GLUCOSA-6-FOSFATO DEHIDROGENASA ERITROCITARIA:VALORES FISIOLOGICOS EN LA EDAD INFANTIL.ESTUDIO DE OCHO FAMILIAS AFECTAS DE ESTE

DEFICIT ENZIMATICO

C. Abellán Sastre*

Introducción La glucosa-6-fosfato dehidrogenasa (G-6-PD) fue aislada porprimera vez de los glóbulos rojos en 1936 por Warburg.

Su déficit fue descubierto en 1956 (1) por Carson, pero no es hasta 1963cuando se comprueba el déficit enzimático en pacientes afectos de fa-vismo.

El déficit de G-6-PD se ha descrito en la mayoría de los países delmundo (2, 3, 4, 5) pero con una incidencia extremadamente variable. Esmuy frecuente en los países mediterráneos y en Oriente Medio (hasta un46 %). La incidencia en países africanos como Angola, Camerún, Ghanay Madagascar es de un 20 %. En la mayor parte de los países europeos yamericanos (6) la incidencia es del 2-3 %. Woessner y col. investigaron laincidencia en la población adulta de Barcelona, hallando valores de 1,7 0/0.

Una de las funciones más importantes de la G-6-PD en el hematie esla de mantener en equilibrio los sistemas de oxidación-reducción. Al acti-varse, el NADP pasa a NADPH y éste a su vez cede el H+ al glutatión. Elglutatión reducido juega un papel importante en el eritrocito, protegiendoa ciertas proteínas de la desnaturalización frente a los agentes oxidantes.Las proteínas sobre las que mejor actúa el glutatión son las de algunas enzi-mas de la glucolisis, la Hb. y ciertas proteínas de la membrana del hematíe.(7, 8).

Desde el punto de vista metabólico el hematíe es un elemento pobrepor carecer de núcleo, mitocondrias y demás órganos. Está provisto delos ácidos nucleicos cuando no es maduro, pero posteriormente carece deimportantes cadenas energéticas. No pude sintetizar moléculas complejas,ni realizar el metabolismo de las grasas y de los prótidos. Las funcionesencomendadas al hematíe se cumplen gracias a la energía que le propor-ciona la degradación de la glucosa. En la glucolisis como producción deesta energía hay tres hechos a destacar: que la membrana del hematíe es

(*) Este trabajo fue realizado mediante aportación de una beca de la Societat Ca-talana de Pediatría en 1973.

204

permeable a la glucosa; que el glóbulo rojo utiliza poco oxígeno; que pro-duce CO2. Esta glucolisis en el glóbulo rojo maduro se puede conseguirpor dos vías, la anaerobia de Embden-Meyerhof (Fig. 1) que es la másimportante y utiliza el 89 % de la glucosa, conduciendo a la formación deácido pirúvico o láctico y la vía aerobia de las pentosas que pasa a ser másimportante cuando existe demasiado ATP en el hematíe o cuando faltandeterminados enzimas. (9, 10, 11)

Glucosa

F-6 -VP

F-1-6 -DPDHAPe___

G-3-P

1.1, 31DPG

I 1,2-PG1 I,

P -E -P

Piruvato

1Lactato

Hz

PGI

PFK

TP1NAD+

G- 6 -PDNADH+H+

l,3-DPG asa

PGM

En.

Pl

HADH+H+I,DH

NAD+

ATPADP

ATPADP

2ADP2ATP

2ADP2ATP

11•1111111111b

FIGURA 1: Vía anaerobia.

Nuestro propósito al efectuar el presente trabajo ha sido, por unaParte, el determinar los valores normales de G-6-PD eritrocitaria en la po-blación infantil de Barcelona, para poder precisar las variaciones fisiológi-cas en las distintas edades y el estudio de ochos familias afectas de déficit.

