α - Instituto Nacional de Salud

DETECCIÓN PRECOZ DE HEMOGLOBINOPATÍAS EN RECIEN NACIDOS DE LA CLÍNICA MATERNIDAD RAFAEL CALVO DE CARTAGENA: ESTUDIO PILOTO AÑO 2010
GRUPO DE INVESTIGACIÓN BIOQUÍMICA Y ENFERMEDAD
FACULTAD DE MEDICINA
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
Carlos Moneriz Pretell, QF PhD
Director
Ciro Alvear Sedán QF MSc
Investigador principal
Grupo BYME
Miriam Barboza Ubarnes MD
Neuropediatra
Alicia Norma Alayón MSc
Bacterióloga Maricela Viola Rhenals QF PhD
Luz Marina Araque Esquivel
Médico interno
Gregorio Young Castro QF Esp
Profesional de laboratorio
Digna Vargas Barrios
Técnica de laboratorio
PUNTOS A DESARROLLAR
1‐ESTRUCTURA, FUNCION Y TIPOS NORMALES DE ,
HEMOGLOBINA
2‐HEMOGLOBINOPATÍAS •EPIDEMIOLOGÍA
3‐ENFERMEDAD DE CÉLULAS FALCIFORMES
•FISIOPATOLOGÍA
4‐PRINCIPIOS DEL IEF
5‐FRECUENCIA DE HEMOGLOBINOPATÍAS EN COLOMBIA Y EN CARTAGENA
COLOMBIA Y EN CARTAGENA
6‐CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
HEMOGLOBINA: estructura y función
y
•
Proteína globular cromoproteica contenida en los eritrocitos, responsable del transporte de oxígeno desde pulmones hacia los tejidos
pulmones hacia los tejidos y de dióxido de carbono en sentido inverso. •
Posee 4 subunidades polipeptídicas (globinas), cada una de éstas unidas a un grupo prostético Hem, un núcleo tetrapirrólico (porfirina) coordinado a un átomo de hierro.
át
d hi
•
Forma de disco oval, Forma
de disco oval
bicóncavo.
•
Alta capacidad de d f
deformabilidad
bld d
•
Vida promedio120 días.
•
Pierden núcleo, mitocondrias y retículo endoplásmico para el transporte de h
hemoglobina.
l b
•
Los GR viejos y deformes son eliminados por el SMF
eliminados por el SMF
•
Producto final del catabolismo: Bilirrubina
Hemoglobina
La hemoglobina tiene 4 cadenas de globina rodeadas por 4 grupos hemo. 2 α (141 aa) y 2 no α (146 aa) En el adulto predomina:
• Hb α2β2 (Hb A)
En el feto y neonato predomina:
• Hb α2γ2 (Hb F)
TIPOS
TIPOS DE GLOBINAS
TI
OS DE GLOBINAS
OS DE GLOBINAS
ƒ Las cadenas globinas son
son:: alfa α, beta β, gamma γ, delta
δ, épsilon ε, y zeta ξ.
ƒ Varían según la especie, y son expresadas en diferentes
etapas del desarrollo
desarrollo..
