HFE Genotype Prevalence in Patients With Drug-Induced Hepatotoxicity

Abstract
Background: The toxic effects of drugs on the liver have long been unknown. It has observed that patients with acute hepatitis have elevated serum ferritin levels. The aim of this study was to determine whether there is an association of drug-induced hepatotoxicity and mutations in the HFE gen associated with hereditary hemochromatosis.

Material and methods: Laboratory test, HFE gene mutations, and histopathological features on all 10 subjets with a final diagnosis of drug-induced hepatotoxicity seen at our hospital were analyzed.

Results: One subject with drug-induced liver disease was heterozygous for the C282Y mutation and one was heterozygous for the C282Y and H63D mutations. There was one patient with homozygous for the H63D mutation, and six were heterozygous for the H63D mutation. The general prevalence of the HFE gene mutations in patients with drug-induced liver disease was 90%.

Conclusions: The prevalence of the HFE gene mutations associated with hereditary hemochromatosis is very increased among subjets with drug-induced hepatotoxicity. The HFE gene mutations could be involved in drug hepatotoxicity.

Key words
hepatotoxicity, drugs, ferritin, HFE mutations

Artículo completo
Introducción

La hepatitis aguda por fármacos es uno de los principales problemas que pueden originar ingresos hospitalarios por enfermedad hepática iatrogénica en las unidades de hepato-gastroenterología. El espectro de daño hepático causado por medicamentos es muy amplio. De hecho, todas las células presentes en el hígado pueden verse afectadas por el consumo de fármacos.¹ En general, en la hepatitis aguda pueden elevarse proteínas reactantes de fase aguda como la ferritina sérica.

La hemocromatosis hereditaria es un trastorno hereditario frecuente del metabolismo del hierro que se relaciona con dos mutaciones del gen HFE, Cys282Tyr [C282Y] y His63Asp [H63D].² La frecuencia alélica estimada de estas mutaciones en la población blanca es de 0.04% para la mutación C282Y y 0.14% para la H63D. La mutación H63D heterocigota se ve en 15% a 20% de la población general.³

Aproximadamente, del 40% al 50% de los pacientes con enfermedad hepática alcohólica, hepatitis viral crónica y esteatohepatitis no alcohólica tienen alteración de la cinética del hierro sérico. Treinta y cuatro por ciento de los pacientes con enfermedad hepática fueron positivos para alguna de las mutaciones gen HFE (homocigotos o heterocigotos).³

Se ha observado que los pacientes con hepatitis aguda tienen niveles elevados de ferritina sérica. El objetivo de este estudio es determinar si existe una asociación entre la hepatotoxicidad por medicamentos (DIHT) y las mutaciones en el gen HFE asociadas con la hemocromatosis hereditaria.


Pacientes y métodos

Pacientes. Se trata de un estudio observacional prospectivo que incluyó a 13 pacientes consecutivos ingresados en la unidad de gastroenterología con el diagnóstico DIHT. Tres pacientes se negaron a realizarse la determinación del gen HFE y fueron excluidos del estudio. El diagnóstico de DIHT fue establecido por una combinación de criterios cronológicos y clínicos, o por los hallazgos histopatológicos característicos, que incluyen los siguientes:⁴

El intervalo entre el inicio del tratamiento y el comienzo de la lesión hepática: 1 semana a 3 meses.

La regresión de alteraciones del hígado después de la finalización del tratamiento.

La reaparición de las alteraciones hepáticas tras la administración accidental del fármaco responsable.

La eliminación de otras causas: enfermedad hepática o biliar previa, abuso del alcohol, hepatitis viral, obstrucción biliar, hepatitis autoinmune, isquemia hepática, enfermedad de Wilson e infección bacteriana.

Criterios clínicos positivos:
Edad > 50 años.

Ingesta de muchos fármacos.

Consumo de agente hepatotóxico conocido.

Anticuerpos séricos específicos: anti M6, anti LKM2, anti CYP 1A2, anti CYP 2E1.

Análisis de fármacos en suero: paracetamol, vitamina A.