Material y métodos Se practicó un etudio transversal en 130 individuos deambos sexos con la finalidad de determinar los valores

normales de G-6-PD en la población infantil de nuestro medio. Se considerócomo premisa que dichos sujetos fuesen completamente normales en su examenfísico y hematológico. La muestra se obtuvo durante el período 1973-1974.

Asimismo se procedió a la revisión de 47.500 historias clínicas correspon-dientes a los pacientes hospitalizados en nuestro Centro durante los arios 1966-1974, de las cuales se extrajeron las que referían anemias hemolíticas agudas,siguiendo un estudio longitudinal en los ocho casos en que la anemia hemolíticaera debida a déficit de G-6-PD. En este grupo se incluyó el estudio de los proge-nitores y de la fratria, con un total de 36 miembros. A esta población patológicase les practicó: estudio de los antecedentes clínicos; examen físico; examen desangre periférico incluyendo recuento de hematíes, Ht.°, Hb. morfología dehematíes, reticulocitos, resistencia globular osmótica, test de autohemólisis es-Pontáneo, con glucosa y con ATP, según técnica descrita por Cartwigh.

205

Resumimos a continuación las ocho historias familiares:Caso n.° 1. — F. G. C. Varón, dos arios y medio de edad. Antecedente de

ingesta de habas 2 días antes. Posteriormente palidez, ictericia, coluria y anemiaintensa. Estudio enzimático familiar evidenció déficit en el paciente, en la her-mana y en la madre. El padre presentaba valores normales.

Caso n.° 2. — A. R. A. Varón, un mes de edad. Un día antes del ingreso, conmotivo de un catarro de vías altas le administraron dos supositorios conteniendofenacetina. Clínica de anemia, coluria y afectación importante del estado general.Déficit enzimático muy acentuado en el paciente y moderado en la madre. Eltest de autohemólisis fue muy positivo en ambos. El padre y una hermanaresultaron normales.

Caso n.° 3. — A. R. L. Varón, cuatro arios y medio. Historia familiar muyexpresiva. Madre con episodios de ictericia, coluria y anemia. Dos hermanosgemelos, la hembra nació muerta y el varón murió en el período neonatal conun cuadro de ictericia. El paciente que nos indujo al estudio familiar tras pre-sentar anemia hemolítica desencadenada tras la ingesta de habas, era gemelocon otro varón que tenía cifras muy bajas dc enzima pero sin manifestacionesclínicas. Los análisis practicados a otro hermano mostraron déficit severo sinclínica. La madre mostró cifras moderadamente bajas. El padre y otro hermanofueron normales.

Caso n.° 4. — M. S. F. Varón, cinco arios. En los 15 días previos al ingresoel paciente ingirió habas en dos ocasiones. En los 5 días últimos presentóictericia, coluria, anemia y abdominalgias. En la historia familiar a destacaruna hermana con ictericia coluria y anemia. Ambos presentaban déficit enzima-tico. Moderado en la madre. Normal en el padre. El test de autohemolisis fuenormal en todos los miembros de la familia.

Caso n.° 5. — J. R. A. Varón, ario y medio. Ingestión de habas tres días antes.Presentación de palidez, ictericia, anemia, síndrome febril y rechazo del alimento.En los antecedentes familiares a destacar que la madre refiere episodios deedema generalizado y reacción urticariforme ante la presencia de habas. Elestudio enzimático familiar mostró déficit en el paciente, en la madre y en unahermana. El padre fue normal. El test de autohemólisis sólo fue positivo en elpaciente.

Caso n.° 6. — E. S. S. Varón, cinco arios. Antecedente de ingesta de habascrudas. Posteriormente, de forma brusca, cuadro de ictericia, palidez, coluria,vómitos, cefalea y afectación importante del estado general. El estudio analíticodemostró valores deficitarios en el enfermo, en el padre y en la hermana. Normalpara la madre. Los tres miembros deficitarios presentaban test de autohemólisispositivos.

