UPDATE OF FOLLOW UP OF 29 CHILDREN WITH ORGANIC ACIDURIAS FROM CHILE

Abstract
Propionic aciduria (PA) and Methylmalonic aciduria (MMA) result from an inherited abnormality of the enzymes propionyl CoA carboxylase and methylmalonyl CoA mutase respectively. This produces an imbalance of the amino acids: methionine, threonine, valine and isoleucine (MTVI). Their clinical presentation can be neonatal or late onset forms. Twenty nine cases of organic acidurias have been diagnosed (21 PA and 8 MMA). The average age of diagnosis was 6.6 days for the neonatal form and 13.0 months for the late onset form. The most frequent symptoms were hypotonia, lethargy and ketosis. The neonatal PA and MMA had average ammonia of 1 137 ± 882 μg/dl and of 1 500 ± 801.9 μg/dl respectively. Nine children were dialysed, 37.9% have died. At this moment, 18 children are in follow up with ages ranging between 2.4 and 19.5 years. The children with neonatal and late onset forms had average propionylcarnitines of 42.8 ± 25 μM/l and 37.3 ± 21.7 and free carnitine of 49 ± 6.5 and 52.3 ± 3.5 μM/l respectively. According to the body mass index, 22% is underweight, 50% is normal, 22% is overweight and 1 child is obese. The average intellectual quotient in the neonatal onset form is 58.4 ± 13 and in the late onset form is 73.6 ± 15. It is concluded that the prognosis depends closely to the presentation form and to a frequent and strict follow-up.

Key words
Organic acidemia, methylmalonic acidemia, propionic acidemia, acylcarnitines, intellectual quotient

Artículo completo
Introducción
La aciduria orgánica (AO) es causada por un defecto en el catabolismo de los aminoácidos, principalmente metionina, treonina, valina, isoleucina (MTVI) y de ácido grasos de cadena impar, las más frecuentes son la acidemia propiónica (AP) y la acidemia metilmalónica (AMM).
La AP se produce por deficiencia de la enzima propionil CoA carboxilasa (PCC) (figura 1), compuesta por dos subunidades α y β, codificadas en los genes PCCA y PCCB, respectivamente, y ambas son dependientes de la biotina. El gen de la subunidad α está localizado en el brazo largo del cromosoma 13 y el de la subunidad β en el brazo largo del cromosoma 3. Cualquier alteración en los genes PCCA o PCCB produce AP. Se estima una incidencia de 1:100 000 recién nacidos.¹ La AMM se debe al déficit o ausencia de la enzima metilmalonil CoA mutasa [formas mut^(º) y mut^(-)] o a defectos de las cobalaminas (cblA y cblB) o vitamina B₁₂ (figura 1). Se demostró que la presencia de vitamina B₁₂ en las formas mut^(-), cblA y cblB aumenta la actividad de la enzima y mejora su pronóstico.² El gen que codifica la enzima se ubica en el locus 6p21. La incidencia de la AMM es de 1:50 000 recién nacidos en la población de raza blanca.³