Biopsia hepática: depósito de fármacos, esteatosis microvesicular, infiltrado eosinofílico, necrosis centrolobulillar.

Datos de laboratorio. Los datos de laboratorio se obtuvieron al ingreso en el hospital y seis meses después. Para la determinación de las diferentes pruebas de laboratorio, se usaron técnicas estándares de laboratorio clínico, que incluyeron: ALT sérica (normal, 10 a 40 UI/l), AST (normal, 10 a 40 UI/l), fosfatasa alcalina (ALP, normal 15 a 280 UI/l ), gamma glutamiltranspeptidasa (GGT, normal 10 a 55 UI/l), bilirrubina total (BRT, normal 0,2 a 1 mg/dl), ferritina (normal 14 a 186 ng/ml), hierro sérico (normal 40 a 150 ?g/dl) y transferrina (normal 200 a 400 mg/dl). La saturación de la transferrina (TfS) se calculó como [el hierro en suero dividido por la transferrina] x100 (%).

La genotipificación del gen HFE para las mutaciones C282Y y H63D se llevó a cabo mediante la reacción en cadena de la polimerasa del ADN de cada paciente, utilizando para ello la técnica estándar de laboratorio. La extracción sanguínea para la determinación del gen HFE de los pacientes se obtuvo tras disponer del consentimiento informado de ellos.


Histología hepática. Solo se pudo realizar una biopsia hepática en 4 pacientes. Los otros seis pacientes rechazaron el procedimiento.

Las biopsias de hígado se efectuaron mediante la técnica de corte usando una aguja Tru-cut con un calibre de 14 guage. Las biopsias se enviaron para su estudio en un frasco con formalina al 10% y, posteriormente, se incluyeron en parafina, según la técnica habitual, para proceder a su sección con micrótomo. Todas las biopsias fueron teñidas con hematoxilina y eosina, tricrómico de Masson, azul Perl de Prusia y ácido periódico de Schiff más diastasa.


Resultados

Las principales características demográficas, clínicas, analíticas y los fármacos relacionados en los pacientes con DITH se pueden ver en la Tabla 1. De todos los pacientes, 6 eran hombres y 4 mujeres, con edad media al diagnóstico de 56.9 ? 14.9 años (rango 19 a 70).








Al ingreso, la media de AST (593 ? 495 UI/l), ALT (902 ? 590 UI/ l), fosfatasa alcalina (697 ??523 UI/l), GGT (720 ??824 UI/l), bilirrubina (7.8 ??5.7 mg/dl), ferritina (1 364 ? 1 512 ng/dl) y saturación de transferrina (81.4 ??32.2%) se incrementaron. Seis meses más tarde, casi todas las pruebas de laboratorio fueron normales. Solo un paciente presentó AST y ALT ligeramente elevadas, ya que tenía una hepatitis crónica por VHC previa (paciente n.º 4). Además, otros dos pacientes tenían moderadamente altos los niveles de ferritina sérica. El paciente número 9 tuvo una hepatitis subfulminante por flutamida.

En cuanto al estudio genético del gen de la hemocromatosis, se encontró que un paciente era heterocigoto para la mutación C282Y, y el paciente que tuvo la hepatitis subfulminante fue heterocigoto para las mutaciones C282Y y H63D. Hubo un paciente homocigoto para la mutación H63D y seis fueron heterocigotos para la mutación H63D. La prevalencia general de las mutaciones del gen HFE en pacientes con DITH fue del 90%.

Solo se realizaron cuatro biopsias hepáticas. En todas ellas había un infiltrado eosinofílico, y dos de ellas mostraron tractos fibrosos. Una biopsia hepática presentó esteatosis microvesicular. Con la tinción de Pearl, en dos biopsias hepáticas se observaron depósitos de hierro en los sinusoides hepáticos y en las células de Kupffer (Figura 1).








