Rev. Méd. Hosp. Na!. Niños Costa Rica 18 (1): 57 - 67,1983

ESFEROCITOSIS HEREDITARIA, RASGO DE HEMOGLOBINA S YGENE SILENCIOSO DE ALFA TALASEMIA,

A propósito de un caso

Dr. German F. Sáenz***, Dr. Rafael Jiménez***, Dra. Rosa Paulino***Dr. Mario Chavcs**, Sr. Javier Jiménez** y Sr. Alberto G. Monter.::>**

INTRODUCCION

La esferocitosis hereditaria (EH) clásica, de transmisión dominante, es uno de losdesórdenes he mol íticos hereditarios más frecuentes que se caracteriza por la pre­sencia de esferocitos en sangre periférica, hemólisis fundamentalmente extravascular,esplenomegalia, completa remisión hematológica luego de la esplenectomía y un pa­trón hereditario de carácter dominante con variable expresividad del gene anormal.Esta anemia hemolítica hereditaria es predominante en caucásicos, aceptándose unaprevalencia de 200 a 300 casos por millón de habitantes en la población de origennoreuropeo (3.31), La hemoglobina S (Hbs) se encuentra apliamente distribuidaentre la población del Africa Ecuatorial y Madagascar y con menos frecuencia enel área mediterránea, Península Arábiga y partes de la India (24). En América di­cha Hb se encuentra fundamentalmente en raza negra y en poblaciones híbridas,como marcador indeleble del origen africano de sus ancestros.

En tres trabajos previos (47, 48, 49) hemos indicado algunos hallazgos en relacióncon la EH. En otros hemos señalado la prevalencia de la Hb S en nuestro país (38,39,41,43,50), así como de alfa talasernia (41, 42, 45, 46). En la presente comuni·cación, hacemos mención de un niño mestizoide con anemia hemolítica importanteV esplenomegalia en el que se pudo demostrar la interesante coexistencia de trestrastornos hereditarios, EH, rasgo de Hb S V alfa talasemia.

MATERIAL Y METODOS

Propositus: Niño de 6 años 5 meses, quien fuera referido al Hospital Nacional deNiños el 4 - 12 ·81. Tenía historia de ictericia acompañada de palidez. Según elrelato inicial la ictericia tenía 2 meses de evolución con períodos de mejoría y exa­cerbación, motivo por lo cual se refirió para fines de investigación. Al interroga­torio más detenido, la madre señaló que el niño había padecido episodios de icte­ricia similares desde el período neonatal, aunque no con la intensidad de la crisisactual. Además, ella padeció durante su infancia episodios de ictericia que atribu­yeron a "hepatitis". La hermana del propositus, d,; 4 :::ños, padeció de ictericia enetapa neonatal. En el propositus "los niveles de Hb de ingreso fueron de 7,6 g/di,reticulocitos corregidos de 4, 3 % Y un índice reticulocitario mayor de 2. El exa­men del frotis de sangre periférica mostró ligera macrocitosis con normocromía.

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Centro de Investigación en Hemoglobinas Anormales y Trastornos Afines(CIHATA);Cátedra de Hematología, Facultad de Microbiología; Universidad de CostaRica, Hospital San Juan de Dios;Hospital Nacional de Niños, "Dr. Carlos Sáenz Herrera", Caja Costarricensede Seguro Social, San José, Costa Rica.

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La determinación de bilirrubinas séricas fue de 43,3 u mol /1 con 37,6 u mol /1 debilirrubina indirecta. El conteo de plaquetas estuvo dentro de límites normales, losleucocitos, en 8 x 109 /1, con 22 % de eosinófilos. la prueba de Coombs, la acti­vidad enzimática para G6PO y la prueba de inducción de drepanocitos con meta­bisulfito, fueron normales. Se efectuó curva de fragilidad osmótica la ellal mostróhemólisis aumentadas a concentraciones de 0,65 de NaCl, tanto incubado como sinincubar. Una electroforesis de Hb mostró: AS a Iu madre; la curva de F O fue nor­mal. Al examen físico el paciente mostró "buen estado general con palidez notable,ictericia importante en piel y escleras y crecimiento de hígado a 3 cm ORCD y debazo a 4 cm ORCI", Muestras de sangre fueron enviadas al CIHATA para unestudio completo (hemoglobinograma), tanto del propositlls, como de su madre Vuna hermana menor. No fue posible obtener especímenes del padre y de la abuelade éste. El primero, es fenotípicamente mestizo con claros rasgos orientales. Lamadr'e también es mestiza.

