Detección sistemática de la fenilcetonuria

Ann Nestlé [Esp] 2010;68:55–59
DOI: 10.1159/000320472
Detección sistemática de la fenilcetonuria
Olaf A. Bodamer Hospital Pediátrico de Salzburgo e Instituto de Enfermedades Metabólicas Hereditarias,
Universidad Médica Paracelsus, Salzburgo, Austria
Palabras clave
Detección sistemática de recién nacidos ⴢ
Tarjeta de filtro ⴢ Mancha de sangre seca ⴢ Fenilalanina ⴢ
Espectrometría de masas en tándem
Resumen
La detección sistemática de recién nacidos para indagar la presencia de fenilcetonuria (FCU) se inició con Robert Guthrie (1916–1995),
quien desarrolló la prueba de inhibición bacteriana para el análisis
semicuantitativo de fenilalanina, que constituía la primera prueba
idónea para un análisis de alto rendimiento. Además, introdujo la
‘tarjeta de papel filtro de Guthrie’ como medio de transporte de la
sangre desecada, procedimiento que todavía se utiliza en la actualidad. Teniendo en cuenta el potencial de su enfoque para el diagnóstico precoz y el hecho de que una dieta pobre en fenilalanina
prevenía las secuelas neurológicas de la FCU no tratada, Robert
Guthrie llegó a ser el primer y máximo abogado de la detección
sistemática de recién nacidos para indagar la presencia de FCU.
Consecutivamente al primer programa de detección sistemática
de recién nacidos para FCU en Buffalo, N.Y., EE.UU. en la década de
los 60, se iniciaron otros programas de detección sistemática de
recién nacidos en todo el mundo en las décadas de los 60 y los 70.
Desde entonces, la detección sistemática de recién nacidos ha sido
admitida como una importante medida de salud pública y la mayoría de los países tienen en curso programas de detección sistemática de recién nacidos para la FCU y otros errores congénitos del
metabolismo. Desde los primeros programas se admite que el
diagnóstico precoz de la FCU y el inicio subsiguiente de una dieta
pobre en fenilalanina permite la obtención de desenlaces neurológicos normales, en contraste con el retraso mental grave de la FCU
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no tratada. Los laboratorios que practican actualmente la detección sistemática de recién nacidos utilizan análisis fotométricos o
espectrometría de masas en tándem para el análisis de la fenilalanina en lugar de la prueba de inhibición bacteriana. Esto ha dado
lugar a un incremento del número de casos con hiperfenilalaninemia que, a menudo, no requieren tratamiento dietético. Todo nivel
elevado de fenilalanina en un recién nacido obliga a la obtención
de una segunda muestra para repetir el análisis de fenilalanina y
tirosina. La confirmación de niveles elevados de fenilalanina junto
a niveles bajos o normales de tirosina se sigue de la realización de
un análisis de pterinas urinarias y de la actividad de la dihidropterina reductasa en los eritrocitos para excluir un error congénito del
metabolismo de la biopterina. En todo recién nacido cuyos niveles
hemáticos de fenilalanina rebasen los 6 mg/dl debe realizarse una
prueba de carga de tetrahidrobiopterina y dar comienzo a un tratamiento dietético. El nivel en el cual se inicia la terapéutica dietética puede diferir entre EE.UU., Reino Unido y Europa continental.
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Historia de la detección sistemática de recién nacidos
para indagar la presencia de fenilcetonuria
El trabajo seminal del microbiólogo y médico Robert Guthrie (1916–1995) en la década de los 60 sentó las bases modernas
de la detección sistemática de recién nacidos tal como la conocemos en la actualidad. A causa del retraso mental de su segundo hijo, el Dr. Guthrie llegó a involucrarse en la Asociación del
Estado de Nueva York para Niños Retrasados, en la que fue vicepresidente de la Organización local de Buffalo. El Dr. Robert
Warner, a la sazón director del Programa de Rehabilitación In-
Olaf Bodamer, MD
Institute of Inherited Metabolic Diseases
Paracelsus Medical University Salzburg
Strubnergasse 39, AT–5020 Salzbrug (Austria)
Tel. +43 662 4482 2600, Fax +43 662 4482 2604, E-Mail olaf.bodamer @ pmu.ac.at
Detección sistemática de recién nacidos:
Principios y comentarios generales
La detección sistemática de recién nacidos se define como
la detección sistemática de todos los lactantes, normalmente en
los días 3 a 5 de vida, dentro de una región determinada, para
indagar la presencia de errores metabólicos congénitos, endocrinopatías, fibrosis quística, hemoglobinopatías y otros procesos que dependen de requisitos particulares [6, 7]. La detección sistemática de recién nacidos ha sido admitida como una
importante medida de salud pública, con beneficios directos
para los individuos afectados y sus familias y beneficios indirectos para el conjunto de la sociedad.
