CURSO DE FORMACIÓN CONTINUADA A DISTANCIA

TALLER DEL LABORATORIO CLÍNICO

TIPOS DE PORFIRIAS Y UTILIDAD DEL

ANÁLISIS BIOQUÍMICO PARA SU

DIAGNÓSTICO.

CURSO 2007 - 2008 Nº 3

I.S.S.N.- 1988-7469 Título: Taller del Laboratorio Clínico Editor: Asociación Española de Biopatología Médica Maquetación: AEBM Fecha de Distribución: Enero 2008

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TIPOS DE PORFIRIAS Y UTILIDAD DEL ANÁLISIS BIOQUÍMICO PARA SU

DIAGNÓSTICO.

María Francisca Calafell Mas, Residente de Análisis Clínicos. Guadalupe Ruiz Martín, Facultativo especialista de área. Servicio de

Análisis Clínicos y Bioquímica. Hospital Virgen de la Salud. Toledo.

1. Introducción:

Las Porfirias constituyen un grupo heterogéneo de desórdenes en la

biosíntesis del grupo hemo. Son deficiencias parciales, genéticas o

adquiridas, de la segunda a la octava enzima implicadas en la síntesis del

grupo hemo (1). Estas perturbaciones conllevan a una acumulación en los

tejidos y a una excreción en exceso de porfirinas y precursores de éstas,

provocando fotosensibilidad en las porfirias cutáneas y manifestaciones

neuroviscerales en las agudas. Cada porfiria tiene un patrón de acumulación

y excreción único. Una vez se instaura la sospecha de porfiria, los análisis

bioquímicos fácilmente detectan porfirinas y sus precursores en sangre, orina o

heces (2). Los genes que codifican a las enzimas han sido determinados y

mutaciones en dichos genes han sido identificadas en pacientes con porfiria.

Aunque las porfirias son trastornos poco comunes, deben tomarse en

consideración. Los ataques agudos están asociados a elevada morbilidad y

mortalidad (3). El diagnóstico debe ser rápido y apurado, sobre todo en las

porfirias neuropsiquiátricas, con el fin de instaurar tratamiento lo antes posible.

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No todos los portadores genéticos desarrollan la enfermedad. Los factores

ambientales juegan un papel importante.

2. Clasificación:

Existen varias maneras de catalogar las porfirias. Históricamente se dividían en

eritropoyéticas y hepáticas (Figura 2). Desde el punto de vista

dermatológico pueden clasificarse en porfirias cutáneas y no cutáneas.

Clínicamente, pueden dividirse en agudas y no agudas dependiendo de los

signos y síntomas. Hoy en día estos desórdenes se definen también a nivel

molecular, según las deficiencias enzimáticas.

2.1 PORFIRIAS NO AGUDAS:

Las porfirias no agudas son la Porfiria cutánea tarda (PCT), Protoporfiria

eritropoyética (EPP), Porfiria eritropoyética congénita (CEP), y la

Porfiria hepatoeritropoyética (HEP). Todas ellas manifiestan síntomas

cutáneos, como fragilidad, ampollas, hiperpigmentación e hipertricosis. La

fotosensibilidad comienza en la infancia, afecta a las áreas expuestas al sol y

es peor en primavera y en verano (2). Cuando las porfirinas absorben la

radiación UV (λ=400nm), se encuentran en estado excitado. La energía se

libera en forma de fluorescencia formando especies reactivas de oxígeno que

ocasionan daño celular.

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2.1.1 Porfiria Cutánea Tarda:

Es la más común de todas las porfirias, inclusive en nuestra área. Se manifiesta

tras la cuarta década con síntomas cutáneos y hepatopatía crónica. La

deficiencia, adquirida, (la mayoría de veces) en la 5ª enzima,

uroporfirinógeno descarboxilasa (URO-D), es la responsable de la

enfemedad (1). Distinguimos dos tipos, PCT tipo I o esporádica y PCT tipo

II o familiar.

