Tema 3. Anemias y Metabolismo del Hierro - PDF

UB Ángela García Pelayo TEMA 3. Anemias y metabolismo del hierro La vida media de un eritrocito es de 120 días. Cada día destruimos unos 20ml de eritrocitos (100 billones aprox.) y los for...

UB Ángela García Pelayo TEMA 3. Anemias y metabolismo del hierro La vida media de un eritrocito es de 120 días. Cada día destruimos unos 20ml de eritrocitos (100 billones aprox.) y los formamos de nuevo, es decir, se da un recambio constante. Los eritrocitos se forman a partir de los eritroblastos en la médula ósea roja y se destruyen en el bazo y en el hígado (extravascularmente) por macrófagos. El proceso de eritropoyesis se da en una serie de días en los que los eritrocitos van madurando: pierden el núcleo, sintetizan de forma masiva hemoglobina (de hecho, se conocen como bolsas de hemoglobina), captan hierro, pierden las mitocondrias (los eritrocitos hacen glucólisis anaeróbica) … Además, tienen forma bicóncava para aumentar la superficie de intercambio. Los reticulocitos son eritrocitos inmaduros. Normalmente representan un 1% en sangre, pero este valor suele aumentar en anemias pues, en estas situaciones, el organismo incrementa la producción de glóbulos rojos y los envía al torrente sanguíneo antes de que sean maduros. Para la eritropoyesis se necesita vitamina B12, folato, hierro, cobre, y zinc. De hecho, a las mujeres embarazadas les suelen dar suplementos de hierro, folato y vitamina B12 para evitar la anemia gestacional. En el proceso de eritropoyesis destaca la hormona eritropoytina (EPO), secretada por el riñón. La eritropoyetina se secreta en situaciones de hipoxia (pues el riñón lo detecta) y esta actúa sobre la medula ósea para inducir la formación de más eritrocitos. Esta respuesta homeostática es muy rápida (3-4 días). Así, la eritropoyetina aumenta cuando hay baja concentración de oxígeno en el aire (baja presión de O2). Por eso, los atletas se van a entrenar a sitios con altura, para aumentar el número de eritrocitos. El hematocrito (cantidad del volumen de sangre total ocupado por los eritrocitos) aumenta también en enfisema y en los atletas/deportista por el simple hecho de hacer deporte. 1. Hemoglobina La hemoglobina es un tetrámero formado por dos subunidades que contiene hierro Fe2+, el cual une de forma reversible el oxígeno (con Fe+3 no une O2). Hay diferentes genes que codifican para las globinas, los cuales se encuentran en el cromosoma 16 y 11. A lo larga de la vida hay diferentes tipos de hemoglobinas, pero siempre formadas por dos genes del cluster alfa (cromosoma 16) y por dos del cluster beta (cromosoma 11). Los genes de las globinas se expresan en eritroblastos y en reticulocitos. Los genes α (α1 y α2) están presentes en todos los estadios del desarrollo. El gen β solo en la edad adulta. La expresión del gen g disminuye progresivamente durante los primeros meses de vida (está presente solo en la etapa embrionaria y fetal). 25 UB Ángela García Pelayo *Los genes g A e g G difirieren solamente en el codón 136 Gly/Ala. En un individuo adulto, la forma predominante (85-98%) es la HbA (2α y 2β). También podemos encontrar HbA2 (2α y 2d), en un porcentaje un poco menor (2.5-3.5%); y HbF (2α y 2g), que es fetal y se puede encontrar en algunos adultos, pero en un porcentaje muy pequeño (20mg/dl), pronóstico malo debido al daño cerebral (Kernicterus). Se puede aliviar con fototerapia, pero no se corrige. Es necesario un trasplante hepático. Actividad UGT ausente. § Tipo II: más incidente. Como el aumento de bilirrubina es mucho menor, el impacto clínico es más bajo y el pronóstico es bueno, ya que se puede revertir. Actividad notablemente reducida (10% del valor normal) de UGT. o Síndrome de Gilbert: tiene un 5% de incidencia, por lo que tiene una prevalencia elevada. A menudo es asintomática pues, como hemos dicho, el hígado tiene una gran capacidad de mantener su funcionalidad, aunque tenga un % alto de pérdida de funcionamiento. Esta patología se manifiesta en estrés, ayuno, infecciones, metabolismo de fármacos... Actividad UGT típicamente reducida (10-30% del valor normal); por eso no nos damos cuenta hasta que se dan las manifestaciones clínicas. El Síndrome de Gilbert puede dar lugar a situaciones de ictericia transitorias, pero en muchas personas la enfermedad puede permanecer asintomática durante toda su vida a pesar de tener un déficit de la actividad de la enzima UGT. o Dubin-Johnson: se da un defecto en el gen de un transportador multiespecífico de aniones orgánicos que exporta la bilirrubina conjugada al canalículo biliar. - Adquirido. En una insuficiencia hepática, poco a poco, todo el metabolismo del hígado acaba comprometiéndose. Si en el conducto biliar existe una obstrucción, habrá una acumulación upstream y, por tanto, se desarrollará la patología. En algunos casos, el origen no es hepático y entonces se debe a hemólisis: si tenemos más lisis de glóbulos rojos, tendremos más liberación del grupo hemo y el hígado deberá procesar más bilirrubina. Luego lo comentaremos un poco más. Para saber dónde se ha podido originar la enfermedad, hay que hacer un diagnóstico diferencial. Si miramos los niveles de bilirrubina no conjugada y bilirrubina conjugada, esto puede dar cierta idea de si puede haber un trastorno hepático o de cuál puede ser la causa de la acumulación: 5 UB Ángela García Pelayo o Si la hiperbilirubinemia se debe a aumento de la bilirrubina no conjugada, entonces el problema generalmente no es hepático, sino que se debe a problemas previos al hígado. En este caso, al aumentar tanto los niveles de bilirrubina no conjugada, el hígado se satura (no puede conjugarla toda), por eso aumentan sus niveles. Ejemplo: una destrucción masiva de eritrocitos (hemólisis) por diferentes causas. En la anemia falciforme homocigótica, los eritrocitos son más frágiles y se destruyen mucho más en el bazo; como esta sangre se dirigirá al hígado (con un montón de bilirrubina no conjugada procedente de la lisis de los eritrocitos), el hígado no podrá conjugarla toda (se satura), por lo que aumentarán los niveles de bilirrubina no conjugada en sangre. Si no se detecta hemólisis, probablemente el paciente sufra la enfermedad de Gilbert o Crigler-Najjar. o Si la hiperbilirubinemia se debe a un gran aumento de la bilirrubina conjugada, esto suele darse por problemas de obstrucción en los conductos biliares del hígado, lo que dificulta la salida de la bilis (colestasis). En este caso puede suceder que los canalículos biliares estén dañados y sean más permeables, de modo que parte de la bilirrubina conjugada pueda llegar a la sangre. Se suele hacer un ecografia para ver la colestasis. Si no presenta colestasis, el paciente probablemente sufra Dubin-Johnson. o Cuando aumentan tanto la bilirrubina conjugada como la no conjugada, generalmente hablamos de daño hepático, porque puede haber un problema en la captación de bilirrubina por parte del hígado y también en la conjugación con el ácido glucurónico. También puede haber un problema en el hígado que permite 6 UB Ángela García Pelayo que la forma conjugada pueda escapar a la sangre. En este caso, valores altos de transminsas indican hepatitis aguda y valores bajos cirrosis, hepatitis crónica… 3.2 Tests - [Bilirrubina] en suero y orina: se mide por espectrofotometría después de una reacción química con el Reactivo de Ehrlich o Bilirrubina Conjugada: reacción directa o Bilirrubina No conjugada: de forma indirecta restando la conjugada de la total después de adición de alcohol solubilizante Significado: diagnóstico de alteraciones hepato-biliares o hemólisis. - [Urobilinógeno] en suero u orina: se mide por espectrofotometría después reacción química con p-dimetilaminobenzaldehído. También con tira reactiva. Significado: diagnóstico del origen de la hiperbilirrubinemia. Hemólisis: todos los valores están aumentados Obstrucción biliar: hay un bloqueo de la liberación de la bilis hacia la vesícula o hacia el intestino, y como la reacción de conjugación no está alterada, existe una sobreformación de bilirrubina conjugada. También habrá un menor aumento de la no conjugada. Además, sólo podemos tener urobilinógeno si la bilirrubina es secretada en el 7 UB Ángela García Pelayo intestino, por tanto, si disminuye la secreción de bilirrubina en el intestino debido a la obstrucción, el urobilinógeno en suero y en orina estará disminuido. Insuficiencia hepática: existe un déficit en la capacidad de conjugación por pérdida funcional del hígado, así que aumenta un poco la bilirrubina conjugada, pero sobre todo aumentará la bilirrubina no conjugada. De nuevo, habrá menos urobilinógeno, ya que el metabolismo en ese nivel está alterado. Esta disminución se debe a que el metabolismo en ese nivel está alterado. 