Anemias Hemolíticas por Errores Congénitos del Metabolismo de los Carbohidratos

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE MEDICINA
DEFICIENCIA DE GLU-6-P
DESHIDROGENASA
Y DEFICIENCIA DE PIRUVATO CINASA
EN EL ERITROCITO HUMANO
DAMIAN ALCÁNTARA CASTRO
CICLO AGOSTO – DICIEMBRE 2012

2. DEFICIENCIA DE
GLU-6-P
DESHIDROGENASA

3. SINONIMIAS
S. de Anemia Hemolítica Congénita Dacie I
S. de Anemia Hemolítica Primaquina Sensitiva
S. de Anemia Hemolítica Congénita no Esferocítica
Favismo*

4. HERENCIA E INCIDENCIA
Gen G6PD (Xq28)
- Hay al menos 442 variantes distintas
y cerca de 100 de ellas son polimórficas
[Vgr. ASN126ASP, VAL68MET, ALA335THR, GLY410ASP, ARG387CYS, etc]
- Las variantes más comunes son:
A, A-, B y Mediterránea
- Herencia Ligada al cromosoma X
90% de los afectados son hombres
Es la eritroenzimopatía congénita más frecuente.
>400,millones de personas en el mundo
7.5% de la población mundial son portadores
+ Incidencia en zonas endémicas de Malaria
Representa un tipo de “Polimorfismo Equilibrado”

5. HERENCIA E INCIDENCIA
Las variantes se han clasificado en:
- CLASE I : Anemia Crónica no Esferocítica
97 variantes (Vgr. Andaloris, Campinas, Sumaré), 1 polimórfica
- CLASE II : Anemia Hemolitica Aguda (<10%)
122 variantes (Vgr. Mediterránea, Unión),37 polimórficas
- CLASE III : Deficiencia Moderada (10-60%)
103 variantes (Vgr. Africana, Canton, Seattle), 22 polimórficas
- CLASE IV : Normal o ligeramente disminuida (60-100%)
52 variantes (Vgr. A), 12 polimórficas
- CLASE V : Aumento en la actividad (>150%)
2 variantes (Verona), ninguna polimórfica

6. GEN G6PD
Xq28 DNA: 12,903 pb
mRNA: 1,332 pb
13 exones
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2539
http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=G6PD&search=G6PD
http://www.genenames.org/data/hgnc_data.php?hgnc_id=4057 HGNC:4057

7. GLUCOSA-6-FOSFATO
DESHIDROGENASA
http://enzyme.expasy.org/EC/1.1.1.49 http://www.brenda-enzymes.org/php/result_flat.php4?ecno=1.1.1.49
EC=1.1.1.49
515 AA.
Km= 0.046-0.047
pH= 6-9 [8]
t°= 37°C
Niveles de
Glucosa > 25 mM
producen
decremento en
su actividad*

8. GLUCOSA-6-FOSFATO
DESHIDROGENASA
http://www.proteinatlas.org/ENSG00000160211
Localización Subcelular:
- Citosol
- Vesiculas, Centrosoma
Especificidad Tisular:

9. GLUCOSA-6-FOSFATO
DESHIDROGENASA
http://humancyc.org/HUMAN/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=OXIDATIVEPENT-PWY&detail-level=2
1a Reacción de la Vía de las Pentosas
Substratos: α-D-glucosa-6-Fosfato
+ NADP+
Productos: 6-Fosfoglucono-δ-lactona
+NADPH+

10. VÍA METABÓLICA
BLOQUEADA
http://humancyc.org/HUMAN/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=OXIDATIVEPENT-PWY&detail-level=3

11. METABOLITOS
ACUMULADOS
http://pathman.smpdb.ca/pathways/SMP00031/pathway?level=2

12. FISIOPATOLOGÍA
1. La inhibición de la G6PD produce ↓ del NADPH que la Glutatión Reductasa
ocupa para reducir el Glutatión. (GSSG ↔ GSH)
2. Por tanto habra ↑ Glutatión Oxidado (GSSG) y ↓ Glutatión Reducido (GSH)
3. Como la forma que utiliza la Glutatión Peroxidasa para reducir las especies
reactivas de oxigeno es el Glutatión Reducido (GSH), en su ausencia disminuirá
la actividad de la Glutatión Peroxidasa con el consecuente aumento de H2O2.

