Deficiência de Piruvato Quinase

Introdução à deficiência de piruvato quinase A deficiência de piruvatoquinase (PK) é uma enzima dos glóbulos vermelhos que ocorre apenas após a deficiência de G-6-PD. Conhecimento básico A proporção da doença: 0,0005% - 0,001% Pessoas suscetíveis: sem pessoas específicas Modo de infecção: não infecciosa Complicações: colelitíase

Causa da deficiência de piruvato quinase

(1) Causas da doença

1. Variante bioquímica PK é um tetrâmero com um peso molecular de 60 kD consistindo de subunidades idênticas ou substancialmente idênticas.Há quatro isomerases em tecidos de mamíferos: L, R, M1 e M2, isomerismo do tipo-R. A enzima (R-PK) está presente apenas em glóbulos vermelhos maduros, a R-PK é separada em dois componentes por eletroforese em gel de poliacrilamida, Rl-PK é um homotetrâmero (L2L2) e R1-PK está presente principalmente no original. Glóbulos vermelhos e reticulócitos, enquanto R2-PK é encontrada principalmente em glóbulos vermelhos maduros, PK do tipo L está presente no fígado, muito semelhante mas não idêntica à R-PK, o tipo M1 está presente no músculo, coração e cérebro, existe M2-PK Glóbulos brancos e plaquetas, M2-PK em células virgens e a presença de M2-PK em hemácias de alguns pacientes com deficiência de PK, a heterogeneidade de mutantes de PK pode explicar a ampla variação da variabilidade do fenótipo de deficiência de PK, A deficiência "clássica" de PK, exceto pela redução da atividade enzimática, não apresenta anormalidades nas características das outras enzimas. Inicialmente, acreditava-se que apenas as enzimas com estrutura normal eram produzidas muito pouco, mas estudos posteriores mostraram mudanças estruturais nas moléculas enzimáticas que afetam apenas a atividade catalítica. A maioria das mutações da PK é acompanhada por proteínas anormais estruturais e Estas proteínas diferem em velocidade de eletroforese, atividade residual, afinidade do substrato, características cinéticas, estabilidade térmica, especificidade de nucleotídeos, inibição de ATP, ativação alostérica ou pH ótimo.

2. Padrão genético A deficiência de PK é autossômica recessiva, mas ocasionalmente relatada como uma família autossômica dominante Em geral, apenas heterozigotos homozigotos ou complexos desenvolverão doença hemolítica, pacientes heterozigotos, apesar dos glóbulos vermelhos Há uma mudança nos intermediários da glicose, mas não há anemia.A taxa de detecção da deficiência de PK heterozigota é de 0,24% a 2,20% A maioria dos pacientes com deficiência de PK são heterozigotos compostos, e há poucos homozigotos verdadeiros.

3. Biologia Molecular O gene PK tipo M2 está localizado em 15q22-qter, e os genes PK do tipo L e R estão localizados em 1q21, L e R são isoformas reguladas pelo mesmo gene com dois promotores específicos de tecido. O tipo-R codificado e o tipo-R diferem apenas nos dois primeiros éxons: M1 e M2 também são codificados pelo mesmo gene, e dois mRNAs, respectivamente traduzidos nesta PK, são produzidos devido a diferentes splicing.Hoje, Kanno et al. O cDNA do gene PK do tipo R humano consiste em 2060 pb e codifica uma proteína consistindo de 574 aminoácidos.A deficiência de PK é causada pela mutação pontual do gene PK.Até agora, mais de 130 mutações diferentes foram encontradas, principalmente mutações missense. Uma pequena porcentagem de pacientes apresenta uma deleção ou inserção.

(dois) patogênese

O mecanismo de hemólise exato dos pacientes com deficiência de PK é incerto.Quando a PK é deficiente, a produção de ATP é reduzida.A deficiência de ATP é a principal causa de hemólise na deficiência de PK.Por causa da deficiência de ATP, causa perda de K e água nos glóbulos vermelhos, e os eritrócitos encolhem. Células espinhais, que têm reduzida deformabilidade e são retidas no baço, que são destruídas, levando à ocorrência de anemia de expectoração, deficiência de PK, adenosina difosfato de eritrócito (ADP) e síntese de coenzima I oxidada (NAD) prejudicada, ADP e NAD Irá agravar a diminuição do metabolismo da glicose causada pela deficiência de PK, agravando assim a farmacocinética, falta de hemólise em pacientes e acúmulo de 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG) em células vermelhas do sangue de deficiência de PK, e 2, O 3-DPG é um inibidor da hexoquinase, que também agrava a diminuição da quantidade de metabolismo da glicose causada pela deficiência de PK e diminui ainda mais a quantidade de ATP produzida para agravar a hemólise em pacientes com deficiência de PK.

Prevenção da deficiência de piruvato quinase

Faça aconselhamento genético, verifique se há portadores de genes causadores de doenças e dê orientação médica sobre problemas de fertilidade.

