Coordinación
Dra. Ester Margarit Torrent
Edición
José Alcaraz Quiles
Casos Clínicos Interdisciplinarios Servicio de Bioquímica y
Genética Molecular
Dr. Jordi To Figueras
Consultor senior
Sección de Farmacología y Toxicología
Dra. Aurora Sánchez Díaz
Sección de Genética Molecular
Dra. Celia Badenas Orquín
Especialista senior
Sección de Genética Molecular
BIOSÍNTESIS GRUPO HEMO
El grupo hemo se sintetiza principalmente en la médula ósea y en el hígado. En concreto el 85% del grupo hemo se sintetiza en las células eritroides y se destina a la producción de hemoglobina , mientras que el restante se sintetiza en el hígado y sirve como grupo prostético de enzimas dependientes del citocromo P450 y de otras hemoproteinas. Las porfirias son un grupo de enfermedades ocasionadas por alteraciones de la biosíntesis del grupo hemo y caracterizadas por la acumulación de determinados precursores.
Según necesidades (citocromos)
Regulación: Fe Eritropoyesis
Regulación “feed-back”
RUTA ENZIMA CROMOSOMA EXONES ENFERMEDAD TIPO SÍNTOMAS HERENCIA
Glicina + Succinil CoA ALAS X-AS Eritroide Anemia microcítica
Ác. δ- aminolevulínico ALAD 9q34 PDA Hepática Crisis agudas AR
Porfobilinógeno HMBS 11q24.1-24.2 14 PAI Hepática Crisis agudas AD
Hidroximetilbilano UROIIIS
10q25.5-26.3
10 PEC Eritropoyética Fotosensibilidad
Anemia hemolítica AR
Urogen I Urogen III UROD 1p34 -/10 PCT
esporádica/familiar PHE
Hepática Fotosensibilidad
Hepatopatía Adquirida/AD
AR
Coprogen I CoprogenIII CPO 3q12 7 CPH Hepática Fotosensibilidad
Crisis agudas AD
Protogen IX PPOX 1q21-23 13 PV Hepática Fotosensibilidad
Crisis agudas AD
Proto IX FECH 18q21.3
11 PPE Eritropoyética
Fotosensibilidad Hepatopatía
AD
Fe(2+) HEMO
CLASIFICACIÓN DE LAS PORFIRIAS
PORFIRIA DE GÜNTHER
La porfiria eritropoyética congénita o porfiria de Günther sigue un patrón de herencia autosómico recesivo donde el defecto básico consiste en la deficiencia de la uroporfirinógeno III-sintasa. En ausencia del enzima se produce una ciclación espontánea a uroporfirinógeno I que no conduce a la formación del grupo hemo. Los enfermos presentan anemia hemolítica (por formación de cristales intraeritrocitarios de porfirinas), esplecnomegalia y una fotosensibilidad cutánea característica, sobretodo a la luz solar (ampollas y vesículas, engrosamiento de la piel con hipo e hiperpigmentación, e hipertricosis en la cara). Las porfirinas se depositan en los dientes y en los huesos y como consecuencia los dientes son de color marrón rojizo y fluorescentes a la luz ultravioleta. Suele presentarse en el periodo neonatal y se puede detectar en la vida intrauterina al medir porfirinas en el líquido amniótico o la actividad del enzima en las células amnióticas, en familias de riesgo. Los pacientes tienen en la orina concentraciones elevadas de porfirinas, sobre todo de la uroporfirina I.
SOSPECHA DE PORFIRIA
OBTENCIÓN DE SANGRE, ORINA Y HECES
ANÁLISIS BIOQUÍMICO ( ALA/PBB, porfirinas, enzimas)
DIAGNÓSTICO BIOQUÍMICO TIPO DE PORFIRIA
Estudio familiar GENOTIPADO (ADN)
ÁRBOL DE DECISIÓN EN EL LABORATORIO
CASO CLÍNICO M.C.D.
Niño de 6 años derivado del hospital Sant Joan de Déu con signos dermatológicos con la
exposición al Sol.
Hierro en sangre: 52 microg/ dL (65-175)
Se remite sangre, orina y heces para investigar la posible porfiria.
Hemoglobina Hematocrito Volumen
Corpuscular Haptoglobina LDH
Valores de referencia
>120 g/L
0.36-0.51 L/L
80-100 fl
0.32-1.81 g/L
250-450 U/L
Paciente 140 g/L 0,43 L/L 79 fl 0.074 g/L 615 U/L
ESTUDIO BIOQUÍMICO
1.-Porfirinas en orina/sangre/heces (fluorimetría)
2.-Separación de porfirinas por HPLC
con detector de fluorescencia (orina, heces, sangre)
3.-Actividad enzimática en eritrocitos
1.-Porfirinas en orina/sangre/heces (fluorimetría)
PICO PLASMÁTICO positivo
PORFIRINAS EN HEMATIES
293 μg/ dL (Normalidad: <150 μg/dL)
Basado en la fluorescencia de las porfirinas
Excitación 398-402 nm Emisión 603 nm
2.- HPLC en fase reversa de las porfirinas en orina / heces / plasma
Cromatografía HPLC con columna BDS-Thermo Hypersil-Keystone C18 y detector de fluorescencia (λex: 404nm; λem: 618nm) Se observa en orina, heces y plasma, un aumento de uroporfirina I y coproporfirina I, debido al defecto en la uroporfirinógeno III-sintasa.