4. Metabolismo de los ácidos biliares Las sales biliares se sintetizan a partir de colesterol por reacciones de oxidación e hidroxilación. Son más solubles que el colesterol y se conjugan con taurina y glicina para ser excretadas por la bilis. La bilis es sintetizada por el hígado y en la vesícula se concentra hasta 10 veces más. Se vierten en el tubo digestivo después de contraer la vesícula en respuesta a hormonas intestinales (colecistoquinina). Vale la pena destacar que son los nutrientes que llegan al duodeno los que desencadenan las señales (CCK u otras señales neurológicas) que hacen que la vesícula biliar se contraiga y libere su contenido. Por tanto, se debe tanto a una respuesta nerviosa como a una respuesta hormonal directa, vinculadas por la acetilcolina y la CCK respectivamente. Al ser metabolizados, son principalmente eliminados por las heces, o van a la circulación y terminan siendo excretados por orina. Sin embargo, se eliminará principalmente por las heces. Los ácidos ayudan a la emulsión de lípidos y vitaminas liposolubles de la dieta, favoreciendo así su digestión. Se reabsorben el 80%. Incrementan su concentración sérica transitoriamente en la etapa post-alimentación. El conducto biliar común, proveniente del hígado, va hacia el intestino y tiene una ramificación que va a la vesícula biliar. Así, la vesícula y el hígado comparten un conducto. El esfínter de Oddi regula la liberación de la bilis hacia el intestino. Cuando el esfínter se encuentra cerrado, aunque las sales biliares bajen por el conducto, también estará colaborando en el llenado de la vesícula biliar. 8 UB Ángela García Pelayo En la vesícula, una acumulación de ácidos biliares (50%), fosfolípidos (40%), colesterol (4%) y calcio (es definitiva, de bilis) puede dar origen a una piedra (colestasis), que, si pasa al conducto y obstruye el esfínter de Odio, también taponaría el conducto pancreático. Cuando hablamos de colestasis, puede haber problemas de secreción tanto desde el hígado hacia el intestino como desde la vesícula biliar hacia el intestino, puesto que comparten el conducto. La piedra puede originar cáncer, ulceración, cólicos y en el caso anterior donde se obstruye el conducto pancreático, pancreatitis. Además, en una colestasis, puede aparecer ictericia, chantomas, lesiones por rascado, spiders (arañas en la piel)... 4.1 Test: [Ácidos biliares] en suero Se miran en el suero en situación de post-alimentación. Como metodología, se utilizan técnicas inmunoquímicas. La falta de elevación de ácidos biliares en situación de post-absorción es indicativa de obstrucción biliar: colestasis. Aparte de la colestasis, las alteraciones son una indicación genérica de mal funcionamiento hepático. Su valoración es poco informativa si no se acompañan otras pruebas. Los niveles plasmáticos de ácidos biliares (ABP) pueden considerarse como un índice de aclaración del hígado (en situaciones de terapia inmunosupresora o en disfunciones hepáticas inducidas por fármacos). 5. Alteraciones de la síntesis o metabolismo de proteínas Cuando el hígado está alterado, esto se ve reflejado también en las proteínas: - Alfa fetoproteína: que aparece en el embarazo, pero también aumenta como marcador de cáncer hepático, cirrosis o hepatitis. - Deficiencias en proteínas de coagulación. - Disminución proteica en proteínograma (albúmina, transferrina). También diferentes enzimas pueden estar alteradas: - Transaminasas (en suero): tienen una distribución en la población (en referencia a la cantidad y valores de referencia) muy variable. Tener las transaminasas algo altas no es indicativo de problema hepático, ya que podría ser por esta variabilidad. Tenemos dos tipos: o ALT o GPT: glutamato piruvato transferasa. Se encuentra en hígado de forma específica, concretamente en el citoplasma de las células. Por tanto, su liberación en sangre significa que hay afectación en el hígado, y puede aparecer rápido debido a su localización subcelular. 9 UB Ángela García Pelayo o AST o GOT: glutamato oxalacetato transferasa. Expresión ubicua (también en el hígado), está en la mitocondria de las células. Sus incrementos son diferenciales entre enfermedades: a) En hepatitis, por ejemplo, ALT es 100 veces más alta que AST. b) En cirrosis AST es 2 veces mayor que ALT. c) En intoxicaciones agudas (quiebra hepática aguda) AST es superior a ALT 4 veces. A pesar de que la ratio entre las transaminasas varía, cada enfermedad también tiene unas cantidades absolutas de transaminasas características (ver imagen). La cirrosis tiene unos valores de 100 IU/L, mientras que una hepatitis puede llegar a 1.000 y una intoxicación aguda a 10.000. 5.1 hepatitis Las hepatitis pueden ser causada por infecciones víricas, distinguimos: - Hepatitis A: hay vacuna. Además, una persona sana puede recuperarse de forma espontánea. Suele relacionarse con el consumo de alimentos contaminados. - Hepatitis B: tiene una prevalencia muy elevada, pero existe vacuna. - Hepatitis C: tiene una prevalencia muy grande. Este virus muestra una alta variabilidad, lo que dificulta poder desarrollar vacunas de gran protección, es decir, NO existe vacuna. Es la más complicada/grave, ya que puede estar silente durante años, cronificar y provocar cáncer. - Hepatitis D: siempre se da con la B (coinfección). Como hay vacuna para la B, también sirve para ella. - Hepatitis E: no existe vacuna. Los distintos virus muestran diferentes patrones. En este ejemplo, se observa el perfil de incremento de los niveles de ALT en situaciones de infección por el virus de la hepatitis A (HAV) y su evolución. 10 UB Ángela García Pelayo Vemos que, al cabo de una semana del momento de la infección, aumenta ALT, llegando a un pico, que coincide con la concentración máxima del virus (se puede ver en las heces). Existe una respuesta rápida de IgM y una más lenta de IgG. En una persona sana, el perfil será este. En este otro ejemplo se observa el perfil de la evolución ALT/AST en paciente con hepatitis C con remisión espontánea respecto a quienes desarrollan infección crónica. Se observa cómo el perfil sano es muy parecido al comentado por HAV, aunque la clínica es más larga en el tiempo. Una parte de la población que desarrolla hepatitis crónica, el virus persiste. Se observa cómo, en caso de cronificar, los niveles de transaminasas van fluctuando, ya que el daño hepático sigue y no se pueden recuperar los valores normales. En este último gráfico, se observa la evolución del riesgo de infección por transfusión de los virus de hepatitis B, C y VIH. Afortunadamente, todos siguen una tendencia a disminuir. En el caso de la hepatitis B sigue siendo muy elevado. En el caso del VIH, se observa cómo pasó del 1% a disminuir muy rápidamente. 11 UB Ángela García Pelayo Tests: [Gamma-glutamiltransferasa] (GGT) en suero Peptidasa que transfiere grupos glutamil a péptidos con baja especificidad. El sustrato fisiológico es el glutatión (actúa de donador del glutamil). Se expresa en todas las células excepto en el músculo. Mayoritariamente en el hígado, túbulos renales y próstata. Aumenta en situaciones de consumo elevado de alcohol (es inducible por el alcohol). Es un indicador de la secuela del daño hepático en alcohólicos o de la secuela de daño hepático en ex- alcohólicos. También aumenta la actividad total en casos de colestasis. No es un gran marcador por la colestasis si no se mira acompañado de la fosfatasa alcalina. [Fosfatasa alcalina] en suero Enzima que hidroliza ésteres de fosfato con baja especificidad. Existen diferentes isoenzimas codificadas por genes diferentes (F hígado, P placenta, I intestino). Al mismo tiempo, tienen diferentes niveles de glicosilación y, por tanto, podremos diferenciarlas por movilidad electroforética. Muchas condiciones pueden dar el mismo aumento, por tanto, por sí sola también es poco informativa. En conjunto con la GGT es un buen indicador de colestasis. En situación de colestasis, aumenta la actividad total y la concentración de la forma hepática. En enfermedades óseas, aumenta la actividad total y la concentración de la forma ósea. 12 UB Ángela García Pelayo BLOQUE 3. TEMA 2. El