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Enfermedad de almacenamiento lisosomal

Las enfermedades de almacenamiento lisosomal ( LSD , por sus siglas en inglés; /ˌl aɪs ə ˈs oʊm əl / ) son un grupo de más de 70 trastornos metabólicos hereditarios poco frecuen...

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Las enfermedades de almacenamiento lisosomal ( LSD , por sus siglas en inglés; /ˌl aɪs ə ˈs oʊm əl / ) son un grupo de más de 70 trastornos metabólicos hereditarios poco frecuentes que resultan de defectos en la función lisosomal. [1] [2] Los lisosomas son sacos de enzimas dentro de las células que digieren moléculas grandes y pasan los fragmentos a otras partes de la célula para reciclarlos. Este proceso requiere varias enzimas críticas. Si una de estas enzimas es defectuosa debido a una mutación, las moléculas grandes se acumulan dentro de la célula y eventualmente la matan. [3]

Los trastornos de almacenamiento lisosomal son causados ​​por una disfunción lisosomal generalmente como consecuencia de la deficiencia de una sola enzima requerida para el metabolismo de lípidos , glicoproteínas (proteínas que contienen azúcar) o los llamados mucopolisacáridos . Individualmente, las enfermedades de almacenamiento lisosomal ocurren con incidencias de menos de 1:100.000; sin embargo, como grupo, la incidencia es de aproximadamente 1:5.000 – 1:10.000. [4] [5] La mayoría de estos trastornos se heredan de forma autosómica recesiva, como la enfermedad de Niemann-Pick, tipo C , pero algunos se heredan de forma recesiva ligada al cromosoma X , como la enfermedad de Fabry y el síndrome de Hunter (MPS II).

El lisosoma se conoce comúnmente como el centro de reciclaje de la célula porque procesa el material no deseado en sustancias que la célula puede usar. Los lisosomas descomponen esta materia no deseada mediante enzimas , proteínas altamente especializadas esenciales para la supervivencia. Los trastornos lisosomales generalmente se desencadenan cuando una enzima en particular existe en una cantidad demasiado pequeña o falta por completo. Cuando esto sucede, las sustancias se acumulan en la célula. En otras palabras, cuando el lisosoma no funciona normalmente, el exceso de productos destinados a la descomposición y el reciclaje se almacenan en la célula.

Al igual que otros trastornos genéticos , las enfermedades de depósito lisosomal se heredan de los padres. Aunque cada trastorno es el resultado de diferentes mutaciones genéticas que se traducen en una deficiencia en la actividad enzimática, todos comparten una característica bioquímica común: todos los trastornos lisosomales se originan a partir de una acumulación anormal de sustancias dentro del lisosoma.

Las enfermedades de almacenamiento lisosomal afectan principalmente a los niños y a menudo mueren a una edad temprana, muchos de ellos a los pocos meses o años de nacer.

Clasificación

Clasificación estándar

Las enfermedades de almacenamiento lisosomal generalmente se clasifican según la naturaleza del material primario almacenado involucrado y pueden dividirse en los siguientes: ( Se proporcionan los códigos ICD-10 cuando están disponibles)

Además, la enfermedad de almacenamiento de glucógeno tipo II (enfermedad de Pompe) también es un defecto del metabolismo lisosomal, [6] aunque por lo demás se clasifica en E74.0 en la CIE-10. La cistinosis es una enfermedad de almacenamiento lisosomal que se caracteriza por la acumulación anormal del aminoácido cistina.

Por tipo de proteína defectuosa

Como alternativa a los objetivos proteicos, las enfermedades de almacenamiento lisosomal pueden clasificarse según el tipo de proteína que es deficiente y está causando la acumulación.

Trastornos de almacenamiento lisosomal

Las enfermedades de almacenamiento lisosómico incluyen:

Esfingolipidosis

Mucopolisacaridosis

Mucolipidosis

Lipidosis

Oligosacárido

Enfermedades del transporte lisosomal

Enfermedades por almacenamiento de glucógeno

Otro

Enfermedad lisosomal

Signos y síntomas

Los síntomas de las enfermedades de depósito lisosomal varían según el trastorno en particular y otras variables, como la edad de aparición, y pueden ser de leves a graves. Pueden incluir retraso en el desarrollo, trastornos del movimiento, convulsiones , demencia , sordera y/o ceguera . Algunas personas con enfermedades de depósito lisosomal tienen hígado o bazo agrandados , problemas pulmonares y cardíacos y huesos que crecen de manera anormal. [10]