13. FISIOPATOLOGÍA
4. NADPH es necesario para mantener el glutation reducido, que protege la
hemoglobina de la accion oxidativa del peroxido de hidrogeno. Cuando disminuye
el glutation reducido, la hemoglobina desnaturalizada precipita (cuerpos de Heinz)
y se produce la hemolisis intravascular.
5. De igual forma, los grupos sulfhidrilos críticos en algunas otras proteínas
claves no pueden ser mantenidos en su forma reducida y se producen uniones
intramoleculares e intermoleculares entre ellos, favoreciendo la proteólisis
intracelular y peroxidación de los lípidos de la membrana.
6. NAPDH es requerido para la acción de la metahemoglobina reductasa
7. NADPH es requerido para activar la forma inactiva de la Catalasa
En resumen, la via de las Pentosas es la única fuente de NADPH en el
eritrocito, por lo que la alteración de esta provoca un daño oxidativo
irreversible, causando su muerte prematura (hemolisis intravascular)

14. FISIOPATOLOGÍA
1. La ausencia de G6PD es
incompatible con la vida.
2. Los reticulocitos tienen una
actividad enzimática mayor
(>50veces) que los eritrocitos
3. Durante el ciclo vital de los
eritrocitos, la actividad
enzimática va disminuyendo
hasta el minímo indispensable
debido a que ya no pueden
sintetizar más G6PD
4. De tal forma, que en
ausencia relativa de G6PD la
sobrevida media de los
eritrocitos disminuye
provocando hemólisis.

15. CUADRO CLÍNICO
I. ICTERICIA NEONATAL
> De aparición antes de las primeras 24hrs
> Bilirrubina Indirecta >95% de BT
> Riesgo de Kernicterus
> Antecedentes de hermanos con ictericia neonatal no fisiológica

16. CUADRO CLÍNICO
II. ANEMIA HEMOLÍTICA CONGÉNITA CRÓNICA NO
ESFEROCÍTICA
Anemia crónica, sin presencia de stress oxidativo.
Mayor susceptibilidad a infecciones (granulocitos afectados)
II. ANEMIA HEMOLÍTICA INTRAVASCULAR EPISÓDICA
INDUCIDA POR AGENTES OXIDANTES
> Inicia algunas horas/días tras la exposición al stress oxidativo
> Duración de la hemolisis 4-7 días (hasta que se hemolizen todos los
eritrocitos deficientes de G6PD)
Causas más comunes:
Infecciones: Virus y Bacterias
Medicamentos: Primaquinas, Sulfonamidas, etc.
Favismo* Consumo de Habas (vicia fava) vicina, convicina eisouramilo.

17. CUADRO CLÍNICO
II. ANEMIA HEMOLÍTICA CONGÉNITA CRÓNICA NO
ESFEROCÍTICA
Anemia crónica, sin presencia de stress oxidativo.
Mayor susceptibilidad a infecciones (granulocitos afectados)
II. ANEMIA HEMOLÍTICA INTRAVASCULAR EPISÓDICA
INDUCIDA POR AGENTES OXIDANTES
> Inicia algunas horas/días tras la exposición al stress oxidativo
> Duración de la hemolisis 4-7 días (hasta que se hemolizen todos los
eritrocitos deficientes de G6PD)
Causas más comunes:
Infecciones: Virus y Bacterias
Medicamentos: Primaquinas, Sulfonamidas, etc.
Favismo* Consumo de Habas (vicia fava) vicina, convicina eisouramilo.

18. DIAGNÓSTICO
1. CLÍNICA
2. LABORATORIO
Determinación de actividad de G6PD sobre papel de filtro mediante
técnicas fluorescentes. El NADPH generado en la reacción por
personas no deficientes de G6PD es detectado bajo luz UV
Método de indofenoldiclorofenol (DPIP). Se detecta la presencia de
G6PD por decoloración del marcador en un tiempo específico.
Cuantificación de la enzima mediante medición espectrofotométrica de
la reducción de NADP a NADPH en presencia de G6P y hemolizado
Test de reducción de la metahemoglobina (Brewer’s test)
Test de autohemólisis
Test de los Cuerpos de Heinz

19. DIAGNÓSTICO

20. TRATAMIENTO
1. ANULAR LAS CAUSAS DEL ESTRÉS OXIDATIVO.
2. SUPLEMENTO DE ÁCIDO FÓLICO Y HIERRO.
3. EVITAR LA ESPLENECTOMÍA.
*Antioxidantes como Selenio y Vitamina E, no han mostrado beneficio.

21. BIBLIOGRAFÍA
-BEUTLER E., 45. Deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa y otras alteraciones
enzimáticas de los glóbulos rojos. En: BEUTLER E., LICHTMAN M.A., COLLER B. S.,et
al. Williams Hematology. Traducido por P. De la Torre Almansa, A. Díez Herranz, J.A.
Hernández Riva, et al. 6a ed. España 2005. ISBN: 978-84-7101-605-8
-RAMÍREZ CHEYNE J., ZARANTE I., Deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa:
situación actual, su relación con malaria. Univ. Med. Bogotá (Colombia), 50 (1): 58-
76, enero-marzo de 2009
-FONSECA D., MATEUS H., SILVA C., Deficiencia de glucosa 6-fosfato deshidrogenasa:
Aspectos generales de la eritroenzimopatía más frecuente en el mundo. Acta Médica
Colombiana, Vol. 30, Núm. 2, abril-junio, 2005, pp. 59-64. Asociación Colombiana de
Medicina Interna. Colombia
- GONZALEZ GARCÍA H., Anemias hemolíticas en la infancia. Pediatr Integral 2012;
XVI(5): 378-386