Complicações da deficiência de piruvato quinase Complicações colelitíase

1. A colelitíase é uma complicação mais comum.

2. As complicações menos comuns incluem encefalopatia por bilirrubina, úlceras crônicas nas pernas, pancreatite aguda secundária à doença do trato biliar, abscesso do baço, compressão da medula espinhal do tecido hematopoiético extramedular e flebite migratória.

3. Infecção aguda ou gravidez pode exacerbar o processo de hemólise crônica, e até mesmo uma "crise hemolítica", que pode exigir transfusão de sangue.

Sintomas da deficiência de piruvato quinase Sintomas comuns Trato biliar urinário de glóbulos vermelhos aumenta a anemia hemolítica Aumento da bilirrubina do astrágalo

Principalmente hemólise crônica e suas comorbidades, a gravidade da doença pode ser icterícia neonatal grave, um pequeno número de pacientes até uma idade adulta ou avançada encontrou anemia, e alguns devido à compensação completa da função da medula óssea, geralmente pode não ser óbvio Anemia e outras manifestações, mas muitas vezes têm icterícia e baço no exame, geralmente anemia ou icterícia ocorre em bebês ou crianças pela primeira vez, ao contrário de pacientes com deficiência de G-6-PD, crianças com deficiência de PK sempre são acompanhadas por anemia quando ocorre icterícia E muitas vezes tem esplenomegalia, o grau de anemia é geralmente mais grave do que os pacientes com esferocitose hereditária, muitas vezes exigindo transfusão de sangue.

O diagnóstico depende da atividade da PK dos eritrócitos, devendo-se tomar cuidado ao considerar o diagnóstico de deficiência de PK:

1 Padronização de ensaios de pontos fluorescentes para triagem da atividade da PK;

2 Exceto pela possibilidade de deficiência de PK secundária, os critérios diagnósticos para deficiência de PK são os seguintes.

Exame da deficiência de piruvato quinase

1. hemoglobina do sangue periférico é geralmente acima de 50 ~ 60g / L, contagem de reticulócitos é principalmente 2,5% ~ 15,0%, após o baço pode ser tão alto quanto 40% ~ 70%, pode ser visto no sangue periférico pode ser visto glóbulos vermelhos e glóbulos vermelhos nucleados O teste de hemólise autóloga é inespecífico, e este teste não é mais usado como uma ferramenta de diagnóstico experimental para a doença da enzima eritrocitária.Alguns produtos intermediários da via da glicólise nos glóbulos vermelhos têm alterações características, como o 2,3-DPG é duas vezes maior. O aumento acima, o ATP diminuiu, o 3-PG aumentou e semelhantes.

2. O método de ensaio de atividade do substrato PK inclui método de fluorescência, teste de triagem da atividade farmacocinética e determinação quantitativa da atividade farmacocinética recomendada pelo International Hematology Standardization Committee O princípio do teste de fluorescência PK é reduzir a produção de coenzima I reduzida (NADH) no ultravioleta. Fluorescência pode ser emitida sob luz.Quando testado, fosfoenolpiruvato, NADH e lactato desidrogenase (LDH) são misturados com o sangue a ser testado no papel de filtro, e a intensidade de fluorescência é detectada.Se a amostra de sangue está faltando, NADH é Se não for usado, o ácido pirúvico não será produzido, a fluorescência durará 45-60 minutos, a amostra de sangue normal desaparecerá após 15 minutos e a transfusão de sangue levará a falso positivo.Na aplicação do teste de fluorescência de PK, o teste deve ser padronizado primeiro, ou seja, quantificado. Os resultados do método de calibração são mais confiáveis.A determinação quantitativa da atividade de PK é determinada pela medição quantitativa da quantidade de NADH convertido em NAD por espectrofotômetro a temperatura padrão, pH e concentração de substrato. Quando necessário, é necessário remover os glóbulos brancos o máximo possível, porque os glóbulos brancos contêm enzimas PK do tipo M1 e M2, e a actividade da PK nos glóbulos brancos é 300 vezes superior à dos glóbulos vermelhos normais. Os leucócitos presentes na amostra de teste levaria a falsa teor de leucócitos, é geralmente necessário positivo de <1,5 × 109 / L.

3. Atividade do substrato PK, ativação do inositol-1,6-difosfato e teste de estabilidade ao calor A maioria dos heterozigotos homozigotos ou complexos com anemia mostrou um nível de atividade enzimática de 5% a 40% do valor normal, e O heterozigoto normal tem uma atividade enzimática de cerca de 50% do normal.Para casos de anemia hemolítica eritrocitária não esférica inexplicada, se a atividade da PK estiver normal, a atividade do substrato farmacocinético deve ser examinada mais detalhadamente, e o glicosídeo-1,6-II A ativação do ácido fosfórico e os testes de estabilidade ao calor podem revelar anormalidades.

De acordo com manifestações clínicas, sintomas, sinais podem escolher ECG, B-ultra-som, raios-X e outros testes.

Diagnóstico e identificação de deficiência de piruvato quinase

Critérios diagnósticos

1. Valor de referência normal para determinação de atividade de PK

(1) Método de ponto de fluorescência Teste de triagem da atividade farmacocinética:

A atividade de 1PK foi normal: a fluorescência desapareceu em 25 min.