Los trastornos sujetos a la detección tienen que seguir los
criterios elaborados en 1968 por Wilson y Jungner como parte
de una iniciativa de la OMS sobre principios y procedimientos
de detección sistemática de enfermedades [8]. Según Wilson y
Jungner, ‘la idea primordial de la detección y el tratamiento
precoces de enfermedades es esencialmente simple. No obstante, la vía para su consecución satisfactoria (por una parte
facilitar el tratamiento de personas con enfermedades no detectadas previamente y, por otra, evitar el perjuicio de las que
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En línea, las figuras están disponibles en color
fantil en el Hospital Pediátrico de Buffalo, N.Y., EE.UU., puso en
antecedentes al Dr. Guthrie de la fenilcetonuria (FCU), un trastorno del metabolismo de la fenilalanina identificado recientemente como causa de retraso mental. También mencionó el hecho de que los niños afectados tienden a mejorar con una dieta
pobre en fenilalanina y que uno de los problemas principales de
la administración de la dieta era la monitorización de los niveles
hemáticos de fenilalanina debido a la falta de técnicas analíticas
adecuadas [1–4]. Basándose en su experiencia en microbiología,
el Dr. Guthrie desarrolló una prueba fascinante y al mismo
tiempo simple, la prueba de inhibición bacteriana, para detectar
un gran número de lactantes recién nacidos con objeto de indagar la presencia de niveles hemáticos elevados de fenilalanina.
Los detalles de esta prueba se describen más adelante [1, 2]. No
obstante, la prueba no hubiera podido aplicarse fácilmente sin
el desarrollo del papel filtro, la ‘tarjeta de Guthrie’, que se utilizó
como medio de transporte de la sangre neonatal. Cuando se le
preguntó años después sobre su contribución, el Dr. Guthrie respondió que su contribución más importante y de impacto máximo había sido el desarrollo del papel filtro, que todavía se utiliza actualmente (fig. 1) [1, 2, 5].
El Dr. Guthrie fue fundamental para el uso generalizado de
la prueba de inhibición bacteriana a través de la puesta en práctica de programas de detección sistemática regionales y nacionales en las décadas de los 60 y los 70. El Dr. Guthrie declinó
patentar su prueba o aceptar derechos sobre la misma, lo que
permitió que la prueba estuviera disponible para todos los hospitales. El primer programa de detección sistemática neonatal
para indagar la presencia de FCU fue iniciado en el estado de
Nueva York a comienzos de la década de los 60 [3].
Fig. 1. La sangre de un recién nacido es recogida sobre una tarjeta
de Guthrie. Archivos fotográficos USAF.
no necesitan tratamiento) dista mucho de ser simple, si bien en
ocasiones puede parecer engañosamente fácil’. Aunque estos
principios básicos siguen siendo válidos en la actualidad, han
sido adaptados a los requisitos de la moderna detección sistemática de recién nacidos [9]. En términos ideales, los trastornos sujetos a detección deben ser razonablemente frecuentes y
constituir un importante problema de salud pública. Debe conocerse el curso natural de las enfermedades y debe existir una
modalidad de tratamiento o intervención que altere dicho curso natural para beneficio del paciente afectado [8–10]. Es evidente que una prueba de detección sistemática sensible y específica, que pueda aplicarse fácilmente en manchas de sangre
seca en un extenso número de recién nacidos, es una condición
indispensable de la detección sistemática de recién nacidos
para indagar la presencia de cualquier trastorno de interés. De
muchas formas, la FCU ha mostrado el camino y ha sido el
primer trastorno en satisfacer todos los criterios, tal vez con la
excepción de los países en los que la incidencia de FCU en el
nacimiento es baja, como Finlandia y Japón [11, 12].
Aunque la detección sistemática de recién nacidos identifica a los neonatos con riesgo de presentar un trastorno concreto, no proporciona el diagnóstico definitivo. Por este motivo,
en cualquier caso sospechoso tiene que establecerse un diagnóstico de confirmación, que siga en términos ideales un algoritmo diagnóstico (fig. 2). En última instancia, un cierto número de casos pueden llegar a dar falsos positivos, causando
un mayor estrés parental y la perturbación de la vinculación y
la hiperreacción parentales en el futuro [13]. Cuando se instauró la detección sistemática de recién nacidos para indagar la
presencia de FCU, algunos lactantes con resultados falsos positivos en la detección sistemática empezaron a recibir una dieta pobre en fenilalanina, si bien aparentemente no presentaban
ninguna incidencia adversa [14].
