Déficit en pyruvate kinase
introduction
Introduction au déficit en pyruvate kinase Le déficit en pyruvatekinase (PK) est une enzyme des globules rouges qui survient après le déficit en G-6-PD. Connaissances de base La proportion de la maladie: 0,0005% - 0,001% Personnes sensibles: pas de personnes spécifiques Mode d'infection: non infectieux Complications: cholélithiase
Agent pathogène
Cause du déficit en pyruvate kinase
(1) Causes de la maladie
1. Le variant biochimique PK est un tétramère de poids moléculaire égal à 60 kD constitué de sous-unités identiques ou sensiblement identiques, dans lesquelles se trouvent quatre isomérases dans les tissus de mammifères: L, R, M1 et M2, de type R. L'enzyme (R-PK) n'est présente que dans les globules rouges matures et est séparée en deux composants par électrophorèse sur gel de polyacrylamide. Rl-PK est un homotétramère (L2L2) et R1-PK est principalement présent dans l'original. Les globules rouges et les réticulocytes, tandis que la R2-PK se trouve principalement dans les globules rouges matures, la PK de type L est présente dans le foie, très similaire mais non identique à la R-PK, le type M1 est présent dans les muscles, le cur et le cerveau, la M2-PK existe dans Les globules blancs et les plaquettes, la M2-PK dans les cellules naïves et la présence de M2-PK dans les globules rouges de certains patients présentant un déficit en PK, l'hétérogénéité des mutants PK peut expliquer le large éventail de variabilité du phénotype du déficit en PK, Le déficit en PK "classique", à l'exception de la réduction de l'activité enzymatique, ne présente aucune anomalie dans les caractéristiques des autres enzymes. Au début, on pensait que seules les enzymes à structure normale étaient produites de manière insuffisante, mais d'autres études ont montré qu'il existe des modifications structurelles dans les molécules d'enzyme qui affectent uniquement l'activité catalytique La plupart des mutations de PK sont accompagnées de protéines anormales structurelles, et Ces protéines diffèrent par la vitesse d'électrophorèse, l'activité résiduelle, l'affinité du substrat, les caractéristiques cinétiques, la stabilité thermique, la spécificité des nucléotides, l'inhibition de l'ATP, l'activation allostérique ou le pH optimal.
2. Schéma génétique Le déficit en PK est autosomique récessif, mais parfois signalé comme une famille autosomique dominante.En général, seuls les hétérozygotes homozygotes ou complexes développeront une maladie hémolytique, les patients hétérozygotes malgré les globules rouges. Le taux de détection du déficit en PK hétérozygote est de 0,24% à 2,20%, mais la plupart des patients présentant un déficit en PK sont des hétérozygotes composés et il existe peu de vrais homozygotes.
3. Biologie moléculaire Le gène PK de type M2 est localisé à 15q22-qter et les gènes PK de type L et R sont situés à 1q21.L et R sont des isoformes régulées par le même gène avec deux promoteurs spécifiques au tissu. Les types L et R codés ne diffèrent que par les deux premiers exons, M1 et M2 sont également codés par le même gène, et deux ARNm respectivement traduits dans cette PK sont produits en raison d'un épissage différent.Kanno et al. L'ADNc du gène PK de type R humain comprend 2060 pb et code pour une protéine de 574 acides aminés, causée par une mutation ponctuelle du gène PK. À ce jour, plus de 130 mutations différentes ont été découvertes, principalement des mutations faux-sens. Un faible pourcentage de patients présente une délétion ou une insertion.