Exámenes de laboratorio:Un hemoglobinograma completo realizado en el CH·IAlA permitió el diagnósticode certeza de EH más fenotipo heterocígoto de Hb S (AS) y fenotipo de alfa tala­semia 2 (-alfa/alfa alfa).

MElODOS

Las técnicas hematológicas que se utilizaron se hallan consignadas en la literatura(9,44), e incluyen Hto, Hb, reticulocitos, cuerpos de inclusión, morfología eritro­cítica, fragilidad osmótica yautohemÓJisis. Para estos efectos como para el resto delos análisis se usó sangre fresca obtenida estérilmente y anticoagulada con EDTA.Las haptoglobinas sél'icas se cuantificaron de acuerdo al método de Owen et al.(33), la G6PD eritrocítica a través de los métodos del cianuro asear bato (16) y de lageneración del NADPH (4), y las proteínas séricas por electroforesis en acetato decelulosa. El escrutinio electroforético de la Hb se hizo en cintas de acetato de celu­losa titán 111 (Helena) y tampón de trisedta - borato (51), corroborándose el patrónen geles de agar ácido, pH 6,1 Y tampón de ácido cítrico - citrato, y con una pruebade solubilidad (40). la Hb A 2, se cuantificó por microcromatografía (20) y elec­troforesis . elucióil al igual que la Hb S (16), Y la Hb F por desnaturalización alca­lina (63).

RESULTADOS

En el Cuadro I se indican los principales hallazgos obtenidos del hemoglobinogramapracticado a parte de la familia del propositus. Se destaca en éste un CHCM alto,un índice reticulocitario propio de una anemia hemolítica irnportant~ con res­puesta medular, una fragilidad osmótica que se incrementa mucho luego de la incu­bación y una prueba de autohemólisis que casi corrige completamente con glucosa.La cuantificación de haptoglobinas fue de 20 mg/dl y se observó un incrementomoderado de las gamaglobulinas por electroforesis. En todos los casos estudiadosfue normal la actividad de la G6PD eritrocítica, y positiva la solubilidad en los feno­tipos AS.

Al igual de lo que se observó con las pruebas de F 0, es posible que la moderadahemólisis observada con la autohemólisis (9,5 Y 3,6 % ) se deba a la coexistencia deHb S en los eritrocitos con el defecto esferocítico.

DISCUSION

Unos breves comentarios sobre la patología en EH y en Hb S, nos podrían permitiraclarar algunos hechos fisiopatológicos del caso clínico aquí referido. En la EHclásica, la expresividad del gene anormal varía desde forfllas lT'ínimas o ligeras hasta

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problemas el ínicos importantes presentando la mayoría de los pacientes un síndro­me hemolítico compensado (1, 11, 13,28,30, 62). Con una historia clínica cuida­dosa es posible demostrar que aproximadamente la mitad de los individuos con EHpresentan ictericia neonatal (58), la cual puede cursar con importante hiperbilirru­binemia que a veces demanda la exanguinotransfusión (54, 55). Al señalarse queaproximadamente el 25 % de los casos de EH son esporádicos (64), una penetran­cia incompleta del gene o, menos frecuentemente, una mutación espontánea, sonmecanismos que se han postulado para explicar las diferencias que se observan, todavez que en ese porcentaje no existe historia familiar (12), y si partimos del hecho deque se trata de una enfermedad hereditaria mediada por un gene autosómico domi­nante (13, 37). A pesar de que hay suficiente evidencia de que la EH es productode una aberración de membrana, la lesión molecular específica continua siendo unenigma (1, 4, 21, 60, 61). Existe en la EH una pérdida de lípidos de membrana,muy posiblemente ligada a una anomalía de estructura o a una hiperactividad meta­bólica (3,7), cuya consecuencia es la esferocitosis.