Aunque el número de trastornos sujetos a la detección varían de un país a otro, la FCU se incluía en la mayoría de los
programas de detección sistemática, cuando no en todos, en el
mundo entero [6, 7].
Bodamer
Fenilalanina elevada
Cociente fenilalanina/tirosina elevado
Aminoácidos plasmáticos
Fenilalanina elevada
Tirosina elevada ±
AA esenciales elevados
Iniciar la dieta cuando phe >6 mg/dl*
Prueba de carga de BH4
cuando phe >6 mg/dl*
Análisis de pterinas urinarias
mática de recién nacidos para FCU.
Adaptado de la ficha ACT de ACMG
para FCU. * EE.UU./RU; Alemania
110 mg/dl.
Normal
Muestra postabsortiva?
Resultado falso positivo
Repetir la muestra en
condiciones de ayuno
Ninguna acción ulterior
Pterinas urinarias normales
Pterinas urinarias anormales
Actividad de DHPR normal
Pterinas urinarias anormales
Actividad de DHPR reducida
FCU o HFA
Deficiencia de BH4
(defecto de pterina)
Deficiencia de DHPR
Continuar con la dieta
Reactividad BH4? [26]
Genotipificación
Aporte complementario
de BH4
Tratamiento con
neurotransmisores
Genotipificación
Aporte complementario
de BH4
Tratamiento con
neurotransmisores
Genotipificación
?
Fig. 2. Algoritmo de detección siste-
?
Fenilalanina elevada
Tirosina baja/normal
Técnicas analíticas para la detección sistemática
Se dispone de varias técnicas analíticas que pueden utilizarse para el análisis cuantitativo y semicuantitativo de los niveles de fenilalanina a partir de manchas de sangre seca [15].
Con la introducción de la detección sistemática ampliada de
recién nacidos la mayoría de los laboratorios de detección sistemática utilizan actualmente la espectrometría de masas en
tándem (EM/EM) para el análisis de aminoácidos, incluyendo
fenilalanina y especies de acilcarnitina [16].
zona de crecimiento en torno a la perforación será proporcional a la cantidad de fenilalanina, por ejemplo, concentración
hemática que se deposita sobre la placa la parte perforada de
sangre seca. El tamaño de las zonas de crecimiento bacteriano
de muestras de sangre estándar puede compararse con el de
muestras neonatales individuales y deducir de un modo semicuantitativo la concentración hemática de fenilalanina correspondiente [2, 3]. Los antibióticos administrados a las madres
y/o a los lactantes pueden interferir con los resultados de cualquier prueba de inhibición bacteriana, dado que el crecimiento bacteriano puede haber sido inhibido. La prueba de inhibición bacteriana también se ha utilizado para la detección de
histidinemia, la enfermedad de la orina en jarabe de arce y
otras deficiencias enzimáticas [3, 17].
Prueba de inhibición bacteriana
El crecimiento bacteriano sobre una placa de agar es inhibido a través de la acción de una sustancia química particular
(‘inhibidor’) sobre un pequeño disco situado en medio de la
placa. Cualquier compuesto estructuralmente relacionado,
por ejemplo, aminoácido (fenilalanina) o metabolito, competirá con el inhibidor e iniciará el crecimiento bacteriano. La
Espectrometría de masas en tándem
La EM/EM se introdujo en los laboratorios de detección
sistemática de recién nacidos durante el final de la década de
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los 90 [18–20]. La ventaja principal de esta técnica es el análisis
simultáneo, plenamente automatizado, de diferentes analitos,
como aminoácidos incluyendo fenilalanina y especies de acilcarnitina [16]. La sensibilidad diagnóstica de la EM/EM para
la hiperfenilalaninemia (HFA)/FCU es superior en comparación con otras técnicas analíticas. La medición del cociente de
fenilalanina/tirosina puede contribuir a diferenciar entre falsos positivos y casos de HFA/FCU [15].
Detección sistemática de recién nacidos para indagar la
presencia de FCU
En la Figura 2 se ilustra un algoritmo detallado para el seguimiento de los niveles elevados de fenilalanina para indagar
la presencia de FCU. Este algoritmo sigue las fichas de ACT y
FACT desarrolladas por el Colegio Norteamericano de Medicina [21]. Los detalles pueden hallarse en www.acmg.net/resources/policies.
