DEFICIENCIA DE ALFA-1-ANTITRIPSINA

UN MODELO DE ENFERMEDAD CONFORMACIONAL

Maria Eugenia IbañezHospital Italiano de Buenos

AiresLaboratorio Central

Las serpinas-inhibidores de proteasas

Muchos procesos biológicos requieren de un balance entre PROTEASAS que inician procesos proteolíticos esenciales para la vida y sus INHIBIDORES que limitan la actividad excesiva de estas proteasas.

La FAMILIA DE INHIBIDORES DE PROTEASAS: SERPINAS parecen controlar pasos claves intra y extracelulares.

Las serpinas-inhibidores de proteasas

Inhibidor Centro reactivo

P1

Centro reactivo

P1’ Blanco

α1 antitripisina Met Ser Elastasa

AT III Arg Ser Trombina

C1 inhibidor Arg Thr C1r,C1s

α2 antiplasmina Met Ser Plasmina

Las serpinas-inhibidores de proteasas

Inhibidor Centro reactivo

P1

Centro reactivo

P1’ Blanco

α1 antitripisina Met Ser Elastasa

AT III Arg Ser Trombina

C1 inhibidor Arg Thr C1r,C1s

α2 antiplasmina Met Ser Plasmina

Alfa-1-antitripsina

FUNCIONLa alfa-1-antitripsina es el inhibidor de

proteasas mas abundante del suero humano

Inhibe la elastasa leucocitaria (NE)(degrada la elastasa de las paredes alveolares)

También inhibe otras proteasas como la tripsina, quimotripsina y trombina

Alfa-1-antitripsina

FISIOLOGIA Vida media 6-7 días Síntesis

Hígado(99%).Monocitos,macrófagos alveolares, cel.epiteliales parenquimales(acción local)

Control de síntesis Aumenta en fase aguda (Il6,Endotoxinas

C5a, Anafilotoxinas) y por estrógenos. No lo son Il1 y FNT (derivados de la estimulación monocíta).

Alfa-1-antitripsina

Características físicas Peso molecular 51 kDA Nº de cadenas polipeptídicas 1 Nº de aminoácidos 394 Contenido de carbohidratos 13% Punto isoeléctrico 4.42-

4.67

Alfa-1-antitripsina GENETICA Localización cromosómica 14q 31-32 Modo de transmisión alelos codominantes

Variantes genéticas + de 90 Fenotipo más común Pi MM--------------------------------------------------------------Fenotipos con concentraciones plasmáticas < 40%Pi Z, Pi SZ, Pi S, Pi null

ALELO CARACTERISTICAS

IP*M 80% Poblacion; Determina el Fenotipo Normal

IP*S Tiene mayor frecuencia en España y Portugal.Resulta de la mutacion Glu 342 Lys que determina una disminucion de la concentracion de AAT < 60%

IP*Z Mayor frecuencia en Suecia. Resulta de una mutacion Glu 264 Val que determina una disminucion de la concentracion de AAT < al 15%

IP*Sijama, IP*Mmalton

Es el resultado de mutaciones que afectan el eje o bisagra de del bucle movil que contine al sitio reactivo.

IP*Null Es el resultado de mutaciones que codifican para proteinas aberrantes o terminaciones prematuras que no codifican proteinas completas.

Alfa-1-antitripsina

Modo de transmisión

Fenotipos de alfa 1 antitripsina

Normal (MM) No tiene el trastorno y no es portador de genes alterados.

Portador (MZ) Deficiencia de AAT leve o moderada; es portador de un gen alterado y podria desarrollar sintomas de enfermedad.

Portador (MS) Deficiencia de AAT leve; es portador de un gen alterado; no esta claro si existe riedgo de desarrollar sintomas de enfermedad.

Deficiencia (ZZ) (ZS)

Deficiencia de AAT moderada o severa; es portador de dos genes alterados

Deficiencia (SS) Deficiencia leve a moderada de AAT; es portador de dos genes alterados; no esta claro si puede desarrollar sintomas de enfermedad.

Alfa-1-antitripsina

CARACTERISTICAS DE LABORATORIO

Principal componente de la alfa 1 globulina en SPE La cuantificación se realiza por IDR, nefelometría,

turbidimetría o electroinmunoensayo

TODAS LAS MUESTRAS MENORES DE 70 MG/DL DEBERIAN SER TESTEADAS POR IEF PARA DETERMINAR SU FENOTIPO

Alfa-1-antitripsinaISOELECTROENFOQUEEl IEF es una técnica electroforética

especial por la cual proteínas son separadas de acuerdo a su pI en un gradiente estable y continuo de pH. Es así como proteínas que difieren en solo 0.02 unidades de pH en sus pI pueden ser excelentemente separadas.