Etapa de desarrollo y órgano
g
donde se expresan las globinas
Genes que se expresan de la globina tipo α
g
p
(cromosoma 16)
Genes que se expresan de la globina tipo β
g
p β
(cromosoma 11)
Hemoglobina sintetizada
Embrión
(saco vitelino)
Mayoritaria:
Globina ζ
Globina α
Mayoritaria: Globina ε
Minoritaria: Globina γ
Mayor: ζ2ε2
α2ε2
Menor: ζ2γ2
Feto (Hígado y Feto
(Hígado y
bazo)
Mayoritaria
Globina α
Mayoritaria: γγ
Mayoritaria:
Minoritaria: β
Mayor: α
Mayor:
α2γ2(F)
Menor: α2β2(A)
Adulto (Médula ósea)
(Médula ósea)
Mayoritaria
Globina α
Globina α
Mayoritaria: β
Minoritaria: δ
Minoritaria: δ
Mayor: α2β2(A)
Menor: α2δ2 (A2)
Menor: α
Hemoglobinas normales
•
Embrionarias
z Hb Gower I (ζ2 ε2)
z Hb Gower II (α
b Go e (α2 2 ε 2)
z Hb Portland (ζ2 γ2)
• Adultos
– Hb A 97% (α2β2)
– Hb A2
– HbF
2.5% (α2 δ2)
< 1%
• Neonatos
–
–
–
–
Hb F Hb Fac
Hb Fac Hb A
Hb A
b 2
70% (α2γ2)
10%
20%
0.1%
0
%
1‐DEFECTOS HEREDITARIOS EN LA ESTRUCTURA DE LA GLOBINA
2‐DEFECTOS HEREDITARIOS EN LA TASA DE SÍNTESIS DE 2
DEFECTOS HEREDITARIOS EN LA TASA DE SÍNTESIS DE
ALGUNA DE LAS CADENAS DE GLOBINA
3‐PERSISTENCIA HEREDITARIA DE HEMOGLOBINA FETAL
3‐PERSISTENCIA HEREDITARIA DE HEMOGLOBINA FETAL
VARIANTES ESTRUCTURALES
‐ MUTACIÓN PUNTUAL: SUSTITUCIÓN DE UN AMINOÁCIDO POR OTRO, HbS, HbC, Hb E
‐ MUTACIONES DE DOBLE PUNTO: SUSTITUCIÓN DE 2
AMINOÁCIDOS HbT Cambodia
AMINOÁCIDOS,
C b di
­ DELECIÓN DE UNO O MÁS AMINOÁCIDOS
­ ALARGAMIENTO DE UNA DE LAS CADENAS
­ FUSIÓN y TRANSPOSICION DE CADENAS
‰ MÁS DE 1000 VARIANTES DE DIFERENTE EXPRESIVIDAD
CLÍNICA Y MÁS DE 1200 MUTACIONES
HEMOGLOBINOPATÍAS ESTRUCTURALES
•
Mutaciones puntuales (de un solo punto)
– HbSS homocigota (En cadena ß‐6 cambia Glu* por Val)
– HbS/HbC (Hb C en cadena ß‐6 cambia Glu* to Lis)
HbS/HbC (Hb C
d
ß6
bi Gl * t Li )
– HbS/HbE ( HbE en cadena ß‐26 cambia Glu* to Lis)
– HbS/HbD Punjab (Hb Punjab en ß‐121 cambia Glu** to Gln)
•
Mutaciones de doble punto
– HbC Harlem (beta‐6 Glu‐>Val + beta‐73 Asp‐>Asn)
bC a e (beta 6 G u a beta 3 sp s )
– HbT Cambodia (beta‐26 Glu‐>Lis + beta‐121 Glu‐>Gln)
•
IInserciones, Deleciones ,Transposiciones y Fusiones
i
D l i
T
i i
F i
– Constant Springs (se añaden 31 aminoácidos en cadena α)
– Lepore‐Boston (δ‐87/β‐116)
13
TALASEMIAS:: del griego " thálassa” que significa “mar”. Grupo de
TALASEMIAS
t
trastornos
t
genéticos
éti
en la
l síntesis
í t i de
d hemoglobina,
h
l bi
en los
l
que se
forman cadenas globínicas de estructura normal pero se sintetizan a
menor velocidad.
velocidad.
α Talasemias
Talasemias:: Disminución en la síntesis de la cadena α. Menos
severas por la existencia de 4 genes que sintetizan cadenas α.
β Talasemias
Talasemias:: Disminución en la síntesis de la cadena β.
β+ tal (síntesis parcial)
β­o tal (no hay síntesis)
Epidemiología de las Hemoglobinopatías y de la anemia falciforme 15
Son las enfermedades hereditarias más comunes en los humanos. Datos
suministrados por la OMS, indican que alrededor del 5% de la población mundial es
portadora de un gen de la hemoglobina potencialmente patológico .
En África Ecuatorial,
Ecuatorial el rasgo de células falciformes se presenta en el 10‐40% de la
población. A partir de África Occidental el gen se ha extendido alrededor del
Mediterráneo hasta Sicilia y sur de Italia, norte de Grecia, sudeste de Turquía y
porción occidental de Arabia Saudita, atraviesa el Atlántico hacia América del Norte y
del Sur y el Caribe, y más recientemente ha pasado a los países del norte de Europa .