riñón, funciones y patologías El riñón tiene 3 funciones: - Excretora: excreción de nitrógeno en forma de urea, ácido úrico y creatinina. - Mantenimiento del equilibrio: osmótico, iónico, eléctrico, pH. - Endocrina: producción de renina (regula presión sanguínea), eritropoyetina (formación eritrocitos), activación de la vitamina D… La excreción y el mantenimiento osmótico puede ser por transporte activo, por filtración, transporte pasivo, reabsorción, excreción... En el glomérulo, se dan mayoritariamente fenómenos de filtración y en el túbulo renal, de reabsorción y excreción. La nefrona es la unidad funcional, hay 1 millón de ellas por riñón. Filtramos hasta 180L/día, lo que supone una producción de 1 o 2 L de orina al día. Podemos vivir con un solo riñón. En condiciones normales, la filtración en el glomérulo no deja pasar a moléculas de más de 100 KDa. En cambio, moléculas menores a 50 KDa sí que se filtran, aunque con una eficiencia variable. Puede ocurrir que moléculas pequeñas se unan a moléculas mayores y que no se filtren. Además del tamaño, la filtración depende de la carga eléctrica, de la forma y plasticidad de la molécula, de la convección (flujo que entra en el glomérulo). Se reabsorben moléculas como el sodio, potasio, cloro, fosfato, calcio, agua, glucosa, Aa, bicarbonato, proteínas pequeñas... Se excreta sobre todo potasio, protones y amonio. 1. Patologías renales Una insuficiencia o quiebra renal es la pérdida aguda o crónica de la función renal, caracterizada por una filtración disminuida, que da un aumento de creatinina en sangre. Tenemos diferentes tipos de enfermedades: - Intrínsecas en el riñón: caracterizada por la muerte celular, que se da sobre todo en el glomérulo y en los túbulos: o Glomerulopatías: alteraciones morfológicas del glomérulo; reducción de la superficie de filtración por destrucción celular i/o inflamación (por isquemia, toxinas, enfermedades autoinmunes, infecciones…); alteración del poro funcional (en diabetes mellitus se da una nefropatía diabética por este motivo)… o Tubulopatías: trastornos de secreción y reabsorción. § Congénitas y selectivas: falta algún transportador y, por tanto, hay un problema en un metabolito concreto: aminoaciduria, acidosis… § Generales: síndrome Fanconi (exceso de excreción por la orina de Aa, glucosa, minerales, fosfatos...). Sus causas son diversas: medicamentos, tirosinemia de tipo I, enfermedad de Wilson, galactosemia, intoxicación por metales pesados… - Otros renales/post-renales: cálculos renales (piedras) y tumores. - Pre-renales: el problema no es del riñón, es de otro sistema, como una insuficiencia circulatoria (producida por hemorragias, fallada cardíaca…). Al haber menos presión sanguínea, llega menos sangre al riñón y, por tanto, menos sangre se filtra. 13 UB Ángela García Pelayo 2. Análisis de orina La muestra de orina es inestable, perecedera y NO congelable. Generalmente, se toma una única muestra de orina por la mañana (en ayuno o no) o de orina de 24h. El análisis de esta muestra supone una “biopsia” del tracto genito-urinario. Además, la orina es un filtrado selectivo del plasma: depende del estado del plasma y de la funcionalidad del riñón. Se pueden llevar a cabo distintos niveles de análisis: - Macroscópico (aspecto): color, turbidez, olor… - Microscópico: bacterias, cristales, células… - Bioquímico (tira reactiva u otros métodos): niveles de glucosa, pH, iones… 2.1 La muestra de orina: características físico-químicas - Color: lo normal es amarillento (por la urobilina, metabolito de la bilirrubina), pero podemos encontrar de color rosa o rojizo (sangre, hemoglobina, mioglobina); marrón (metahemoglobina); calabaza (bilirubina); verde (biliverdina). Los espárragos y las setas hacen que la orina adquiera más color y olor. En el caso de las setas, se debe a la gran cantidad de compuestos heterocíclicos que contienen. La dieta determina cómo es la orina. - Turbidez: la orina no turbia es limpia y “transparente”. La presencia de cierta turbidez no implica necesariamente patología, aunque está relacionado. La turbidez puede ser debida a: cristales, bacterias, células, lípidos... - pH (4,5-8): Se puede relacionar con ciertas patologías o con el tipo de dieta: o Ácido: dietas cárnicas (nitrógeno), obstrucción pulmonar, diabetes cetoacidótica, diarrea... o Básico: dietas vegetarianas, quiebra renal, infección urinaria, vómitos, acidosis tubular... - Volumen: lo más habitual es entre 1-2L /24h; pero existe una alta variabilidad desde 0,6 a más de 2L/día. o Un incremento puede indicar: diabetes insípida, diabetes mellitus, mayor ingesta de fluidos, quiebra renal... o Una disminución puede indicar: deshidratación, ingesta reducida de fluidos, quiebra renal... - Densidad: (1,002-1,030 g/L): o Un incremento puede indicar: ingesta excesiva de sodio, exceso de vasopresina, quiebra cardíaca (bajo flujo sangre riñón), deshidratación... o Una disminución puede indicar: sobre ingesta de fluidos, diabetes insípida, fallada renal (no reabsorción de agua). Menos de 1,010 g/L de forma sostenida puede indicar isostenuria (daño renal que afecta a la capacidad del riñón para concentrar la orina). - Osmolalidad: concentración total de solutos (partículas): o Normal: 500-850 mOs/Kg H2O 14 UB Ángela García Pelayo o Extremos: diuresis (miccionar mucho) 40-80; privación de líquido: 800-1400 mOs/Kg H2O. Mirando la proporción de osmolaridad plasma/orina, se mide la capacidad de concentración del riñón: 3 a 4,7x (la osmolaridad del plasma normal es de 285- 295 mOs/Kg H2O). Todo el conjunto nos da información sobre el estado de funcionamiento del riñón. Los 3 últimos se encuentran estrechamente relacionados. Buena parte de los parámetros citados se detectan mediante tiras reactivas: 2.2 Otras pruebas (pruebas funcionales renales) Nos permiten valorar el funcionamiento global del riñón: - Pruebas de concentración/dilución: por ejemplo, administrando una dieta seca (aumenta densidad) o ADH, la cual retiene agua y elimina sodio, por lo que aumenta la osmolalidad. - Aclaración o clearance de un producto (endógeno o exógeno) del plasma. Informa sobre la capacidad de filtración, el estado del órgano y el volumen de plasma. Es decir, mide la capacidad de eliminación de un producto medido en ml/plasma aclarado por unidad de tiempo. Se basa en la introducción de una sustancia en el paciente que, dependiendo de cuál sea, permitirá el estudio de una parte del proceso de excreción u otra. Así, en función del compuesto utilizado, podremos estimar distintos parámetros: o Filtración glomerular: insulina o creatinina o Flujo plasmático: Hipurano-I125 o Transporte tubular-proximal: ácido paraaminohipúrico o Transporte tubular distal: prueba osmolaridad orina/plasma máxima Es decir, según si utilizamos compuestos que se filtran, se reabsorban o se transportan, podemos obtener diferentes informaciones. Se calcula gracias a la siguiente fórmula. El volumen de orina puede disminuir por diferentes causas: - Pre-renales: reducción del volumen plasmático (deshidratación, redistribución). - Intrínsecas en el riñón: insuficiencia renal por enfermedad del glomérulo. 15 UB Ángela García Pelayo - Otros problemas renales o post-renales: cálculos, tumores. También por la edad, aunque en mujeres menos que hombres. 