Alfa-1-antitripsina

ASOCIASIONES CLINICAS El signo clínico más común de la

deficiencia de α1antitripsina es la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, la cual está marcadamente acelerada en fumadores.

Hay una fuerte asociación entre deficiencia, cirrosis y cáncer primario hepático.

Alfa-1-antitripsina

ASOCIASIONES CLINICASLa enfermedad hepática es el primer

signo clínico en niños.Es la principal causa genética de

transplante hepático en niños.La presentación de la enfermedad varía

dependiendo de la edad,velocidad de progresión y estado cuando se diagnostica

Alfa-1-antitripsina

ASOCIASIONES CLINICASLa enfermedad hepática ocurre en el 10-

20% de todos los neonatos con deficiencia homocigota, pero la mayoría(70%) tienen pruebas hepáticas alteradas.

El principal signo de anormalidad hepática es el síndrome de hepatitis neonatal.

Los signos de colestasis comienzan entre 4 días y 2 meses después del nacimiento y pueden persistir hasta los 8 meses.

Alfa-1-antitripsina

ASOCIASIONES CLINICASLa regresión clínica espontánea es común,

aunque las anormalidades bioquímicas persistan.

Una minoría de los niños homocigotas(3%), que representan solo el 30% de los que presentan colestasis al nacer, progresan a cirrosis y falla hepática.

Alfa-1-antitripsina Evolución de la enfermedad hepática en

niños y adolescentes Se estudiaron 200.000 neonatos 127 presentaron el fenotipo Pi ZZ 14 Colestasis (9 severas) 8 Enf.hepática leve 52 Alteración discreta de ALT El seguimiento se realizó a los 12 y 18 años El 80% de los niños no presentaron signos de

enf.hepática. Sverge-Erikson-Hepatology-1995.

Alfa-1-antitripsina

El marco de la deficiencia Z es la acumulación de alfa-1-antitripsina en el RE de los hepatocitos

La polimerización de la proteína es un proceso dependiente de la concentración y temperatura.Además está marcadamente estimulada por la presencia de algunos ácidos biliares.

Alfa-1-antitripsinaDiagnóstico de la deficienciaDebe ser considerado en: Evaluación inicial de todo paciente con

enf.obstructiva pulmonar En pacientes con enf.hepática sin historia

previa de alcoholismo o hepatitis viral En niños con hepatitis neonatal, cirrosis

juvenil o test de función hepática cronicamente alterados.

Alfa-1-ANTITRIPSINA SERICA En Alfa-1-ANTITRIPSINA SERICA En Niños Con Enfermedad HEPATICA Niños Con Enfermedad HEPATICA

CRONICACRONICA

Sorroche P., Legal S., Duca P., Sorroche P., Legal S., Duca P., Ousset C., Busoni V., Ousset C., Busoni V.,

D’Agostino,D.D’Agostino,D.

Servicio De Gastroenterología- Servicio De Gastroenterología- Hepatología- Centro de Hepatología- Centro de

Transplante hepático- Dpto.de Transplante hepático- Dpto.de Pediatría y Laboratorio Central.Pediatría y Laboratorio Central.

Hospital Italiano De Buenos Hospital Italiano De Buenos AiresAires

IntroducciónIntroducción

La deficiencia de La deficiencia de α-1-antitripsina es uno de los α-1-antitripsina es uno de los desórdenes genéticos mas comunes entre desórdenes genéticos mas comunes entre caucásicos, con una frecuencia de entre 1/2000 a caucásicos, con una frecuencia de entre 1/2000 a 1/7000 para el alelo PiZ.1/7000 para el alelo PiZ.

La enfermedad se caracteriza por La enfermedad se caracteriza por concentraciones séricas muy bajas de la proteína concentraciones séricas muy bajas de la proteína (15% del normal).(15% del normal).

Su expresión clínica es diferente, desde el Su expresión clínica es diferente, desde el enfisema en adultos a la enfermedad progresiva enfisema en adultos a la enfermedad progresiva hepática en la infancia. Estas entidades están hepática en la infancia. Estas entidades están asociadas a la deficiencia homocigota.asociadas a la deficiencia homocigota.

Eriksson S.,J.Hepatology 1999;30: 34-39Eriksson S.,J.Hepatology 1999;30: 34-39

IntroducciónIntroducción

La enfermedad en la infancia tiene presentación La enfermedad en la infancia tiene presentación variable dependiendo de la edad de comienzo y variable dependiendo de la edad de comienzo y el estado del paciente al diagnóstico.el estado del paciente al diagnóstico.