Caso n.° 7. — J. S. P. Varón, 4 arios, favismo. Cuadro clínico con fiebre, icte-ricia, palidez, cefalea y afectación del estado general. Llamó nuestra atenciónen la anamnesis que el padre refería episodios esporádicos de ictericia y anemia.Afecto de tuberculosis pulmonar presentó intolerancia al PAS con síndrome dehemólisis aguda. La G-6-PD fue deficitaria en el paciente y en el padre, y normalen la madre.

Caso n.° 8. — J. G. L. Varón. Cuadro iniciado con ictericia en el períodoneonatal y anemia. Historia familiar muy rica en antecedentes: madre con gruposanguíneo AB, Rh+. Primer hijo nacido mgerto. Ruptura de membranas intra-partum con aguas amarillas. Segundo hijo también con aguas amarillas, iniciasíndrome ictérico en las primeras horas de vida, alcanzando valores de bilirru-bina de 25 mgr. %. Se le trata con fototerapia y exanguinotransfusión. A los 20días el Ht.° era de 23 (YO y la bilirrubina de 8 mgr. En los días posteriores empeo-ra el estado general y fallece; el examen necróspico evidenció esplenomegaliamuy importante con abundantes depósitos de hierro en su interior. El peso delbazo era de 45 gr. (triple al que le correspondería para la edad y peso del pa-ciente). El hígado era duro y congestivo, con abundantes acúmulos de pigmentoférrico. El enfermo que nos ocupa era el 3 er hijo de esta familia. Presentó aguas

206

amarillas en el parto. Ingresó a las 5 horas de vida por síndrome ictérico, desta-cando en la exploración física una esplenomegalia de 3 cm, y una hepatome-galia moderada. Valor Ht.° = 26 % y bilirrubina de 15 mgr. Oh. Se trata conexanguinotransfusión y fototerapia pero no llega a desaparecer la ictericia. Alos 15 días de vida reingresa con un cuadro de anemia: Ht.° = 15 %, por lo quese le transfunde sangre. A los dos meses vuelve a reingresar por otro cuadro deanemia. Es en este ingreso, que presentando una cifra de Hb que nos permitíaaplazar la terapéutica, se practicaron determinaciones enzimáticas que mos-traron déficit. La madre del paciente mostró también déficit. Ambos presentarontest de autohemólisis positivos. El padre fue normal.

Todas las determinaciones enzimáticas fueron hechas por duplicado y enlos casos de los pacientes, en ausencia de crisis reticulocitaria y como mínimotres meses después de la última transfusión. Las muestras de sangre de 0,5 cc seobtuvieron por punción sobre vena cubital con aguja de 7 mm. Las determina-ciones analíticas se efectuaron inmediatamente a la extracción o en las dos horassiguientes. Las lecturas se practicaron en un Beckman ACTATm III-U-V VisibleSpectophotometer, con lámpara de Tungsteno y doble sistema óptico electrónico.La determinación enzimática se efectuó con la Biochémica Test Combinationsegún metodología de Beisenher. Las cubetas utilizadas fueron de materialóptico «Spectrosil Precision Cells» y cabida de 4 cc. La transmitancia de lasmismas era de 1 cm. Previamente a las lecturas se comprobó que el blando y elestándar tenían la misma transmisión; las pipetas utilizadas eran automáticas« S ampler TM Oxford Precision» a fin de evitar errores ya que los volúmenesmanejados eran muy pequeños. La longitud de onda utilizada fue de 366 mili-micras. El pH óptimo de 7,6 y la temperatura del medio ambiente y del aparato,25 grados centígrados.

Resultados Obtenidas las determinaciones procedimos al análisis esta-dístico comparando previamente los grupos de dos en dos

en sucesión cronológica. Se ha utilizado el test de Student con equilibraciónde varianza.

Los valores obtenidos se han ordenado en la Tabla I.

TABLA I: Valores de G-6-PD.