PORFIRINAS EN PLASMA
Paciente
UROPORFIRINA I 36%
COPROPORFIRINA I 36%
PORFIRINAS EN HECES
Valores referencia
Paciente
PORFIRINAS TOTALES
< 200 nmol / gr heces seca
9272 nmol/ gr heces seca
2.- HPLC en fase reversa de las porfirinas en orina / heces / plasma
PORFIRINAS EN ORINA
PORFIRINA TOTAL
UROPORF. I
COPRO. I
Valores de referencia
<35.0 μmol / mol crea.
<4.0 μmol / mol crea.
<8.5 μmol / mol crea.
Paciente 1450 μmol / mol crea. 784 μmol / mol crea. 436 μmol / mol crea.
mV
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
t (min)
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 U
ro I
Co
pro
I
2.- HPLC en fase reversa de las porfirinas en orina / heces / plasma
Hidroximetilbilano
3.- Uroporfirinógeno III sintasa (ensayo enzimático)
URO-S normal URO III
URO I URO-S déficit
Mediante esta prueba se pretende analizar la pérdida de funcionalidad del enzima Uroporfirinógeno III Sintasa, ya que puede presentar diferentes grados de disminución de su actividad debido al carácter autosómico recesivo con el que se hereda el gen URO-S.
Control (actividad UROS III)
Uro III Uro I
mV
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
26.00
t (min)
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
Uro I Paciente M.C.D.
(actividad UROS III)
mV
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
t (min)
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
Uro III
Uro I URO-S
Uro I Uro III
URO-S
Uro III
3.- Uroporfirinógeno III sintasa (ensayo enzimático)
IDENTIFICACIÓN BIOQUÍMICA PORFIRIA ERITROPOYÉTICA CONGÉNITA
PORFIRIA METABOLITOS ACUMULADOS
Orina precursores
Orina porfirinas Heces porfirinas Plasma Eritrocitos
Porfiria eritropoyética congénita
---------- Uro I > Copro I
Copro I > Uro I
Uro I > Copro I Zn-Proto, Uro I >
Copro I
Porfiria
cutánea tarda
----------
Uro I – III
7COOH III
ISOCopro
7COOH III
Uro III
Copro III
----------
Porfiria hepatoeritrocitaria
----------
Uro I – III
Copro III
Copro III
ISOCopro
Uro III
Copro III
Zn-Proto
Coproporfiria hereditaria PBG > ALA Copro III Copro III
----------
----------
Porfiria variegata ALA > PBG Copro III > Uro III Proto inversión
Copro I/Copro III
Pico 626 nm.
Copro III
Proto IX
----------
Protoporfiria eritropoyética
----------
----------
Proto IX
Pico 634 nm.
Proto IX Proto IX libre
Muñoz Santos C, Herrero Mateu C. Porfirias cutáneas. Med Cutan Iber Lat Am 2005; 5 : 193 - 210
ESTUDIO GENÉTICO
1.- Secuenciación directa de la región codificante del gen UROS y de sus límites exón / intrón
2.-Consejo genético y reproductivo.
1.- Secuenciación directa de la región codificante del gen UROS y de sus límites exón / intrón
• Se comprueba como el paciente es portador de una mutación C73R del exón 4 en homocigosis, responsable de dicha enfermedad.
• La porfiria de Günther sigue un patrón de herencia autosómico recesivo. Los padres del consultante son portadores obligados con un riesgo del 25% para sus descendientes. Por lo tanto, se solicita también el estudio molecular de la mutación C73R en el exón 4 del gen UROS.
• La secuenciación directa revela que los padres del niño afecto son portadores de la mutación en heterocigosis, por lo que no presentan la enfermedad.
C73R C73R
C73R/C73R ?
2.- Consejo genético
• Ante un nuevo embarazo, se realiza al feto el mismo estudio genético partiendo de líquido amniótico, no siendo éste portador de ningún tipo de mutación en el exón 4 del gen UROS situado en el cromosoma 10.
• Los padres deberían haber sido informados de la probabilidad 1/2 de que este nuevo niño presentara la enfermedad.
EXÓN 4
C73R/C73R
Normal/Normal
PACIENTE: C73R/C73R
Líquido amniótico feto a estudio