ENFERMEDADES METABÓLICAS PRODUCIDAS POR ENZIMAS DEFECTUOSAS

 ENZIMOPATÍAS ERITROCITARIAS

Los eritrocitos, además de transportar el oxígeno y el dióxido de carbono en la sangre, realizan importantes funciones metabólicas. Su metabolismo se reduce a las rutas glucolíticas y de las pentosas fosfato, al ciclo del 2,23-bisfosfoglicerato y a unas pocas reacciones de oxidorreducción y de la ruta de rescate de nucleótidos. Las deficiencias de algunas de las enzimas que catalizan las reacciones de dichas rutas originan enzimopatías, porque, al carecer de núcleo y orgánulos celulares, no son capaces de compensar el defecto enzimático sintetizando las enzimas, ni utulizar otras rutas alternativas. Seis conseconsecuencias de la desnaturalización oxidativa de la hemoglobina y la pérdida de plasticidad de la membrana. Las deficiencias en piruvato guinasa y glucosa-6-fosfato deshidrogenasa genética y clinicamente polimórficas, aparecen con gran frecuencia en el planeta. 

LOS ERITROCITOS

      Los eritrocitos, hematíes o glóbulos rojos son células sanguíneas, cuyas funciones principales son la de transportar oxígeno desde los pulmones a los tejidos y el dióxido de carbono en sentido inverso. Los eritrocitos normales son discos bicóncavos con un diámetro medio de, aproximadamente, 7-8 micras, un espesor en el centro de 1 micra y en su periferia, el punto más ancho, de 2,5 micras. A lo largo de su vida, un eritrocito recorre cientos de miles de veces el aparato circulatorio y, debido a que posee una resistencia mecánica excepcional y una gran flexibilidad, atraviesa continuamente circuitos de diámetro inferior a su propio tamaño. Los eritrocitos además de transportar O2 y CO2, participan en el equilibrio ácido-base de la sangre, puesto que la hemoglobina es una excelente sustancia reguladora de dicho equilibrio, y realizan otras importantes funciones metabólicas. Como todas las células sanguíneas, derivan de las células de la médula ósea llamadas células madre.

      La proliferación y reproducción de las diferentes células progenitoras están reguladas por múltiples proteínas, llamadas inductores de la proliferación, que a su vez están controladas por factores externos a la médula ósea. Así, la exposición del organismo a una baja presión parcial de oxígeno durante un periodo largo de tiempo provoca la inducción de la proliferación, la diferenciación y la producción de un mayor número de eritrocitos. El hecho de que todas las células sanguíneas tengan una vida media limitada, exige que su producción transcurra a un ritmo continuo durante toda la vida del individuos con el fin de mantener un nivel constante de las mismas.

RUTAS METABÓLICAS

      Los eritrocitos maduros no tienen núcleo, mitocondrias, ni retículo endoplásmico, por ello no pueden sintetizar proteínas, glucógeno ni lípidos y son incapaces de llevar a cabo la fosforilación oxidativa. En consecuencia, su metabolismo, muy reducido, queda limitado a la glucólisis, el ciclo de las pentosas fosfato, el ciclo del 2,3-bisfosfoglicerato, algunas reacciones de oxidorreducción para la destoxificación de sustancias oxidantes y otras pocas reacciones de la ruta de rescate de nucleótidos. Estas rutas y reacciones son justamente las precisas para mantener sus necesidades metabólicas durante su vida. Los eritrocitos requieren la energía para llevar a cabo el transporte iónico, la síntesis del glutatión, la ruta de rescate de nucleótidos y la conservación de la estructura de la membrana.

       El control de la glucólisis en los eritrocitos se ejercen mediante la acción de distintos metabolitos sobre las enzimas que catalizan reacciones irreversibles, y que cumplen con todas las condiciones para considerarlas reguladoras: hexoquinasa (HK), fosfofructosaquinasa (PFK) y piruvato quinasa (PK).

       Cuando, como consecuencia de la alta concentración de ATP, disminuye la actividad de la PFK, también desciende la concentración del producto de la reacción, la fructosa 1,6-bisfosfato con lo que desaparece igualmente el efecto activador de este compuesto sobre la PFK y la PK.

       Todo ello contribuye al detenimiento o más o menos parical, de la glucólisis. Ahora bien, el efecto inhibidor global del ATP sobre la glucólisis puede contrarrestarse y, por tanto, el flujo metabólico restaurarse, gracias, fundamentalmente, a la acción desinhibidora de determinados metabolitos como la intervención de la ATPasa. El descenso de los niveles de ATP hace que desaparezcan los efectos inhibidores sobre las enzimas, reactivándose el proceso glucolítico.

ENZIMOPATÍAS DE LAS RUTAS METABÓLICAS

       Las enzimopatías en los eritrocitos provocan alteraciones en las funciones de estas células, porque al carecer de la maquinaria de síntesis de proteínas y poseer un metabolismo muy sencillo, no son capaces de compensar el defecto enzimático produciendo la enzima mutada, ni de utilizar otras rutas alternativas.

       Enzimas de la ruta glucolítica. La deficiencia en hexoquinasa (HK), es asociada a una anemia hemolítica hereditaria.

TERAPIA HABITUAL Y GENÉTICA

       Se puede afirmar que no existe tratamiento definitivo en las enzimopatías eritrocitarias. La terapia que más se ha utilizado en niños para paliar los efectos de una deficiencia, cuando los valores de hemoglobina son muy bajos, son las transfusiones de sangre. Después de la niñez muchos pacientes se adaptan a un nivel compensado de hemólisis que no suelen requerir transfusión, a menos que existan otras complicaciones como un estado infeccioso, embarazo u otras condiciones adicionales.