Edad Casos Promedio D. Standard

3 días 7 186,0 mU/10' -1- 1415 días 7 199,0 » -1- 15

6 meses 7 206,7 » -I- 371. año 7 177,1 » + 312 años 7 156,2 » ÷ 283 años 7 147,7 » + 224 arios 7 133,7 » -}- 115 arios 7 149,9 » -f- 286 arios 7 139,4 » -+- 337 años 7 143,8 » + 24

Adultos 50 146,1 » -1- 19

207

1

1 A 7 AÑOS ADULTOS

200

100

Dado el pequeño número de casos para cada grupo y la relativa am-plitud de la varianza, ninguna de las comparaciones ha sobrepasado loslímites de la significación estadística, si bien los valores obtenidos han sidomuy cercanos. Por este motivo decidimos agrupar los valores de la siguienteforma: del tercer día al sexto mes de la vida; del primero al séptimo ario;los valores de adultos. Entre el grupo de 3 días a 6 meses y el grupo delario al 7.° ario la «p» es inferior a 0,001. Entre el grupo de 1 a 7 arios y elde adultos la «p» es superior a 0,001. Enetre el grupo de 3 días a los 6 me-

ses y el de adultos, la «p» es inferior a 0,001.La comparación estadística ha mostrado una diferencia altamente sig-

nificativa entre el grupo de valores obtenido hasta los 6 meses de edady desde el 1.° al 7.° ario, así como entre el grupo de lactantes y el de adul-tos. Los valores promedio de estos tres grupos conmemorativos se repre-sentan en la Fig. 2.

EDAD ES

FIGURA 2: Disminución de los valores de G-6-PD eritrocitaria en relación conla edad, hasta alcanzar los valores del adulto.

En la segunda población estudiada lps valores de G-6-PD obtenidos enlos pacientes, mostraron cifras bajas o muy bajas en 5 y medianamente ba-jas en los otros 3. No obstante esta diferencia no presentó correlación conlos cuadros clínicos que protagonizaron los pacientes. Los valores en lasmadres portadoras del gen deficitario y en las hijas afectas de déficit, osci-laron entre 60 y 114 mU/109 los cuales se hallan comprendidos entre el 50y 80 % de los valores normales del adulto. Dos de las madres presentabanantecedentes clínicos, sin que por ello sus valores fuesen inferiores conrespecto a las asintomáticas. En el estudio de la fratria, de un total de 22,

208

14 eran varones, en 12 de los cuales se hallaron valores bajos con un pro-medio de 31 mU. De este grupo, dos que tenían valores de 2 y 4 mU res-pectivamente, no habían presentado sintomatología (formas latentes). Conrespecto a las 8 hembras, dos presentaban valores normales, dos fallecieronal nacer y 4 presentaron valores moderadamente bajos. Exponemos a con-tinuación los datos de los sujetos afectos (Tabla II).

TABLA II: Datos de autohemólisis y valores de G-6-PD.

m U/109G-6-PD

espontánea %Autohetnölisis

con glucosa %Autohernölisis

Familia n.° 1. — Madre 114 11,4 0,7

Enfermo 7 2,4 0,8

Hermana 73 19 0,6

Familia n.° 2. — Madre 66 7,4 0,7

Enfermo 6 19,6 0

Familia n.° 3. — Madre 105 10 0

Enfermo 2 7,5 0

Gemelo 4 10,4 0,4

Hermano 2 4,3 0,8

Familia n.° 4. — Madre 102 2 0,6

Enfermo 30 1,5 0

Hermana 77 1,3 0

Familia n.° 5. — Madre 77 1,7 1

Enfermo 55 16,1 1,4

Hermana 68 1,4 0

Familia n.° 6. — Padre 90 10,7 0

Enfermo 22 13 1

Hermana 81 11,8 0

Familia n.° 7. — Padre 80 —

Enfermo 77 — —

Familia n.° 8. — Madre 99 8 0

Enfermo 77 19,5 0

En el estudio de los progenitores masculinos, 6 fueron normales. Dospresentaron déficit enzimático, uno era asintomático y el otro presentómanifestaciones clínicas. En ambos casos, el mecanismo hereditario conarreglo al principio de herencia ligado al cromosoma X, sólo nos los expli-camos en el sentido de que las madres deben ser portadoras, si bien, deacuerdo con la hipótesis de Lyon (12) se trataría de heterocigotas con feno-tipo normal.