Figura 1. Biosíntesis del grupo Hemo y porfirias. ALAD (ALA-dehydratase porphyria), PIA (acute intermittent porphyria), CEP (congenital erythropoietic porphyria), PCT (porphyria cutanea tarda), HEP (hepaerythropoietic porphyria), HCP (hereditary copropoirphyria), VP (variegata porphyria), EPP (erythropoietic protoporphyria). ALA (ác. 5-aminolevulínico), PBG (porfobilinógeno), HMB (hidroximetilbilano), Uro’gen (uroporfirinógeno), Copro’gen (coproporfirinógeno), Proto’gen (protoporfirinógeno).

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El 80-90% de los casos de PCT son de tipo I. La deficiencia enzimática se

expresa exclusivamente en el hígado. El alcohol, el hierro, los estrógenos, la

herencia de mutaciones específicas como (C282Y y H63D) en la

hemocromatosis, hemodiálisis en pacientes con insuficiencia renal crónica y

productos químicos (hexaclorobenceno) son factores precipitantes o

predisponentes de la PCT. Se asocia con hepatitis C (3). El resto de casos, del

10-20%, son porfiria tipo II o familiar. La deficiencia enzimática se expresa en

todos los tejidos. Eleva el riesgo de carcinoma hepatocelular en pacientes con

enfermedad hepática crónica.

La afectación del hígado en la PCT va desde elevaciones en las transaminasas a

cirrosis, que puede progresar a hepatoma. La siderosis hepática es típica en

estos pacientes, y la concentración de ferritina está incrementada.

Bioquímicamente, el análisis de la orina de 24 horas refleja un aumento de

uroporfirinas y 7-carboxilporfirinas. La presencia de isocoproporfirinas

en heces es diagnóstico tanto de PCT como de HEP (Figura 3) (1).

La actividad UROD en eritrocitos se reduce en un 25% en pacientes con PCT, y

ello sugiere PCT tipo II o familiar. En la tipo I, sólo la UROD del hígado está

disminuída.

2.1.2 Protoporfirira eritropoyética:

En pacientes con EPP la actividad de la ferroquelatasa, último enzima en la

ruta de síntesis del grupo hemo, está reducida de un 10-50%. Esta enzima

cataliza la reacción de incorporación del ión ferroso (Fe2+) a la protoporfirina

para la producción del grupo hemo (1). Desde el punto de vista clínico, la

fotosensibilidad aguda aparece desde la infancia (3). Los síntomas cutáneos

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(sensación de quemazón, eritema, edema..) aparecen tras pocos minutos de la

exposición solar. La severidad de la enfermedad se correlaciona con la cantidad

de protoporfirinas circulantes provenientes de los eritrocitos. En un 20-30%

de los casos se manifiesta hepatopatía y en menos del 5% de casos aparece

colelitiasis como consecuencia de la acumulación de protoporfirinas en

estructuras hepatobiliares (1).

Bioquímicamente se detcta un masivo incremento de protoporfirinas en los

eritrocitos. La excreción urinaria de porfirinas es normal, pero la excreción de

protoporfirinas en heces está aumentada en pacientes sintomáticos.

2.1.3 Porfiria eritropoyética congénita:

Es una enfermedad muy rara, sólo hay reconocidos 150 casos (1). Es

consecuencia de la disminución de la actividad de la uroporfirinógeno III

sintasa (UROS), cuarto en la cascada de biosíntesis del grupo hemo. Muchas

mutaciones han sido descritas en pacientes con este desorden. La CEP se

manifiesta tras el nacimiento, con fotosensibilidad cutánea severa, que en casos

extremos conlleva a deformaciones en las partes del cuerpo expuestas al sol,

como las manos, orejas y nariz.

Bioquímicamente, la acumulación de uroporfirina I en eritrocitos, plasma y

orina es diagnóstico. Las coproporfirinas fecales, principalmente la isoforma I,

también están elevadas, pero no está presente la isocoproporfirina. En el

eritrocito la actividad de UROS está disminuída y ello puede usarse también

como diagnóstico.

