Utilidad clínica del ND PSEUDOCOLINESTERASA Variantes no usuales Utilidad clínica del ND Bioq. Natalia Maffioli Bioq. Natalia Mancho Bioq. Victoria Ortiz Bioq. Silvina Ughetti FFyB-Htal de Clínicas “José de San Martín”-Universidad de Buenos Aires.

Pseudocolinesterasa Acetilcolinesterasa COLINESTERASAS Catalizan hidrólisis de ésteres de colina Pseudocolinesterasa Acetilcolinesterasa (EC 3.1.1.8 ) CHE (EC 3.1.1.7) ACHE Acilcolina acilhidrolasa Colinesterasa verdadera Colinesterasa no esp. o específica

CHE ACHE Ubicación Plasma Hígado Estómago Páncreas Int delgado Riñón, corazón Sust blanca SNC Ganglios colinérgicos Placa neuromuscular GR Afinidad x Sustratos (de < a >) Acetilcolina - Propionilcolina Benzoílcolina Butirilcolina Succinilcolina + Succinilcolina - Acetilmetilcolina Acetilcolina +

CHE ACHE Rol fisiológico * Previene acumulación de ésteres de colina. * Interviene en metab. de drogas: SDC, mivacurium, procaína, cocaína, heroína. * Hidrólisis de AcCo en uniones neuromusculares. El déficit genético de la CHE no presenta manifestación clínica y sólo se detecta al suministrar un fármaco que necesite de la misma para su metabolismo.

Che: Síntesis hepática. Gen en brazo largo del cromosoma 3, locus “E”. Glicoproteína tetramérica rica en ácido siálico Subunidades unidas por puente S-S y fuerzas hidrofóbicas no covalentes. 2 sitios activos : -aniónico : actúa sobre grupos NH4+ del sustrato. -esteárico: rompe uniones ésteres. Vida media : 12 días

Disminución de la actividad Hereditarias: - Enzimas no usuales -Ausencia total de la enzima Adquiridas: -Malnutrición - IR -Insuficiencia hepática -Quemaduras , cáncer Otras: -Quimio y radioterapia -Estados fisiológicos: RN,embarazo,vejez -Intoxicación con organofosforados

Utilidad clínica Marcador de masa hepática funcionante Indice del grado de intoxicación con OF Detección de las variantes genéticas no usuales de la enzima

SUCCINILCOLINA Relajante muscular despolarizante utilizado en intervenciones quirúrgicas que requieran intubación orotraqueal, endoscopía, manejos ortopédicos y shock electroconvulsivos. Su efecto finaliza al ser hidrolizada por la CHE.

Mecanismo de acción Contracción muscular SDC CHE Potencial de acción Rc nicotínico colinérgico DESPOLARIZACION Potencial de acción Contracción muscular 1- Fasciculaciones musculares transitorias 2- Bloqueo neuromuscular

Metabolismo de Succinilcolina por la CHE La primer etapa es 6-7 veces más rápida que la segunda Metabolismo de Succinilcolina por la CHE CHE CHE Succinilcolina succinilmonocolina ácido succínico + + colina colina

la duración de la acción de la SDC a la dosis clínica En individuos sanos con actividad normal de Che, la duración de la acción de la SDC a la dosis clínica (1mg/kg de peso) es de 3-5 minutos. Ventajas: Barata Relajación profunda de rápido inicio y corta duración Desventajas: Prolongación del bloqueo neuromuscular en individuos con variantes no usuales ( 2 hs o más ) Efectos secundarios: paro cardíaco,hipertermia maligna, shock anafiláctico,parálisis muscular prolongada. Otros: mialgias, aumento de presión intraocular,bradicardia

Variantes genéticas Herencia autosómica codominante Variantes alélicas: - U (usual) -A (atípica) -F (fluoruro resistente ) -S (silente) -J, K, H Muy poco frecuentes : -Terranova - Cynthiana -Johnnesburgo -C5

VARIANTE aa DNA USUAL NINGUNO NINGUNO ATIPICA 70Asp Gly nt209(GAT a GGT) SILENTE 117Gly frameshift nt351(GGT a GGAG) FLUORURO 1 243Thr Met nt728(ACG a ATG) FLUORURO 2 390Gly Thr nt1169(GGT a GTT) K 539Ala Thr nt1615(GCA a ACA) H 142Val Met nt424(GTG a ATG) J 497Glu Val nt1490(GGA a GTA) Consecuencias de mutaciones, deleciones o adición de un nucleótido.