En la Figura n.° 3 se muestran los valores determinados en los miem-bros de las familias afectas de déficit de G-6-PD.

209

t'77164

• O57 6855 81 22

160 105 172 102

FAMILIA 3 FAMILIA 4

158 77 90

oFAMILIA 5 FAMILIA e

FAMILIA 2FAMILIA 1

170 2 4 2 30

151

FAMILIA 8F'AMILIA 7

IP •73 140

80 161 173 99• I>

150 114 148

66

474

II O77

77

FIGURA 3: Datos de las familias afectas de déficit de G-6-PD. = varones;O hembras; //// individuos deficitarios asintomáticos; s&sz = individuosdeficitarios sintomáticos. En cifras los valores de enzima en m11/109.

Discusión En la población de individuos sanos, los valores obtenidospor nosotros son comparables a los reseñados por otros au-

tores (9, 11, 13, 14, 15). En tres prematuros inferiores a 2 kg de peso quepudimos estudiar, los valores dieron muy superiores a los de los recién

210

nacidos normales de peso adecuado para la edad de gestación. Los resul-tados fueron: 430, 490 y 521 mU/10 9, concordantes con los obtenidos porKaplan en población similar (16, 17). En el estudio de las causas de síndro-me hemolítico agudo en la edad infantil, se ha puesto de manifiesto concierta frecuencia en nuestro medio la existencia de un déficit de G-6-PDeritrocitaria; en nuestra casuística de anemias hemolíticas agudas ocupael segundo lugar en incidencia con casi igual número de casos que lasanemias hemolíticas autoinmunes. De los 8 enfermos estudiados, todosfueron varones. Siete corresponden a hemólisis aguda, desencadenada poringesta de habas en 6 y por Fenacetina en otro. El caso restante cursó consíndrome ictérico neonatal. Del estudio familiar, en 20 inviduos afectos dedéficit y a los que simultáneamente se practicó el test de autohemólisis, el70 % mostraron correlación, aunque no guardaban equivalencia de ordencuantitativo. En cambio, en 6 casos, de los cuales dos eran fabismos, seevidenció una discordancia. A destacar asimismo las autohemólisis altas(superiores al 15 %) en 4 de los casos, valores por encima de los usualmentevistos en el tipo I de Dacie, pero siendo acorde la corrección con glucosa.No nos parece por tanto, que esta técnica tal como la practicamos, tengavalor como método de «screening» para eliminar los casos de déficit deG-6-PD (18).

Conclusiones Nuestros resultados nos permiten deducir:1. — Que en los eritrocitos humanos, durante la edad in-

fantil, la actividad enzimática presenta variaciones de tal manera que sóloal final de la lactancia o hacia el primer ario de vida, alcanzan valores com-parables con los del adulto.

2. — Una de las causas más frecuentes de anemia hemolítica agudaen la edad infantil es la inducida en sujetos afectos de déficit de G-6-PDeritrocitaria.

3. — En nuestro medio, el agente desencadenante más frecuente, re-sultó ser la «Vitia Faya», ya sea por ingestión o por exposición. Le siguenen frecuencia los medicamentos de tipo oxidante.

4. — La incidencia del déficit de G-6-PD en la población de nuestromedio, justifica que se prodiguen las investigaciones en busca de posiblesdéficits, en todos los casos de síndrome hemolítico agudo, y en los familia-res del paciente.

5. — El test de autohemälisis espontánea de los hematíes incubados,no parece en nuestra experiencia un test suficientemente preciso para ladetección del déficit enzimático.

Agradecimiento Quiero expresar mi agradecimiento a los Doctores A.Ballabriga, C. Fiol y J. J. Ortega y a las señoritas A.

