Deficiencia piruvato cinasa

8/6/2019 Deficiencia piruvato cinasa

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DEFICIENCIA DE PIRUVATO QUINASA

Y HEMOGLOBINA C. ESTUDIO FAMILIAR

Mario Chaves*, Walter E. Rodrguez*, Jaime Briceo**,German F. Senz*

RESUMEN

En una familia del Cantn de Santa Cruz de

Guanacaste, Costa Rica, fue posible demostrarla existencia de los dos primeros casoshomocigotos reportados de deficiencia depiruvato quinasa, que se correspondieron conun cuadro de anemia hemoltica crnica noesferoctica. Los dos embarazos que ha tenido

la propositus han resultado en una exacerbacinde su problema hemoltico. El perfil enzimtico,y en especial la razn PK/Hx, logr demostrar elcarcter heterocigoto de los padres. En el padrey otro hijo no afectado enzimticamente, selogr demostrar la coexistencia con Hb AC.

[Rev. Cost. Cienc. Md. 1988; 9 (4): 00-00]

INTRODUCCION

La deficiencia de la piruvato quinasa (PK)

eritroctica ocupa el segundo lugar en fre-

cuencia entre las enzimopatas eritrocticasdespus de la G6PD, y fue la primera defi-

ciencia enzimtica descrita que se asoci

* Centro de Investigacin en Hemoglobinas Anormales yTrastornos Afines (CIHATA). Ctedra de Hematologa,Facultad de Microbiologa, Universidad de Costa Rica,Hospital San Juan de Dios, San Jos, Costa Rica.

** Laboratorio Clnico, Clnica de la C.C.S.S., Santa Cruz,Guanacaste, Costa Rica.

con la va del ciclo glucoltico de Embden-Meyerhoff (29, 30). Hasta la fecha, se handescrito en el mundo varios centenares depacientes con este trastorno, siendo la gravedad

del proceso muy variable, pues depende de si elsujeto es homocigoto o heterocigoto, tambinvara de acuerdo a la existencia de mutantescualitativamente anormales de la enzima (15,28, 31, 34), tal y como ocurre en la deficienciade la G6PD. La primera descripcin sobre la

existencia de este trastorno en Costa Rica sehalla en el reporte de Chaves et. al. (4), partedel cual se ha tomado para elaborar este in-forme. Como no existe en la literatura sea-lamiento alguno sobre la asociacin de estaeritroenzimopata con hemoglobinas anormales,

parece interesante reportar en este trabajo lacoexistencia de Hb C y deficiencia de PK en unafamilia costarricense de Guanacaste. Laexistencia de Hb C en esa regin ya haba sidoindicada en trabajos previos (19, 22).

MATERIAL Y METODOS

El estudio familiar permiti analizar al padre ymadre de la propositus, quienes no tenanrelacin alguna de consanguinidad, as como ados de sus hermanos. Los anlisishematolgicos bsicos fueron realizadosmediante los mtodos estndar (5, 20, 23).

Los estudios electroforticos de la hemo-globina se realizaron sobre cintas de acetatode celulosa (Titn III, Helena Labora-

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tories, Texas) a pH 8,6 segn el mtodo deSchneider et. al. (25). La electroforesis a pHcido se realiz mediante el mtodo descrito porRobinson (18). La Hb A2 se dosific mediante

columnas de DEAE-cellulose segn el mtododescrito por Senz et. al. (21). Los niveles de HbF se determinaron por el mtodo de

desnaturalizacin alcalina de Singer et. al. (26).La dosificacin de la PPZn se realiz medianteun hematofluormetro (AVIV, AVL Instrument,Lakewood, N.J.). Los niveles de haptoglobinassricas se determinaron por el mtodo de gelfiltracin de Lionetti et. al. (11).

