Deficiência de DG6P

7/24/2019 Deficincia de DG6P

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Esta aula a continuao do tema da aula anterior, tendo como referncia o mesmo caso

clnico:

Doente com 19 anos foi admitida na urgncia com cianose aguda (castanha achocolatada)

de pele e mucosas, dispneia, cansao fcil, nuseas e astenia. Este quadro deveu-se

utilizao de calado pintado na vspera com tinta anlica. Isto provocou a formao de

metahemoglobina que levou a este quadro pleiotrpico (um gene para vrios efeitos), atravs

da diminuio da oxigenao dos tecidos.

Administrou-se azul de metileno, tendo melhorado ao fim de uma hora. Trs dias depois,

a paciente teve uma crise hemoltica que resultou num quadro pleiotrpico com ictercia das

conjuntivas e esclerticas, para alm de outros sintomas como febre, arrepios e

sintomatologia resultante do processo inflamatrio.

A paciente no tinha antecedentes relevantes. A gasometria arterial revelou uma alcaloserespiratria compensada com uma saturao ligeiramente abaixo do normal, a hemoglobina

desceu para 11,4 g/dL no incio do quadro ictrico (normal na altura do internamento), tendo

chegado aos 10,6g/dL no 13 dia com reticulcitos 5,4% que desceram para 0,5%. A

actividade de NADH:citocrmio b5 redutase e da DG6P estavam diminudas (NADH:cit b5

reductase 3,34; Normal em Portugal 14,8). A me tinha a actividade da redutase da

metahemoglobina reduzida e a filha da paciente tinha a actividade de G6PD diminuda.

NOTA: Segue em anexo informao adicional sobre metahemoglobinmias que ser til para a melhor compreenso do

caso clnico.

Gentica

Data: 12 de Novembro de 07

Docente: Prof. Dr. Manuel Bicho

Tema da Aula: Deficincia de DG6P

Desgravada por: Ana Mafalda Santos, Filipa Rocha, Marta Serra


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Deficincia da NADH:citocrmio b5 redutase

Neste caso clnico, existe uma deficincia na NADH:citocrmio b5 reductase (parte do

complexo da redutase da metahemoglobina), que conduz a uma doena ciantica. Assim, o

citocrmio b5 ficou sob a forma oxidada uma vez que no houve reduo dametahemoglobina. O problema deveu-se ao facto das tintas anlicas levarem produo de

radicais livres de oxignio que transformaram a hemoglobina em metahemoglobina.

Fig. 1 Complexo NADH-citocrmio b5 redutase e a reduo da metahemoglobina

A metahemoglobina formada todos os dias (1%) mas nunca aparece acumulada (ou,

pelo menos, no origina sinais e sintomas), porque vai sendo reduzida a hemoglobina, o que

depende deste sistema da redutase da metahemoglobina.

Existem 4 reductases da metahemoglobina: 2 dependentes de NADH (proveniente da

Gliclise) e 2 dependentes de NADPH (vindo da Via das Fosfopentoses). Fisiologicamente a

mais comum a NADH:citb5 reductase dependente de NADH. As enzimas dependentes deNADPH s funcionam se forem estimuladas.

No se sabe qual a funo fisiolgica da NADH:cit b5 reductase no eritrcito,

provavelmente estar relacionada com a reduo das pterinas, tetrapterina e biopterina (co-

enzimas da sintetase do xido ntrico que existe no glbulo vermelho), e reduo do cido


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ascrbico. Esta enzima codificada pelo brao longo do cromossoma 22 e o citocrmio b5

codificado pelo cromossoma 7.

O potencial reductor para a NADH:cit b5 reductase provm da aco de enzimas que

actuam na Gliclise ou de enzimas da Via dos Poliois (sorbitol reductase e sorbitol

desidrogenase).Por outro lado, o NADH fornece o seu potencial reductor para produo de lactato a partir

de piruvato, no final da Gliclise; ou, em situaes de stress, reduz o cit b5, que depois reduz

o Fe3+ da metahemoglobina.

Nesta histria clnica, a mutao que leva formao de metahemoglobina origina vrios

sinais e sintomas em diferentes sistemas de rgos - Pleiotropia.

Mecanismos que explicam a Pleiotropia:

Perturbaes induzidas secundariamente, como neste caso clnico

Isoenzimas cujas subunidades tm propores diferentes nos diferentes rgos.

Consoante a subunidade que afectada, temos diferentes manifestaes resultantes.