La sintomatología clínica de la AO puede manifestarse en el período neonatal o ser de presentación tardía. Los síntomas son rechazo de la alimentación, vómitos, deshidratación, compromiso de conciencia progresivo hasta el coma, hipotonía, convulsiones, hipoglucemia, cetoacidosis con aumento del desequilibrio aniónico, hiperamonemia, hiperglicinemia, hiperlactatemia, trombopenia, leucopenia y, ocasionalmente, anemia. La presencia de pancitopenia puede llevar a confundir el cuadro con sepsis.⁴ Si estas patologías no son diagnosticadas tempranamente y tratadas en forma adecuada durante los cuadros agudos se pueden producir graves secuelas neurológicas e incluso la muerte.^5,6
El tratamiento consiste en restringir la ingesta de los aminoácidos MTVI, evitar el catabolismo proteico endógeno y la lipólisis. Durante la crisis aguda se recomienda realizar hemofiltración o diálisis peritoneal, suspender las proteínas naturales e iniciar el manejo nutricional de emergencia por vía parenteral, con aporte de calorías, biotina, vitamina B₁₂ y L-carnitina por vía oral.^7-9
El Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos (INTA) de la Universidad de Chile, centro de referencia nacional para el diagnóstico de estas enfermedades, tiene un programa de seguimiento compuesto por médicos, nutricionistas, bioquímico, neurólogo, psicólogo y asistente social encargados de realizar evaluaciones periódicas, orientadas a cubrir todos los aspectos vulnerables del niño y lograr crecimiento y desarrollo normales.
El objetivo del presente estudio es actualizar los resultados obtenidos del seguimiento médico, nutricional, bioquímico y psicológico de los niños con AP y AMM tratados en el policlínico de enfermedades metabólicas del INTA de la Universidad de Chile.
Pacientes y métodos
La muestra está conformada por 29 niños con AP y AMM diagnosticados desde 1980 a la fecha por el Laboratorio de Enfermedades Metabólicas del INTA.
Durante la primera crisis se midieron en sangre gases venosos, electrolitos plasmáticos, amonio y acilcarnitina. El diagnóstico se estableció a través del análisis de ácidos orgánicos en orina por cromatografía de gas con espectrometría de masa. La presencia de los ácidos orgánicos 3-hidroxipropiónico, 3-hidroxibutírico y metilcitrato confirmó AP y el hallazgo de los ácidos metilmalónico y metilcítrico hizo lo propio con AMM.
Protocolo de tratamiento
Durante la etapa aguda se suspendió el aporte de proteínas, se proporcionó glucosa (10 mg/kg/minuto) y lípidos intravenosos al 20% (2 g/kg/día), se corrigió el equilibrio hidroelectrolítico y ácido-base. Cuando los valores de amonemia superaron los 600 μg/dl se efectuó diálisis peritoneal. Se suplementó en forma paralela por vía oral con 200 mg/kg/día de L-carnitina; la AP con 10 mg biotina/día y la AMM con 20 mg de vitamina B₁₂/día.
El período de seguimiento crónico incluyó evaluaciones médicas, nutricionales y bioquímicas mensuales. La evaluación nutricional consistió en establecer los requerimientos individuales de macronutrientes y micronutrientes y de los aminoácidos MTVI, de acuerdo con las recomendaciones de la Recommended Dietary Allowance (RDA), 2001.⁷ La dieta restringida en los aminoácidos MTVI, es hipercalórica (100-120 cal/kg/día), hipoproteica (1.0-1.5 g/kg/día de origen natural), es necesaria la suplementación con una fórmula especial sin MTVI para completar los requerimientos proteicos. Se mantuvo la suplementación de biotina o vitamina B₁₂ y de L-carnitina 100 mg/kg/día.¹⁰
Se compararon las medidas antropométricas: peso, talla, circunferencia craneana con los patrones estándar del National Center for Health Statistic (NCHS).¹¹
Una vez al mes y durante los primeros 6 meses de tratamiento se evaluaron los niveles de amonio, se cuantificaron los aminoácidos con un analizador de aminoácidos (Biotronik 2000). Posteriormente, cada mes, se controló el perfil de acilcarnitinas y aminoácidos, por espectrometría de masa en tándem (Perkin Elmer).
Semestralmente se realiza una evaluación psicométrica. En niños menores de 36 meses se utiliza la prueba de Bayley y en los mayores la prueba de Wechsler y Stanford Binet.
Como estudio adicional, en 3 casos con AMM fue posible medir la actividad de la enzima metilmalonil CoA mutasa in vitro en cultivo de fibroblastos, para evaluar la respuesta a megadosis de vitamina B₁₂. En 8 casos con AP se determinó la actividad de la enzima propionil CoA carboxilasa en cultivo de fibroblastos y se realizó además el estudio molecular para identificar las mutaciones en el gen PCCB. Los análisis enzimáticos y moleculares fueron realizados en el Centro de Estudios Moleculares de la Universidad Autónoma de Madrid, España.
Este estudio es del tipo descriptivo, retrospectivo y transversal. Para el análisis estadístico se utilizó el programa de computación Excel 2000 para Windows y se calculó el promedio de los datos ± 1 desviación estándar.
Resultados
La muestra está compuesta por 29 niños, de los cuales 17 son de sexo masculino y 12 de sexo femenino. Del total, 21 pacientes presentan AP y 8 AMM. En 13 de ellos los síntomas clínicos se presentaron durante el período neonatal (10 AP y 3 AMM) y en los otros 16 pacientes la sintomatología clínica apareció después del quinto mes de vida (11 AP y 5 AMM).
Las AO de presentación neonatal se diagnosticaron en promedio a los 6.6 ± 6.9 días de edad (intervalo de 2 a 19 días) y los de manifestación tardía a los 13 ± 15 meses de edad (intervalo de 2.4 meses a 10 años). Nueve de los 13 pacientes con la forma neonatal requirieron diálisis peritoneal, correspondiendo a 7 AP y a 2 AMM.
Al momento del diagnóstico, la cetoacidosis estuvo presente en 22 de los 29 niños, 11 de ellos de presentación neonatal (tabla 1). Entre los signos bioquímicos destaca el elevado nivel de amonio encontrado en las AO de presentación neonatal, en las AP fue de 1 137 ± 882 μg/dl y en las AMM de 1 500 ± 801.9 μg/dl. En las formas tardías el nivel de amonio fue de 151.3 ± 109 μg/dl para ambas patologías, considerándose valores normales entre 20 y 80 μg/dl. A la fecha, 7 casos de presentación neonatal y 4 con la forma tardía fallecieron (37.9%), de los cuales 9 eran AP y 2 AMM. Tres de ellos fallecieron durante un episodio de descompensación grave, realizándose el diagnóstico post mortem; 6 pacientes con AO neonatal, que se encontraban en seguimiento, fallecieron producto de infección grave, y 2 niños fallecieron por descompensaciones repetidas causadas por desnutrición secundaria a tratamiento inadecuado.