Los estudios enzimticos se efectuaron enmuestras tomadas con heparina sdica y ACD.Para los efectos, se eliminaron los leucocitosmediante filtracin de celulosa microcristalina y

alfa celulosa en solucin de NaCI 0,15 M, segnel mtodo de Beutler (2). Los niveles

enzimticos se determinaron por el mtodo deBeutler (2) y recomendados por el ICSH (8).Todas las mediciones se realizaron a 37C enun espectrofotmetro UVIKON 860 (Kontronlnstrument). Las concentraciones de losmetabolitos intermediarios fueron determinados

por el mtodo de Minakmi et. al. (13). Losniveles de 2,3 DPG fueron analizadosespectrofotomtricamente de acuerdo con elmtodo de Sigma (Catlogo N-35 UV). Losestudios enzimticos de escrutinio fueron

realizados mediante los mtodos de reduccindel azul de metileno (5, 20, 23), y el del cianuroascorbato de Jacob y Jandl (9, 23).La propositus es una mujer mestiza de 27 aos

(1988), oriunda de Santa Cruz, Guanacaste, queen los ltimos 10 aos se ha venido estudiandopor ictericia y anemia de moderada a severa (Hb6.8 - 8.6 g/dl) sin que se pudiera efectuar eldiagnstico de certeza de su padecimiento. Conun intervalo de 3 aos (1982-1985), la paciente

dio a luz dos nios sanos con ligera prematu-ridad, hacindose evidente la exacerbacin desu cuadro anmico tras cada embarazo, connecesidad de transfusiones. Luego de susegundo parto, requiri colecistectoma porlitiasis biliar. Como dato interesante, se

destaca el antecedente patolgico de icte-

ricia neonatal, al igual que uno de sus her-manos, tambin poseedor de un cuadrohemoltico importante. Tanto en ste como en la

propositus, se sealan crisis hemolticas malconsignadas en el respectivo historial clnico,que en ocasiones requirieron de tratamiento

transfusional, particularmente en ella, aun fuerade su perodo gestacional. A la hora del estudioenzimtico global, la paciente y su hermanoanmico se constituyeron en los proposita.

RESULTADOS

En el Cuadro 1 se indican los resultados de losltimos anlisis hematolgicos practicados a los5 miembros de la familia. Tanto en la paciente

como en su hermano tambin enfermo, sedestaca la presencia de un sndrome hemoltico

importante, con un cuadro macrocticonormocrmico, con excepcionales codocitos yequinocitos y marcada reticulocitosis (Cuadro 1).En otro hijo de la familia y en el padre, se logrdemostrar la existencia de hemoglobinopata Cheterocigota. En la madre, hubo un cuadro

sideropnico revelado en su hemograma y porel valor de la PP-Zn (8,1 ug/g de Hb). Enninguno de los sujetos se logr demostrar algntrastorno enzimtico en el ciclo de las pentosasfosforadas, ni en el metabolismo del glutation y

de los nucletidos.El escrutinio inicial ya haba indicado normalidadpara la G6PD, salvo una positividad llamativa dela prueba del cianuroascorbato en los proposita.

Esta prueba inicialmente descrita para investigarG6PD, puede ser positiva en otras eritropatas,incluida la deficiencia de PK (21, 23). Con estaidea se enfil el inters en el estudio analticocuidadoso del ciclo de EmbdenMeyerhoff. En elcuadro 2 se indican los niveles, de PK en la

familia, demostrndose la deficiencia de esaenzima en los proposita, con valoresintermedios en el otro hijo poseedor de Hb C yen los padres. El bloqueo metablicopor este dficit enzimtico, se puso enevidencia al encontrarse disminucin de

ATP y piruvato, con aumento de

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2,3 DPG, PEP, 2 PG, 3 PG, Lactato, AMP yADP. En estudios anteriores al diagnstico finalde certeza, la madre no evidenci cuadro

anmico. En esta oportunidad, se puso enevidencia un estado anmico moderado, decarcter ferroprivo.