Cualquier nivel elevado de fenilalanina que se encuentre en
la muestra de detección sistemática de un recién nacido debe
ser seguido por una segunda muestra, bien sea una tarjeta filtro
de sangre seca o una muestra de sangre entera. Esta última puede tener la ventaja de que puede utilizarse para el análisis exacto de todos los aminoácidos y se prefiere cuando la primera
fenilalanina está significativamente elevada (por ejemplo, por
encima de 3 mg/dl) [22]. La fenilalanina puede estar elevada en
lactantes prematuros y/o gravemente enfermos debido a catabolismo y/o nutrición parenteral total (NPT). En estas circunstancias, todos los aminoácidos deben analizarse en la sangre
entera, preferiblemente en ayunas o después de un breve periodo sin NPT. En todo lactante prematuro que nace antes de 33
semanas de gestación, la detección sistemática de recién nacidos se repite normalmente al cabo de 14 días [6]. No obstante,
estas recomendaciones pueden variar de un programa a otro.
Los antibióticos administrados a la madre inmediatamente
antes del parto o a los lactantes durante los primeros días de
vida no afectan al resultado de la detección de FCU, a menos
que se utilice la prueba de inhibición bacteriana [3].
Los niveles elevados de fenilalanina en recién nacidos pueden no sólo ser secundarios a FCU o HFA, sino que también
pueden observarse en los trastornos menos frecuentes del metabolismo de la biopterina [23]. Existen cinco trastornos diferentes
que afectan a la síntesis o el reciclado de la tetrahidrobiopterina
(BH4), entre los que destacan deficiencias de las enzimas siguientes: GTP ciclohidrolasa I, 6-piruvoil tetrahidropterinsintasa, sepiapterinreductasa, dihidropteridinreductasa (DHPR) y
pterin-4␣-carbinolamino deshidratasa [23]. En consecuencia,
es preciso analizar las pterinas urinarias y la actividad de la
DHPR en los eritrocitos de cualquier recién nacido con niveles
elevados de fenilalanina confirmados, con objeto de excluir
trastornos del metabolismo de la biopterina. Cuando se diagnostica un trastorno de esta índole, tiene que iniciarse con prontitud el tratamiento con BH4 y precursor de neurotransmisores
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[23]. Los niveles de fenilalanina no están elevados en pacientes
con deficiencia de sepiapterinreductasa, y pueden estar elevados
sólo transitoriamente en pacientes con deficiencia de pterin-4 ␣carbinolamino deshidratasa [24–26].
Detección sistemática de FCU en poblaciones en riesgo
Además de la detección sistemática de recién nacidos para
indagar la presencia de FCU, en varios estudios se ha demostrado una prevalencia relativamente elevada de FCU en niños
y adultos con retraso mental que no habían sido detectados
previamente [27, 28]. Por ejemplo, la prevalencia de FCU en
una población no seleccionada de adultos con retraso mental
en España fue del 0,3% (3 de 944) [27], mientras que en un estudio similar realizado en Irán se identificó una prevalencia
del 2,1% (104 de 4.963) [28]. Aunque estas diferencias no pueden explicarse fácilmente, es posible que sean causadas por un
sesgo de reclutamiento, las diferentes técnicas analíticas utilizadas y las frecuencias variables de FCU en las poblaciones
respectivas [29].
Evaluación de la rentabilidad de la detección sistemática
de recién nacidos para indagar la presencia de FCU
La detección sistemática de recién nacidos para indagar la
presencia de FCU ha cambiado la prevalencia del retraso mental en pacientes con FCU no tratados previamente, desde el
95% hasta menos del 1% [25]. Las evaluaciones iniciales de rentabilidad permitieron llegar a la conclusión de que la detección
sistemática de recién nacidos para indagar la presencia de FCU
es rentable, dado que pueden evitarse prácticamente los costos
relacionados con el subsecuente ingreso en centros a causa del
retraso mental. En cambio, los pacientes afectados de FCU
normalmente desarrollados pueden integrarse en el mundo laboral y contribuir a los impuestos sociales [30, 31]. Las evaluaciones más recientes demuestran que la detección sistemática
de recién nacidos para indagar la presencia de FCU puede no
ser tan rentable como se había pensado anteriormente, dado
que la estructura global de la salud pública ha cambiado considerablemente durante los últimos 30 años [32]. El tratamiento dietético se recomienda actualmente de por vida y es relativamente costoso, mientras que los niños con retraso mental
viven normalmente en sus casas [32–37]. Además, los niños
nacidos de madres con FCU conllevan un riesgo de malformaciones congénitas si la madre no está bien controlada antes y
durante la primera fase del embarazo (FCU materna) [38]. En
contraste, la detección de recién nacidos para indagar la presencia de FCU en Finlandia puede no ser rentable debido a la
baja incidencia de FCU en este país [11].
Bodamer
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