Se ha calculado para América Latina una probabilidad de anemia falciforme (HbSS)
de 0.16 /1000 y para talasemia de 0.1/1000. En poblaciones de origen africano‐
caribeño se ha calculado una frecuencia de 6.1% a 18% para HbS y de 0 a 5% para
HbC .
En USA alrededor de 80.000 americanos tiene ACF, para una incidencia de 1:3700,
y para el rasgo falciforme de 1:78
Cada año nacen alrededor de 350.000 niños afectados
El 22 de diciembre de 2008, la Asamblea General de la ONU reconoció que la anemia falciforme era un problema de salud pública mundial.
Organización Mundial de la Salud emitió dos resoluciones sobre las hemoglobinopatías. R l ió d l 59ª A
Resolución de la 59ª Asamblea Mundial de la Salud (mayo de 2006) bl M di l d l S l d (
d 2006)
sobre la anemia falciforme y la resolución de la 118ª reunión del Consejo Ejecutivo de la OMS sobre la talasemia.
‐ Llevará a cabo una labor de concientización de la comunidad
internacional acerca de la carga mundial de estos trastornos;
‐ Fomentará el acceso equitativo a los servicios de salud;
‐Prestará
Prestará apoyo técnico a los países en materia de prevención y
tratamiento de estos trastornos
‐ Fomentará y apoyará la investigación para mejorar la calidad de vida de
los afectados
ANEMIA FALCIFORME (HbSS)
(
)
ANEMIA FALCIFORME
ANEMIA FALCIFORME
•
•
•
•
•
•
•
•
•
19
Del latin falx
f q
que significa hoz
g
Drepanocítica; del gr drépanon, hoz
Sicklemia, del inglés sickle, hoz
Herencia autosómica recesiva
Bioquímicamente codominante
P i
Primera descripción de la ACF (James Herrick, 1910)
d
i ió d l ACF (J
H i k 1910)
Primera en ser descubierta (Pauling y cols., 1949)
Primera en conocerse aa sustituido (Ingram y cols 1956)
Primera en conocerse aa sustituido (Ingram y cols., 1956)
Día mundial a partir del 19 de junio de 2009 (ONU)
Disfunción Disf
nción
endotelial
•Crisis dolorosas por infartos múltiples
•Anemia
•Reticulocitosis
•Hiperbilirrubinemia
FISIOPATOLOGÍA
FISIOPATOLOGÍA
Oxihemoglobina
GR discoidal
Bloqueo en capilares
(Anoxia tisular ± infartos
± inflamación)
i fl
ió )
± Dolor
± Cambios en la función
en la función de:
(Huesos, Pulmones, Bazo,
Cerebro, Riñones, Ojos)
± Infecciones
f
Emergencia médica
21
Deoxihemoglobina
GR en forma de hoz
Ruptura de glóbulos rojos
Anemia crónica
E l
Esplenomegalia
li
Ictericia
Cálculos biliares
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
El inicio clínico puede darse en cualquier
momento después de 2 los meses de edad.
Puede
imitar
muchas
condiciones
condiciones.
Muy impredecibles en sus efectos.
Los episodios sintomáticos son llamados crisis
Algunos mueren en el 1er año de vida
Otros viven hasta la tercera edad,
edad sin ingresos
hospitalarios.