Variantes de baja actividad no usuales Hidrólisis succinilcolina mivacurium procaína Prolongación del bloqueo neuromuscular APNEA PROLONGADA < afinidad por sustratos que Che usual < inhibición por los inhibidores de la CHE (dibucaína, fluoruro, urea).

Variante Atípica (A) Más frecuente en ciertos grupos étnicos. Homocigota (AA) hay apnea duradera. Heterocigota (A ) apnea variable. KALOW y GENEST (1956) inhibición diferencial producida x Dibucaína, para identificar el genotipo de un individuo.

Variante Fluoruro Resistente (F) Presenta marcada resistencia a la inhibición con FNa. Número de F (NF): % de inhibición de la hidrólisis de un sustrato específico en presencia de NaF. Cierta capacidad para hidrolizar SDC.

Variante Silente (S) Muy poco frecuente Individuos que en plasma presentan déficit de la actividad de Che. Estructuralmente: ausencia del sitio activo. Apnea muy prolongada.

Variantes J, K, H * Alteración en la estabilidad enzimática. * Solo identificables si están presentes junto con la variante atípica. * Disminución de actividad de Che (en presencia de variante atípica) AK 33 % AJ 66 % AH 90 %

NOMENCLATURA DE LAS PRINCIPALES VARIANTES GENETICAS Genotipo Fenotipo Incidencia Paráilis Muscular Sensibilidad a SDC UU Homocigota 96% de la población 3-5 min nula AA 1-2500-2800 25-250 min acentuada FF 1:300.000 >UU <AF moderada SS 1:100.000-150.000 > 8 horas muy acentuada UF Heterocigota 1:250 30-120 min US 1:200 ligera prolongación la mayor parte nula UA 1:50 < 1 hora (20 min ) AF 1:20000 30 min AS 1,5-13,5 hs FS

VARIANTES NO USUALES DETECCION Medida de la actividad de Che con un sustrato específico: butiriltiocolina Determinación del ND Biología molecular: PCR

Método recomendado para la medida de actividad Knedel Bottger: Che Ioduro de butiriltiocolina + H2O Ioduro de tiocolina + Butirato Ioduro de tiocolina + DTNB 2-nitro-5-mercaptobenzoato + Ioduro de 5 ditio-trimetil-etil-amonio-2-nitro benzoato VN : 5320-12900 UI L : Mujeres > 40 años y Hombres 4260-11250 UI L : Mujeres 18-40

Nº Dibucaína Identifica GENOTIPO. Che usual inhibición por dibucaína Che atípica menor grado de inhibición activ. CHE c/dibucaína activ.CHE sin dibucaína ND = 1- X 100 Valores de referencia: > 80 % normal ( homo o heterocigota ) 40-70 % heterocigota < 30 % homocigota atípico o heterocigota (AS, AH )

Genotipo Genotipo ND 23-36 AH 38-55 AF 80-86 UH 11-28 AS 46-59 AK 79-86 UK 13-28 AA 56-72 UA US 62-66 FS 73-80 UF 79-89 UU ND Genotipo Acta Anaesthesiologica Scandinavica 39 (1995)

Es importante tener en cuenta que una vez identificado un paciente portador de una variable no usual, hay que recurrir al estudio de la historia familiar.

Casos clínicos

Caso 3: Joven de 15 años que fue sometido a una apendicectomía, al que se le administró una dosis de SDC convencional para realizar la intubacion orotraqueal, presentando una apnea de 5 horas de duración. Los abuelos, el primo y su hermano fallecieron durante o post cirugía inmediata .

CONCLUSIONES Se sugiere la incorporación en el estudio prequirúrgico, de un perfil mínimo (Che total y ND) a todo paciente que vaya a ser sometido a una intervención quirúrgica. Se pueden detectar portadores de variantes no usuales utilizando una metodología sencilla, rápida, económica y accesible al laboratorio de rutina .

Detectada la presencia de la variante genética no usual, es aconsejable un estudio familiar. Considerar que si se detectan formas homocigotas A o heterocigotas acompañadas por S, H o F es relevante debido a la mayor gravedad de las manifestaciones clínicas.

Agradecimientos: Dra. María Beatriz Di Carlo Bioq. Agustina Moras

Muchas gracias!