2.3 Observación al microscopio del sedimento urinario El sedimento urinario es el resultado de la centrifugación de la orina (10-15mL / 1500-2000 rpm durante 5 min). En condiciones normales y una vez eliminado el sobrenadante, se pone una gota en un porta y se observa a diferentes aumentos. Aumento 100X A este aumento se pueden observar cilindros, los cuales están formados mayoritariamente por la mucoproteína Tamma-Horsfall (PTH o uromodulina), proveniente de los túbulos renales (en el asa de Henle, está unida a su superficie con un anclaje mediante GPI). Posiblemente, presente una finalidad mecánica, para favorecer el paso de fluidos y moléculas. Aparte de la cantidad de los cilindros que haya, lo que es muy informativo es lo que los acompaña, pues esto nos da información de la situación del paciente: - Hialinos (son translúcidos): irritación túbulo, ejercicio, deshidratación, fiebre. - Lípidos: lipiduria (presencia de lípidos en orina). - Eritrocitos: glomerulonefritis (glomerulopatías). - Leucocitos: pielonefritis (infección riñón) o glomerulopatías. - Células epiteliales: necrosis tubular Aumento 400x En este caso, se pueden observar: - Eritrocitos: aumentan con la menstruación, daño glomerular, daño al útero, tumores, trauma, piedras, infartos renales, infecciones, etc., pero también por causas extrarrenales: hipertensión arterial, trastornos coagulación, salpingitis (inflamación trompas de Falopio)… - Leucocitos, en especial polimorfonucleares. La presencia de leucocitos en orina se conoce como leucocituria. La piuria es la presencia de pus en orina. Ambos parámetros aumentan en caso de infección bacteriana, inflamaciones… Por otro lado, la presencia de eosinófilos suele indicar hipersensibilidad a medicamentos. *Los eritrocitos y los leucocitos no están asociados/ligados a la mucoproteína. - Células epiteliales, procedentes de la descamación del trato urinario. - Bacterias, levaduras 16 UB Ángela García Pelayo - Cristales: son muy importantes y, dependiendo del pH, se generan diferentes tipos de cristales: o pH ácido: oxalato cálcico, ácido dúrico (lo más común en hombres, la gota), xantina, ácidorótico, cistina (cistinuria). o pH básico: fosfatos cálcicos, fosfato amónico-magnésico (triple fosfato o estruvita), carbonato cálcico. Nota: la esencia de 1-2 eritrocitos y/o leucocitos por campo NO implica patología. También se puede valorar el número total en orina de 12h: eritrocitos hasta 500.000; leucocitos, hasta 1.000.000 (método de Addis). 3. Test bioquímicos que evalúan la función renal Teniendo en cuenta las formas de eliminación del nitrógeno y el ciclo de la urea, las pruebas bioquímicas principales son: 1) Concentración de urea en serum 2) Concentración de creatinina en serum o en estudios de aclaramiento (clearance) 3) Concentración de ácido úrico en serum u orina *La citrulina es un compuesto exógeno que también permite estimar la filtración glomerular. Concentración de urea en serum La síntesis de la urea (ciclo de la urea) tiene lugar en el hígado. Es función de la cantidad de amonio generado en el intestino (dieta) o por desaminación endógena (proteólisis o repuesto de aminoácidos), habrá mayor o menor nivel de urea. 17 UB Ángela García Pelayo La urea elimina en el riñón por filtración glomerular en un 90%. No se reabsorbe activamente pero sí pasivamente (40-80%), fenómeno que es más eficiente cuanto menor es la velocidad de filtrado. Significado diagnóstico: la concentración de urea sérica es un indicador NO específico, pero sensible de la filtración glomerular. Es un parámetro que aumenta en una serie de condiciones. Por tanto, el aumento de la concentración de urea en suero nos está indicando que existe una alteración de la filtración glomerular. Lo que NO indica es la causa de la alteración (puede venir de patologías renales, deshidratación, etc.) Está aumentada en: deshidratación, aumento del catabolismo proteico, dieta hiperproteica y patologías renales. Puede expresarse como BUN (blood urea nitrogen), considerando que la urea contiene el 46.6% de N (BUN = urea / 2.14) Metodología: espectrofotometría de absorción después de reacción enzimática Concentración de creatinina en serum o en estudios de aclaramiento (clearance) La creatinina se genera en la célula muscular, a partir de la creatina, y su formación es relativamente constante, sólo depende de la masa muscular. También aumenta si la dieta se complementa con creatina, fuente de energía del músculo (en atletas o en enfermedades musculares para estimular desarrollo y la fuerza muscular). Se elimina en el riñón por filtración glomerular en un 93%. El 7% es secretada en el túbulo. Significado diagnóstico: la concentración de creatinina sérica es un indicador específico y sensible de la filtración glomerular. Por tanto, es un parámetro más específico, permitiéndonos ver que hay una alteración de la filtración glomerular de forma directa. Los valores de referencia son variables: hombres > mujeres; adultos > niños La concentración de creatinina sérica se eleva en la insuficiencia renal (pero sólo cuando la filtración glomerular ya está afectada en un 50% o más, es decir, cuando la afectación ya empieza a ser notablemente importante). El clearance de la concentración de creatinina es una magnitud útil para el seguimiento de enfermedades renales y trasplante de riñón. Metodología, espectrofotometría de absorción después de: - Reacción química por el método de Jaffé: - Reacción enzimática: 18 UB Ángela García Pelayo Concentración de ácido úrico en serum u orina El ácido úrico es el metabolito de excreción de las purinas. Se sintetiza primariamente en el hígado en función de la degradación de purinas (adenina, guanina) de la dieta u endógenas El ácido úrico presenta una baja solubilidad que hace que, a pH fisiológico, esté ionizado el 98%. Así, la probabilidad de que precipite es alta. Es por ello por lo que, cuando hay un problema de reducción de la eliminación del ácido úrico, hay riesgo de que este se acumule formando cristales, los cuales son similares a una “aguja”. Suelen acumularse principalmente en las articulaciones, causando una gran molestia. El urato sódico y el ácido úrico tienden a precipitar por microconcentración o por un descenso local de la temperatura, dando lugar a la formación de cristales Se excreta mayoritariamente por el riñón: se filtra en glomérulo, la mayor parte se reabsorbe en los túbulos y el 6-12% del filtrado, se elimina. También se excreta en el tubo digestivo, donde es metabolizado por bacterias a amonio y CO2. Metodología: espectrofotometría después de una reacción enzimática, ensamblada a otra reacción catalizada por una peroxidasa Significado diagnóstico: el ácido úrico sérico es un indicador NO específico de la filtración glomerular. Este se puede ver aumentado en suero en situaciones de insuficiencia renal, en dietas ricas en carne (hay una alta producción), cáncer, enfermedades genéticas… Un ejemplo es el Síndrome de Lesch-Nyhan (ahora la vemos más adelante). Sintomatología de altos niveles de ácido úrico: - En niños causa retraso mental. - En adultos la acumulación favorece su precipitación, formando cristales en: o riñón: cálculos urinarios. o en las extremidades: inflamación (gota) Vía de síntesis del ácido úrico. Vemos que, tanto por la vía de la adenosina como de la guanosina, el ácido úrico da lugar a un producto común que es la xantina. A partir de esta xantina, gracias a la xantina oxidasa, obtenemos ácido úrico el cual, dependiendo del pH, se podrá transformar espontáneamente en urato. Concretamente, es a pH básico cuando se transforma en urato. 19 UB Ángela García Pelayo La vía de recuperación del ácido úrico involucra a la vía de la hipoxantina guanina fosforibosiltransferasa (HPRT). Mutaciones en el gen que codifica para esta enzima (localizado en el cromosoma X) provoca el síndrome de Lesch-Nyhan, una enfermedad rara caracterizada por el retraso del movimiento motor, retraso mental, hiperuricemia, automutilzaciones… 4. Proteínas en orina (proteinuria) En una persona sana, el glomérulo: - Filtra proteínas pequeñas de 15-50 kDa, con eficiencia variable, que se reabsorben en los túbulos y son degradadas. - Retiene a las proteínas > 100 kDa. - Filtran con dificultad las proteínas de peso molecular intermedio como la albúmina (66 kDa), la cual se filtra poco, pero dada la elevada concentración de esta en plasma, pasa al filtrado. La composición normal de proteínas urinarias es: - Albúmina (40-60%). En personas sanas los valores deben ser menoras a 25mg / 24h, si hay más, indica lesión. - Globulinas séricas (alfa-2-macroglobulina, alfa1-microglobulina, transferrina, IgG). - Proteína Tamm-Horsfall (PTH o uromodulina), la más abundante (50-100mg/día), es una proteína fuertemente glicosilada (30% del pm, 80-90 kDa) de origen renal El valor de referencia de proteínas totales es: < de 150 mg/24 h. Significado diagnóstico. Por lo general, la cantidad de proteínas total en orina debería ser bajo, ya que el cuerpo evita su eliminación. Cuando esto falla, nos encontraremos con diferentes situaciones en función de las proteínas que detectemos en la orina y de su tamaño: - Proteinuria glomerular: indica que hay un problema de filtración o Selectiva: aumenta permeabilidad-excreción de proteínas 60-80 kDa, como la albúmina. Esto se conoce como microalbuminuria que, en el caso de personas diabéticas, puede derivar en una nefropatía diabética. Por tanto, sólo un determinado rango de pesos moleculares comienza a estar presentes en la orina como consecuencia de una alteración del glomérulo. o No selectiva: aumenta la permeabilidad-excreción de proteínas > 100 kDa. El “agujero” se ha hecho mayor, lo que hace que puedan pasar proteínas mayores a 100kDa - Proteinuria tubular: excreción de proteínas de pm < 50 kDa. En el túbulo se produce la reabsorción, por lo que alteraciones a nivel de los túbulos renales hará que la reabsorción NO funcione, o que funcione menos. Por tanto, el resultado neto será que aumentan las proteínas de bajo peso molecular en la orina, ya que no se reabsorben. - Proteinuria mixta (cuando simultáneamente se da la glomerular y la tubular): excreción de proteínas de pm > 100 kDa y < 50 kDa. Así, hay una alteración a nivel del glomérulo (filtración) y a nivel tubular (reabsorción), por lo que pasan proteínas de todo tipo de peso molecular. 