Deficiencia de piruvato quinasa
Introducción
Introducción a la deficiencia de piruvato quinasa La deficiencia de piruvatequinasa (PK) es una enzima de glóbulos rojos que ocurre después de la deficiencia de G-6-PD. Conocimiento basico La proporción de enfermedad: 0.0005% - 0.001% Personas susceptibles: no hay personas específicas Modo de infección: no infeccioso Complicaciones: colelitiasis
Patógeno
Causa de la deficiencia de piruvato quinasa
(1) Causas de la enfermedad
1. La variante bioquímica PK es un tetrámero con un peso molecular de 60 kD que consiste en subunidades idénticas o sustancialmente idénticas. Hay cuatro isomerasas en los tejidos de los mamíferos: L, R, M1 y M2, isomerismo de tipo R. La enzima (R-PK) solo está presente en los glóbulos rojos maduros. R-PK se separa en dos componentes mediante electroforesis en gel de poliacrilamida. Rl-PK es un homotetramer (L2L2), y R1-PK está presente principalmente en el original. Los glóbulos rojos y los reticulocitos, mientras que R2-PK se encuentra principalmente en los glóbulos rojos maduros, el PK tipo L está presente en el hígado, muy similar pero no idéntico al R-PK, el tipo M1 está presente en los músculos, el corazón y el cerebro, el M2-PK existe en Glóbulos blancos y plaquetas, M2-PK en células vírgenes y la presencia de M2-PK en glóbulos rojos de algunos pacientes con deficiencia de PK, la heterogeneidad de los mutantes de PK puede explicar el amplio rango de variabilidad del fenotipo de deficiencia de PK, La deficiencia de PK "clásica", a excepción de la reducción de la actividad enzimática, no tiene anormalidades en las características de las otras enzimas. Al principio, se pensó que solo las enzimas con estructura normal se producían muy poco, pero estudios posteriores han demostrado que hay cambios estructurales en las moléculas enzimáticas que solo afectan la actividad catalítica, obviamente La mayoría de las mutaciones PK están acompañadas por proteínas estructurales anormales, y Estas proteínas difieren en velocidad de electroforesis, actividad residual, afinidad del sustrato, características cinéticas, estabilidad térmica, especificidad de nucleótidos, inhibición de ATP, activación alostérica o pH óptimo.
2. La deficiencia de PK del patrón genético es autosómica recesiva, pero ocasionalmente se informa como una familia autosómica dominante. En general, solo los heterocigotos homocigotos o complejos desarrollarán enfermedad hemolítica, pacientes heterocigotos a pesar de los glóbulos rojos Hay un cambio en los intermedios de glucosa, pero no hay anemia. La tasa de detección de deficiencia de PK heterocigota es de 0.24% a 2.20%. La mayoría de los pacientes con deficiencia de PK son heterocigotos compuestos, y hay pocos homocigotos verdaderos.
3. Biología molecular El gen PK tipo M2 se localiza en 15q22-qter, y los genes PK tipo L y tipo R se encuentran en 1q21. L y R son isoformas reguladas por el mismo gen con dos promotores específicos de tejido. El tipo L codificado y el tipo R difieren solo en los dos primeros exones; M1 y M2 también están codificados por el mismo gen, y dos ARNm traducidos respectivamente a esta PK se producen debido a diferentes empalmes. Recientemente, Kanno et al. El ADNc del gen PK humano de tipo R consta de 2060 pb y codifica una proteína que consta de 574 aminoácidos. La deficiencia de PK es causada por la mutación puntual del gen PK. Hasta ahora, se han encontrado más de 130 mutaciones diferentes, principalmente mutaciones sin sentido. Un pequeño porcentaje de pacientes presenta una deleción o inserción.