Entre un 10-15% de los PiZZ desarrollan Entre un 10-15% de los PiZZ desarrollan enfermedad hepática. De ellos un 5 % requieren enfermedad hepática. De ellos un 5 % requieren transplante dentro de los primeros 4 años de transplante dentro de los primeros 4 años de vida.vida.

El daño hepático se debe a una polimerización El daño hepático se debe a una polimerización patológica de la variante Z de patológica de la variante Z de α-1-antitripsina α-1-antitripsina antes de su secreción del hepatocito.(Enf. antes de su secreción del hepatocito.(Enf. Conformacional).Conformacional).

Francavilla,R.et al.J. of Hepatology 2000;32:986-Francavilla,R.et al.J. of Hepatology 2000;32:986-992 992 Carrel,R. N Engl J Carrel,R. N Engl J Med,2002;346:45-53Med,2002;346:45-53

ObjetivosObjetivos

Evaluar y correlacionar la Evaluar y correlacionar la concentración sérica de concentración sérica de α-1-α-1-antitripsina con los distintos antitripsina con los distintos fenotipos y utilizar la concentración fenotipos y utilizar la concentración como una prueba para la función como una prueba para la función diagnósticadiagnóstica

Materiales y métodosMateriales y métodos

Se estudiaron 199 niños (0.2 a-18 a) Se estudiaron 199 niños (0.2 a-18 a) que consultaron por diferentes que consultaron por diferentes hepatopatías o eran familiares hepatopatías o eran familiares directos de enfermos PiZZ. directos de enfermos PiZZ.

El dosaje de El dosaje de α-1-antitrpsina se realizó α-1-antitrpsina se realizó por nefelometría (Array 360 por nefelometría (Array 360 System,Beckman Inst.).System,Beckman Inst.).

Materiales y métodosMateriales y métodos

Los fenotipos se determinaron por IEF en Los fenotipos se determinaron por IEF en agarosa(LKB, anfolito Sigma ph 4.2-4.9), agarosa(LKB, anfolito Sigma ph 4.2-4.9), seguido de inmunofijación con seguido de inmunofijación con anticuerpos monoespecíficos anti alfa-1-anticuerpos monoespecíficos anti alfa-1-antitripsina.antitripsina.

Se correlacionó el dosaje de alfa-1-Se correlacionó el dosaje de alfa-1-antitripsina con el fenotipo antitripsina con el fenotipo encontrado.encontrado.Se estableció sensibilidad y Se estableció sensibilidad y especificidadespecificidad

Resultados IResultados IRelacion entre el dosaje de alfa 1 antitripsina y distintos Relacion entre el dosaje de alfa 1 antitripsina y distintos

fenotipos.fenotipos. FENOTIPO NFENOTIPO N % Pobl.% Pobl. Dosaje de Dosaje de α-1-α-1-

AntitrpsinaAntitrpsina

mg/dL ±SDmg/dL ±SD

MMMM 120120 60.360.3 165 ± 56.2 165 ± 56.2 MSMS 32 32 9.5 9.5 144 ± 63.2 144 ± 63.2 MZMZ 25 25 12.612.6 109 ± 28.8 109 ± 28.8 ZZZZ 19 19 16.116.1 36 ± 8.6 36 ± 8.6

p<0.0001p<0.0001 SSSS 2 2 1.0 1.0 82 ± 10.5 82 ± 10.5 SZSZ 1 1 0.5 0.5 93 ± 10.2 93 ± 10.2

Resultados IIIResultados IIIEvolución clínica de 10 pacientes con fenotipos ZZEvolución clínica de 10 pacientes con fenotipos ZZ

4 TxH (40%) 6.3 a ( 3-10 a)4 TxH (40%) 6.3 a ( 3-10 a) 1 Falleció 1 Falleció 3.5 a 3.5 a (en lista de espera)(en lista de espera)

5 Vivos 3.2 a (1.6-5 a)5 Vivos 3.2 a (1.6-5 a) (en seguimiento sin indicación de Tx)(en seguimiento sin indicación de Tx)

TxH: Transplante HepáticoTxH: Transplante Hepático

A B C D E

Calle Paciente Fenotipo

A Pretrasplante PiZZ

B Padre PiMZ

C Madre PiMZ

D Hermano PiMZ

E Postrasplante PiM1

ConclusionesConclusiones

En niños con enfermedad En niños con enfermedad hepática crónica, el dosaje hepática crónica, el dosaje de de α-1-AT adquiere valor α-1-AT adquiere valor diagnóstico. diagnóstico.

Un nivel sérico de alfa-1-Un nivel sérico de alfa-1-antitripsina inferior a 50 mg/dL antitripsina inferior a 50 mg/dL indica deficiencia Pi ZZ.indica deficiencia Pi ZZ.