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2.1.4 Porfiria hepatoeritropoyética:

Variante autosómica recesiva de la PCT, causada por la deficiencia radical de la

UROD (1). Los síntomas cutáneos, que incluyen ampollas, prurito,

hiperpigmentación, e hipertricosis, se acompañan de anormalidades

hematológicas y hepáticas que pueden llegar a parecerse a la CEP.

El diagnóstico se basa en la excreción de urinaria elevada de uroporfirinas,

porfirinas heptacarboxiladas, coproporfirinas fecales e isocoproporfirinas. En

los eritrocitos encontramos aumento de zinc-protoporfirinas.

Porfirias agudas Gen y locus Herencia Aspectos importantes Porfiria aguda intermitente (PAI)

Porfobilinogeno desaminasa; 11q24.1-q24.2

Autosómica dominante

Porfiria más común en el mundo, no síntomas cutáneos.

Porfiria variegata (PV)

Protoporfirinogeno oxidasa; 1q22-23

Autosómica dominante

Mutaciones identificadas en Sur África y Chile. Pueden padecer síntomas cutáneos.

Coproporfiria hereditaria (HCP)

Coproporfirinogeno oxidasa; 3q12

Autosómica dominante

Rara, síntomas cutáneos pueden ocurrir.

Porfiria deficiente ALAD

ALA deshidratasa; 9q34

Autosómica recesiva

Muy rara, (<10 casos descritos en el mundo)

Porfirias no agudas Gen y locus Herencia Aspectos importantes Porfiria cutánea tarda (PCT)

Uroporfirinogeno descarboxilasa ; 1p34

Autosómica dominante

Porfiria más extendida en el mundo; existe la forma hereditaria y adquirida.

Protoporfiria eritropoyética (EPP)

Ferroquelatasa; 18q21.3

Autosómica dominante

Un 5% de los casos puede desarrollar enfermedad hepática severa. Se han dado casos de herencia autonómica recesiva.

Porfiria eritropoyética congénita (ECP)

Uroporfirinogeno III sintasa ; 10q25.3-q26.3

Autosómica recesiva

Curso clínico severo, mutilaciones, anemia hemolítica, deposiciones de porfirinas en huesos y dientes.

Porfiria hepatoeritropoyética (HEP)

Uroporfirinogeno descarboxilasa ; 1p34

Autosómica recesiva

Variante homocigota PCT; fotosensibilidad muy elevada

Figura 2. Clasificación porfirias: agudas y no agudas.

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3. PORFIRIAS AGUDAS:

Las porfirias agudas son cuatro, dos neuroporfirias (Porfiria aguda intermitente

y Porfiria deficiente de ALAD) y dos neurocutáneas (Porfiria Variegata y

Coproporfiria hereditaria). Los ataques agudos no distinguen clínicamente

una porfiria de otra, además pueden mimetizar otras patologías médicas o

psiquiátricas conduciendo a un error en el diagnóstico (5). Las manifestaciones

clínicas aparecen tras la pubertad y son más frecuentes en mujeres. El

diagnóstico debe ser confirmado rápidamente mediante la demostración de la

elevación en orina de los niveles de porfobilinógeno (PBG) y/o ácido 5-

aminolevulínico (ALA), y porfirinas totales (4). El PBG y ALA son neurotóxicos

y se excretan desde el hígado tras inducción de la síntesis del grupo hemo. La

instauración de tratamiento temprano mejora el pronóstico y puede prevenir el

desarrollo de alteraciones neurológicas severas. Se recomienda la identificación

de los riesgos relativos a través de estudios enzimáticos o genéticos. El 80%

de los portadores de la mutación en el gen para PAI, PV, y HCP permanecen

asintomáticos.

La prevalencia es de aproximadamente 5 casos por 100.000 personas (4). La

PV y, en menos proporción la HCP, presentan manifestaciones cutáneas

idénticas a las que aparecen en la PCT.