DISCUSION

Presentamos en este trabajo la existencia deuna familia hbrida guanacasteca de dosalteraciones hereditarias del eritrocito, dficit dePK y hemoglobinopata C. La historia clnica delos proposita, en especial el de la hija, pone en

evidencia la severidad del cuadro hemolticoprovocado por la deficiencia de PK, en especialdurante los perodos de gestacin, poca endonde el embarazo acta como factorprecipitante (7). En la literatura se hace ver laconsiderable variacin en la presentacin, seve-

ridad y respuesta al tratamiento en los pacientescon esta eritroenzimopata, dependiendo de los

sntomas del grado de anemia y de la ictericia(16). Un 50 por ciento de los pacientes aparecenictricos y anmicos en el perodo neonatal o enlos primeros meses de vida, un 30 por ciento loes en la infancia y un 20 por ciento en la edadadolescente (24), siendo usual encontrarse

casos con un sndrome hemoltico compensado(16,24). La ictericia neonatal no es infrecuente,por lo que en las familias afectadas, los recinnacidos deben ser cuidadosamente observadosa fin deque la anemia y el icterus sean tratadoslo ms rpidamente posible (17). Por lo general

el cuadro anmico es de moderado a severo(Hb entre 4 y 10 g/dl), y debido a la baja afinidadde la sangre por el 2 (dados los altos niveles de2,3 DPG), los sntomas de anemia suelen sermenores de lo esperado (6).

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La litiasis biliar es frecuente como resultado de

la hiperbilirrubinemia, con todas lascomplicaciones inherentes, tales como clico

biliar, colecistitis, carcinoma de la vescula yfstula del ducto biliar (6). En los pacientes escomn la esplenomegalia, y en los casosseleccionados, la esplenectoma mejora losrequerimientos transfusionales (1, 32),sobreviniendo un alza considerable de los

reticulocitos (16).La deficiencia de la PK puede ser fatal en elrecin nacido o en la infancia temprana (1). Porejemplo, el gene prevalente en los Amish dePennsylvania produce una enfermedad

particularmente severa, y a menos que los nioshomocigotos afectados seanesplenectomizados, el desenlace usualmente esfatal (3). Aunque el sujeto heterocigoto es

asintomtico, ocasionalmente pueden versesignos clnicos de hemlisis (10), pudiendo elloestar relacionado con el tipo anormal de enzimamutante (16). Desde el punto de vistafisiopatolgico, la deficiencia de PK limita lahabilidad de los eritrocitos para metabolizar la

glucosa, con la consecuente produccin deenergas en forma de ATP, cuyo dficit trastornael transporte de Na+ y K+, aunque la causa dela hemlisis puede estar asociada con otrodefecto localizado en la membrana (33). Losreticulocitos deficientes en PK presentan una

sobrevida (T1/2) ms baja que loseritrocitos de la poblacin general (14), como siesta eritroenzimopata originara un cuadroanmico por hemolisis de reti-

culocitos. El mecanismo de hemolisis de estasclulas podra explicarse por la sugestiva

hiptesis de Mentzer et. al. (12), al proponer quelos reticulocitos de este trastorno dependen deuna fosforilizacin oxidativa mitocondrial quemantenga un nivel adecuado de ATP.La condicin heterocigota de los padres de losproposita y del hijo no afectado, se pudo

obtener gracias al uso de la relacin PK/Hx(piruvato quinasa/hexoquinasa), tal y como hasido preconizado (27), lo cual permite inferir quelos proposita resultan ser homocigotos para eldefecto (Cuadro 2). Los anlisis de una serie de

intermediarios metablicos, en especial del 2,3DPG, confirman el bloqueo metablico causadopor la enzimopata. El padre de los proposita yuno de sus hijos presentaron, adems de su

carcter heterocigota para la deficiencia de PK,una hemoglobinopata AC. No parece evidenteque esta coexistencia provoque problemahematolgico alguno, aunque resultainteresante este hallazgo hasta ahora noreportado en la literatura, y que para Costa Rica

resulta ser un aporte ms sobre su constitucingentica y antropolgica en torno ahemoglobinopatas y eritroenzimopatas.