20 UB Ángela García Pelayo Por otro lado, la aparición de proteínas individuales es indicadora de anomalías/alteraciones específicas: - Cadenas ligeras de inmunoglobulinas (proteína Bence-Jones): mieloma - Alfa-amilasa: pancreatitis Causas/origen de estas alteraciones: - Overflow, en este caso se produce un aumento del flujo, de modo que se filtra más y se reabsorbe más. Así, habrá más orina, pero todo funciona correctamente. - Alteración glomerular: el problema es que, a pesar de tener flujo normal, hay más filtración. La reabsorción es normal. Provoca albuminuria. - Alteración tubular: flujo y filtración normales, pero al haber alteraciones en la reabsorción, habrá proteínas de bajo peso molecular en orina. - Alteración secretora: problema de secreción, por lo que encontramos más proteínas procedentes del túbulo. Metodología: - [Proteínas totales]: Espectrofotometría de absorción (método de Lowry o viraje de indicador, que mide mayoritariamente albúmina). - [Albúmina]: Colorimetría por viraje de indicador. - [Proteínas individuales]: Análisis enzimático o inmunoquímico. Todo ello nos permite construir un cuadro/matriz de toma de decisiones para saber cuál es la situación en la que nos encontramos. La transferrina aparece como ejemplo de proteínas de medio peso molecular, pero podríamos poner albúmina. Positivo indica valores por encima de los normales. 21 UB Ángela García Pelayo El rango o tipos de peso molecular que encontramos en la orina nos informa de lo que está pasando. El perfil de proteínas que actúan como marcadores es: - Alto PM (>100kDa) = IgG - Medio PM (60-80 kDa) = transferrina - Bajo PM (< 50 kDa) = alfa1-microglobulina Cuando disminuye la proteína total en serum, así como la albúmina, pero aumentan los niveles de globulina, estamos ante una fallada renal. Recordar que bajos niveles de albúmina pueden producir edemas. Relación proteínas/creatinina: La relación normal es < 0’2. En la proteinuria con nefropatía > 3.5, es un indicador más sensible que las proteínas totales. 5. Clasificación de las causas de la insuficiencia renal aguda (IRA) La insuficiencia renal aguda es una alteración que aparece en cuestión de días, por lo que debe diagnosticarse bien y resolverse rápidamente. Por otro lado, la enfermedad renal crónica (o insuficiencia renal crónica) es algo que se produce a lo largo del tiempo, es decir, es una enfermedad crónica. 1) A nivel sindrómico lo primero que debemos hacer es diagnosticar, confirmar que se trata de una alteración aguda (y no crónica que no se ha detectado hasta ahora). 2) A nivel funcional hay determinar el grado de deterioro (funcional). 3) A nivel fisiopatológico, establecer el mecanismo principal del IRA 4) A nivel etiológico, cuál es la causa del IRA. En relación a la etiología del IRA, las posibles alteraciones son (mirar tabla página siguiente): - Pre-renales: que no llega suficiente sangre al órgano (disminuye la perfusión renal), - Renales: intrínsecas del riñón. - Post-renales: por bloqueo de la salida de orina, por ejemplo por la formación de piedras. No es un problema de entrada en el funcionamiento renal. Para hacer una valoración de la gravedad del diagnóstico de la Insuficiencia Renal Aguda se utiliza el sistema RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss, End). En cada una de las situaciones analiza el incremento de creatinina, el descenso de TFG y diuresis. 22 UB Ángela García Pelayo Curso típico de la insuficiencia renal aguda (cuando hay recuperación) Desde que se da una alteración renal hasta su recuperación encontramos tres fases: Lo primero que se manifiesta es una disminución de la orina (oliguria), ya que casi siempre hay disminución del flujo sanguíneo en el riñón, por lo que hay menos filtración y, por tanto, menos volumen de orina. Además, si algo obstruye la función de la nefrona (cálculo, tumor...) también habrá disminución orina. Si la alteración está en la uretra, también habrá menos orina. Una vez intervienen a la persona y se recupera de la oliguria, entonces tenemos la fase de diuresis, es decir, aumento de la orina. Sin embargo, aumenta por encima de los valores normales, porque "hace el trabajo que no había hecho el riñón antes", es decir, tendrá que eliminar todo lo que no ha podido anteriormente y que ha quedado retenido en el plasma. Por último, viene la fase de recuperación, donde se vuelve a los valores normales de orina. Si miramos metabolitos en suero, vemos que aumentan mucho los niveles de potasio, urea y creatinina, especialmente en la primera fase, hasta que llega la recuperación, que es cuando vuelven a recuperar valores normales. El aumento de potasio es un signo de que existe un problema metabólico importante. Una fallada renal acaba originando alteraciones sistémicas, en particular si el riñón no puede eliminar la urea y la creatinina, ya que habrá un efecto en el SN que puede producir letargo o neuropatías periféricas. 23 UB Ángela García Pelayo BLOQUE 6. Tema 1. Diagnostico neonatal La prueba del talón se hace a todos los bebés al nacer. Se hace en el talón y permite hacer un diagnóstico de una serie de enfermedades de forma muy precoz. El cribado neonatal se realiza a toda la población de bebés y consiste en el análisis de diferentes patologías mediante una muestra de sangre tomada por un filtro (papel absorbente). En los círculos, es donde se coloca la sangre obtenida de la punción del talón y, por capilaridad, se absorbe. Esto se envía a centros de referencia y los resultados llegan a casa. El objetivo es detectar lo más rápido posibles enfermedades graves y así, evitar secuelas que se puedan producir, tratándoles de forma muy rápida. Se ha visto que, si mientras se realiza la prueba, se pone una nana de Mozart, se reduce mucho el estrés del bebe a la hora de realizar la punción. Las condiciones requeridas para incluir una enfermedad en este cribado de la prueba del talón son: - Que sea una enfermedad grave: morbilidad física o mental severa o muerte si no se diagnostica de forma precoz. La enfermedad no se puede diagnosticar clínicamente, pues no tiene manifestaciones clínicas. - Que se disponga de una forma de cribado rápida (es grave y hay que actuar rápido), sensible (tenemos poca cantidad de muestra, por lo que debe de ser sensible), específica (fiabilidad) y de coste razonable (se hace a toda la población, por lo que debe ser asumible por el estado). - Debe de haber algún tratamiento efectivo o al menos, paliativo, que mejore la calidad y expectativa de vida del paciente si la enfermedad se detecta precozmente. - Que la prevalencia sea relativamente elevada por si sola o en combinación con aquellas que se detectan por el mismo proceso analítico. Aproximadamente debe de ser de 1/10.000. El cribado es universal y la muestra se obtiene entre las 24-72h después del nacimiento. Se envían al Hospital Clinic (a maternidad) y se analizan. Los resultados se envían a la familia y, en el caso de haya algún diagnóstico positivo, se vuelve a hacer la prueba para asegurar. En caso positivo, se realiza un tratamiento precoz. Las unidades clínicas de referencia hacen el seguimiento del bebé. Algunos laboratorios son específicos de estas enfermedades. Por ejemplo, la fibrosis quística, que se hace en laboratorios concretos o la fenilcetonuria, cuyo seguimiento se realiza en San Joan de Déu. Aparte de la prueba del talón, también se realizan pruebas para el diagnóstico de la sordera. La prueba consiste en recoger la respuesta de las células ciliares mediante la estimulación sonora con un aparato en el canal auditivo externo. La analítica de las muestras se hace mediante la sangre absorbidas en el papel. Primero, las muestras se solubilizan en metanol y, seguidamente, se somete a las diferentes pruebas. Se hacen 4 técnicas: - PCR-q - Cromatografía liquida de alta resolución: para anemias falciformes. - Técnicas inmunoquímicas: TSH u tripsinógeno immunoreactivo. 