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BASES MOLECULARES DE LAS ENFERMEDADES
PRODUCIDAS POR TRASTORNOS EN PROTEASAS
INHIBIDORAS DEFICIT DE ALFA 1 ANTITRIPSINA
Dra. María Isidoro García
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ESQUEMA

• ENFERMEDAD
• PROTEÍNA
• GEN
• MUTACIONES
• ANÁLISIS
• APLICACIONES

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DÉFICIT DE AAT

• TRASTORNO HEREDITARIO
• PRODUCIDO POR ALTERACIÓN DE ALFA 1 ANTITRIPSINA
• PUEDE CURSAR CON CLÍNICA RESPIRATORIA Y HEPÁTICA

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CARACTERÍSTICAS

• Afecta 1/2500 y 1/3000.
• Enfermedad respiratoria afecta entre los 30 y 40
  años de edad.
• Es una de las causas más frecuentes de trasplante
  hepático en niños.

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PROTEINA AAT

• Proteína circulante
• Formada por 394 aminoácidos
• Tres cadenas laterales carbohidratadas

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ALFA 1 ANTITRIPSINA

• Migra en el proteinograma en la banda alfa 1.

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ALFA 1 ANTITRIPSINA

• Actividad Enzimática
• Llamada "antitripsina" por inactivar
  irreversiblemente a la enzima tripsina.
• Inhibe proteasas (sobre todo elastasa).
• Centro activo situado entre los aminoácidos met
  358 y ser 363.

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ALFA 1 ANTITRIPSINA
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ALFA 1 ANTITRIPSINA

• Producida Hígado
• Protege los tejidos de ser dañados por la enzima
  elastasa presente en los neutrófilos, monocitos y
  eosinófilos.
• Estas células entran en acción cuando existe una
  inflamación
• El tejido pulmonar uno de los más afectados

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ALFA 1 ANTITRIPSINA

• La AAT normal se denomina M
• (por su migración media en un gel de
  electroforesis).
• Existen otras variantes de AAT, producidas por
  mutaciones en el gen.
• Las que migran más rápido que la M se denominan
  con las primeras letras del alfabeto.
• Las que migran más despacio con las últimas.
• Las variantes más frecuentes que producen
  enfermedad son la Z y la S.

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GEN

• SerpinA 1
• Cromosoma 14q32.1
• Longitud de 12,2kb.
• Formado por 7 exónes
• Exones II-V codifican el centro activo (metionina
  358)
• El alelo deficitario más importante de la AAT
  (alelo Z)

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MUTACIONES

• Alelo Z
• es causado por una mutación glutamato a lisina
  en la posición 342.
• Alelo S
• es causado por una mutación glutamato a valina
  en la posición 264.

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MUTACIONES

• El centro activo se representa como un círculo
  rojo.
• A, forma quiescente, el sitio activo está fuera
  de la estructura.
• Durante la combinación con la proteasa se
  incorpora hacia el interior (BC).
• El sitio de la mutación Z se muestra en verde y
  puede producir la polimerización de la proteína.
• (from Carrell RW y cols)

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GENOTIPOS

• NORMAL
• La mayoría de las personas tienen dos genes
  normales M (genotipo Pi MM)
• Pi significa inhibidor de proteasa
• Niveles normales de AAT.

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GENOTIPOS

• DEFICIENTES
• Los dos alelos deficientes más frecuentes son el
  S y el Z.
• El 3 de la población caucásica es portadora de
  un gen S o Z.
• El gen Z es considerado deficiente grave.
• El gen S es considerado deficiente leve.
• Deficientes raras
• M-like, como la variante MMalton
• S-like, como la SSiiyama.

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GENOTIPOS

• DEFICIENCIA GRAVE
• ZZ
• El 95 de las personas con Deficiencia de AAT
  tienen 2 genes Z (Pi ZZ)
• Nivel AAT menor del 10 del normal.
• Solamente un 5 de los Pi ZZ desarrollan
  enfermedad hepática crónica. Los no fumadores
  pueden no desarrollar la enfermedad
• SZ
• Riesgo incrementado de desarrollar enfermedad
  pulmonar
• VARIANTE NULA
• El nivel de AAT es cero.
• Alto riesgo de desarrollar enfermedad pulmonar,
  pero no están en riesgo de desarrollar las
  complicaciones hepáticas.

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GENOTIPOS

• Deficiencia intermedia.
• SZ
• Con niveles sobre los considerados protectores
• MZ
• Tienen una deficiencia intermedia de AAT.
• Suelen tener un nivel de AAT en torno al 60 de
  los valores normales (50 del gen M y 10 del gen
  Z).
• Generalmente no desarrollan enfermedad, pero los
  fumadores, al compararse con la población normal,
  tienen un riesgo mayor para el desarrollo de
  EPOC.
• Un riesgo mayor de desarrollar una enfermedad
  hepática crónica en presencia de otros factores
  de riesgo como la exposición al virus de la
  hepatitis y el alcohol.

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GENOTIPOS

• Deficiencia leve.
• SS y MS
• Nivel de AAT al 60-70 de los valores normales.
• El riesgo de enfermedad pulmonar o hepática es
  muy pequeño.

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GENOTIPOS

• Disfuncional.
• Nivel de AAT es normal pero la funcionalidad de
  la proteína está alterada.
• La Pi F tiene muy reducida la actividad
  inhibitoria de la elastasa.

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FISIOPATOLOGÍA

• Cuando la proteína AAT es defectuosa, la misma no
  puede ser liberada a la sangre por los
  hepatocitos a la rapidez normal y se acumula en
  el hígado,
• Ocasionando una deficiencia de AAT en la sangre
• Daño hepático en algunos pacientes.
• El bajo nivel de AAT en sangre deja desprotegidos
  los pulmones frente a la elastasa, pudiendo
  ocasionar daño pulmonar.

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HISTOLOGÍA

• Pulmón

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CLÍNICA

• RESPIRATORIA
• Falta de aire y Fatiga
• Tos crónica
• Infecciones pulmonares frecuentes

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HISTOLOGÍA

• Higado

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CLÍNICA HEPÁTICA

• ICTERICIA
• (coloración amarilla de ojos y piel)

ASCITIS (acumulación de líquido en el abdomen)
VARICES ESOFAGICAS (sangrado gastrointestina)
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ANALISIS FENOTIPO

• La AAT es analizada por Enfoque Isoeléctrico),
  donde la proteína es pasada por un gradiente de
  pH
• La AAT normal es denominada "M", ya que es
  neutral y no migra muy lejos.
• Las otras variantes son menos funcionales, y son
  denominadas A-L y N-Z, dependiendo de donde
  corren en el área proximal o distal de la banda
  M.

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ANALISIS DE FENOTIPO

• IPMM 100 (normal)
• IPMS 80
• IPSS 60
• IPMZ 60
• IPSZ 40
• IPZZ 10-15

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ANALISIS DE GENOTIPO

• RFLP

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ANALISIS DE GENOTIPO

• PCR Tiempo Real

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TRATAMIENTO

• No fumar 
• No beber
• Tratamiento respiratorio, asma
• Antibióticos
• Vacunas hepatitis, gripe y neumonía
• Corticoides
• Vitaminas, Dieta
• Oxigenoterapia
• Terapia Génica