AGRADECIMIENTO

Este trabajo fue apoyado parcialmente por elGrant Research RG-BC-38 de la Third

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World Academic Science y la Vicerrectora deInvestigacin, Universidad de Costa Rica.

BIBLIOGRAFIA

1. Beutler, E. Hereditary nonspherocytic hemolyticanemia-pyruvate kinase deficiency and otherabnormalities. In: Hematology, 3rd. ed. (WilliamsW. J. et. al. 1983; 575-582.

2. Beutler E. Red CeIl Metabolism. A manual ofBiomedical Methods. 3rd. edition. London, Grune& Stratton, 1984.

3. Bowman, H. S., Mckusick, V. A. & Dronamraju, K.

R. Pyruvate kinase deficient hemolytic anemia inan Amish isolate. A. J. Hum. Genet. 1965; 17:1-3.

4. Chaves, M., Senz, G. F., Briceo, J., Vives-Corrons, J. L., Colomer, D. Anemia hemolticacrnica no esferoctica asociada con deficienciade piruvato quinasa. Primeros casos en Costa

Rica. (En prensa: SANGRE).

5. Dacie, J. V., Lewis, S. M. Practical Haematology.Sixth edition, London. Churchill Livingstone, 1984

6. Gordon-Smith, E. C. Inherited haemolyticanaemias. In Postgraduate Haematology, 2nd.Edit. William Heinemann Medical Books Ltd.,

London 1981; 159-166.

7. Hirono, A., Forman L. & Beutler, E. Enzymaticdiagnosis in non-spherocytic hemolytic anemia.

Medicine1978; 67: 110-117.

8. ICSH Recomended methods for the char-acterization of red cell pyruvate variants. Brit. J.Haemat. 1979; 43: 275-286.

9. Jacob, H. S. and Jandl J. H. A simple visualscreening test for glucose-6-phosphatedehydrogenase deficiency employing ascorbateand cyanide. N. Engl. J. Med. 1966; 274: 1162-1170.

10. Kahn, A., Marie, J., Galand, C. & Boivin, P.Chronic haemolysis anaemia in two patientsheterezygous for erythrocyte kinase deficiency.Scand. J. Haemat. 1976; 16: 250-257.

11 . Lionetti, F. J., Valeri, C.R., Bond, J. C., Fortier, N.L. Measurement of hemoglobin binding capacityof human serum or plasm a by means of dextran

gels. J. Lab. Clin. Med. 1964; 64:519-523.

12. Mentzer, W. C., Baehner, R. L, Schmidt-Schronbein, H. H., Robinson, S. H. & Nathan D.

G. selective reticylocyte destruction in erythrocytepyruvate kinase deficiency. J. Clin. lnvest. 1971;

50: 588-699.

13. Minakami, S., Suzuki, C., Saito, T. Yoshikawa.

Studies on erythrocyte glycolysis. I. Determinationof the Glycolytic intermediates in HumanErythrocytes. J. Biochem. 1965; 58: 543-545.

14. Miwa, S., Nishima, T. Studies on piruvate kinase(PK) deficiency. I. Clinical Hematological anderythrocyte enzime studies. Acta. Haemat. Jap.

1974; 37:1-16.

15. Miwa, S., Fujii, H. Takegawa, S., Nakatsuji, T.,Yamato, K, Ishida Y., Ninamiya, S. Sevenpiruvate kinase variants characterized by ICSH

recommended methods. Brit. J. Haemat. 1980;45: 575-583.

16. Miwa, S. Pyruvate kinase deficiency and otherenzimopathies of the EmbdenMeyerhoff pathway.Clinics in haematology (enzymopathies). W. B.Saunders, Co. Ltd. London. 1981; 19(1):57-80.

17. Reich, P.R. Hematology 2nd Edit. Little, Brown

and Co., Boston, 1984; 195-196.

18. Robinson, A. R. A. new technique fordifferentiation of hemoglobin. J. Lab. Clin. Med.

1957; 50745-749.