Discusión

A pesar de los muchos avances acontecidos en los últimos años, los mecanismos de hepatotoxicidad de los fármacos siguen siendo desconocidos.¹ Un solo fármaco puede tener varios efectos tóxicos sobre el hígado y puede producir hepatitis tóxica o alérgica en función de cada paciente. La formación de metabolitos reactivos es relativamente frecuente y puede dar lugar a dos tipos principales de hepatitis en los humanos: hepatitis tóxica y hepatitis inmunoalérgica.¹

El riesgo de hepatotoxicidad por fármacos está influenciado por varios factores adquiridos⁵ y genéticos⁶: edad, sexo, calidad de la nutrición, embarazo, abuso crónico de alcohol, interacciones medicamentosas, enfermedades extrahepáticas, déficit en el sistema enzimático citocromo P-450 D6 y 2C19, deficiencia en la capacidad de acetilación, déficit de glutatión sintasa y otras posibles deficiencias. Distintas variaciones genéticas en el sistema inmunológico podrían estar involucradas, también, en la hepatotoxicidad por fármacos. De hecho, se ha observado una asociación entre varios haplotipos del HLA y algunos fármacos⁷.

Los fármacos de este estudio pueden producir daños en el hígado por diferentes mecanismos:
Flutamida:⁸ su hepatotoxicidad se produce por necrosis hepatocelular y, probablemente, por colestasis.

Ramipril/lisinopril:⁹ estos inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina pueden causar hepatotoxicidad a través hipersensibilidad idiopática y la modulación del metabolismo de los eicosanoides por inhibición de la quinasa II. Habitualmente, produce una hepatitis colestásica.

Naproxeno¹⁰: hay evidencia de respuesta de hipersensibilidad al fármaco más que hepatotoxicidad directa. Por lo general, causa necrosis hepatocelular y hepatitis colestásica.

Eritromicina¹¹: se produce una combinación de daño hepatocelular y colestásico en algunos pacientes después del tratamiento con eritromicina. El mecanismo de hepatotoxicidad podría ser por hipersensibilidad.

Nandrolona^12,13: este fármaco causa hepatitis colestásica simple, mediante un mecanismo desconocido.
Ticlopidina^14,15: este medicamento puede causar hepatitis colestásica, probablemente por un mecanismo de hipersensibilidad.

Amoxicilina/ácido clavulánico¹⁶: la asociación de hepatitis y de signos de hipersensibilidad puede sugerir un mecanismo inmunoalérgico como causa de la hepatotoxicidad en algunos pacientes.


En este estudio hemos observado elevaciones moderadas de los niveles de ferritina que son más altos en aquellos pacientes que presentan enfermedad hepática grave. La incidencia de mutaciones del gen HFE en pacientes con hepatotoxicidad por medicamentos es del 90%. La mutación H63D es la más frecuente y, además, es la que parece estar menos relacionada con hemocromatosis hereditaria. No debemos olvidar que el gen HFE está situado en el brazo corto del cromosoma 6, así como el sistema HLA.

En diferentes estudios realizados en España,^17,18 se ha visto que la prevalencia en la población general de la mutación C282Y es de 1.7%, y la de la mutación H63D oscila entre 16.4% y 30%. Esta gran diferencia entre la prevalencia en la población general y aquellos sujetos que hacen una hepatitis tóxica por fármacos nos ha hecho pensar que las mutaciones del gen HFE podrían intervenir en su etiopatogenia.


La proteína HFE consiste en una estructura proteica con una cola citoplasmática corta. Un dominio se extiende sobre la membrana y hay tres dominios análogos a los dominios alfa-1, alfa-2 y alfa-3 de las moléculas clase I, complejo mayor de histocompatibilidad. El ARNm del gen HFE se expresa ampliamente en gran variedad de tejidos, en especial, el hígado y el intestino delgado. Esto podría sugerir que juega un papel general en la captación celular de hierro y no solo una función exclusiva de la regulación de la absorción de hierro en el intestino. La proteína HFE está presente también en la superficie basolateral de algunas células epiteliales del estómago, colon y del tracto biliar, y células de revestimiento sinusoidales del hígado, y tiene una localización subcelular única en las células de las criptas del intestino delgado.¹⁹