Se ha ,interpretado el trastorno estructural haciendo una analogía con lo encontradoen glóbulos rojos de ratón, en donde se ha demostrado que la espectrina, proteínacontrélctil semejante a la miosina (12), polimeriza en fibras y aparece como unretículo en la parte interna de la membrana eritrocítica (30), y es una proteínacrítica para mentener la forma discocítica normal del eritrocito y su deformabi­lidad. Se arguye que en la EH, el defecto de membrana provoca una hiperactividadde la bomba de sodio a fin de evitar la entrada excesiv,a de ese catión y la salida depotasio (15, 17, 19, 61). La glucólisis en las células deEH está aumentada aproxi­madamente un 18 % , lo cual balancea efectivamente el flujo de sodio. Si las célulasse ven deprívadas de esta fuente de energía, la salida o escape de cationes no puedeentonces equilibrarse y la célula entra en lisis osmótica (14). En E H hay una ten­dencia hacia una menor cantidad de ATP y a la acumulación de iones calcio. Estadisminución de la razón ATP/Ca ++ provoca mayor rigidez de la membrana (18,22,67), llevando la depleción de ATP a esferocitosis (32), Sin embargo, otros autores(66,67), no encuentran evidencia de un déficit de la ATPasa/Ca++en los eritrocitosde la EH que pudiera explicar la hipótesis de que la acumulación de Ca++ afecte ladeformabilidad del eritrocito con las consecuentes secuelas. Recientemente (26) seha señalado una posible estructura de los componentes del citoesqueleto y un mo­delo de sus interacciones. Básicamente el citoesqueleto se liga a la membrana por:1) La asociación de la espectrina (la más grande y más abundante proteína de la

membrana) con la ankirina, una proteína que sujeta la espectrina a la banda 3(2,65),

2) Combinación de la actina oligomérica a un sitio no identificado de la mem­brana y

3) Posiblemente interacción de la espectrina con los aminofosfolípidos a nivel dela superficie interna de la membrana (35).

Es probable que defectos en cualquiera de las interacciones de estas proteínas de lamembrana (espectrina - actina - banda 4.1, dimero - tetrámeros de espectrina - anki­rina - banda 3) debilitarían el citoesqueleto y comprometería sus funciones. Presu­miblemente distintos defectos tendrán resultados fisiopatológicos diferentes, perolos trastornos serios que resultan en una inestabilidad del esqueleto probablementeexhiban una vía común en la destrucción del eritrocito: pérdida de fragmentos demembrana, disminución de la razón área de superficie/volumen, disminución de ladeformabilidad celular, entrampamiento esplénico y muerte eritrocítica (27). Almenos 3 desórdenes de los eritrocitos humanos participan de esta fisiopatología:EH, eliptocitosis hereditaria (59) y la piropoiquilocitosis hereditaria (8,34), Tieneimportancia crucial para la fisiopatología de la hemólisis en EH la interacción desa­fortunada entre eritrocito y bazo. La extirpación del bazo restablece la normalidadde la duración de la vida del hematíe hasta cifras normales o casi normales; todas las

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manifestaciones hemolíticas.se interrumpen, pero el defecto celular junto con laautohemólisis anormal y la fragilidad osmótica, persisten. En varios aspectos, elbazo somete a los glóbulos rojos a las mismas tensiones que sufren durante la incu­bación estéril in vitro. El bazo es un órgano de eritrostasis; los eritrocitos se demo­ran al pasar a través de la pulpa esplénica. La separación de plasma concentra loseritrocitos en volumen de glóbulos muy aglomerados. La pulpa esplénica tiene unaconcentración de glucosa menor, y un pH más ácido que la sangre ci rculante. Estosfactores significan limitaciones para la glucólisis y provocan pérdida de lípido de lasuperficie de la membrana. Esto puede no ser mortal para el eritrocito durante suprimer paso a través del bazo, pero con pasos repetidos el glóbulo rojo se va "condi­cionando", esto es, pierde tanta superficie de membrana que acaba siendo un esfe­rocito. Este eritrocito esférico carece de la flexibilidad que le da la forma bicón­cava normal, y finalmente es retenido en el filtro del bazo, a nivel de las mallas de3 micras que fenestran las paredes de los cordones esplénicos y los senos de la pulparoja. Los glóbulos rojos en los cordones esplénicos han de aplastarse para atravesaresta red y llegar a los senos venosos y luego a la vena esplénica. Los esferocitos,pequeños pero deformados, atraviesan esta barrera porosa con dificultad o nologran pasarla, y durante este tiempo sufren la lesión que les provoca el medioesplénico, al punto de completarse la destrucción celular y la fagocitosis. Ningunaotra zona corporal posee estos mecanismos de filtración tan precisa como el bazo;significa la limitación más estricta para los eritrocitos rígidos que no pueden aplas­tarse fácilmente y atravesar estos pequeños orificios. A pesar de que el portador deHbS, vale decir, el heterocigoto AS, se debe considerar como un individuo básica­mente sano, en condiciones de stress hipóxico puede presentar cuadros clínicosimportantes (5, 6, 13, 23, 29), en especial infarto esplénico (5) o desenlace fatalluego de una cirugía abdominal mayor (25). Otro hecho importante en muchoscasos de hemoglobinopatía AS, y con mayor razón en la SS, es un defecto renalpara concentrar (10, 36). Este trastorno como tambié"n el de la hematuria, podríaninterpretarse como resultado de la "sicklemia" que ocurre en los capilares médula­renales (56), al existir una combinación de una tensión de oxígeno reducida, de lahiperosmolaridad del medio y del pH reducido (23). En el presente caso se nospresenta en un niño de 6 años y 6 meses, con un fenotipo racial complejo concaracterísticas negroides y caucasoides, madre mestiza y padre mestizo con rasgosorientales.