Actualmente 18 niños con AO (12 AP y 6 AMM) se encuentran en seguimiento, con un promedio de 5.8 ± 3.0 años en los de presentación neonatal y de 8.4 ± 4.3 años en la forma tardía.
Tanto en las AP como en las AMM de presentación neonatal la ingesta de proteínas de origen natural (leche maternizada, cereales, frutas y verduras) fue de 1.2 ± 0.6 gr/kg/día y la de proteínas artificiales fue de 0.7 ± 0.1 g/kg/día (fórmula sin MTVI). En el grupo de AP y AMM de presentación tardía, la ingesta de proteínas naturales fue de 1.3 ± 0.2 g/kg/día y no fue necesario entregar fórmula especial sin MTVI para completar los requerimientos de proteínas (tabla 2). El nivel de valina sérica fue de 65.1 ± 34 μM/l en promedio en los de presentación neonatal y de 90.5 ± 4.0 μM/l en los tardíos, el valor recomendado es de 95 a 300 μM/l. Tanto la AP como la AMM presentaron en promedio niveles de isoleucina inferiores a 35 μM/l (valores recomendados 35 a 105 μM/l). En ambas situaciones de déficit los pacientes fueron suplementados farmacológicamente, de acuerdo con las necesidades individuales.



Los niños con AO presentación neonatal mantuvieron el nivel de propionilcarnitina de 42.8 ± 25 μM/l y los de presentación tardía de 37.3 μ 21.7 μM/l (valor recomendado en seguimiento < 40 μM/l). La carnitina libre fue de 49.4 ± 6.5 μM/l y de 53.3 ± 3.5 μM/l (valor recomendado > 30 μM/l ) en las formas neonatal y tardía, respectivamente (tabla 3).



En cuanto al estado nutricional según el índice de masa corporal (IMC), el 22.2% de los pacientes está bajo de peso, el 50% es normal, el 22.2% de ellos tienen sobrepeso y un caso con AP está obeso (tablas 4 y 5). Debido al incremento deficitario de peso y estatura, 7 pacientes de presentación neonatal y 3 de presentación tardía fueron sometidos a gastrostomía.