H rgos que compensam a mutao, como por exemplo o fgado que o faz por vias

alternativas

A crise hemoltica que ocorreu aps a administrao de azul de metileno no foi

provocada pela deficincia da enzima NADH:cit b5 reductase porque o glbulo vermelho no

alterado, mas desmascarou uma segunda mutao que estava oculta(deficincia da

desidrogenase da glicose 6 fosfatoDG6P), sendo esta a responsvel pela hemlise.

Ambas as deficincias esto relacionadas com a farmacogentica: a tinta anlica est

relacionada com a ecogentica (factores estranhos ao organismo) e o azul de metileno

revelou uma situao que estava mascarada.

Deficincia da Desidrogenase da Glicose 6-Fosfato

Trata-se da mutao presente na doente. A sua transmisso depende do cromossoma X,

sendo passado pela me aos filhos e s filhas mas s os filhos que tm a doena. Assim,

as doenas ligadas ao cromossoma X aparecem fundamentalmente nos indivduos do sexo


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masculino. Pode ter heterogeneidade allica (mutaes em alelos diferentes que fazem parte

do mesmo locus, conduzindo ao mesmo fentipo da doena) como o caso do favismo, da

anemia sensvel droga e da anemia hemoltica crnica no-esferoctica.

1. O favismo conhecido desde a Antiguidade porque as favas e ervilhas entraram nos

hbitos alimentares desde muito cedo, e aparece na Primavera (anemia hemoltica daPrimavera) uma vez que a poca da maturao destas leguminosas, na nossa latitude. A

ingesto destes alimentos (favas com efeitos 2x mais intensos) faz com que haja um maior

nmero de pr-oxidantes no organismo. Isto provoca leucocitose devido ao processo

inflamatrio agudo, febre devido maior quantidade de IL-1, reticulocitose, hemlise

intravascular, morte em 30% dos casos devido a insuficincia renal aguda (se a hemlise for

muito aumentada e superar a capacidade de ligao de haptoglobina, h um entupimento

dos tbulos renais).

2. A anemia hemoltica sensvel s drogasfoi descoberta durante a Guerra da Coreia

nos anos 50, pois havia muita malria nessas reas. As tropas americanas tomavam

primaquina para tratar e prevenir essa doena. A certa altura verificou-se que muitos

soldados, principalmente afro-americanos, tinham hemlises graves quando realizavam esta

terapiaAnemia Hemoltica por sensibilidade Primaquina.

3. A anemia hemoltica crnica no esferoctica, a forma mais rara, no

polimrfica e resulta de uma deficincia grave na enzima. Surge nos Judeus Ashkenazi

(origem no Norte e Centro da Europa).

Curiosidade Histrica

Pitgoras, filsofo e matemtico grego que vivia na Siclia, fez a primeira descrio de favismo, observou

que bastava entrar no faval e cheirar o poln das favas para desencadear uma crise hemoltica. Conta-se que

quando os romanos invadiram a Sicilia, colnia grega, ele se deixou capturar, porque j sabia que, esconder-se

no faval seria morte certa, ao contrrio da captura, na qual tinha hiptese de sobrevivncia oferecendo-se como

preceptor. Naquela poca no havia qualquer tratamento para a crise hemoltica vascular.

Outras doenas transmitidas pelo cromossoma X:

Hemofilia A e B,

Sndrome Lesch-Nyhan - deficincia de hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferase,

enzima da recuperao das purinas; defeito muito grave com alteraes mentais

Sndrome do X-Frgil


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Imunodeficincias ligadas ao cromossoma X com hipergama globulinmia

Deficincias NADPH sintetase (brao curto)

Daltonismo para os vermelhos (daltonismo para o azul ligado ao cromossoma 7)

Distrofia muscular de Emery-Dreifuss

Psicoses maniaco-depressivas

Ao estudar os episdios de favismo, Boiteler, inicialmente observou, ao microscpio, que

ao incubar primaquina com glbulos vermelhos, havia uma diminuio acentuada de GSH

nos mesmos. Observaram-se corpos de Heinz (produtos da hemoglobina desnaturada),

detectados pelo corante supravital Azul Brilhante de Cresilo (ABC).

A B

Fig. 2A Os eritrcitos apresentam disfunes bioqumicas que decompem a hemoglobina em

estruturas insolveis. Estas estruturas arredondadas, formadas por globinas livres, precipitam junto

membrana do eritrcitoCorpos de Heinz. deformando-o.

Fig. 2B Deficincia de G6PD: efeitos de exposio a um oxidante. Inset, eri trci tos hemoglo bina

precipi tada (Corpos de Heinz) com corante sup ravi tal. Conforme os macrfagos esplnicos retiram

estas incluses, bite cells so produzidas.