Atividade 2PK valor de falta intermediário (valor de híbrido): a fluorescência desapareceu em 25 a 60 minutos.

A actividade da 3PK foi severamente deficiente (valor homozigico): a fluoresccia n desapareceu aos 25 min.

(2) Determinação quantitativa da atividade da PK [International Hematology Standardization Committee (ICSH)] Método Blume recomendado:

1 Valor normal: (15,0 ± 1,99) U / gHb (37 ° C).

2 Baixo valor de concentração de substrato (PEP): 14,9% ± 3,71% (37 ° C) de atividade normal.

3 Valor normal após baixa estimulação com PEP + PDP: 43,5% ± 2,46% (37 ° C) de atividade normal.

4 o valor homozigótico é inferior a 25% da atividade normal e o valor do heterozigoto é de 25% a 50% da atividade normal.

(3) Valor normal dos metabolitos intermédios (37 ° C):

1ATP: (4,23 ± 0,29) μmol / g Hb, a deficiência de PK é mais de 2 desvios padrão abaixo do normal.

22,3-difosfoglicerato (2,3-DPG): (12,27 ± 1,87) μmol / g Hb, a deficiência de PK aumentou mais de 2 vezes do que o normal.

3 fosfoenolpiruvato (PEP): (12,2 ± 2,2) μmol / LRBC, os defeitos de PK aumentaram em mais de 2 desvios padrão do que o normal.

42-fosfoglicerato (2-PG): (7,3 ± 2,5) µmol / LRBC, defeitos de PK aumentaram em 2 desvios padrão do que o normal.

2. Critérios diagnósticos experimentais para deficiência de PK nos eritrócitos

(1) O teste de ponto fluorescente PK é uma séria falta de intervalo de valores.

(2) O teste de fluorescência da PK é uma variação intermediária de falta de valor com uma história familiar clara e / ou um aumento de 2x no conteúdo de 2,3-DPG ou outras alterações intermediárias do produto.

(3) A quantificação da atividade da PK é uma variação homozigótica.

(4) A quantificação da atividade da PK é uma variação heterozigótica: acompanhada por uma história familiar clara e / ou alterações metabólicas intermediárias.

De acordo com qualquer um dos 4 itens acima, o diagnóstico experimental de deficiência de PK pode ser estabelecido.Se a clinicamente suspeita de deficiência de PK está presente, e a atividade da PK é normal, a atividade de PK de baixo substrato deve ser quantitativamente determinada para determinar a presença ou ausência de atividade da PK. Abaixe.

3. Critérios diagnósticos para anemia hemolítica causada por deficiência de PK

(1) Hiperbilirrubinemia neonatal causada por deficiência de PK nos eritrócitos:

1 No período pós-natal precoce (principalmente dentro de 1 semana), icterícia apareceu.A bilirrubina total sérica de crianças maduras excedeu 205,2 μmol / L (12 mg%), e as crianças imaturas excederam 256,5 μmol / L (15 mg%), principalmente bilirrubina indireta. Aumentar

2 outras evidências de hemólise (como anemia, aumento do reticular vermelho, aumento das vias biliares urinárias, etc.);

3 Os critérios diagnósticos para deficiência de PK atendem aos três critérios acima e excluem outras causas de icterícia, podem ser diagnosticados, aqueles que não têm o 2 acima e / ou têm outros motivos, devem ser suspeitos de deficiência de PK no eritrócito Hemólise causada por ele.

(2) A deficiência de PK causa anemia hemolítica celular não esférica congênita (CNSHA):

1 é um processo de hemólise crônica, com esplenomegalia, icterícia, anemia;

2 critérios diagnósticos experimentais de acordo com defeitos PK;

3 excluem outras doenças enzimáticas e hemoglobinopatia eritrocitária;

4 A exclusão de PKD secundária, consistente com os 4 itens acima, pode ser diagnosticada como PKD hereditária causada por anemia hemolítica eritrocitária não esférica congênita.

Os valores de PK abaixo do normal incluem leucemia aguda, síndrome mielodisplásica, anemia granulocítica refratária ao ferro e status pós-quimioterapia.A causa da deficiência enzimática adquirida pode ser multifatorial, podendo, em alguns casos, ser acompanhada. Células-tronco da medula óssea com síntese proteica anormal estão danificadas, enquanto em outros casos, elas podem ser causadas por modificações pós-traducionais da enzima.

A deficiência de PK deve ser diferenciada de outras doenças da enzima dos eritrócitos, tais como deficiência de G-6-PD e doença de hemoglobina, leucemia, anemia aplástica, síndrome mielodisplásica e quimioterapia que pode causar deficiência de PK secundária, portanto, hereditária A deficiência de PK (geralmente heterozigótica) deve ser diferenciada da deficiência de PK secundária, mas às vezes a identificação das duas é bastante difícil, porque a atividade da PC de eritrócitos é leve a moderadamente reduzida, geralmente sem hemólise óbvia Desempenho, às vezes precisa acompanhar e analisar cuidadosamente.

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