Franch y C. Martínez por hacer posible la realización del presente trabajo.

Resumen En el presente trabajo hemos estudiado 2 grupos de poblaciónpara determinar los valores de G-6-PD. La población de sujetos

normales evidenció la paulatina disminución de este enzima con la edad,hasta alcanzar los valores del adulto. La segunda población, de sujetos

211

afectos, evidenció que una de las causas más frecuentes de anemia hemo-lítica aguda en la edad infantil es el déficit de G-6-PD, y su más frecuenteagente desencadenante la Witia Faya». El test de autohemólisis no resultóen nuestra experiencia suficientemente determinante para el diagnóstico.

SUMMary In order to find the normal values of G-6PD, two populationgroups were studied. The normal population group showed

the natural decline in the concentration of G-6PD with ageing till to attainthe normal values found in the adult. The second population one (sickpeople) evidenced that one of the most frequent causes of haemolytic anae-mia in childhood is a G-6PD deficit and their most abundant provoking agentthe Vitia faya. According to the authors the autohaemolysis test wast notsufficiently determinant for diagnosic purposes.

Bibliografía

1. Carson, P. E.: «Enzymatic deficien-cy in primaquine sensitive erytrocyte».Science, 124: 484, 1956.

2. Gilles H. M.: «G-6-PDH deficiencyin Africa». Lancet., 1: 138, 1967.

3. Kamal, I.: «Frequency of G-6-PDHdeficiency in Egyptian infants». Acta Gen.Stad. Med. 17: 321, 1967.

4. Owusu, S. K.: «G-6-PDH in Ghana».Lancet., 11: 44, 1972.

5. Deshmukh, U. V., Sherma, K. D.:«Deficiency of erythrocyte G-6-PDH cour-se of neonatal jaundice in Judia», IndianPediat., 5: 401, 1968.

6. Acquatella, G. C.: «Deficiencia deG-6-PD en diferentes grupos raciales».Act. Méd. Ven., 14: 269, 1967.

7. Cohen G.: «Generation of hydro-gen peroxide in erythrocytes by henoly-tic agents». Biochemistry, 7: 895, 1964.

8. Vetrella, M.: «Activity of NADH andNADPH dependent methemoglobin reduc-tases in erythrocytes from fetal to adultage. A parallel assessment». Klin. Wschr.,49: 972, 1971.

9. Oski, F. A.: «Red cell metabolismin the newborn infant. Glycolitic interme-diates and glycolytic enzimes». Pediatrics.,44: 84, 1969.

10. Murphy, J.: «Erythrocyte metabo-

lism. Glucose metabolism and pathways».J. Lab. Clinm. Med., 55: 286, 1960.

11. Stave, U.: «Altersabhängige Verär-derungen von Enzymen der Glykolyse inErythrocyten». Z. Kinderheilk., 83: 618,1960.

12. Lyon, M. F.: «Gene action in Xchromosome or the mouse». Nature, 190:372, 1961.

13. Barthelmai, W.: «Die Entwicklungder Enzymaktivitäten in Erythrozyten wäh-rend des kindlichen Lebenssalters». Msch.Kinderheilk, 116: 410, 1968.

14. Bartels, H.: «Die Enzyme des Ener-giestoffwechsels in Erythrozyten jungerSäuglige im Vergleich zum Erwashsenen».Z. Kinderheilk, 101: 338, 1967.

15. Karen, U.: «Screening for G-6-PDHdeficiency in newborn infants», J. Pe-diat., 10: 582, 1967.

16. Kaplan, E.: «Changes in red cellenzyme activity in relation to red cellsurvival in infancy». Pediatrics, 32: 371,1963.

17. Gross, R. T.: «Energy metabolismin the erythrocytes of premature infantscompared to fullterm newborn infants andadults». Blood, 21: 755, 1963.

18. Lubin, B., Oski, F. A.: «An evalua-tion of screening procedures for red cellG-3-PDH deficiency». J. Pediat., 70: 788,1967.

212