1 UB Ángela García Pelayo - Espectrometría de masas en tándem: Se analizan todas las enfermedades metabólicas a la vez, muchas no cumplen con la prevalencia, pero como el método de diagnóstico es el mismo, se miran. Es la técnica con la que se detectan más enfermedades. Se incorporó a finales de los años 90 y tiene una gran sensibilidad. Permite mirar hasta 40 alteraciones diferentes (AA y acilcarnitinas en sangre). Esto permite determinar enfermedades metabólicas o de acumulación de AA. Para ello, se introduce la muestra en fase gaseosa, se ioniza mediante una fuente de ionización y, mediante un analizador de masas, los iones se separan en función de su masa y carga. Una vez separados, se emplea un detector que permite identificar los iones con las mismas características. Así, cada punto es un mismo ión que nos permite ver si hay alguna alteración en algunos ácidos grasos, AA…Tiene una gran sensibilildad. En orden cronológico de cómo se han ido incorporando al cribado, las enfermedades que se diagnostican son: - 1970: fenilcetonuria. Se inicio únicamente en Barcelona. Esta enfermedad es causada por una deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa, autosómica recesiva y genera una discapacidad intelectual grave si no se detecta. Tiene una prevalencia de 1/9.800. El déficit de la enzima provoca la acumulación de fenilalanina y sus derivados, muy tóxicos. Además, hay déficit de tirosina (menos hormonas y NT). Es muy importante a nivel neonatal. El feto toma glucosa y cuando nace, el bebé toma leche, por lo que cambia el metabolismo. Si un bebé tiene fenilcetonuria, al nacer, no se ve, pues usa glucosa (no hay toxicidad). Pero si comienza a tomar proteínas de la leche (cuando comienza a mamar), la fenilalanina se comienza a acumular (la acumulación en sangre de fenilalanina debe de ser inferior a 2mg/dl). Esto, junto con la falta de tirosina, hace que su cerebro no se desarrolle de forma normal, lo que provoca un gran daño cerebral. Si no le damos proteína, en un principio no se genera ningún daño. Por tanto, es una enfermedad que cumple con todos los requisitos anteriormente mencionados pues, si se trata precozmente, no se desarrollará nunca. Tratamiento: suplementación con tirosina y AA esenciales y disminución del aporte proteico. Hay leches preparadas para ellos. La suplementación con tetrahidrobiopterina evite el desarrollo de la enfermedad. El diagnóstico, en un principio, se hacía mediante métodos enzimáticos, pero actualmente se hace con espectrometría de masas. La ventana temporal es muy importante, pues se puede evitar un gran daño. - 1982: hipotiroidismo congénito. Esta enfermedad no tiene un perfil genético muy definido, pero hay una alteración de la tiroides, por lo que hay cambios en el perfil hormonal de T3 y T4. Si esta enfermedad se desarrolla, hay discapacidad intelectual. En este caso, la prevalencia más elevada (1/2.156). 2 UB Ángela García Pelayo La glándula tiroides es la única capaz de incorporar el ión yodo a estas hormonas, por lo que es indispensable. La secreción se da en el eje hipotálamo-hipófisis. El daño cerebral en las primeras etapas de vida por la falta de estas hormonas se puede evitar. Además, estas hormonas hacen un feedback negativo sobre este eje, pero, al no haber, la TSH estará muy elevada, por lo que se utiliza para detectar esta enfermedad. Tratamiento: suplementación diaria con esta hormona al bebé. El hipotiroidismo también puede provocar enanismo. Un déficit de yodo también puede producir esta enfermedad, pero, en cualquier caso, la TSH estará elevada. Por otro lado, si hay bajos niveles de TSH por mutación en el gen que la codifica, habría también menos niveles de T3 y T4, pero en este caso la enfermedad no se podría diagnosticar (ya que miramos niveles elevados de TSH). Ventana temporal similar a la fenilcetonuria. - 1999-2000: fibrosis quística. Enfermedad autosómica recesiva, con gran prevalencia (1/2.000-5.000). Está provocada por una mutación en CFTR, un transportador de iones cloruros de la membrana de las células epiteliales. Este regula la salida de iones cloruros, por lo que, si no funciona, se acumula mucus, lo que es algo muy severo a nivel pulmonar, biliar y pancreático, pues provoca infecciones, inflamación... Esta mutación se caracteriza por tener una elevada heterogeneidad alélica, pues existen muchas mutaciones que la producen (>1.400 mutaciones). La más común es la mutación DF508 (50-80% en la población española). Al inicio, era una enfermedad incurable, pero la deteción precoz disminuía el daño y la aparición de infecciones. Además, se empleaban tratamientos paliativos. Actualmente, el fármaco Trikafta mejora mucho la calidad y esperanza de vida de estos pacientes. Se diagnostica por la aparición de tripsinógeno inmunoreactivo mediane una técnica de inmunoensayo. Por encima de 60ng/ml se considera positivo, pero hay muchos falsos positivos, por lo que, si sale positivo, se hace estudio genético de mutaciones. Si después del estudio, se ve que hay dos mutaciones, se confirma que el paciente sufre FQ. Si tiene solo una mutación, se hace el test del sudor (mide la cantidad de cloro en el sudor). Si este es por encima de 100, es positivo. - 2013: se incorporaron a la vez 19 enfermedades metabólicas debido a que todas ellas se pueden determinar con una única técnica de cribado (espectrometría de masas en tándem). Permite analizar AA y acilcarnitinas en una misma muestra. Así, son enfermedades relacionadas con el metabolismo de AA, ácidos orgánicos y ácidos grasos. Todas estas enfermedades son autosómicas recesivas, excepto la fenilcetonuria. Individualmente, las enfermedades no tienen una prevalencia que les permita unirse 3 UB Ángela García Pelayo al cribado, pero si la unimos todas, la prevalecía pasa a ser de 1/2.721. Así, como se miran por la misma técnica, se consideran como una. Los trastornos de ácidos grasos se deben a mutaciones en genes implicados en su metabolismo. Muchos están implicados en el proceso de beta oxidación. Defectos en las enzimas que realizan el primer paso de la beta oxidación provocan estas enfermedades (SCAD, MCAD, LCAD y VLCAD), las cuales actúan en función del tamaño del ácido graso: si es largo, medio, corto…. La más graves son las mutaciones que afectan a las enzimas que actúan sobre ácidos grasos de cadena larga, pues la mayoría de los ácidos grasos que tomamos son de este tipo, por lo que mutaciones en las enzimas que los metabolizan suponen una grave alteración. En estos bebés, que no pueden hacer la beta oxidación, habrá un déficit de acetil-CoA, disminución de cuerpos cetónicos y disminución de la gluconeogénesis. Pueden tener hipoglucemias hipócetosicas debido a la ingesta de leche después del nacimiento. Pueden padecer episodios de ayuno y fiebre. La sintomatología se puede ir agravando, por ello, si se diagnostica en el momento del nacimiento, se puede controlar. A parte de estas alteraciones, si estos bebés no son tratados, pueden producirse alteraciones graves órganos dependientes de ácidos grasos (hígado, músculo, y corazón). La aparición de cardiopatías es la consecuencia más grave si no se tratan, pues el corazón usa muchos ácidos grasos. Tratamiento: evitar ayunos prolongados, dietas ricas en hidratos de carbono…Como diagnóstico, se usa la espectrometría de masas en tándem, la cual permite analizar el perfil de acilcarnitinas y AA. Cada pico del espectro de masas es una determina acilcarnitina o un AA. 4 UB Ángela García Pelayo En la imagen, el de arriba es normal, el de abajo patológico, pues aparecen tres picos de carnitinas de 8, 6, 10 carbonos, ya que tiene una deficiencia en la enzima MCAD (de cadena media). - 2014: se incorpora la anemia de células falciformes. Esta es provocada por un cambio de glutámico a valina en la HbA, lo que hace que tenga una forma diferente (forma HbS). Concretamente, se forma una bolsa hidrofóbica que hace que se formen polímeros, es decir, fibras, que hacen que los eritrocitos tengan forma de hoz. Los bebés sufren infecciones, problemas cardiovasculares… Es una enfermedad autosómica recesiva, con una incidencia de 1/4.000 y, aunque no tenga cura, se puede mejorar mucho la vida del paciente. Su detección es muy sencilla, mediante cromatografía liquida de alta resolución (esta Hb sale muy diferente en la cromatografía). Tratamiento: antibióticos si aparecen infecciones y transfusiones de sangre. - 2017: la última incorporada ha sido un conjunto de enfermedades, las inmunodeficiencias combinadas severas. Todas son enfermedades muy graves: tienen una esperanza de vida inferior a un año. A pesar de ello, hay tratamientos posibles. Un ejemplo es la ADA. La ADA es una deficiencia de la adenosina desaminasa, lo que provoca que estos pacientes no tengan un sistema inmune eficaz. De hecho, sólo sobreviven si están aislados del ambiente (totalmente estéril), por eso la imagen de la niña en una burbuja. 