3.1 Manifestaciones clínicas:

La sintomatología durante el ataque agudo es muy variada. Las características

que nos deberían hacer sospechar son, el dolor abdominal, vómitos, náuseas,

estreñimiento, diarrea, síntomas neuropsiquiátricos (histeria, ansiedad,

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depresión, fobias, agitación, delirio, insomnio, hiporeflexia, debilidad muscular),

síntomas cardiovasculares (taquicardia, hipertensión arterial), hiponatremia

(neurotóxica o por secreción inadecuada de la hormona antidiurética), dolor

asociado a fase lútea o ciclo menstrual, o el reciente uso de fármacos que

pueden exacerbar la porfiria (4,6).

La tríada del ataque agudo es dolor abdominal, neuropatía periférica, y

cambios en el estado mental (6).

La patogénesis de estos síntomas no está muy clara. Los radicales libres, la

toxicidad directa del ALA y PBG, la deficiencia del grupo hemo en el tejido

nervioso podrían explicar los posibles mecanismos de acción (3).

Los ataques agudos a menudo suceden tras la exposición a factores

precipitantes exógenos que incrementan la demanda del grupo hemo

hepático y estimulan la ALA sintasa. Los más comunes son drogas ilícitas

(anfetaminas, cocaína), hormonas sexuales como la progesterona, estrés

metabólico por infección o ingreso, anticonvulsivos, alcohol, tabaco, y dieta

baja en calorías. Cerca del 1% de los ataques agudos son fatales. La

deficiencia enzimática, común en cada desorden, predispone a la afectación

de dichos factores.

3.2 Laboratorio y diagnóstico:

Los pacientes con dolor abdominal u otros hallazgos sugestivos e historia

familiar de porfiria aguda deben ser explorados. Los resultados del

laboratorio, que son la base del diagnóstico inicial, deben ser revisados. El

tratamiento si se confirma, conviene ser iniciado inmediatamente tras exclusión

de otras causas de los síntomas como apendicitis o pancreatitis. El algoritmo

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(Figura 3) de diagnóstico de porfirias se basa en comprender qué precursores

de porfirinas se espera encontrar, dependiendo de la hidrosolubilidad, en orina

o heces cuando se evalúa una porfiria aguda (6).

Las determinaciones en orina de 24 horas son el método de elección en la

fase sintomática. La orina suele ser de color oscuro. Las muestras deben

protegerse de la luz, si se exponen a ésta, la concentración de porfirina

disminuye un 50% en 24 horas (6). El diagnóstico debe ser confirmado

mediante repetidas mediciones de porfirias en orina mediante HPLC

(cromatografía líquida de alta resolución). Las determinaciones en suero se

reservan para los pacientes con disminución de la función renal (4). Además

puede medirse la actividad de la porfobilinógeno desaminasa (PBGD) en los

eritrocitos.

Como consecuencia de la disminución de la PBGD los ataques agudos van

asociados al incremento en orina de PBG y/o ALA (6). Entre ataques, sin

embargo, las concentraciones de PBG y ALA son normales. Los niveles de

PBG, ALA, y porfirinas totales en orina, heces y suero son, también, normales

en la mayoría de portadores asintomáticos de porfirias agudas. Durante la fase

sintomática el PBG urinario aumenta de 20 a 200 mg/día (valores de

referencia de 0-4 mg/día), y la excreción de ALA se eleva aproximadamente a

la mitad, 10-100 mg/día (0-7mg/día) (4). El método de Mauzerall-Granick y

otros parecidos son los más usados para la cuantificación de estos dos

precursores. Se basa en el uso de columnas con resinas aniónicas y catiónicas.

El PBG se queda retenido en la aniónica y el ALA en la catiónica. Luego se

forma un producto rojo intenso (ALA/PBG-reactivo de Ehrlich*) que es medido

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espectrofotométricamente a 553 nm. Se trata de un método rápido y que se

puede usar en rutina (4).