22. DEFICIENCIA DE
PIRUVATO CINASA (R)

23. SINONIMIAS
S. de Anemia Hemolítica Congénita Dacie II
S. de Anemia Hemolítica Congénita no Esferocítica

24. HERENCIA E INCIDENCIA
DEFICIENCIA DE PIRUVATO CINASA
[MIM:266200]
- Gen: 1q22
- Herencia: Autosómica Recesiva
Es la eritroenzimopatía más común de la vía Glucolítica

25. GEN PKLR
1q21-22
DNA: 12,142 pb
MRNA: 2,497 pb (isoforma R) y 2,433 pb (isoforma L)
12 exones
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5313
http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=PKLR&search=PKLR
http://www.genenames.org/data/hgnc_data.php?hgnc_id=9020
http://genatlas.medecine.univ-paris5.fr/fiche.php?symbol=PKLR MIM: 609712

26. PIRUVATO CINASA
(isoenzima R)
http://enzyme.expasy.org/EC/2.7.1.40 http://www.brenda-enzymes.org/php/result_flat.php4?ecno=2.7.1.40
EC 2.7.1.40
574 AA.
km= 0.34
pH= 8
t°= 32°C
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/mmdb/mmdbsrv.cgi?uid=1a3w

27. PIRUVATO CINASA
(isoenzima R)
http://www.proteinatlas.org/ENSG00000213930
Localización Subcelular:
- Citosol
Especificidad Tisular:

28. PIRUVATO CINASA
(isoenzima R)
http://humancyc.org/HUMAN/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=GLYCOLYSIS&detail-level=4&detail-level=3
10a Reacción de la Glucolisis
Substratos: Fosfoenolpiruvato
+ADP
Productos: Piruvato
+ATP

29. VÍA
METABÓLICA
BLOQUEADA
http://humancyc.org/HUMAN/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=GLYCOLYSIS&detail-level=4&detail-level=3

30. METABOLITOS
ACUMULADOS
http://pathman.smpdb.ca/pathways/SMP00040/pathway

31. FISIOPATOLOGÍA
1. En la deficiencia de piruvato cinasa (PK) un descenso de
la actividad causa, a su vez, un descenso notable en la
produccion de ATP y un aumento en la concentracion de
PEP.
2. Como consecuencia se produce un aumento en las
concentraciones intracelulares de todos los metabolitos de la
ruta por encima del bloqueo, particularmente del 2,3-
bisfosfoglicarato y 3- fosfoglicerato.
3. Las concentraciones de 2,3-bisfosfoglicarato aumentan
del orden de dos, tres y hasta cuatro veces por encima del
valor normal, y esto es suficiente para cambiar la curva de
disociacion de la Hb.
4. Concentraciones elevadas de 2,3-bisfosfoglicerato
pueden causar tambien efectos deletereos inhibiendo otras
enzimas que limitan el flujo metabolico de la ruta glucolitica,
principalmente la fosfofructoquinasa y la gliceraldehido 3-
fosfato deshidrogenasa; y en la ruta de las pentosas fosfato
la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa

32. FISIOPATOLOGÍA
Los eritrocitos tienen un
metabolismo muy reducido,
limitado a la glucolisis, ruta de
las pentosas fosfato, ciclo del
2,3-bisfosfoglicerato, reacciones
de oxidorreduccion para la
desintoxicacion de sustancias
oxidantes y ciertos aspectos del
metabolismo nucleotidico.
Sú única fuente de ATP es la
Glucólisis, por lo que su
disminución afectara cualquier
mecanismo dependiente de
ATP, como las ATPasas K/Na.
En consecuencia son incapaces
de mantener su contenido de
H20 y K, se vuelven rigidos y su
vida media disminuye.

33. CUADRO CLÍNICO
ANEMIA HEMOLÍTICA CONGÉNITA CRÓNICA NO ESFEROCÍTICA
por Fragilidad ósmotica aumenta en eritrocitos
- ICTERICIA
- COLELITIASIS Y COLECISTITIS*
- ESPLENOMEGALIA

34. DIAGNÓSTICO
1. CLÍNICA
2. LABORATORIO
- Hemoglobina Disminuida [8 y 12 g/dl]
- Hiperbilirrubinemia Indirecta (no Conjugada)
- Actividad de la Piruvato Cinasa en Eritrocitos Disminuida
- Reticulocitosis (como en casi cualquier anemia)

35. TRATAMIENTO
Esplenectomía
Disminuye hemolisis intravascular por hemocatéresis
No hay necesidad de transfusiones

36. BIBLIOGRAFÍA
- GARRIDO PERTIERRA A., BAUTISTA SANTA CRUZ J. M., Deficiencias en
piruvato quinasa y anemias hemolíticas*Departamento de Bioquímica y
Biología Molecular IV de la Universidad Complutense de Madrid. Anal. Real
Acad. Nal. Farm. 2003,
- Rev. costarric. cienc. méd v.19 n.1-2 San José jun. 1998