Diagnóstico

La mayoría de los pacientes son evaluados inicialmente mediante un análisis enzimático, que es el método más eficiente para llegar a un diagnóstico definitivo. [10] En algunas familias en las que se conocen las mutaciones causantes de la enfermedad, y en ciertos aislamientos genéticos, se puede realizar un análisis de mutaciones. Además, después de que se realiza un diagnóstico por medios bioquímicos, se puede realizar un análisis de mutaciones para ciertos trastornos. [ cita requerida ]

Tratamiento

No se conocen curas para las enfermedades de almacenamiento lisosomal, y el tratamiento es principalmente sintomático, aunque el trasplante de médula ósea y la terapia de reemplazo enzimático (ERT) se han probado con cierto éxito. [11] [12] ERT puede minimizar los síntomas y prevenir daños permanentes al cuerpo. [13] Además, el trasplante de sangre del cordón umbilical se está realizando en centros especializados para varias de estas enfermedades. Además, la terapia de reducción de sustrato , un método utilizado para disminuir la producción de material de almacenamiento, actualmente se está evaluando para algunas de estas enfermedades. Además, la terapia de chaperonas, una técnica utilizada para estabilizar las enzimas defectuosas producidas por los pacientes, se está examinando para algunos de estos trastornos. La técnica experimental de la terapia génica puede ofrecer curas en el futuro. [14] [15]

Recientemente se ha demostrado que el ambroxol aumenta la actividad de la enzima lisosomal glucocerebrosidasa, por lo que puede ser un agente terapéutico útil tanto para la enfermedad de Gaucher como para la enfermedad de Parkinson . [16] [17] El ambroxol desencadena la secreción de lisosomas de las células al inducir una liberación de calcio dependiente del pH de los depósitos de calcio ácido. [18] Por lo tanto, aliviar a la célula de la acumulación de productos de degradación es un mecanismo propuesto por el cual este fármaco puede ayudar. [ cita requerida ]