Em seguida, tentaram perceber qual a enzima que estava deficiente e chegaram

concluso que se tratava da DG6P. Tambm j conheciam a forma de transmisso

hereditria desta doena: recessiva ligada ao X.


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Fig. 3 Reaces existentes no eritrcito para reduzir o

stress oxidativo. A enzima deficiente a G6PD.

Para testar estes medicamentos causadores de hemlise in vivo, injectavam-se glbulos

vermelhos deficientes (compatveis) em indivduos com DG6P normal. Em seguida

administrava-se a droga e observavam-se os efeitos. In vitro, utilizava-se a droga, na

presena de microsomas (algumas drogas so pr-drogas que tm de ser metabolizadas

pelo citocrmio P450 existente nos microsomas), em eritrcitos deficientes e media-se a

quantidade de glutatio.

O mecanismo bioqumico: o eritrcito cria formas reactivas de oxignio que so

transformadas em perxido de hidrognio pelo perxido dismutase. O perxido de hidrogniovai depois ser metabolizado pela glutatio peroxidase (utilizando glutatio), pela catalase e

pela prpria hemoglobina (funciona como transportadora de oxignio, catalase, peroxidase e

enzima metabolizadora de algumas drogas). Assim, a causa principal da hemlise que o

glutatio oxidado no reduzido, logo h acumulao de perxido de hidrognio que destri

as membranas (por peroxidao dos lpidos), a hemoglobina desnatura, precipita e liga-se

membrana, formando corpos de Heinz. Ocorrem duas situaes: hemlise intravascular se a

velocidade de peroxidao for intensa e inactivar os enzimas da membrana que mantm o

equilbrio osmtico; ou hemlise extravascular se os glbulos formam corpos de Heinz de

uma maneira mais crnica e o bao que se encarrega de destruir os eritrcitos.


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Fig. 4 Papel da G6PD na destoxificao e as consequncias da sua deficincia

A distribuio da doena marcadamente mediterrnica, tendo origem no Mdio Oriente.

Existe tambm na frica Subsariana e nas zonas tropicais, pois constitui uma proteco

contra a malria (Plasmodiumnecessita de ribose para formar desoxiribose, portanto DNA.

Se a via das fosfopentoses no estiver a funcionar o plasmdio no sobrevive, no prolifera

dentro do glbulo vermelho). A distribuio sobreponvel, na maior parte do globo,

distribuio das hemoglobinopatias da hemoglobina S Drepanocitose. Em Portugal a

frequncia de 1%.

Fig. 5 Distribuio Mundial da deficincia da DG6P


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O estudo das populaes para esta deficincia da DG6P (observvel nas imagens acima)

baseia-se no mtodo de Motulsky. Consiste na colocao num tubo de ensaio de eritrcitos

do indivduo em estudo, NADP, ABC, G6P e de um tampo.

Fig. 6 Experincia do Mtodo de Motulsky

As reaces que ocorrem em situaes normais so:

Glicose 6-fosfato + NADP 6-fosfogliconato + NADPH

NADPH + Azul brilhante de crescilo (ABC) NADP + ABC (descorado)

Numa situao normal, a descolorao ocorre aps 75 minutos.

Se a descolorao ocorrer entre 75 e 120 minutos depois, trata-se de uma situao

intermdia em que o indivduo pode ter uma deficincia mnima; se ocorrer mais de 120

minutos depois, ento o indivduo tem uma deficincia da DG6P.

Depois as amostras eram sujeitas a electroforese no laboratrio (aps hemlise doseritrcitos, purificao da DG6P em colunas de cromatografia). E assim se verificava que h

duas formas normais de enzima: DG6P B e DG6P A.

Polimorfismo do DG6P

Existem muitas variantes da DG6P, estando neste momento j descritas cerca de 300,

sendo algumas delas muito raras. Estas variantes podem atribuir DG6P:1. Um aumento da sua actividade;

2. Uma actividade quase normal;

3. Uma actividade moderadamente diminuda;


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4. Podem ser responsveis por um defeito enzimtico severo com ou sem hemlise

compensada (p.e., algumas variantes no Mediterrneo apresentam defeito severo com

hemlise compensada).

As variantes normais mais frequentes denominam-se por A e B.DG6P A forma polimfica normal que existe em 20% dos africanos

DG6P Bforma mais frequente na Europa e no mundo, a forma original - wild type.