(deux) pathogenèse
Le mécanisme exact de l'hémolyse chez les patients atteints de déficit en PK n'est pas clair. En cas de déficit en PK, la production d'ATP est réduite. Le déficit en ATP est la principale cause d'hémolyse du déficit en PK, ce qui entraîne la perte de K et d'eau dans les globules rouges, ainsi que le rétrécissement des globules rouges. Les cellules de la colonne vertébrale qui ont une déformabilité réduite et sont retenues dans la rate sont détruites, ce qui entraîne une anémie des expectorations, un déficit en PK, une altération de la synthèse de l'adénosine diphosphate érythrocytaire (ADP) et de la coenzyme I (NAD) oxydée, de l'ADP et de la NAD. Cela aggravera la diminution du métabolisme du glucose provoquée par le déficit en PK, aggravant ainsi le PK, l'absence d'hémolyse chez les patients, et l'accumulation de 2,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG) dans les globules rouges du déficit en PK, et 2, La 3-DPG est un inhibiteur de l'hexokinase, qui aggrave également la diminution du métabolisme du glucose causée par le déficit en PK, et diminue encore la quantité d'ATP produite pour aggraver l'hémolyse chez les patients présentant un déficit en PK.
La prévention
Prévention du déficit en pyruvate kinase
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Complication
Complications par déficit en pyruvate kinase Complications cholélithiase
1. La cholélithiase est une complication plus fréquente.
2. Les complications moins courantes comprennent l'encéphalopathie à la bilirubine, les ulcères de jambe chroniques, la pancréatite aiguë secondaire à une maladie des voies biliaires, un abcès de la rate, la compression de la moelle épinière du tissu hématopoïétique extramédullaire et la phlébite migratrice.
3. Une infection aiguë ou une grossesse peut exacerber le processus d'hémolyse chronique et même une "crise hémolytique" pouvant nécessiter une transfusion sanguine.
Symptôme
Symptômes de déficit en pyruvate kinase Symptômes communs Globules rouges des voies biliaires urinaires aggravés Anémie hémolytique Augmentation de la bilirubine astragale
Principalement une hémolyse chronique et ses comorbidités, la gravité de la maladie peut être une jaunisse néonatale sévère, un petit nombre de patients jusqu'à ce qu'une anémie ou une personne âgée découvre une anémie, et certains en raison d'une compensation complète de la fonction de la moelle osseuse, peuvent ne pas être évidents Anémie et autres manifestations, mais souvent avec jaunisse et rate lors de l'examen, généralement une anémie ou une jaunisse survient chez le nourrisson ou l'enfant, contrairement aux patients présentant un déficit en G-6-PD, les nourrissons atteints d'un déficit en PK sont toujours accompagnés d'une anémie en cas d'ictère Et souvent une splénomégalie, le degré d'anémie est généralement plus grave que les patients atteints de sphérocytose héréditaire, nécessitant souvent une transfusion sanguine.
Le diagnostic dépend de l'activité de la PC érythrocytaire. Il convient de prendre des précautions lors du diagnostic du déficit en PK:
1 Standardisation des dosages fluorescents pour le dépistage de lactivité de la PK;
2 À l'exception de la possibilité d'un déficit secondaire en PK, les critères de diagnostic du déficit en PK sont les suivants.
Examiner
Examen du déficit en pyruvate kinase
1. Le taux d'hémoglobine dans le sang périphérique est généralement supérieur à 50 ~ 60g / L, le nombre de réticulocytes est principalement de 2,5% à 15,0%, après que la rate puisse atteindre 40% à 70%, peut être observé dans le sang périphérique. On peut voir des globules rouges et des globules rouges nucléés. Le test d'hémolyse autologue est non spécifique et n'est plus utilisé comme outil de diagnostic expérimental de l'enzyme érythrocytaire. Certains produits intermédiaires de la voie de la glycolyse dans les globules rouges présentent des modifications caractéristiques, telles que le 2,3-DPG est deux fois plus volumineux. L'augmentation ci-dessus, l'ATP a diminué, 3-PG a augmenté, et similaire.