El hemoglobinograma del propositus indicó un proceso hemolítico importante da­do, en especial, por su EH, la cual heredó con seguridad por vía paterna como tam­bién la alfa talasemia silenciosa; siendo la herencia de su Hb S de origen materno.Cabría la especulación razonable de que parte de su el ínica y de su baja tasa hemo­globínica se deba en parte a dicha Hb anormal, partiendo del hecho de que el estadohipóxico del paciente por su Hb baja pudiera dese.ncadenar fases '~sicklémicas" endiversos territorios, que no necesariamente lleven a crisis vaso oclusivas, pero sí aagravamiento de la vida media de sus eritrocitos esfero-drepanocíticos, al ser éstosmecánicamente frágiles y susceptibles de fagocitosis. Esta hipótesis bien podría serexcepcional, ya que se necesita una saturación de oxígeno local menor de115% enlos heterocigotos AS para que el fenómeno sicklémico se produzca (14). Sigue en­tonces la duda del posible papel que pueda jugar la microesferocitosis en el compor­tamiento de células rojas que poseen concomitantemente una tasa del 34 % de Hb S.El papel que pudiera jugar la existencia de alfa talasemia 2 no es claro, pues losposeedores de este trastorno son totalmente asintomáticos y con un hemoglobino­grama normal.

La interacción de fenotipos de alfa talasemia con Hb S baja la proporción de estaHb en los heterocigotos AS (57), e influencia el VCM (+) y la proporción de la HbA (f) en el homocigoto SS (53). Serjeant et al. (52) consideran que una Hb S

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bajo 28 % en heterocigotos sin deficiencia de hierro se debe considerar como pre­sencia concomitante de fenotipo alfa - tal 1, si lo es entre 28 y 34 % , como indica­tivo de alfa-tal 2, en tanto que si los niveles son superiores al 34 % debe descartarsefenotipo de alfa-tal acompañante. Estas conclusiones nos permiten razonablementepensar que el propositus posee el fenotipo de alfa-tal 2 (alfa/alfa alfa), con base enlos niveles de su Hb S (30 %) con lo cual su genotipo hemoglobínico global podríaser -alfa/alfa alfa; beta A beta s.

En el caso clínico que nos interesa queda clara una vez más la importancia de ana­lizar con extremo cuidado el hemoglobinograma de todo paciente en donde nocalce la clínica con el laboratorio. Del pmpositus no se supo sino al final de suestudio que era poseedor de Hb S heterocigótica, de clínica importante con esple­nomegalia. Posteriormente pudo descubrirse la aberración esferocítica coexistentey su fenotipo alfa-talasémico. El aborde analítico cuidadoso de estos casos, inte­grando todos tos parámetros de laboratorio, por lo general permiten descubrir elorigen de controversias que a menudo suceden en el aborde de cuadros hemolíticososcuros polietiológicos.

RESUMEN

En un niño de 6,5 años de edad, de origen racial polihíbrido (negroide, caucasoidey orientaD, se logró demostrar la coexistencia de tres trastornos hereditarios deleritrocito, EH.Hb S heredada en una sola dosis (AS) y alfa talasemia 2, con unaanemia hemolítica importante y esplenomegalia. La herencia de la EH y de sutalasemia fue de su padre y la de la Hb S de su madre. Se hace breve mención de lascaracterísticas más notables de la EH y de la clínica que predomina en el hetero­cigoto AS. Se hace hincapié en la necesidad de abordar integralmente aquellos pro­cesos hemolíticos en los que los aspectos clínicos del paciente no concuerdan conlos hallazgos de laboratorio.

SUMMARV

Three hereditary red cel! abnormalities, spherocytosis, sickle cel! anaemia and alphathalasaemia were found in a 6.5 years old boy who presented severe haemolyticanaemia and marked splenomegaly.

Hereditary spherocytosis and the thalasaemia proceeded from the father and thehaemoglobin S from the mother.

A brief review about hereditary spherocytosis and sickle cel! trait is presentad andit is stressed the importance of using an adecuate laboratory methodology to studyany haemolytic process in arder to work out aparent discrepanciesobetween clinicalfeatures and laboratmy findings.

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