Para diferenciar entre sí las porfirias agudas sabemos que los niveles de ALA y

PBG disminuyen más rápido tras los ataques agudos en la PV y HCP que en la

PAI. Si sólo aumenta el ALA y los niveles de PBG son normales podría tratarse

de la porfiria deficiente en ALA (ALAD).

* reactivo de Ehrlich=4-dimetilaminobenceno diluído en ácido acético y ácido

perclórico.

3.2.1 Porfiria Aguda Intermitente:

Aunque todas las porfirias agudas son raras, la porfiria aguda intermitente (PAI)

es la más común (3,6). La deficiencia en la porfobilinógeno desaminasa

(3er enzima cascada síntesis hemo) es parcial, y ello predispone a padecer la

enfermedad. Se han descrito más de 200 mutaciones en el enzima pero a pesar

de ello, las manifestaciones clínicas entre los pacientes de PAI son uniformes

(7). La identificación de la mutación conocida a nivel de DNA es suficiente para

el diagnóstico en jóvenes asintomáticos. Los niveles de PBG en orina tienen un

valor predictivo. Sin embargo el valor del análisis de DNA está limitado si no

conocemos la mutación enzimática. Los pacientes con PAI no padecen

fotosensibilidad. Clínicamente la enfermedad se manifiesta tras la pubertad

con los signos típicos de porfiria aguda. Tras la recuperación de un ataque de

PAI los niveles de PBG y ALA permanecen elevados, excepto tras tratamiento

inmediato.

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3.2.2 Porfiria Variegata:

La porfiria variegata se caracteriza por una deficiencia en el séptimo enzima, la

protoporfirinógeno oxidasa (POX), y por una serie de manifestaciones

cutáneas (en un 40% de los pacientes) como fragilidad en la piel y

fotosensibilidad. Los síntomas en la piel clínicamente no pueden diferenciarse

de los observados en PCT. Asimismo los ataques agudos se parecen mucho a

los de la PAI. El diagnóstico se basa en la elevación de los niveles de ALA y PBG

y por un hallazgo constante en este tipo de pacientes, la elevación de las

protoporfirinas y coproporfirinas en heces, sobre todo las primeras.

3.2.3 Coproporfiria hereditaria:

Es muy rara, se define por la deficiencia en la coproporfirinógeno oxidasa

(sexto enzima en la cascada). Las manifestaciones clínicas y hallazgos de

laboratorio son parecidos a la PV. Sin embargo, bioquímicamente la

distinguimos por una elevación de las coproporfirinas en heces superior a la

observada en la PV. Las protoporfirinas también están incrementadas pero no

tanto.

3.2.4 Porfiria deficiente en la ácido δ-aminolevulínico deshidratasa:

Desorden extremadamente raro, sólo hay 7 casos descritos en el mundo.

También se la conoce con el nombre de plumboporfiria. Se caracteriza por la

deficiencia en la ALA-deshidratasa (4,5). Existen otros motivos de carencia

de este enzima como es el caso de toxicidad por plomo o tirosinemia, que

habrá que descartar. Bioquímicamente sólo se encuentran incrementados los

niveles de ALA en orina.

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Figura 3. Algoritmo de diagnóstico de porfirias basado en la bioquímica. ZnPP (Zinc protoporfirinas), PBGD (Porfobilinógeno desaminasa), UROI (uroporfirinasTipo I), RBC (góbulos rojos, “red blood cells”).

4. TRATAMIENTO:

El tratamiento depende del tipo de porfiria, en concreto si es aguda o crónica.

La terapéutica de las porfirias cutáneas es mayoritariamente preventiva. En

general, se debe evitar la exposición a luz UV, llevar ropa que proteja del sol y

la aplicación de protectores solares es crucial para prevenir y tratar (5).