La mutación C282Y altera el enlace disulfuro en el dominio ?3 de HFE y esto evita que la molécula salga del retículo endoplásmico. Esta mutación impide la unión de la ß2-microglobulina, que es esencial para el correcto procesamiento intracelular y el transporte de la proteína HFE a la membrana plasmática. La mutación H63D se encuentra en el dominio ?1 y su significado funcional no está inicialmente tan claro como el de la mutación C282Y. Mientras la mutación H63D todavía se une con el receptor de transferrina, el H63D no reduce su afinidad por la transferrina en la misma medida que lo hace el tipo salvaje de proteína HFE. Uno puede imaginar que la unión de HFE y el receptor de transferrina tienen un papel clave en la regulación de la absorción de hierro celular a través del receptor de la transferrina, un papel que se ve afectado tanto por las mutaciones H63D y C282Y¹⁹.


El hierro de la dieta es absorbido por un proceso independiente que no está bien caracterizado. En el interior del enterocito, el hierro tiene dos posibles destinos: puede ser almacenado como ferritina, o puede ser transferido a través de la membrana basolateral para alcanzar el plasma. La absorción de hierro intestinal es regulada de varias maneras. Primero, puede ser modulada mediante la cantidad de hierro consumido en la dieta diaria, un mecanismo referido como el regulador de la dieta. Un segundo mecanismo regulador relacionado con los niveles de hierro, y que responde al total de hierro en el cuerpo en lugar de hierro en la dieta. El tercer mecanismo, conocido como el regulador eritropoyético, no responde a los niveles de hierro^20,21. Para la absorción del hierro intestinal, se necesita la presencia de transportador de metales divalentes 1 (DMT1) para transferir hierro a través de la membrana apical y en la célula²². La captación celular de hierro está regulada por las proteínas reguladoras de hierro (IRP), que se unen a los elementos de respuesta del hierro (IRE) presentes en ciertos genes implicados en el metabolismo del hierro. Los genes del receptor de transferrina y de ferritina contienen IRE, que controlan la estabilidad del ARN y el nivel de síntesis de RNA, respectivamente. Cuando el hierro es abundante se une a las IRP, que inactiva e incapacita la unión a los IRE. El resultado es una reducción de la síntesis de ferritina y del número de receptores de transferrina debido a la presencia de un ARNm inestable, y viceversa.¹⁹

¿Qué podría pasar en aquellos pacientes que tomaran fármacos potencialmente hepatotóxicos? Los pacientes con mutaciones heterocigotas del gen HFE, por lo general, tienen un metabolismo del hierro normal o casi normal. La expresión de estas mutaciones podría facilitar la absorción de hierro de la dieta a través de un mecanismo desconocido cuando un paciente ingiere un fármaco con potencial hepatotóxico (probablemente por un mecanismo de inmunoalergia). Esta rápida absorción de hierro aumentaría la concentración de ferritina sérica y los depósitos de hierro en las células del parénquima hepático. Este aumento del hierro causaría lesiones en los hepatocitos o colangiocitos y, por lo tanto, produciría daño hepatocelular o una hepatitis colestásica. Las mutaciones del gen HFE podrían cambiar el mecanismo de absorción del hierro a través de alteraciones en la ferritina, receptor de la transferrina, DMT1, IRP o IRE. Posteriormente, las células muertas y el hierro excesivo hepático será eliminado por las células de Kupffer o por las pit cells (células natural killer específicas del hígado). Este hecho podría explicar por qué el hierro se deposita en los sinusoides hepáticos, y no en la zona periportal o en los hepatocitos. Me gustaría señalar que las biopsias de hígado en nuestros pacientes se realizaron unos días después de su ingreso al hospital (entre el 5.^to y 10.^mo día).


Conclusión

Posiblemente, el mecanismo de la enfermedad hepática inducida por fármacos podría ser explicado por la mutación His63Asp o algún gen correlacionado cerca de esta región. Será necesario realizar estudios sobre la absorción del hierro y cómo se absorbe en el intestino en personas con mutaciones en la proteína HFE.

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