5 UB Ángela García Pelayo La ADA participa en la vía de degradación de los nucleósidos purínicos. Si no funciona, la deoxiadenosina se acumula y se inhibe a la ribonucleótido reductasa. Esto hace que no se puedan sintetizar nucleótidos nuevos para la síntesis del DNA, por lo que no se puede sintetizar DNA. De esta forma, no puede haber síntesis de linfocitos en una situación de infección (aunque se vean afectadas todas las células, los linfocitos se ven más pues presentan una mayor expresión de esta enzima que otras células). Es una enfermedad autosómica recesiva y, a pesar de que la mortalidad sea tan alta, los podemos mantener en sitios estériles hasta que se les haga un trasplante de medula ósea. Su diagnóstico se basa en una PCR, concretamente, se amplifica lo que se conoce como TREC (son círculos de escisiones del receptor de las células T). Los TREC están relacionado con el reordenamiento génico de los fragmentos de los receptores de linfocitos T. Cuando se reproduce el reordenamiento del genoma para la formación de receptores de linfocitos, se eliminan fragmentos genómicos (que no forman parte del recetor) que forman unos círculos que salen a la sangre. En condiciones normales, hay unos valores determinados de TREC en sangre. Si hay un déficit de ADA, como no hay maduración de los linfocitos, siempre habrá niveles muy bajos (no se dividen, por lo que no hay reorganización del DNA). Concretamente, se considera que los niveles son bajos cuando 300mg/día) y edema (en pies, manos y cara), puede indicar problemas durante el embarazo (preeclampsia) lo que puede evolucionar a eclampsia, una crisis hipertensiva masiva, aguda, que puede provocar la 8 UB Ángela García Pelayo muerte del bebé y de la madre (convulsiones o coma). De hecho, es la única enfermad realmente asociada a la gestación y es de la que más mujeres mueren. La preeclampsia es debido a una alteración en la formación de la placenta y de la interacción de esta con el organismo de la madre. En condiciones normales (primera parte de la imagen, la parte inferior representa el miometrio de la madre y lo de arriba la parte placentaria), los trofoblastos invaden los vasos de la madre y crean nuevos vasos para la irrigación del bebé. Se sabe que, cuando hay preeclampsia (segunda parte de la imagen), esta estructura no se forma bien (no se forman suficientes vasos), lo que provoca que haya una perfusión dificultada uteroplacental, es decir, que haya una irrigación ineficiente del feto, lo que provoca una disfunción placentaria, ligado a muchas más cosas (citoquinas proinflamatorias, estrés oxidativo, autoanticuerpos…). No hay ningún marcador claro que nos pueda informar sobre que una mujer pueda llegar a sufrir preeclampsia, pero sí factores de riesgo, pues se ha visto que existe una mayor probabilidad de sufrir preeclampsia: - durante el primer embarazo - cuando la madre tiene una edad “mayor” (superior a 35 años) - que tengan una historia de preenclampasia familiar - en gestación multifetal (gemelos) - en personas con obesidad - si ha sufrido preeclampsia en embarazos previos - si ha tenido poca exposición al esperma. Parece ser que las mujeres que llegan a la gestación después de un periodo usando condón (es decir, si usan preservativo y un día deciden quitárselo para tener un hijo), tiene mayor probabilidad de sufrir preeclampsia que si lo haces sin condón durante más tiempo y luego se queda embarazada.J - si es un “dangerous father”, es decir, si familiares del padre han sufrido preeclampsia - infecciones del tracto urinario. Se han intentado buscar moléculas que pudiesen actuar como predictores de esto y, aunque no son muy efectivas, hay dos, el PIGF (factor de angiogénesis) y el sFlt-1 (capta y disminuye la bioactividad circulante del VEGF y PIGF, ambos factores angiogénicos). Aunque hay tests para medirlos, la sensibilidad y especificad de ellos es bastante limitada. Por ello, aun no se usan en clínica como técnicas rutinarias, pero pueden servir de guía. 9 UB Ángela García Pelayo 3. Hiperémesis gravídica La hiperémesis gravídica son las náuseas y los vómitos que se dan mujeres embarazadas. Esto es normal a las 5 semanas de embarazo, luego suele desaparecer de forma espontánea (alrededor de las 10 semanas). Sin embargo, se da un caso severo entre el 0.3-2% de las gestaciones, lo que supone una intensidad mayor del problema que, además, no se resuelve espontáneamente, sino que se mantiene. Así, esto puede provocar una bajada del peso de la madre, deshidratación, desnutrición… lo que puede provocar la muerte del bebé o graves consecuencias en su salud a largo plazo. Esta patología se ha descubierto hace unos días (el 13 de diciembre 2023) gracias a una mujer, Marlena Fezjo, la cual perdió a un hijo por este motivo. Quedó muy traumada y decidió centrar sus estudios en ello, es decir, en por qué había mujeres que sufrían estos vómitos tan severos. Durante muchos años, se ha pensado que los vómitos durante el embarazo eran psicológicos, que las mujeres vomitaban para llamar la atención de sus familiares/maridos. Desgraciadamente, era una teoría muy extendida. Ahora, gracias a esta investigadora, se sabe que se producen por GDF15 (Growth and differentiation factor 15), un factor cuyos niveles aumentan mucho durante la gestación, debido a que lo introduce la placenta (realmente GDF15 es sintetizado por todos los tejidos, pero en el embarazo aumenta mucho debido a que lo genera también la placenta). GDF15 actúa a nivel cerebral sobre un área que está implicada en el vómito. Al unirse a su receptor, modula ciertas respuestas: disminuye el hambre (lo que es contradictorio, también se ha visto en ratones, pero estos no vomitan como nosotros), provoca náuseas e induce el vómito. Las mujeres que sufren esta patología se debe a que, previamente al embarazo, tenían unos niveles basales de GDF15 muy bajos. Así, cuando aparece el feto y la placenta, se produce en poco tiempo un gran aumento de los niveles de GDF15, lo que las vuelve muy sensible a ellos, pues tienen muchos receptores para GDF15. *Se ha visto que los niveles bajos de GDF15 previos al embarazo se deben al propio genoma de la madre, pues se han visto alelos que favorecen estos bajos niveles. Se cree que la acción de GDF15 es una respuesta fisiológica que se da para evitar la ingesta de tóxicos, es decir, de compuestos que, aunque no sean tóxicos para un adulto, sí lo son para un bebé. Esto es un razonamiento de la evolución de los investigadores biólogos. 10 UB Ángela García Pelayo 4. Diagnóstico prenatal Hay patologías fetales que se estudian a través de parámetros de la madre para saber cómo está evolucionando el feto (biomarcadores). El primer test es, obviamente, es el test de embarazo y, luego, todo aquellos tests que nos permita saber cómo es la salud del feto (analizando parámetros en la madre que nos permita saber si hay un problema en el bebé, in útero). Así, el análisis en la madre nos puede ayudar a saber si el feto va a sufrir una enfermedad grave, para así, poder inducir el parto. Muchos países tienen leyes que permiten abortar cuando se reconoce que el feto puede sufrir una enfermedad grave, en cambio, otros no (no está legalizado), pues suponen muchas cuestiones éticas. 4.1 Síndrome de Down Para saber si tiene Down (trisomía del 21), que es la enfermedad más frecuente, se miran ciertos parámetros. Esta enfermedad es un síndrome (múltiples patologías) con diferentes grados de intensidad, pero aun así el grado de discapacidad es muy relevante. Sufren cardiopatías y la mortalidad es mucho más temprana que en personas sanas (envejecimiento acelerado). No se transmite de forma mendeliana, sino que se da por azar bajo una determinada frecuencia. La asociación más grande que existe es la edad de la madre. Entre 20 a 32 años, el riesgo de tener un hijo con síndrome de Down es muy bajo. En cambio, a partir de los 34-35 años, la probabilidad aumenta mucho (se triplica). Esto es muy importante, porque cada vez las mujeres se quedan embarazadas mucho más tarde. Para el diagnóstico, se puede hacer mediante un análisis directo a través de una amniocentesis (toma de una muestra de líquido amniótico). Seguidamente, se hace un cariotipo (de células fibroblásticas de origen fetal). Esta es la mejor técnica que existe para hacer el diagnóstico, pues es fácil, rápida, barata, inequívoca y muy útil. Hasta hace unos años, el criterio que se usaba para hacer esta prueba (la amniocentesis) era la edad de la madre. Así, si la madre tenía riesgos de poder tener un hijo con esta patología, se hacía, sino no, pues existen riesgos de aborto. Desde que se implantó este criterio, disminuyó mucho el número de hijos con síndrome de Down de mujeres mayores. Sin embargo, el de las jóvenes se mantuvo. Así, se planteó buscar marcadores en mujeres jóvenes que pudiesen ser indicativos de riesgo. Así, existen una serie de tests que permiten saber si el feto sufrirá esta patología o no. Estos tests consisten en la medición de una serie de hormonas (marcadores), cuyos valores deben de estar dentro de unos intervalos determinados. Sin embargo, los avances de secuenciación de DNA fetal a través de muestras de la madre están avanzado mucho así que, igual en unos años, se deja de utilizar estas técnicas. Estos biomarcadores son de correlación (por ejemplo, A, B, C) y se miran en función de una serie de parámetros. Por ejemplo, la ecuación para la probabilidad de sufrir síndrome de Down podría ser (lo ha puesto de ejemplo): S = 70% edad madre + 20A+35B+18C 11 UB Ángela García Pelayo S es la probabilidad de sufrir la enfermedad. Así, en función de los valores de los parámetros de la ecuación, la probabilidad cambia. En este caso, está determinado por de la edad de la madre, pues este parámetro vale un 70%. En cambio, si el porcentaje recae más sobre algún otro parámetro, estará determinado por eso. El test más frecuente es el triple screening, que mide la HCG, AFP y el estriol. El cuádruple screening añade un marcador más, la inhibina A. Además, también se mira a través de técnicas de imagen la evolución del feto. Por ejemplo, un mayor grosor y translucidez nucal sobre la semana 12, puede indicar Síndrome de Down (esto no se sabe por qué ocurre, es solo un parámetro observacional que se ha visto relacionado). Además, con la mejora de la ecografía, se puede mirar otros parámetros morfométricos como aspectos cardiacos o el tamaño de la nariz. Así, un bebé tendrá este síndrome si: Vamos a ver algunas de estas hormonas que se miden: - hCG: es de exclusivo origen placentario (sincitiotrofoblastos). Está formada por dos subunidades, alfa beta y presenta dos formas, glicosilada o hipeerglicosilada. Sus niveles se inducen en el primer momento de formación de la placenta. Esta es la hormona que se mira en el test de embarazo. Si el radio de glicosilada/hiperglicosilada está elevado, indica enfermedades trofoblásticas invasivas y coriocarcinoma. Cuando los niveles de hCG son extremadamente elevados, esto indica que hay malformaciones fetales, como la trisomía del 21. - La AFP (alfa proteína): se parece a la albúmina y trasporta moléculas liposolubles (ácidos grasos, hormonas...). La produce el hígado, pero va a la circulación del feto. Cuando el feto nace, esta es sustituida por la albúmina. En adultos, los niveles de esta hormona son muy bajos. Durante la gestación, hay un aumento muy grande de los niveles. 12 UB Ángela García Pelayo Es una molécula que se asociada a patología hepática (carcinogénesis, por ejemplo, pues en estos casos el hígado hace una regresión a hígado fetal). Si hay Down, los niveles son más bajos de lo normal. Si esta anormalmente alta, puede indicar espina bífida, anencefalia o simplemente gestaciones múltiples. Se cuantifica por técnicas inmunocitoquímicas como ELISA. - El estriol es una molécula orgánica de tipo lipídico, a diferencia de los anteriores. Los niveles de estriol son un reflejo de la evolución del feto. Todo comienza en el hígado fetal, el cual sintetiza una molécula derivada del colesterol. Esta sale de la circulación del feto y llegan a la placenta, donde es metabolizado y convertido en estriol. Luego, el estriol pasa de la placenta a la sangre materna. El estriol no conjugado indica o muestra la salud del bebé y sus valores aumenta conforme aumenta el embarazo (lógico). Si hay bajos niveles de estriol en la sangre materna, esto indica Down. Se ha visto que puede haber pacientes que tengan niveles normales de las otras dos hormonas, pero muy bajos de estriol. Esto se debe a una deficiencia de la enzima esteroide sulfatasa, una enfermedad rara genética que afecta al cromosoma X (normalmente se da más en hombres). Esto provoca ictiosis, hipogonadismo, retraso mental… - La inhibina A se sintetiza en el ovario y en la placenta. Niveles elevados pueden ser significativos de Down. Si todo sale alterado, se recomienda hacer la amniocentesis para así, luego hacer el cariotipo (diagnóstico final y directo). Antes se pensaba que la madre no tenía DNA del feto, de hecho, las pruebas no lo reflejaban (no eran tan sensibles). Sin embargo, actualmente, gracias al aumento de la sensibilidad de todas las técnicas (sobre todo de la PCR) se mide el DNA fetal (hay poco, pero hay) presente en la sangre materna. Este se conoce como Cell-free fetal DNA, cffDNA. Se encuentra partir de la semana 5 y aumenta con el embarazo. Luego desaparece. Corresponde al 3% del DNA flotante de la madre. Se cree que, debido al proceso dinámico de la placenta y el feto, como hay muerte celular por apoptosis, parte del DNA se escapa de los procesos de degradación y llega a la circulación (es una teoría). Como consecuencia, las cadenas de DNA son muy pequeñas. Sin embargo, esta pérdida y fragmentación, como se produce al azar (por igual en todas las regiones del genoma y con la misma intensidad) son una representación TOTAL del genoma del bebé. Así, analizando este DNA, se pueden saber muchas cosas. Es una técnica que ha evolucionado muy rápido. Permite diagnosticar enfermedades raras, si hay historia familiar de ciertas patologías… es una técnica 13 UB Ángela García Pelayo muy rápida, poco invasiva y muy fiable. Además, si detectas un positivo, puedes inducir el aborto. Al inicio se usaba para saber el sexo del bebé y después, para las aneuploidías. Para ello, se toma una muestra del DNA fetal y se secuencia de forma masiva. Se analizan todas las secuencias y luego, se mira la proporción de estas. Así, si las secuencias del cromosoma 21 están aumentadas en comparación con las secuencias de los otros genes (pues deben salir casi todas similares), esto indicaría que el bebé sufre síndrome de Down. Esto se suele hacer sobre la semana 20 y las principales patologías que se detectan son aneuploidías (Down, Edwards, Patau...). Las limitaciones son que, aunque estas técnicas tengan mucha sensibilidad, no son definitivas, pues solo indica un 80% de probabilidad de que realmente sufra la enfermedad (la prueba de referencia sigue siendo la amniocentesis). Además, no detecta aneuploidías poco frecuentes (tienes que ir a analizar tú el cromosoma alterado, como el 21, por lo que las enfermedades raras no se ven), es una prueba difícil en caso de embarazos múltiples, puedes obtener posibles resultados no conscientes (patologías placentarias u oncológicas en la madre…). Además, no se cubre por la seguridad social (es privado). Sin embargo, no es muy caro, pues vale sobre unos 300€ (es más caro tener un hijo hahahahha), *Diagnóstico preimplantacional: permite la detección genética y cromosómica en embriones antes de su transferencia al útero. Previene la transmisión a la descendencia de enfermedades hereditarias graves y también la transferencia de embriones inviables. Así, se hace la fecundación in vitro, donde se deja crecer al óvulo y al esperma y, en el estadío de 8 células, tomas un embrión y la analizas. Los embriones buenos, se implantan en la madre. También se puede hacer selección de embriones, por ejemplo, esto se hace cuando tienes un hijo con una enfermedad muy grave (enfermedad burbuja). Así, cuando quieres tener un segundo hijo, haces una selección de embriones para evitar que este tenga la enfermedad y que, además, pueda curar al otro hermano. 14