Historia

La enfermedad de Tay-Sachs fue la primera de estas enfermedades en ser descrita, en 1881, seguida por la enfermedad de Gaucher en 1882. A finales de los años 1950 y principios de los 1960, de Duve y sus colegas, utilizando técnicas de fraccionamiento celular, estudios citológicos y análisis bioquímicos, identificaron y caracterizaron el lisosoma como un orgánulo celular responsable de la digestión intracelular y el reciclaje de macromoléculas . Este fue el avance científico que llevaría a la comprensión de la base fisiológica de las enfermedades de almacenamiento lisosomal. La enfermedad de Pompe fue la primera enfermedad en ser identificada como una enfermedad de almacenamiento lisosomal en 1963, con L. Hers informando que la causa era una deficiencia de α-glucosidasa. Hers también sugirió que otras enfermedades, como la mucopolisacaridosis , podrían deberse a deficiencias enzimáticas. [ cita requerida ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Platt, Frances M.; d'Azzo, Alessandra; Davidson, Beverly L.; Neufeld, Elizabeth F.; Tifft, Cynthia J. (1 de octubre de 2018). "Enfermedades por almacenamiento lisosomal". Nature Reviews Disease Primers . 4 (1): 27. doi :10.1038/s41572-018-0025-4. ISSN  2056-676X. PMID  30275469. S2CID  52896843.
  2. ^ Winchester B, Vellodi A, Young E (2000). "La base molecular de las enfermedades de almacenamiento lisosomal y su tratamiento". Biochem. Soc. Trans . 28 (2): 150–4. doi :10.1042/bst0280150. PMID  10816117.
  3. ^ Reece, Jane; Campbell, Neil (2002). Biología . San Francisco: Benjamin Cummings. págs. 121–122. ISBN 0-8053-6624-5.
  4. ^ Meikle, PJ; Hopwood, JJ; Clague, AE; Carey, WF (20 de enero de 1999). "Prevalencia de trastornos de almacenamiento lisosomal". JAMA . 281 (3): 249–254. doi :10.1001/jama.281.3.249. ISSN  0098-7484. PMID  9918480. S2CID  14297661.
  5. ^ M, Fuller; PJ, Meikle; JJ, Hopwood (2006). "2. Epidemiología de las enfermedades de depósito lisosomal: una descripción general". Enfermedad de Fabry: perspectivas a partir de 5 años de FOS . Oxford PharmaGenesis. ISBN 1-903539-03-X. PMID  21290699. NBK11603.
  6. ^ Especialidades de eMedicine > Neurología > Neurología pediátrica > Enfermedad por depósito lisosomal Autor: Noah S Scheinfeld, MD, JD, FAAD. Coautor(es): Rowena Emilia Tabamo, MD; Brian Klein, MD. Actualizado: 25 de septiembre de 2008
  7. ^ Boron, W.; Boulpaep, E., eds. (2012). Fisiología médica (2.ª ed.). Saunders Press. ISBN 978-1-4377-1753-2.OCLC 1083396596  .
  8. ^ Mitchell, Richard Sheppard; Kumar, Vinay; Abbas, Abul K.; Fausto, Nelson (2007). "Tabla 7-6". Robbins Basic Pathology (8.ª ed.). Filadelfia: Saunders. ISBN 978-1-4160-2973-1.
  9. ^ "Enfermedad de Danon".
  10. ^ ab Navarrete-Martínez, Juana Inés; Limón-Rojas, Ana Elena; Gaytán-García, María de Jesús; Reyna-Figueroa, Jesús; Wakida-Kusunoki, Guillermo; Delgado-Calvillo, Ma. del Rocío; Cantú-Reyna, Consuelo; Cruz-Camino, Héctor; Cervantes-Barragán, David Eduardo (mayo de 2017). "Detección de recién nacidos de seis trastornos por almacenamiento lisosomal en una cohorte de pacientes mexicanos: hallazgos de tres años de un programa de detección en un sistema de salud mexicano cerrado". Genética molecular y metabolismo . 121 (1): 16-21. doi :10.1016/j.ymgme.2017.03.001. PMID  28302345.
  11. ^ Clarke JT, Iwanochko RM (2005). "Terapia de reemplazo enzimático de la enfermedad de Fabry". Mol. Neurobiol . 32 (1): 043–050. doi :10.1385/MN:32:1:043. PMID  16077182. S2CID  24240533.
  12. ^ Bruni S, Loschi L, Incerti C, Gabrielli O, Coppa GV (2007). "Actualización sobre el tratamiento de las enfermedades de depósito lisosomal". Acta Myol . 26 (1): 87–92. PMC 2949325 . PMID  17915580. 
  13. ^ "Terapia de reemplazo enzimático para la enfermedad de Gaucher". National Gaucher Foundation . Consultado el 8 de junio de 2017 .
  14. ^ Nagree, Murtaza S.; Scalia, Simone; McKillop, William M.; Medin, Jeffrey A. (3 de julio de 2019). "Una actualización sobre la terapia génica para los trastornos de almacenamiento lisosomal". Opinión de expertos sobre terapia biológica . 19 (7): 655–670. doi :10.1080/14712598.2019.1607837. ISSN  1471-2598. PMID  31056978. S2CID  145822883.
  15. ^ Ponder KP, Haskins ME (2007). "Terapia génica para la mucopolisacaridosis". Expert Opin Biol Ther . 7 (9): 1333–1345. doi :10.1517/14712598.7.9.1333. PMC 3340574 . PMID  17727324. 
  16. ^ McNeill, Alisdair; Magalhaes, Joana; Shen, Chengguo; Chau, Kai-Yin; Hughes, Derralyn; Mehta, Atul; Foltynie, Tom; Cooper, J. Mark; Abramov, Andrey Y. (1 de mayo de 2014). "Ambroxol mejora la bioquímica lisosomal en células de enfermedad de Parkinson vinculadas a la mutación de glucocerebrosidasa". Cerebro . 137 (5): 1481–1495. doi :10.1093/brain/awu020. ISSN  0006-8950. PMC 3999713 . PMID  24574503. 
  17. ^ Albin, Roger L.; Dauer, William T. (1 de mayo de 2014). "¿Una escopeta mágica para la enfermedad de Parkinson?". Brain . 137 (5): 1274–1275. doi : 10.1093/brain/awu076 . ISSN  0006-8950. PMID  24771397.
  18. ^ Fois, Giorgio; Hobi, Nina; Felder, Edward; Ziegler, Andreas; Miklavc, Pika; Walther, Paul; Radermacher, Peter; Haller, Thomas; Dietl, Paul (2015). "Un nuevo papel para un fármaco antiguo: el ambroxol desencadena la exocitosis lisosomal a través de la liberación de Ca2+ dependiente del pH desde depósitos ácidos de Ca2+". Calcio celular . 58 (6): 628–637. doi :10.1016/j.ceca.2015.10.002. PMID  26560688.
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