A forma original, B, na posio 376 tem uma asparagina, a variante A tem uma

substituio da asparagina (carga positiva) por um cido asprtico (carga negativa), da a

sua tendncia para migrar mais rpido em relao ao nodo (plo positivo).

Os indivduos com deficincia tm uma segunda mutao, tambm polimrfica (maior que

1%). Em frica temos vrios tipos de A, como o Chibuto, Inhambane, Manjacaze e Lourenzo

Marques.

Fig. 7 Caractersticas de algumas variants de DG6P


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Fig. 8 Electroforese de algumas variantes da DG6P (1 =

DG6P A; 2 =DG6P Chibuto; 3 = DG6P A + Chibuto; 4 = DG6P

B) - Por observao do gel, podemos comprovar que a

variante B (assinalada com o nmero 4) , de facto, a forma

polimrfica com maior prevalncia.

Podemos observar, no resumo, as mobilidades electroforticas:

As formas A normais tm menos 15% de actividade

A forma B normal tem 100% de actividade (padro). Em termos evolucionistas, de

adaptao das populaes africanas a vrias nxias do ambiente, no s a malria mas

tambm outras doenas infecciosas e talvez adaptao a baixos nveis de sal na

alimentao

Uma outra forma, Seatle, parecida com as B

Variante A- - Anemia hemoltica dependente de drogas ou infeces, causadoras dehemlise porque h um aumento da produo de formas reactivas de oxignio pelos

leuccitos e os eritrcitos ficam sujeitos ao stress oxidativo proveniente da activao dos

neutrfilos. Ou Ictercia neo-natal - nesta situao as crianas nascem com um dfice

enzimtico de vrios enzimas, por exemplo: a protrombina pode ser aumentada atravs do

fornecimento de vitamina K. A vitamina K fornecida aos recm-nascidos, s que nos

indivduos deficientes podem destruir os eritrcitos dando origem a uma anemia. Assim, a

um recm-nascido a quem estamos a tentar prevenir uma hemorragia por deficincia devitamina K, vamos criar um problema ainda maior. Pois, se forem deficientes tm uma

hemlise grave.

- Depois h a forma mediterrnica, em que a actividade muito mais baixa (apenas 3% de

actividade). Estes indivduos tm uma electroforese normal, esto na posio B mas so

deficientes.


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- Depois temos os individuos com outras variantes mais raras

No cromossoma X, junto ao telmero, est o gene da DG6P, do factor VIII, o gene da

viso a cores. Muitas vezes h um desequilbrio de linkage, isto , h indivduos que tm

deficincia de DG6P e daltonismo porque eles esto muito prximos, e uma alterao numdeles poder implicar alterao tambm no outro. Depois temos o gene Xfrgil, do factor IX,

da hipoxantina-guanina-fosforribusil-transferase (deficincia do metabolismo ds purinas que

cursa com gota).

Fig. 9 Mapa molecular do gene DG6P. No diagrama de cima est representado a extremidade do

brao longo do cromossoma X, mostrando a posio de alguns genes conhecidos. HPRT - Hipoxantina-

guanina-fosforribosil-transferase; FIXFactor IX; FRAX Xfrgil; CVGenes da viso a cores; FVIII

Factor VIII

Transmisso hereditria da deficincia da DG6P

Dado que o gene da DG6P transmitido pelo cromossoma X (forma de hereditariedade

Mendeliana ligada ao cromossoma X), os indivduos do sexo masculino apenas possuem

uma das variantes (que, no caso de serem normais, ser A ou B), enquanto que osindivduos do sexo feminino podero possuir um dos seguintes gentipos (no caso de no

possurem deficincia): AA, BB ou AB.

No entanto, quando h uma segunda mutao no mesmo cromossoma que condiciona

uma baixa na actividade da enzima DG6P, diz-se que o indivduo tem uma variante A - (no

caso da mutao ser na variante A) ou B-(no caso da mutao ser na variante B).


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Fig. 10 Prevalncia de uma segunda mutao ao nvel da variante A da DG6P (A -est assinalada com

um crculo)

De notar ainda que a variante A- caracterstica de indivduos que tm sensibilidade primaquina (maioritariamente Africanos) e que a variante B - caracterstica do favismo

(maioritariamente ao nvel dos indivduos Mediterrnicos, na medida em que ingerem maior

quantidade de favas).

Esta doena corresponde a uma forma de hereditariedade mendeliana recessiva ligada ao

cromossoma X e, portanto:

Habitualmente s se manifesta nos homens;

Um homem com um alelo mutante no seu nico cromossoma X designa-se porhemizigtico para esse alelo;

transmitida por mulheres heterozigticas saudveis afectando os filhos homens, ou por

homens afectados, passando as suas filhas a ser portadoras.