El coeficiente intelectual en niños con AO de presentación neonatal fue de 58.4 ± 13 y en la forma tardía de 73.6 ± 14 (gráfico 1).



De los 6 niños con AMM, uno desarrolló insuficiencia renal crónica y requirió diálisis peritoneal. En 3 casos se estudió la actividad de la enzima in vitro; dos pacientes normalizaron la actividad de la enzima in vitro en presencia de hidroxicobalamina (tabla 6).



La actividad enzimática en las 8 AP fluctuó entre 8.1 y 38.6 pmol/minuto/mg de proteína, se considera normal 1 479 pmol/minuto/mg de proteína (tabla 7).



El estudio molecular se realizó sólo en 7 de los 21 niños con AP, tipificándose en 5 de ellos la mutación ins/del (1218del/14ins12): 3 en homocigosis y 2 en heterocigosis compuesta (una en combinación con la mutación E168K, y el otro con la mutación 1298-1299-insA). Los otros 2 niños presentan la mutación E168K, uno en homocigosis y el otro en heterocigosis compuesta con la mutación c1170insT (1173-1174insT) (tabla 7). Cuatro pacientes con AP fueron homocigotos para la misma mutación, comprobándose el antecedente de consanguinidad entre los progenitores.
Discusión
Diversos autores señalan que el diagnóstico precoz, el uso de la L-carnitina y las fórmulas lácteas sin MTVI mejoraron la calidad de vida de los pacientes con AO, especialmente en la forma neonatal.^10,12-14 Al analizar la dieta en nuestra casuística, se observa que los pacientes con AP y AMM de presentación neonatal toleran la ingesta de proteínas naturales en promedio de 1.2 ± 0.6 g/kg/día y de 0.7 ± 0.1 g/kg/día de proteínas artificiales. Los pacientes de presentación tardía cubren sus requerimientos de proteínas sólo con proteínas naturales y con ello mantienen niveles de propionilcarnitina en 37.3 ± 21.7 μM/ y de carnitina libre en 53.3 ± 3.5 μM/l, ambos parámetros se consideran un buen control metabólico. Es importante señalar que los niños de presentación neonatal también tuvieron niveles de propionilcarnitina de 42.8 ± 25 μM/l, nivel considerado superior a lo recomendado, y carnitina libre de 49.4 ± 6.5 μM/l, aceptado durante el seguimiento. Este resultado se tradujo en un menor aporte de proteínas naturales, que hizo necesaria la prescripción de fórmula láctea especial sin MTVI para proporcionar los requerimientos adecuados de proteínas para promover anabolismo; junto con ello, disminuir las posibilidades de descompensación por aumento del nivel de propionilcarnitina.^10,15,16
Se ha descrito que niveles de isoleucina inferiores a 20 μM/l pueden producir pérdida de peso, decoloración de la mucosa bucal, desequilibrio entre los aminoácidos esenciales y no esenciales, disminución del colesterol plasmático y, que si esta deficiencia se mantiene en el tiempo, afectará el crecimiento ponderal del niño.¹⁷ Todos los pacientes del estudio tuvieron ingesta de isoleucina dentro de lo recomendado por la RDA, sin embargo, el nivel plasmático en promedio fue de 26.7 μM/l, siendo necesaria la suplementación farmacológica en 12 casos (4 neonatales y 8 tardíos). Ninguno de estos niños manifestó signos clínicos de deficiencia de isoleucina.
Los niños con AO, especialmente aquellos con la forma neonatal, evolucionan frecuentemente con mal incremento ponderal por anorexia. En ellos, el uso de gastrostomía previene el deterioro del estado nutricional y disminuye la frecuencia de las descompensaciones.¹⁵ En este estudio, 10 niños requirieron gastrostomía porque presentaron descenso en el canal de crecimiento durante el primer año de seguimiento. En la actualidad, 7 de los 10 casos con gastrostomía se mantienen en seguimiento y tienen un IMC entre el percentil 10 y 95, que se considera un estado nutricional normal de acuerdo con el peso para la talla. Tres de estos niños con gastrostomía de presentación neonatal y estado nutricional normal, fallecieron por descompensación aguda durante el seguimiento. Esto nos permite señalar la importancia que tiene detectar y tratar precozmente los cuadros infecciosos agudos, para aplicar rápidamente la terapia intensiva, la hemodiálisis o la diálisis peritoneal son la mejor alternativa para lograr restablecer el equilibrio metabólico.