22
LAS CRISIS DE ALTA MORBI­MORTALIDAD
•
•
•
•
23
Sepsis por Pneumococo
Secuestro esplécnico agudo
Secuestro esplécnico agudo
Síndrome torácico agudo
Crisis aplásica (parvovirus)
OTRAS CRISIS
• Accidente cerebrovascular • Priapismo
p
• Hepatomegalia
p
g
• Insuficiencia cardíaca y cardiomegalia
Insuficiencia cardíaca y cardiomegalia
24
FALLA EN ÓRGANO TERMINAL
• Caderas
Caderas. Dolor crónico (daño en hueso Dolor crónico (daño en hueso
femoral)
• Riñones (incapacidad para concentrar la (incapacidad para concentrar la
orina)
• Ojos (Amaurosis)
O (A
)
25
TRATAMIENTO Y MANEJO Vacunas apropiadas
Profilaxis con penicilina
p
Hidratación
Hidroxiurea
Administrar analgésicos simples (aspirina, p
paracetamol, AINEs, coproxamol, p
dihidrocodeína). En crisis severa, opiáceos fuertes (morfina o diamorfina i t h
intrahospitalariamente)
it l i
t )
• Transfusiones de sangre
• Transplante alogénico de MO
T
l
l é i d MO
•
•
•
•
•
26
EL FUTURO
• Hidroxiurea
• Otras drogas que aumenten la Hb F. Decitabina
• Administración de arginina
• Otras drogas que afecten la respuesta O
d
f
l
inflamatoria y disminuyan la adhesividad
• Transplante de médula ósea
• Terapia génica
p g
27
HIPERESPLENISMO CRÓNICO
Serjeant, 2001
28
ÚLCERAS EN PIERNAS
29
Serjeant, 2001
DACTILITIS AGUDA
Serjeant, 2001
30
ACORTAMIENTO DE LOS DEDOS
ACORTAMIENTO DE LOS DEDOS
Serjeant 2001
Serjeant, 2001
31
CRISIS APLÁSICA POR PARVOVIRUS 32
¿Que pasa con los heterocigotos (HbAS)?
¿Q
p
g
(
)
Rare athlete deaths spur sickle cell trait testing
Rare
athlete deaths spur sickle cell trait testing
By LAURAN NEERGAARD The Associated Press
Monday, August 3, 2009 4:21 PM
Infarto esplécnico masivo en individuos portadores del rasgo falciforme en Venezuela. José L. Tapia y cols. Rev Venez Cir. Vol. 59 ‐ N° 2 – 2006
Dolor Abdominal Agudo debido a Infarto Esplénico en un paciente con D
l Abd i l A d d bid I f
E lé i
i
Enfermedad Heterocigota de Células Falciformes expuesto a la altura.
Edgar Ruiz Semba y cols. Sociedad de Gastroenterología del Perú. 2006
PRINCIPIO DEL ISOELECTROENFOQUE
• La Focalización Isoeléctrica usa una combinación del campo eléctrico y el gradiente de pH
• El
El gradiente de pH es formado durante la di t d H f
d d
t l
electroforesis usando anfolitos portadores
• Las proteínas son separadas basadas en sus puntos isoeléctricos, ellas se mueven en el campo eléctrico hasta que el pI = pH
hasta que el pI = pH
ANFOLITOS
• Son moléculas anfotéricas de bajo peso é
f é
molecular con pI variable.
• Se pueden usar en un medio neutro
como el gel de agarosa y tienen un pH 6‐
8.
CARACTERISTICAS DE LOS ANFOLITOS
• Son solubles en agua
• Por su pequeño tamaño permiten la Por su pequeño tamaño permiten la
formación rápida del gradiente de pH
• Tienen capacidad de amortiguamiento
• No interfieren con la muestra
PROCEDIMENTO DE LA PRUEBA
Ponchar las muestras
↓
Adicionar 25μl de Sln de Elución de Hb ↓
Transferir 5µl del eluido al gel
↓
Iniciar a corrida eletroforética durante 1h y 30 min
↓
Realizar fijación y lavado del gel
↓
Secar el gel
↓
Interpretación cualitativa
↓
Escanear el gel ( interpretación cuantitativa)
Posiciones de las Hemoglobinas usando Isoelectroenfoque
d I
l
f
39
Hemoglobina Adulto­ Normal
• Hb A (Approx 97%)
• Hb F (< 1%)
• Hb A2 ( Approx 2‐3 %)
40
Hemoglobina Neonatal Normal
g
Control
AFSC
41
Control
AFSC
Neonate (FA)
HEMOGLOBINOPATÍAS
Control AFSC Hb FAS
Bandas envejecidas (glutathione)
• Hb A α2β2
• Hb F α2γ2
•
Hb S α2β2
• Hb A2 α2 δ 2
42
Hb FS en Neonato N
A
F
S
A2
C
43
Fac
F
S
HbS‐B+‐thal
N
44
A
F
A
F
S
S
C
A2
FRECUENCIA DE HEMOGLOBINOPATIAS REPORTADAS PARA VARIAS REGIONES DE COLOMBIA Estudio
Población Muestra Fr.
%
HbSS
% HbAS HbAC Otras
% % % Restrepo y cols. Espinel Bernal y cols. Silva y cols.