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Atentando nestes fundamentos, e analisando os seguintes esquemas exemplificativos,

temos que:

Fig. 11 Electroforese das variante A e B normais

No gel de electroforese da Fig.11 apresentam-se as duas variantes normais (A e B) da

DG6P. De notar que a variante A, pela sua constituio em aminocidos, migra mais que a B

em direco ao plo positivo

Fig. 12 Electroforese das variantes da DG6P em indivduos africanos do tipo A -

Relativamente Fig.12 (que se reporta a indivduos africanos), se existir, por exemplo,

uma segunda mutao na variante A (designa-se, portanto, A

-

), uma me que sejaheterozigtica A+A- (portadora do alelo mutante), poder originar um filho A- (hemizigtico),

que ser doente.

Do mesmo modo, se a me for heterozigtica de gentipo A -B+, poder tambm originar

um filho hemizigtico doente de gentipo A-.


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No que diz respeito a indivduos caucasianos (Fig.13), se a mutao ocorrer ao nvel da

variante B (designa-se, ento, por B-), no caso de a me heterozigtica ser A+B-, poder

originar um filho hemizigtico B-doente.

Fig. 13 Electroforese das variantes da DG6P, em indivduos caucasianos do tipo B -

Fenmeno de inactivao do X

A explicao do facto de uma mulher heterozigtica para a deficincia da DG6P

apresentar eritrcitos com actividade desta enzima normal e outros em que esta actividade

enzimtica deficiente assenta num fenmeno de inactivao do cromossoma X

(lionizao). Este fenmeno ocorre de forma a que as mulheres expressem a informao

gentica proveniente dos genes de apenas um progenitor.

Existe um centro de inactivao no cromossoma X que inactiva uma grande parte do

cromossoma. O gene XIST controla este processo, codificando um RNA que se liga a um

local especfico do cromossoma X inactivo. Esta inactivao transmitida s clulas filhas. O

DNA inactivado tem grupos metilo que previnem que seja transcrito a RNA.

A inactivao ocorre ao acaso em todas as clulas (a mulher heterozigtica vista como

um mosaico celular), pelo que deveriam existir 50% de eritrcitos com actividade normal e

50% de eritrcitos com a deficincia. Porm, como esta inactivao realizada ao acaso,

no exactamente 50-50.

Nas mulheres portadoras, os eritrcitos parecem um mosaico (mosaico fisiolgico): unseritrcitos com hemoglobina (saudveis) e outros sem hemoglobina (deficientes).


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Fig. 14 Observao em microscopia ptica dos eritrcitos de uma mulher normal (esquerda) e de

uma mulher portadora da deficincia da DG6P (direita)

Assim, h mulheres que tm mais X normal inactivado e h mulheres que tm mais X

deficiente inactivado. A paciente da histria clnica manifesta alguma deficincia da DG6P

porque tem a actividade desta um pouco diminuda. Desta forma, ela portadora, mas tinha

o seu X normal mais inactivado, manifestando mais a doena.

Importante: ao fazer o diagnstico de uma doena ligada ao X com base na actividade

enzimtica preciso ter cuidado porque, apesar de haver mulheres portadoras com menor

actividade que so facilmente detectveis (e que tm aconselhamento gentico), h muitas

mulheres portadoras que continuam a ter nveis de actividade normais, ou seja,

aparentemente, no eram portadoras o que conduzia a erros de diagnstico, incluindo o de

doenas graves como a Distrofia Muscular de Duchenne. Assim, muito importante que o

diagnstico seja feito com base no gene!

Variabilidade Gentica

Verificou-se que alguns indivduos possuidores da deficincia, no exprimiam a doenaou, pelo menos, no a exprimiam com tanta intensidade. Isto significa que h variabilidade

gentica da expresso fenotpica, ou seja, h genes muito penetrantes (manifestam-se muito

frequentemente quando existem) e pouco penetrantes (apesar do indivduo ter o gene, este

no se evidencia).


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Este fenmeno parece depender da enzima protena tirosina fosfatase de baixo peso

molecular (ACP-1) que denominada de fosfatase cida no eritrcito. Tem duas isoformas

que todos os indivduos possuem: uma fast e uma slow. O slow est associado

desfosforilao dos receptores dos factores de crescimento e o fast protena da banda trs

e regula a gliclise.Esta enzima responsvel pela variao do estado de fosforilao dos domnios

intracelulares (tirosinas) dos receptores ou das protenas integrais da membrana (p.e.,

protena da banda 3) do eritrcito. Mais especificamente, esta enzima vai desfosforilar a

protena da banda 3. Quando ocorre fosforilao da protena da banda 3, as enzimas da

gliclise que a ela se encontravam ligadas (inactivas) passam para o citoplasma, ficando

activas.

Esta enzima tem 3 variantes: A, B e C. Estas no determinam enzimas com sequncias

diferentes; determinam propores diferentes. Para cada gentipo h duas migraes porque

se utilizam duas enzimas de restrio (recorre-se ao PCR-RFLP para esta anlise) e a

variante A tem proporo 2 (fast) para 1(slow), a variante B tem 4:1 e a variante C tem 1:4. O

splicing alternativo d origem s isoenzimas fast and slow, tendo os indivduos fast mais

cargas negativas que migram mais para o nodo, enquanto que os indivduos slow migram

menos.

Fig. 15 Mecanismo proposto para a formao das isoenzimas fast e slow por splicing alternativo


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Fig. 16 Gel de Agarose 3%, mostrando os resultados da genotipagem por PCR-RFLP. Esto indicados

os diferentes gentipos: AA, AB, AC, BB, BC. M o marcador de pesos molecular.

F - Fast: isoenzima associada membrana(PB3)

S - Slow: isoenzima associada aos receptores de factores de crescimento

A figura 16 mostra um gel de electroforese onde esto representados gentipos AA, AB,

BB, BC Os AA tm actividades mais baixas, os BB tm actividades mais altas, os AB tm

actividades intermdias, os BC tm actividades um pouco mais baixas. Tudo isto est

relacionado com a progresso na electroforese. Isto importante, pois verificou-se que os

indivduos com maior progresso slow eram aqueles com maior risco de aparecimento de

favismo. Como a forma slow est ligada desfosforilao dos receptores dos factores de

crescimento, quando ingerem favas, que tm uma substncia chamada isuramilo (derivado

da piramidina), lesam a forma fast, que j existe em pequena quantidade. Esta, quando est

inibida, aumenta a actividade da via glicoltica e a glicose, em vez de ser consumida pela via

das fosfopentoses, consumida pela via glicoltica e aparece uma deficincia da DG6P que

faz hemlise dos glbulos vermelhos.

M


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A associao entre a ACP1 e a deficincia de DG6P leva a uma maior ou menor

probabilidade de crises hemolticas pelo seguinte mecanismo:

Indivduos que tenham, simultaneamente, a deficincia da DG6P e o alelo menos activo

(A) da ACP1 tm uma gliclise mais activa (uma vez que, por a ACP1 apresentar o alelomenos activo, este ir desfosforilar em pequena escala a protena da banda 3, e, portanto,

as enzimas da gliclise passam para o citoplasma onde metabolizam mais rapidamente a

glicose). Do mesmo modo, as substncias da fava causam danos na isoforma fast da

ACP1, inactivando-a. Isto leva a uma maior fosforilao da B3P e consequente aumento

da glicose.

Deste modo, a glicose no encaminhada para a via das fosfopentoses

O glutatio no reduzido

Gera-se maior stress oxidativo (com o aparecimento caracterstico dos corpos de Heinz e

alteraes das membranas dos eritrcitos, tornando-os mais susceptveis ingesto pelos

macrfagos)

Os indivduos tm maior probabilidade de ter crises hemolticas

Fig. 17 Mecanismo de associao

entre a ACP1 e a DG6P


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Doenas Mitocondriais

Habitualmente, estas doenas atingem os msculos esquelticos, viso, msculo

cardaco. So sempre as mes que transmitem este defeito descendncia.

Fig. 18 rvore genealgica de uma doena causada por uma mutao no DNA mitocondrial. Reparem

que todos os descendentes das mulheres afectadas tm a patologia.

O DNA mitocondrial possui 37 genes, dos quais 24 so necessrios para a traduo do

DNA mitocondrial e 13 codificam as subunidades das enzimas da cadeia transportadora de

electres. Como codificam as enzimas envolvidas na fosforilao oxidativa, as mutaes que

afectam estes genes exercem os seus efeitos nos rgos que mais dependem dessa: SNC,

msculo esqueltico, msculo cardaco, fgado e rins.

O genoma mitocondrial no tem intres e consiste numa dupla cadeia circular. O DNA

mitocondrial no realiza o crossing-over.

O antignio de superfcie maternalmente herdado (Mtz) transmitido tanto s filhas como

aos filhos e resultante do polimorfismo gentico das subunidades da desidrogenase do

NADH que so codificadas pelo genoma mitocondrial.

O genoma mitocondrial pode ser diferente um do outro dentro do mesmo rgo

(heteroplasmia mitocondrial). Pode acontecer haver mitocndrias com mutaes diferentes

na mesma clula muscular, porque, durante a diviso celular, a distribuio do DNA pelas

clulas filhas aleatria, logo a proporo de DNA mitocondrial normal e mutado bastante


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varivel. Assim, necessrio que haja um mnimo de DNA mitocondrial mutado para que

haja doena.

As doenas mitocondriais resultam geralmente de mutaes pontuais ou de deleces. O

complexo que aparece com maior nmero de mutaes o complexo da desidrogenase doNADH ( aquele com maior nmero de subunidades).

Como que surgem as mutaes? As mitocndrias tm grande tendncia para sofrerem

mutaes, porque no tm enzimas reparadoras de DNA e o local de produo de radicais

livres de oxignio que danificam o DNA. O mecanismo de replicao tambm no muito

fiel, havendo codes que no significam o mesmo que os do ncleo h um codo que em

vez de ser de terminao um codo que codifica um aminocido, ou seja, o cdigo no

completamente universal.

Estas doenas so muito raras porque, quando ocorrem, a vida no vivel logo no

princpio da gravidez e porque estas enzimas da mitocndria esto protegidas pelo facto da

maior parte das subunidades tambm terem unidades codificveis no ncleo.

Podemos fazer o diagnstico diferencial entre este tipo de transmisso e uma outra

transmisso que pode, em termos de rvore genealgica, ser semelhante: as doenas

autossmicas dominantes que afectam fundamentalmente os espermatozides (menos

viabilidade).

As doenas so vrias: atingem o msculo, neuropatia hereditria de Leber (perdaprogressiva da viso central bilateralmente), retinite pigmentar (falta de funo dos

bastonetes), leses hepticas, epilepsia mioclnica progressiva (doena do SNC

caracterizada por mioclonia, epilepsia, atraso mental), cardiopatias, insuficincia cardaca,

diabetes (tipo IIalguns tipos de diabetes monognicas muito raras podem ser causadas por

mutaes mitocondriais), discrasia sangunea induzida por cloranfenicol existente no Japo

principalmente (afecta a medula ssea e causa anemia aplstica).


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Existe ainda uma outra situao em que doenas monognicaspodem sofrer interaco

com os genes mitocondriais:

1. Coreia de Huntington: autossmica dominante; tem expresso varivel com a idade,

havendo famlias onde se exprime mais cedo e outras famlias onde se exprime mais tarde; oaparecimento mais tardio se forem as mes afectadas a transmitirem o gene, ou seja,

tambm transmite factores mitocondriais que protegem;

2. Distrofia congnita miotnica: associada diabetes tipo II, mais precoce se as

mes transmitirem a doena;

3. Ataxia cerebelosa: autossmica dominante mas a descendncia de mes afectadas

tem aparecimentos mais tardios e com menos gravidade da doena;

4. Melanoma maligno: multifactorial, pode estar associada a maior gravidade na

descendncia de mes afectadas;

5. Neurofibromatose: autossmica dominante com maior gravidade na descendncia

de mes afectadas;

6. Espinha Bfida: multifactorial com maior risco de recorrncia na linhagem materna;

7. Hipertenso Sistlica Cardaca: multifactorial mas tem maior incidncia na

descendncia das mulheres afectadas.

Tratam-se estas doenas com ubiquinona (faz parte da cadeia transportadora de electres

e resulta de um dos passos da sntese do colesterol). A sntese faz-se em parte nas

mitocndrias mas tratam-se estes indivduos com esta opo.

Existe uma nova tcnica chamada transferncia ooplsmica que permite que no haja

transmisso da doena mitocondrial. So injectadas mitocndrias saudveis no ocito de

uma mulher infrtil, que depois fertilizado in vitro.


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Perguntas feitas na aula:

1. Se todos os filhos recebem DNA mitocondrial da me porque no so todos os filhos

doentes?

Porque as mulheres tm heterozigotia mitocondrial (heteroplasmia). S parte doscromossomas mitocondriais so transmitidos. As mulheres com doena mitocondrial

apresentam heteroplasmia e portanto nem todas as clulas tm todas as mitocondrias com

todos os cromossomas mitocondriais doentes.