19. Senz, G. F., Alvarado, M. A., Atmetlla, F.,Arroyo, G., Jimnez, R. y Valenciano, E.Investigacin de hemoglobinas anormales en

poblacin de raza negra costarricense. Rev. Biol.Trop. 1971; 19: 251-256.

20 . Senz, G. F., Moreira, J. M. ManualLatinoamericano. Ministerio de Salud, CostaRica, 1980.

21 . Senz, G. F., Barrantes, A., Jimnez, J.,Montero, A. G., Schosinsky, K., Grant, S., Alfaro,

E., Valenciano, E., Chaves, M. Estudios de lahemoglobina A por microcromatografa en DEAE-Celulosa (DE52). Sangre1981; 26: 1083-1090.

29


6/6

22. Senz, G. F., Chaves, M., Briceo, J., Quintana,E., Arroyo, G., Valenciano, E. y Montero, A.

Polimorfismo de la hemoglobina y de la G6PDeritroctica en poblacin pre-escolar de SantaCruz, Guanacaste. Rev. Cost. Cienc. Md. 1985;6: 126-130.

23. Senz, G. F., Barrantes, A., Chaves, M.Hematologa Analtica. Costa Rica. Editorial

Universidad de Costa Rica. 1987.

24. Saviano, A., Vetrella, M., Caniglia, A., Catera, P.

II deficit di piruvato chinasi associato ad anemiahomoltica non eferoctica. Studio biochimicoematologico di 3 casi. Pediatra1976:84: 84-93.

25. Schneider, R. G. ldentification of hemoglobin andhemoglobinopathies by electrophoresis oncellulose acetate plates impregnated with citrateagar. Clin Chem. 1974:20: 74-83.

26. Singer, K., Chernoff, A. I., Singer, L. Studies onabnormal hemoglobins. I. Their demostration insickle cell anemia and other hematologic

desorders by means of alkali denaturation. Blood1951: 6: 413-428.

27. Sprenger, E. D., Marie, J., Kahn, A., Punt, K.,Staal, G. E. J. Humanerythrocytic piruvate kinasedeficiency: the use of a kinetic study of mutants

enzymes for the detection of heterocygotes.

Human Genetics1978:41:61-72.

28. Takegawa, S., Fujii, H., Takahashi, K., Morisaki,T., Hiromo, A., Takizawa, T., Kanno, H., Tsujino,

G., Miwa, S. Two casis of piruvate kinasedeticiency: PK Kamakura and PK Naniwa. ActaHaemat. Jap. 1985; 48: 1332-1336.

29. Tanaka, K. R., Valentine, W. N., Miwa, S.Piruvate kinase (PK) deficiency. Hereditary non-

spheroCYtic anemia. Blood1962: 19:267-295.

30. Valentino, W. N., Tanaka. K. R., Miwa, S.Specific glycolytic enzyme defect (pyruvatekinase) in three subjects with congenital

nonspherocytic hemolytic anemia. Trnas. Assoc.Am. Phys. 1961; 74:100-110.

31. Valentine, W. N., Tanaka. K. R. Piruvate kinaseand other enzime deficiency hereditary hemolytic

anemias. En: (Stanbury, J. B., Wingaarden, J. B.& Fredrickson, D. S., ed.). The Metabolic Basis ofInherited Disease. N. Y. Mc Graw Hill, 1978:1410-1429.

32. Woodliff, H. J. & Hermann, P. P. HematologaClnica. El Mamual Moderno S.A., 1981; 75-76.

33. Zanella, A., Rebulla, P., Viello, C., lzzo, C.,Tedesco, F. & Sirchia, G. Hereditary pyruvatekinase deficiency: role of abnormal enzyme in redcell pathophysiology. Brit. J. Haemat.

1978:40:551-562.

34. Zenella, A., Colombo, M. B., Miniero, R., Perroni,L., Meloni, T., Sirchia, G. Erythrocyte piruvatekinase deficiency: 11 new cases. Brit, J. Haemat.1988: 69: 399-404.

30

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