(dos) patogénesis
El mecanismo exacto de hemólisis de los pacientes con deficiencia de PK no está claro. Cuando la PK es deficiente, la producción de ATP se reduce. La deficiencia de ATP es la principal causa de hemólisis en la deficiencia de PK. Debido a la deficiencia de ATP, causa la pérdida de K y agua en los glóbulos rojos, y los glóbulos rojos se encogen. Las células espinales, que tienen una deformabilidad reducida y se retienen en el bazo, se destruyen, lo que provoca la aparición de anemia en el esputo, deficiencia de PK, difosfato de adenosina eritrocitaria (ADP) y síntesis de coenzima oxidada I (NAD) deteriorada, ADP y NAD Agravará la disminución del metabolismo de la glucosa causada por la deficiencia de PK, agravando así la PK, la falta de hemólisis en pacientes y la acumulación de 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG) en los glóbulos rojos de deficiencia de PK, y 2, 3-DPG es un inhibidor de la hexoquinasa, que también agrava la disminución en la cantidad de metabolismo de la glucosa causada por la deficiencia de PK, y disminuye aún más la cantidad de ATP producida para agravar la hemólisis en pacientes con deficiencia de PK.
Prevención
Prevención de la deficiencia de piruvato quinasa
Realice asesoramiento genético, busque portadores de genes causantes de enfermedades y brinde orientación médica sobre problemas de fertilidad.
Complicación
Complicaciones por deficiencia de piruvato quinasa Complicaciones colelitiasis
1. La colelitiasis es una complicación más común.
2. Las complicaciones menos comunes incluyen encefalopatía por bilirrubina, úlceras crónicas en las piernas, pancreatitis aguda secundaria a enfermedad del tracto biliar, absceso del bazo, compresión de la médula espinal del tejido hematopoyético extramedular y flebitis migratoria.
3. La infección aguda o el embarazo pueden exacerbar el proceso de hemólisis crónica e incluso una "crisis hemolítica", que puede requerir una transfusión de sangre.
Síntoma
Síntomas de la deficiencia de piruvato quinasa Síntomas comunes Glóbulos rojos aumento del tracto biliar urinario anemia hemolítica aumento del astrágalo bilirrubina
Principalmente la hemólisis crónica y sus comorbilidades, la gravedad de la enfermedad puede ser ictericia neonatal severa, un pequeño número de pacientes hasta que un adulto o una vejez encontraron anemia, y algunos debido a la compensación completa de la función de la médula ósea, generalmente pueden no ser obvios Anemia y otras manifestaciones, pero a menudo tienen ictericia y bazo en el examen, generalmente la anemia o ictericia ocurre en bebés o niños por primera vez, a diferencia de los pacientes con deficiencia de G-6-PD, los niños con deficiencia de PK siempre van acompañados de anemia cuando ocurre ictericia Y a menudo tienen esplenomegalia, el grado de anemia suele ser más grave que los pacientes con esferocitosis hereditaria, que a menudo requieren transfusión de sangre.
El diagnóstico depende de la actividad de la PK de eritrocitos. Se debe tener cuidado al considerar el diagnóstico de deficiencia de PK:
1 Estandarización de ensayos de punto fluorescente para el cribado de la actividad PK;
2 Excepto por la posibilidad de deficiencia secundaria de PK, los siguientes son los criterios de diagnóstico para la deficiencia de PK.
Examinar
Examen de la deficiencia de piruvato quinasa
1. La hemoglobina de sangre periférica generalmente está por encima de 50 ~ 60 g / L, el recuento de reticulocitos es mayormente de 2.5% ~ 15.0%, después del bazo puede ser tan alto como 40% ~ 70%, se puede ver en sangre periférica, se pueden ver glóbulos rojos y glóbulos rojos nucleados La prueba de hemólisis autóloga no es específica, y esta prueba ya no se usa como una herramienta de diagnóstico experimental para la enfermedad de la enzima eritrocitaria. Algunos productos intermedios de la vía de la glucólisis en los glóbulos rojos tienen cambios característicos, como el 2,3-DPG es dos veces mayor. El aumento anterior, ATP disminuyó, aumentó 3-PG, y similares.