2. La méthode de dosage de lactivité du substrat de la PK comprend la méthode de la fluorescence, le test de dépistage de lactivité de la PK et la détermination quantitative de lactivité de la PK recommandée par le Comité international de normalisation hématologique, qui vise à réduire la production de coenzyme I (NADH) dans lultraviolet. Il est possible démettre de la fluorescence à la lumière. Lorsquil est testé, le phosphoénolpyruvate, le NADH et la lactate déshydrogénase (LDH) sont mélangés au sang à tester sur le papier filtre et lintensité de la fluorescence est détectée. Si léchantillon de sang manque, le NADH est détecté. S'il n'est pas utilisé, de l'acide pyruvique ne sera pas produit, la fluorescence durera de 45 à 60 minutes, l'échantillon de sang normal disparaîtra au bout de 15 minutes et la transfusion sanguine conduira à un résultat faussement positif.Lors de l'application du test de fluorescence par fluorescence PK, le test doit d'abord être normalisé, c'est-à-dire quantifié. Les résultats de la méthode d'étalonnage sont plus fiables: la détermination quantitative de l'activité de la PK est déterminée en mesurant quantitativement la quantité de NADH convertie en NAD par spectrophotomètre à la température standard, au pH et à la concentration en substrat. Lorsque cela est nécessaire, il est nécessaire déliminer le plus possible les globules blancs, car ceux-ci contiennent des enzymes PK de types M1 et M2 et lactivité PK dans les globules blancs est 300 fois supérieure à celle des globules rouges normaux. Leucocytes présents dans l'échantillon de test conduiraient à des faux positifs, il est généralement nécessaire teneur en leucocytaire de <1,5 x 109 / L.
3. Activité du substrat pharmacocinétique, test dactivation de linositol-1,6-diphosphate et de stabilité thermique. La plupart des hétérozygotes homozygotes ou complexes présentant une anémie ont présenté un niveau dactivité enzymatique de 5% à 40% de la valeur normale, ainsi que des signes cliniques. L'hétérozygote normal a une activité enzymatique d'environ 50% de la normale Dans les cas d'anémie hémolytique érythrocytaire non sphérique inexpliquée, si l'activité de la PK est normale, l'activité du substrat de la PK doit être examinée plus en détail et le glycoside-1,6-II Les tests d'activation de l'acide phosphorique et de stabilité à la chaleur peuvent révéler des anomalies.
Selon les manifestations cliniques, les symptômes, les signes peuvent choisir le test ECG, B-échographie, rayons X et autres.
Diagnostic
Diagnostic et identification du déficit en pyruvate kinase
Critères de diagnostic
1. Valeur de référence normale pour la détermination de l'activité de la PC
(1) Test de dépistage de lactivité de la PK par la méthode de la fluorescence par points:
L'activité 1PK était normale: la fluorescence a disparu en moins de 25 minutes.
Valeur d'absence intermédiaire d'activité 2PK (valeur hybride): la fluorescence a disparu entre 25 et 60 minutes.
L'activité 3PK était sévèrement déficiente (valeur homozygote): la fluorescence ne disparaissait pas à 25 min.
(2) Détermination quantitative de l'activité pharmacocinétique [Comité international de normalisation d'hématologie (ICSH)] Méthode de Blume recommandée:
1 Valeur normale: (15,0 ± 1,99) U / gHb (37 ° C).
2 Valeur normale de la faible concentration en substrat (PEP): 14,9% ± 3,71% (37 ° C) de l'activité normale.
3 Valeur normale après une stimulation PEP + PDP faible: 43,5% ± 2,46% (37 ° C) de l'activité normale.
4 La valeur homozygote correspond à moins de 25% de l'activité normale et la valeur hétérozygote à 25% à 50% de l'activité normale.
(3) Valeur normale des métabolites intermédiaires (37 ° C):
1 ATP: (4,23 ± 0,29) mol / g d'Hb, le déficit en PK est inférieur de plus de 2 écarts types à la normale.
22,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG): (12,27 ± 1,87) mol / g d'Hb, le déficit en PK augmentait plus de deux fois par rapport à la normale.