Neste caso o que elas transmitiram foi mais mitocondrias doentes para um filho porque a

transmisso mitocondrial aleatria e no 50-50%.

2. Como surgiu diversidade de cromossomas mitocondriais?

H diferente susceptibilidade das mitocondrias s nxias, aos agentes lesivos. As

mitocondrias tm uma deficincia de enzimas antioxidantes e de enzimas reparadoras e

portanto pode ter mitocondrias onde tenha surgido a deficincia e outras onde no.


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ANEXO

METAHEMOGLOBINMIA

DEFINIO

Condio clnica originada pela converso excessiva da hemoglobina em metahemoglobina, que incapaz de ligar-se e transportar Oxignio. A metahemoglobina formada quando o Ferro damolcula heme oxidado do estado ferroso (Fe2+) para o estado frrico (Fe3+).

CAUSAS TXICAS

A metahemoglobinmia ocorre quando a hemoglobina oxidada a uma velocidade maior que acapacidade enzimtica normal para a reduo da hemoglobina. Certos indivduos, com capacidadeenzimtica prejudicada para a reduo da hemoglobina, podem ser susceptveis a um stressoxidativo leve. Numerosos agentes podem ser responsveis por esta oxidao. Os agentes maisfrequentemente encontrados so:

AnilinaBenzocanaCloratosCloroquinaDapsonaSolo e superfcie aqutica contaminados por nitratosNitratosNitritosNitrofenolFenazopiridinaPrimaquinaNitroprussiato de sdio

4-dimetilaminofenol

CAUSAS NO TXICAS

Deficincias enzimticas congnitas autossmicas recessivas (ex: deficiencia de NADH citb5reductase) ou autossmicas dominantes (mais raras).

MANIFESTAES CLNICAS

A metahemoglobinmia caracterizada por cianose na ausncia de doenas cardacas oupulmonares, refractria a administrao de Oxignio. Uma cianose acinzentada caracterstica observada quando os nveis de metahemoglobina excedem 1,5 g/dL, 10% do total de hemoglobina de

um indivduo normal. Neste nvel, o paciente pode estar assintomtico.

Os sintomas esto relacionados com a diminuio da oxigenao e incluem cefalia, fraqueza,taquicrdia e dificuldade respiratria, evoluem progressivamente com concentraes demetahemoglobina superiores 20%. Concentraes > 50% resultam em hipxia grave e depressodo SNC. Concentraes > 70% podem ser incompatveis com a vida. A presena de anemia,insuficincia cardaca e doenas respiratrias podem produzir sintomas de hipxia em porcentagensmais baixas de metahemoglobina. Amostras de sangue de pacientes com mais que 15% demetahemoglobinemia apresentam um cor castanho-chocolate que no se modifica quando expostaao ar.


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DIAGNSTICO DIFERENCIAL

SulfahemoglobinemiaCianose por outras causas (hipxia)

INVESTIGAES RELEVANTES

Gasometria arterial. O pO2est normal enquanto a saturao de O2est diminuda.Concentraes de metahemoglobina no sangue.

A avaliao com oxmetro de pulso no precisa na presena de metahemoglobinemia.

TRATAMENTO

Oxignio.Alto fluxo de oxignio deve ser administrado.Identificao do agente para preveno de nova exposio. Somente estas medidas so

usualmente adequadas para os casos leves.Descontaminao gastrintestinal e cutnea podem ser necessrias.

Azul de Metileno. Este antdoto especfico est indicado em qualquer paciente com sintomas e/ousinais de hipxia (mudanas mentais, taquicardia, dispnia, dor torcica).Dose inicial de Azul de Metileno: 1 a 2 mg/Kg, no execendo a 4 mg/Kg (mximo de 7 mg/Kg)

1% intravenosamente em 5 minutos.Nos casos que no h resposta ao Azul de Metileno ou quando o Azul de Metileno est contra-

indicado (deficincia G6PD), as seguintes medidas podem ser consideradas:

ExsanguineotransfusoOxigenao hiperbrica

EVOLUO CLNICA E MONITORIZAO

Melhora clnica deve ser observada em 1 hora como resultado do tratamento com Azul deMetileno. Os nveis de metahemoglobina devem ser monitorizados subseqentemente para avaliar aresposta ao tratamento e/ou metahemoglobinemia recorrente. Nestes casos, doses adicionais de Azulde Metileno podem estar indicadas.

SEQUELAS POTENCIAIS

Leses em rgos causadas pela hipxia se o tratamento for retardado ou inadequado.

Deficiência de DG6P

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