Restrepo y cols
De Bernal y cols
Bermúdez y col Alvear y cols
Mixta Negra Chocó
Mixta SA y P
Mixta C/gena
Mixta Me/llin
Negra B/vent
Mixta C/gena
Mixta C/gena
0,08
0,00
0,00
0,00
0,00
6,9
2,0
4,8
3,9
4,5
2.817 1.043 544 230
2627
390
330
1750
7.6
3.8
14.3
10.0
3,5
11,2
6,4
5,6
0,17
1,4
5,8
2,5
1,0
0,04 SC
0,01 D
1,1 G‐D
0,00
0,06 SC
DETECCIÓN PRECOZ DE HEMOGLOBINOPATÍAS EN RECIEN NACIDOS DE LA CLÍNICA MATERNIDAD RAFAEL CALVO DE CARTAGENA: ESTUDIO PILOTO AÑO 2010
Estudio descriptivo prospectivo. Se han tomado hasta la fecha
una población de 1750 neonatos de los 1800 que se
propusieron en la investigación; todos nacidos en la E.S.E.
Clínica Maternidad Rafael Calvo de Cartagena en el periodo
comprendido de enero a junio de 2010, sin tener en cuenta
ggrupo
p racial, o estrato socioeconómico.
Las muestras de sangre de cordón umbilical se tomaron a
partir del mismo p
p
papel
p de filtro q
que se viene usando en el
programa de tamizaje para diagnóstico precoz de
hipotiroidismo congénito implementado rutinariamente en
todos los neonatos de la Clínica Maternidad Rafael Calvo.
RESULTADOS
Total de muestras recibidas
1755
Total de muestras descartadas
5
0.3%
Total de muestras analizadas
1750
100%
Total muestras positivas
ii
98
5.6%
HbAS
79
80,6%
HbAC
18
18,4%
HbSC
1
1,0%
Hb por tipos:
Danna RN 4m Mamá
A
F
S
A2
Marianis RN
RN 4m Papá
4
P á
A
F
S
A2
Marianis RN Papá Marianis 4 m
CONCLUSIONES
La determinación de las tasas de incidencia real de las
hemoglobinopatías sólo se puede lograr haciendo un estudio piloto en
los países como el nuestro donde no se realiza este tamizaje .
En este estudio piloto se demuestra que las variantes fenotípicas tanto
S como C, son muy frecuentes en Cartagena.
El tamizaje del recién nacido permitirá un diagnóstico precoz y la
implementación temprana de los tratamientos, y otras medidas
preventivas.
La investigación en ACF ofrece tratamientos prometedores.
prometedores El futuro
puede deparar a la poliquimioterapia mejorar el curso de la
enfermedad y prevenir el daño acumulativo en órganos y tejidos.
La técnica de IEF tiene un alto grado de sensibilidad y precisión,
precisión
permitiendo incorporar en el estudio un gran número de muestras,,
permitiendo detectar todas las hemoglobinopatías de significancia
cclínica.
ca
•
•
•
•
•
52
RECOMENDACIONES
•
•
•
La incidencia de las enfermedades asociadas a hemoglobinopatías son
lo suficientemente altas para justificar la detección neonatal
especialmente en las costa Pacífica y Atlántica de Colombia.
Es importante que la detección de nuevos casos sea realizada a través
de un programa interdisciplinario nacional de tamizaje para
hemoglobinopatías. Igualmente la instauración de programas
educativos dirigidos a médicos generales y enfermeras, para mejorar
los sistemas de tratamiento y seguimiento de los pacientes, y reducir la
morbi‐mortalidad.
Un mayor esfuerzo debería ponerse en la detección de heterocigotos y
en el diagnóstico neonatal, con el propósito de permitir una
identificación temprana y una protección al individuo portador. La
detección del heterocigoto y un apropiado consejo genético y educativo
para el paciente, así como un manejo adecuado del homocigoto, son
aspectos que deberían estar integrados en el sistema primario de salud
del país.
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad de Cartagena, a la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de
de Investigaciones de la Universidad de Cartagena, a la Facultad de Medicina , a la ESE Clínica Maternidad Rafael Calvo de Cartagena y a los Laboratorios Ropsohn Therapeutics Ltda.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN…