio B. G C. glucagón D. insulina E. clonidina F. L-dopa
7. ¿Cuál es la medición hormonal básica de los glucocorticoides?:
A. cortisol libre urinario B. cortisol AM-PM C. cortisol AM D. aldosterona E. androstediona
8. El test de LHRH mide la reserva hipofisiaria de:
A. TSH B. LH C. FSH D. a y b E. b y c
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