2. El método de ensayo de actividad del sustrato PK incluye el método de punto de fluorescencia, la prueba de detección de actividad PK y la determinación cuantitativa de la actividad PK recomendada por el Comité Internacional de Normalización de la Hematología. El principio de la prueba de punto de fluorescencia PK es reducir la producción de coenzima I (NADH) reducida en el ultravioleta. La fluorescencia se puede emitir bajo la luz. Cuando se analiza, el fosfoenolpiruvato, el NADH y la lactato deshidrogenasa (LDH) se mezclan con la sangre a analizar en el papel de filtro, y se detecta la intensidad de fluorescencia. Si falta la muestra de sangre, se detecta NADH Si no se usa, no se producirá ácido pirúvico, la fluorescencia durará entre 45 y 60 minutos, la muestra de sangre normal desaparecerá después de 15 minutos y la transfusión de sangre dará lugar a falsos positivos. En la aplicación de la prueba de fluorescencia PK, la prueba debe estandarizarse primero, es decir, cuantificarse. Los resultados del método de calibración son más confiables: la determinación cuantitativa de la actividad PK se determina midiendo cuantitativamente la cantidad de NADH convertida en NAD por espectrofotómetro a temperatura estándar, pH y concentración de sustrato. Cuando sea necesario, es necesario eliminar los glóbulos blancos tanto como sea posible, porque los glóbulos blancos contienen enzimas PK tipo M1 y M2, y la actividad PK en los glóbulos blancos es 300 veces mayor que la de los glóbulos rojos normales. Los leucocitos presentes en la muestra de ensayo conducirían a contenido de leucocitos, en general se requiere de falso positivo de <1,5 × 109 / L.
3. Actividad de sustrato PK, activación de inositol-1,6-difosfato y prueba de estabilidad al calor. La mayoría de los heterocigotos homocigotos o complejos con anemia mostraron un nivel de actividad enzimática del 5% al 40% del valor normal, y clínica El heterocigoto normal tiene una actividad enzimática de aproximadamente el 50% de lo normal. Para los casos de anemia hemolítica eritrocítica no esférica no explicada, si la actividad PK es normal, la actividad del sustrato PK debe examinarse más a fondo y el glucósido-1,6-II La activación del ácido fosfórico y las pruebas de estabilidad térmica pueden revelar anormalidades.
Según las manifestaciones clínicas, los síntomas, los signos pueden elegir ECG, ultrasonido B, rayos X y otras pruebas.
Diagnóstico
Diagnóstico e identificación de deficiencia de piruvato quinasa
Criterios diagnósticos
1. Valor de referencia normal para la determinación de actividad PK
(1) Método de punto de fluorescencia Prueba de detección de actividad PK:
La actividad de 1PK fue normal: la fluorescencia desapareció en 25 minutos.
Valor de falta intermedio de actividad 2PK (valor híbrido): la fluorescencia desapareció a los 25 a 60 minutos.
La actividad de 3PK fue severamente deficiente (valor homocigoto): la fluorescencia no desapareció a los 25 min.
(2) Determinación cuantitativa de la actividad PK [Comité Internacional de Normalización de Hematología (ICSH)] Método recomendado de Blume:
1 Valor normal: (15.0 ± 1.99) U / gHb (37 ° C).
2 Valor normal de baja concentración de sustrato (PEP): 14.9% ± 3.71% (37 ° C) de actividad normal.
3 Valor normal después de una estimulación baja de PEP + PDP: 43.5% ± 2.46% (37 ° C) de actividad normal.
4 el valor homocigoto es inferior al 25% de la actividad normal, y el valor heterocigoto es del 25% al 50% de la actividad normal.
(3) Valor normal de metabolitos intermedios (37 ° C):
1ATP: (4.23 ± 0.29) mol / g Hb, la deficiencia de PK es más de 2 desviaciones estándar más bajas de lo normal.
22,3-difosfoglicerato (2,3-DPG): (12.27 ± 1.87) mol / g Hb, la deficiencia de PK aumentó más de 2 veces de lo normal.
