Deficiencia de triosafosfato isomerasa (Triosephosphate isomerase deficiency) – Gen TPI1.
La deficiencia de triosafosfato isomerasa es una enfermedad caracterizada por anemia, problemas de movimiento, aumento de la susceptibilidad a las infecciones, y debilidad muscular que puede afectar la respiración y la función cardíaca.
En esta enfermedad, la anemia hemolítica comienza en la infancia y conduce a cansancio, palidez y falta de aliento. Estos individuos presentan un exceso de hierro y bilirrubina en la sangre periférica, lo que provoca ictericia. Por su parte, los problemas de movimiento generalmente se hacen evidentes a los 2 años de edad en personas con deficiencia de triosafosfato isomerasa y son debidos al deterioro de las neuronas motoras. Esta deficiencia conduce a atrofia y a otros problemas de movimiento típicos de la enfermedad, incluyendo distonía, temblores, hipotonía y convulsiones. Además, las personas con deficiencia de triosafosfato isomerasa tienen mayor riesgo de desarrollar con mayor frecuencia infecciones bacterianas del tracto respiratorio. La debilidad de otros músculos, tales como el corazón y el diafragma puede conducir a problemas respiratorios y, en última instancia, a la insuficiencia respiratoria.
Estos individuos con frecuencia no sobreviven más allá de la infancia debido a la insuficiencia respiratoria. En algunos casos raros, los individuos afectados sin daños nerviosos profundos o debilidad muscular han vivido hasta la edad adulta.
Este proceso es debido a mutaciones en el gen TPI1, situado en el brazo corto del cromosoma 12 (12p13). Este gen, codifica la enzima triosafosfato isomerasa 1. Esta enzima está implicada en el proceso de la glucolisis. Durante la glucólisis, la glucosa se descompone para producir energía para las células. La enzima triosafosfato isomerasa 1 lleva a cabo una reacción específica durante la glucólisis: la conversión de la molécula dihidroxiacetona fosfato (DHAP) a gliceraldehído 3-fosfato. Esta conversión puede ir en ambos sentidos, lo que significa que la enzima también puede convertir de nuevo gliceraldehído 3-fosfato en DHAP. Otras etapas adicionales convierten gliceraldehído 3-fosfato en otras moléculas que finalmente producen energía en forma de una molécula llamada ATP. Para que la enzima triosafosfato isomerasa 1 se encuentre activa, tiene que unirse a otra enzima triosafosfato isomerasa 1, formando un complejo de dos enzimas denominado dímero.
Se han identificado al menos 12 mutaciones en el gen TPI1 en las personas con deficiencia de triosafosfato isomerasa. Estas mutaciones, pueden conducir a la codificación de una enzima con función reducida. Como consecuencia, la glucólisis se deteriora y las células tienen un suministro disminuido de energía. Una mutación del gen TPI1 es responsable de aproximadamente el 80% de los casos de deficiencia de triosafosfato isomerasa. Este cambio sustituye el aminoácido ácido glutámico con el aminoácido ácido aspártico en la posición 104 en la enzima triosafosfato isomerasa 1 (Glu104Asp o E104D). Esta mutación provoca la inestabilidad de la enzima y perjudica su capacidad de formar un dímero y convertirse en activa. Además, los glóbulos rojos dependen únicamente de la descomposición de glucosa para obtener energía. Sin enzima funcional triosafosfato isomerasa 1 para convertir DHAP a gliceraldehído 3-fosfato, los eritrocitos acumulan DHAP, que es tóxico en altas concentraciones. A diferencia de otras células, los eritrocitos no tienen vías alternativas para descomponer DHAP. Debido a la acumulación de DHAP y la falta de energía celular, los eritrocitos mueren antes de lo normal.
Las células con altas demandas de energía, como las células nerviosas en el cerebro, las células blancas de la sangre y las células musculares cardíacas también son susceptibles a la muerte celular debido a la reducción de energía provocada por la alteración de la glucólisis. Las células nerviosas en el cerebelo se ven especialmente afectadas en personas con esta enfermedad. La muerte de los glóbulos rojos y blancos, las células nerviosas en el cerebro y las células del músculo cardíaco conduce a los signos y síntomas de la deficiencia de triosafosfato isomerasa.
Esta enfermedad se hereda con un patrón autosómico recesivo, lo que significa que ambas copias del gen en cada célula deben tener las mutaciones para que se exprese la alteración. Los padres de un individuo con una enfermedad autosómica recesiva tienen una copia del gen mutado, pero por lo general no muestran signos y síntomas de la enfermedad.
Pruebas realizadas en IVAMI: en IVAMI realizamos la detección de mutaciones asociadas con deficiencia de triosafosfato isomerasa, mediante la amplificación completa por PCR de los exones del gen TPI1, y su posterior secuenciación.
Muestras recomendadas: sangre extraída con EDTA para separación de leucocitos sanguíneos, o tarjeta impregnada con muestra de sangre desecada (IVAMI puede enviar por correo la tarjeta para depositar la muestra de sangre).