Phosphoenolpyruvate 3 (PEP): anomalies de la pharmacocinétique (12,2 ± 2,2) mol / LRBC, augmentées de plus de 2 écarts types par rapport à la normale.
Phosphoglycérate-42 (2-PG): défauts (PK 7,3 ± 2,5) mol / LRBC, PK augmentés de 2 écarts-types par rapport à la normale.
2. Critères de diagnostic expérimentaux du déficit en PK des érythrocytes
(1) Le test spot de fluorescence PK est un grave manque de gamme de valeurs.
(2) Le test spot de fluorescence PK est un intervalle de manque de valeur intermédiaire avec des antécédents familiaux clairs et / ou une augmentation 2x du contenu en 2,3-DPG ou d'autres modifications intermédiaires du produit.
(3) La quantification de l'activité pharmacocinétique est une gamme homozygote.
(4) La quantification de l'activité pharmacocinétique est une gamme hétérozygote: accompagnée d'une histoire de famille claire et / ou de modifications des métabolites intermédiaires.
Le diagnostic expérimental du déficit en PK peut être établi conformément à lun des 4 éléments ci-dessus.Si le déficit en PK fortement suspecté cliniquement est présent et que lactivité de la PK est normale, lactivité de la PK au substrat bas doit être déterminée quantitativement pour déterminer la présence ou labsence dactivité de la PK. Plus bas.
3. Critères de diagnostic de l'anémie hémolytique causée par un déficit en PK
(1) Hyperbilirubinémie néonatale causée par un déficit en PK des érythrocytes:
1 Une jaunisse est apparue au début de la période postnatale (la bilirubine totale sérique des enfants adultes dépassait 205,2 mol / L (12 mg%) et celle des enfants immatures dépassait 256,5 mol / L (15 mg%), principalement la bilirubine indirecte. Élever
2 autres signes d'hémolyse (tels qu'anémie, augmentation du rouge réticulaire, augmentation de la fréquence biliaire urinaire, etc.);
3 Les critères diagnostiques du déficit en PK répondent aux trois critères ci-dessus et excluent les autres causes d'ictère; ceux qui ne le sont pas 2 et / ou qui ont d'autres raisons devraient être suspectés d'un déficit en PK érythrocytaire Hémolyse causée par elle.
(2) Le déficit en PK provoque une anémie hémolytique cellulaire non sphérique congénitale (CNSHA):
1 est un processus d'hémolyse chronique, avec splénomégalie, jaunisse, anémie;
2 critères de diagnostic expérimentaux en ligne avec les défauts de PK;
3 excluent les autres maladies enzymatiques érythrocytaires et l'hémoglobinopathie;
4 L'exclusion de la PKD secondaire, conformément aux 4 éléments ci-dessus, peut être diagnostiquée comme une PKD héréditaire provoquée par une anémie hémolytique congénitale des érythrocytes non sphériques.
Les valeurs de PC inférieures à la normale comprennent la leucémie aiguë, le SMD, lanémie à granulocytes de fer réfractaire et le statut post-chimiothérapie, ce qui peut être à lorigine dun déficit enzymatique acquis multifactoriel. Les cellules souches de la moelle osseuse présentant une synthèse protéique anormale sont endommagées, alors que dans d'autres cas, elles peuvent être causées par des modifications post-traductionnelles de l'enzyme.
Le déficit en PK doit être différencié des autres maladies enzymatiques érythrocytaires telles que le déficit en G-6-PD et l'hémoglobine, la leucémie, l'anémie aplastique, le syndrome myélodysplasique et la chimiothérapie peut provoquer un déficit en PK secondaire, Le déficit en PK (généralement hétérozygote) doit être différencié du déficit en PK secondaire, mais parfois l'identification des deux est assez difficile, car l'activité de la PK érythrocytaire est légère à modérément réduite, généralement pas d'hémolyse évidente Les performances, nécessitent parfois un suivi et une analyse attentive.