Con relación al coeficiente intelectual (CI), se determinó que los niños de presentación neonatal tienen un CI más bajo que los de presentación tardía (58.4 ± 13 y 73.6 ± 15, respectivamente). Esta diferencia se podría relacionar con la presencia de hiperamonemia en el período neonatal, momento en el cual el sistema nervioso central está en rápido crecimiento y desarrollo, y es más susceptible al efecto deletéreo de las noxas. En este estudio los niños de presentación neonatal fueron diagnosticados en promedio a los 6.6 días de vida y tuvieron niveles de amonio de mayores que 1 137 μg/dl, a diferencia de los de presentación tardía, quienes fueron diagnosticados en promedio a los 13 meses de edad y tuvieron niveles de amonio de 151.3 μg/dl.
Las diferentes formas de presentación de la AMM tienen la misma sintomatología clínica y bioquímica, pero existen diferencias entre ellas frente a una sobrecarga de vitamina B₁₂. El 90% los pacientes con la forma cblA y un menor porcentaje con las formas mut^(-) y cblB responden efectivamente a megadosis de B₁₂, al aumentar la actividad de la enzima se favorece su pronóstico.^14,18,19 De las tres AMM estudiadas, 2 de ellos normalizaron in vitro la actividad enzimática en presencia de hidroxicobalamina. Este hallazgo concuerda con la clínica, ya que al aumentar la dosis oral de B₁₂, de 1.0 mg/día a 20 mg/día, disminuyó la excreción de ácido metilmalónico en orina de 3 094 y 1 763 mg/mg de creatinina a 220 y 695 mg/mg/creatinina, respectivamente.
En este estudio 8 pacientes con AP tuvieron actividad enzimática inferior al 3% con respecto a lo normal y no se detectaron diferencias porcentuales de actividad entre las formas neonatal y tardía (véase tabla 7). Esta observación sugiere que la heterogeneidad clínica entre las AP de presentación neonatal y de presentación tardía no sería explicable a través de la actividad enzimática residual.^20,21 Con el objetivo de interpretar las diferencias fenotípicas se buscaron las mutaciones que producen AP, a la fecha se describieron más de 60 mutaciones.^22-24 Las mutaciones más frecuentes en la población española son: ins/del (31%) y la mutación c1170insT (16.7%).²⁵ En nuestra serie estas mutaciones se presentaron con una frecuencia de 47% y 6.2%, respectivamente. La mutación E168K tiene una frecuencia de 25%.
Al correlacionar el genotipo con el fenotipo, se demostró que los niños homocigotos para las mutaciones ins/del y c1170insT o heterocigotos compuestos con la mutación 1298-1299insA, tienen ausencia total de actividad de la enzima propionil CoA carboxilasa.²⁵ En nuestro estudio, de las 7 AP estudiadas, los 3 pacientes que poseen la mutación ins/del en homocigosis debutaron con una AO de presentación neonatal, al igual que el niño con la mutación ins/del en combinación con la mutación 1298-1299insA, resultados concordantes con lo descrito en la literatura.²⁴ La actividad enzimática para estas mutaciones fue mayor a lo descrito (1.2% y 2.4% con respecto a valores normales), por lo que se deducie que el estudio enzimático por sí solo no permite predecir el pronóstico de la enfermedad, es necesario el estudio molecular.
Se puede concluir que el pronóstico en las AO de presentación neonatal y tardía se asocia estrechamente con la edad al diagnóstico, a la precocidad en la detección de cuadros infecciosos durante el seguimiento y a la terapia intensiva aplicada durante estas descompensaciones metabólicas.
Los autores no manifiestan conflictos.

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