En la PCT, repetidas flebotomías ,500ml 1-2 veces cada semana hasta

remisión. Ésta, se consigue tras la extracción de 4-10 litros de sangre. Con ello

se reducen los depósitos de hierro, disminuyen las concentraciones de ferritina

en suero y porfirinas en orina clínica (2). La cloroquina (antimalárico) también

se usa en pacientes con PCT, acelera la excreción de uroporfirina e inhibe la

síntesis de porfirinas, además reduce la fotosensibilidad. Resulta útil si las

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flebotomías están contraindicadas. En el caso de EPP, los β-carotenos

mejoran los síntomas y reducen la fotosensibilidad. Deben ser administrados de

febrero a octubre. Los pacientes con CEP deben someterse a frecuentes

transfusiones de sangre para suprimir la sobreproducción eritropoyética de

porfirinas. El transplante de médula ósea puedes ser útil en casos severos (1,2).

Un ataque de porfiria aguda, en cambio, requiere la hospitalización

inmediata del paciente para evaluar y tratar el dolor severo, las náuseas, la

administración de soluciones intravenosas con electrolitos, glucosa y hematina.

La medicación que toma el paciente debe ser revisada para identificar posibles

fármacos contraindicados. La mortalidad es significativa a pesar de los avances

terapéuticos, hoy en día alrededor del 2% (1).

El trasnsplante de hígado en caso de porfiria hepática severa (PAI, PV) puede

ser curativo, pero no se contempla como tratamiento (2,5).

La infusión de glucosa reduce la síntesis de porfirinas hepáticas. Es una medida

terapéutica útil en el caso de ataques suaves.

La terapia con hematina, es la más eficaz para ataques severos y largos.

Reprime la actividad de la ALA-sintasa y disminuye la superproducción de ALA

y PBG. Para la mayoría de los ataques agudos el inicio del tratamiento debe

ser muy temprano (1, 2, 3, 4, 5, 6). De esta forma la mejoría es rápida, en 1

o 2 días. Cuando el tratamiento se retrasa, los daños neurológicos pueden estar

muy avanzados y la recuperación es más lenta. El tratamiento de más de 4 días

debe ser considerado. Los síntomas crónicos, los que persisten entre los

ataques, raramente responden a hemina. Hoy en día hay varias preparaciones

vía intravenosa disponibles, Panhematin®, Abbott. En Europa tenemos

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Normosang®= “hemo arginato” compuesto de hemina humana y L-arginina.

Las ventajas con respecto de la hemina, es que la estabilidad y la solubilidad se

ven incrementadas. En contraste con otras preparaciones no produce flebitis

cuando es inyectada y los efectos adversos son menores. Se puede administrar

durante el embarazo. La perfusión es rápida, 15-20 minutos, y la dosis es de

3mg/kg de peso corporal/ día durante un período de 4 días. Excepcionalmente

se puede alargar hasta 7 días si el ataque agudo no cesa.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1.P. Poblete Gutiérrez, T. Wiederholt, H.F. Merk, J. Frank. The porphyrias:

clinical presentation, diagnosis and treatment. Eur J Dermatol 2006; 16 (3):

230-40.

2.Shigeru Sassa, MD, PhD. Understanding the porphyrias. www.uptodate.com

(marzo 2007).

3.Helen Thadani, Allan Deacon, Timothy Peters. Diagnosis and management of

porphyria. Regular review. BMJ 2000;320:1647-51.

4.Karl E. Anderson, MD; Joseph R. Bloomer, MD; Herbert L. Bonkovsky, MD;

Claus A. Pierach, MD; Neville R. Pimstone, MD; and Robert J. Desnick, PhD, MD.

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5.Raili Kauppinen. Porphyrias. Lancet 2005; 365: 241-252.

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6.Heydy L. González-Arriaza, M.D, J. Michael Bostwick, M.D. Acute Porphyrias:

A Case Report and Review. Am J Psychiatry 160:3, March 2003.

7.Raili Kaupinnen, Michael von und zu Fraunberg. Molecular and biochemical

studies of acute intermittent porphyria in 196 patients and their families. Clinical

Chemistry 48:11 1891-1900 (2002).

CON LA COLABORACIÓN DE: