La deficiencia de piruvato quinasa es un trastorno metabólico hereditario de la enzima piruvato quinasa que afecta la supervivencia de los glóbulos rojos . [4] [5] Tanto autosómica dominante y recesivo herencia se han observado con el trastorno; clásicamente, y más comúnmente, la herencia es autosómica recesiva . La deficiencia de piruvato quinasa es la segunda causa más común de anemia hemolítica por deficiencia de enzimas , después de la deficiencia de G6PD . [6]
Deficiencia de piruvato quinasa | |
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Otros nombres | Deficiencia de piruvato quinasa de eritrocitos [1] |
Fosfoenolpiruvato | |
Especialidad | Hematología |
Síntomas | Anemia, taquicardia [2] |
Causas | Mutación en el gen PKLR [3] |
Método de diagnóstico | Examen físico, hemograma completo [4] |
Tratamiento | Transfusión de sangre [4] |
Signos y síntomas
Los síntomas pueden ser extremadamente variados entre quienes padecen deficiencia de piruvato quinasa. La mayoría de los que padecen la enfermedad se detectan al nacer mientras que algunos solo presentan síntomas en momentos de gran estrés fisiológico como el embarazo, o con enfermedades agudas ( trastornos virales ). [7] Los síntomas se limitan o son más graves durante la niñez. [8] Entre los síntomas de la deficiencia de piruvato quinasa se encuentran: [2]
- Anemia hemolítica de leve a grave
- Colecistolitiasis
- Taquicardia
- Hemocromatosis
- Esclerótica ictericia
- Esplenomegalia
- Úlceras en las piernas
- Ictericia
- Fatiga
- Dificultad para respirar
El nivel de 2,3-bisfosfoglicerato está elevado: el 1,3-bisfosfoglicerato, un precursor del fosfoenolpiruvato que es el sustrato de la piruvato quinasa, aumenta y, por lo tanto, la vía de Luebering-Rapoport se sobreactiva. Esto condujo a un desplazamiento hacia la derecha en la curva de disociación del oxígeno de la hemoglobina (es decir, disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno): en consecuencia, los pacientes pueden tolerar la anemia sorprendentemente bien. [9]
Causa
La deficiencia de piruvato quinasa se debe a una mutación en el gen PKLR . Hay cuatro isoenzimas de piruvato quinasa , dos de las cuales están codificadas por el gen PKLR (isoenzimas L y R, que se utilizan en el hígado y los eritrocitos , respectivamente). Por tanto, las mutaciones en el gen PKLR provocan una deficiencia en la enzima piruvato quinasa. [3] [10]
Se han encontrado 180 mutaciones diferentes en el gen que codifica las isoenzimas L y R, 124 de las cuales son mutaciones sin sentido de un solo nucleótido . [11] La deficiencia de piruvato quinasa es más comúnmente un rasgo autosómico recesivo . [12] Aunque son en su mayoría homocigotos los que muestran síntomas del trastorno, [2] los heterocigotos compuestos también pueden mostrar signos clínicos. [11]
Fisiopatología
La piruvato quinasa es la última enzima involucrada en el proceso glucolítico , que transfiere el grupo fosfato del piruvato de fosfenol a una molécula de difosfato de adenosina (ADP) en espera , lo que produce tanto el trifosfato de adenosina (ATP) como el piruvato . Este es el segundo paso de producción de ATP del proceso y la tercera reacción reguladora. [7] [13] La deficiencia de piruvato quinasa en los glóbulos rojos da como resultado una cantidad inadecuada o una falta completa de la enzima, lo que bloquea la finalización de la vía glucolítica . Por lo tanto, todos los productos que pasen el bloqueo serían deficientes en los glóbulos rojos. Estos productos incluyen ATP y piruvato. [2]
Los eritrocitos maduros carecen de núcleo y mitocondrias . Sin un núcleo, carecen de la capacidad de sintetizar nuevas proteínas, por lo que si algo le sucede a su piruvato quinasa, no pueden generar enzimas de reemplazo durante el resto de su ciclo de vida. Sin mitocondrias, los eritrocitos dependen en gran medida de la generación anaeróbica de ATP durante la glucólisis para casi todas sus necesidades energéticas. [14]
Con ATP insuficiente en un eritrocito, todos los procesos activos en la célula se detienen. Las bombas de ATPasa de sodio y potasio son las primeras en detenerse. Dado que la membrana celular es más permeable al potasio que al sodio , el potasio se escapa. El líquido intracelular se vuelve hipotónico , el agua desciende por su gradiente de concentración fuera de la célula. La célula se encoge y se produce la muerte celular, a esto se le llama 'deshidratación a nivel celular'. [2] [15] [16] Así es como una deficiencia de piruvato quinasa da como resultado anemia hemolítica, el cuerpo tiene deficiencia de glóbulos rojos ya que se destruyen por falta de ATP a una velocidad mayor de la que se crean. [17]
Diagnóstico
El diagnóstico de la deficiencia de piruvato quinasa se puede realizar mediante recuentos sanguíneos completos (recuentos sanguíneos diferenciales) y recuentos de reticulocitos . [18] Otros métodos incluyen ensayos enzimáticos directos, que pueden determinar los niveles de piruvato quinasa en eritrocitos separados por centrifugación de densidad, así como secuenciación directa de ADN. En su mayor parte, cuando se trata de la deficiencia de piruvato quinasa, estas dos técnicas de diagnóstico son complementarias entre sí, ya que ambas contienen sus propios defectos. Los ensayos enzimáticos directos pueden diagnosticar el trastorno y las pruebas moleculares confirman el diagnóstico o viceversa. [6] Además, las pruebas para determinar las sales biliares (bilirrubina) pueden usarse para ver si la vesícula biliar se ha visto comprometida. [18]
Tratamiento
La mayoría de las personas afectadas con deficiencia de piruvato quinasa no requieren tratamiento. Las personas que se ven más gravemente afectadas pueden morir en el útero de anemia o pueden requerir un tratamiento intensivo. Con estos casos graves de deficiencia de piruvato quinasa en los glóbulos rojos, el tratamiento es la única opción, no hay cura. Sin embargo, el tratamiento suele ser eficaz para reducir la gravedad de los síntomas. [13] [19]
El tratamiento más común son las transfusiones de sangre , especialmente en bebés y niños pequeños. Esto se hace si el recuento de glóbulos rojos ha caído a un nivel crítico. [12] El trasplante de médula ósea también se ha realizado como una opción de tratamiento. [10]
Existe una forma natural en la que el cuerpo trata de tratar esta enfermedad. Aumenta la producción de eritrocitos ( reticulocitosis ) porque los reticulocitos son glóbulos rojos inmaduros que aún contienen mitocondrias y, por lo tanto, pueden producir ATP mediante fosforilación oxidativa . [14] Por lo tanto, una opción de tratamiento en casos extremadamente graves es realizar una esplenectomía . Esto no detiene la destrucción de los eritrocitos, pero sí ayuda a aumentar la cantidad de reticulocitos en el cuerpo, ya que la mayor parte de la hemólisis ocurre cuando los reticulocitos quedan atrapados en el ambiente hipóxico del bazo. Esto reduce la anemia grave y la necesidad de transfusiones de sangre. [8]
Epidemiología
La deficiencia de piruvato quinasa ocurre en todo el mundo, sin embargo, el norte de Europa y Japón tienen muchos casos. La prevalencia de la deficiencia de piruvato quinasa es de alrededor de 51 casos por millón en la población (a través de la frecuencia genética ). [13] [20]
Ver también
- Lista de condiciones hematológicas
Referencias
- ^ Herencia mendeliana en línea en el hombre (OMIM): 266200
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Otras lecturas
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