3 fosfoenolpiruvato (PEP): (12.2 ± 2.2) mol / LRBC, los defectos de PK aumentaron en más de 2 desviaciones estándar de lo normal.
42-fosfoglicerato (2-PG): (7.3 ± 2.5) mol / LRBC, los defectos de PK aumentaron en 2 desviaciones estándar de lo normal.
2. Criterios de diagnóstico experimentales para la deficiencia de PK de eritrocitos
(1) La prueba de punto fluorescente PK es una seria falta de rango de valores.
(2) La prueba de punto de fluorescencia PK es una falta intermedia de rango de valores con un historial familiar claro y / o un aumento de 2x en el contenido de 2,3-DPG u otros cambios intermedios del producto.
(3) La cuantificación de la actividad PK es un rango homocigoto.
(4) La cuantificación de la actividad PK es un rango heterocigoto: acompañado de una clara historia familiar y / o cambios intermedios de metabolitos.
De acuerdo con cualquiera de los 4 ítems anteriores, se puede establecer el diagnóstico experimental de deficiencia de PK. Si la deficiencia de PK clínicamente altamente sospechada está presente y la actividad de PK es normal, la actividad de PK de bajo sustrato debe determinarse cuantitativamente para determinar la presencia o ausencia de actividad de PK. Baja
3. Criterios de diagnóstico para la anemia hemolítica causada por deficiencia de PK
(1) Hiperbilirrubinemia neonatal causada por deficiencia de PK de eritrocitos:
1 En el período posnatal temprano (principalmente dentro de 1 semana), apareció ictericia. La bilirrubina total en suero de niños maduros excedió 205.2 mol / L (12 mg%), y los niños inmaduros excedieron 256.5 mol / L (15 mg%), principalmente bilirrubina indirecta. Elevar
2 otras pruebas de hemólisis (como anemia, aumento del rojo reticular, aumento de la bilis urinaria, etc.);
3 Los criterios de diagnóstico para la deficiencia de PK cumplen con los tres criterios anteriores, y excluyen otras causas de ictericia; pueden diagnosticarse aquellos que no tienen los 2 anteriores y / o tienen otras razones, deben sospecharse de deficiencia de PK de eritrocitos Hemólisis causada por ella.
(2) La deficiencia de PK causa anemia hemolítica celular no esférica congénita (CNSHA):
1 es un proceso de hemólisis crónica, con esplenomegalia, ictericia, anemia;
2 criterios diagnósticos experimentales en línea con defectos PK;
3 excluyen otras enfermedades de la enzima eritrocitaria y la hemoglobinopatía;
4 La exclusión de la PKD secundaria, de acuerdo con los 4 ítems anteriores, puede diagnosticarse como PKD hereditaria causada por anemia hemolítica eritrocítica no esférica congénita.
Los valores de PK más bajos de lo normal incluyen leucemia aguda, SMD, anemia de granulocitos de hierro refractaria y estado post quimioterapia. La causa de la deficiencia enzimática adquirida puede ser multifactorial. En algunos casos, puede estar acompañada. Las células madre de la médula ósea con síntesis anormal de proteínas están dañadas, mientras que en otros casos, pueden ser causadas por modificaciones postraduccionales de la enzima.
La deficiencia de PK debe diferenciarse de otras enfermedades de la enzima eritrocitaria como la deficiencia de G-6-PD y la enfermedad de la hemoglobina, leucemia, anemia aplásica, síndrome mielodisplásico y la quimioterapia pueden causar deficiencia secundaria de PK, por lo que es hereditaria La deficiencia de PK (generalmente heterocigótica) debe diferenciarse de la deficiencia secundaria de PK, pero a veces la identificación de ambos es bastante difícil, porque la actividad de PK de los eritrocitos es leve a moderadamente reducida, generalmente no hay hemólisis obvia Rendimiento, a veces es necesario realizar un seguimiento y analizarlo cuidadosamente.
