Mucopolidosis

OBJETIVO GENERAL

Informar acerca de las características
genéticas que originan la mucopolidosis y sus
consecuencias los estudiantes de medicina del primero C de la UTM
en el mayo-septiembre del 2014

Marco
teórico

MUCOPOLIDOSIS

• 1. Concepto

El término mucopolidosis hace referencia a un
grupo de enfermedades metabólicas heredadas que afectan a
la capacidad del cuerpo de llevar a cabo el movimiento normal de
diversos materiales dentro de las células.

La mucopolidosis, se manifiesta como un error innato del
metabolismo. En este caso es una enfermedad de almacenamiento
lisosómico o enfermedad por depósito
lisosomal, causada por una alteración genética y
mal funcionamiento de las enzimas lisosomales, que conduce a la
acumulación o almacenamiento anormal de hidratos de
Carbono (polisacáridos) y lípidos cuyo catabolismo
se ve impedido alterando la función y provocando muerte
celular.

Debido a que las células no son capaces de
controlar estas cantidades tan grandes de estas sustancias se
producen daño en las células que causan
síntomas que varían desde incapacidades leve de
aprendizaje, hasta gran retraso mental y deformidades
esqueléticas y en muchos casos mueren finalmente de la
enfermedad.

2 TIPOS

Dependiendo del defecto bioquímico y la sustancia
que se acumule en los lisosomas se distinguen las siguientes
enfermedades

-Esfingolipidosis

-Mucolipidosis

-Mucopolisacaridosis

-Oligosacaridosis: o fucosidosis o
manosidosis

2.1 Esfingolipidosis

Involucran el metabolismo y almacenamiento anormal de
una sustancia llamada esfingolípido;
lípidos complejos que derivan
del aminoalcohol insaturado de 18 carbonos
esfingosina los hay con o sin fosfato. Los esfingolípidos
se degradan normalmente dentro de los lisosomas de
las células fagocitarias, especialmente
los macrófagos del sistema
retículo-endotelial, localizadas principalmente en
el hígado, bazo y médula
ósea; un fallo en su degradación implica la
acumulación dentro del lisosoma de algún metabolito
intermediario; dado que los esfingolípidos abundan en
el cerebro, varias de estas enfermedades cursan
con retraso mental severo y muerte prematura; entre
ellas hay que destacar la enfermedad de Tay-Sachs,
la enfermedad de Sandhoff-Jatzkewitz, la enfermedad de
Gaucher, la enfermedad de Niemann-Pick, la enfermedad
de Krabbe.

La esfingosina se sintetiza a partir de
la condensación de palmitoil-CoA y serina,
que origina deshidroesfingosina. La deshidroesfingosina es
posteriormente reducida por el NADPH (Nicotinamida
adenina dinucleótido fosfato) a dihidroesfingosina, y
finalmente oxidada por el FAD a
esfingosina.

2.2 Mucolipidosis

Se caracterizan por acumulación de cantidades
anormales
de mucopolisacáridos y lípidos en
el interior de la célula. Se presentan con escasa
frecuencia, por lo que se incluyen dentro de
las enfermedades raras. Están causadas por la
existencia de un fallo enzimático
hereditario.

Se han descrito 4 variedades, cada una de las cuales
puede ser llamada de varias formas:

• Mucolipidosis tipo I, sialidosis o
  MLI. Se debe a la deficiencia de la enzima alfa
  sialidasa, encargada de extraer una forma particular de
  ácido siálico (una molécula parecida al
  azúcar) de los complejos de azúcar y
  proteínas (llamados glucoproteínas), que
  permiten que las células funcionen
  adecuadamente.

• Mucolipidosis tipo II, también llamada
  enfermedad de células de inclusión, enfermedad
  de la célula-I o MLII se producen de una deficiencia
  de la
  enzima N-acetilglucosamina-1-fosfotransferasa.

• Mucolipidosis tipo III, también
  denominada pseudopolidistrofia de Hurler, o MLIII.
  también se produce por una deficiencia o defecto de la
  enzima N-acetilglucosamina-1-fosfotransferasa que es
  característica de las mucolipidosis II. Sin embargo,
  la mucolipidosis III produce síntomas menos graves y
  evoluciona más lentamente.

• Mucolipidosis tipo IV, también llamada
  deficiencia de gangliosido sialidasa, sialolipidosis o MLIV.
  Está causada por alteraciones perjudiciales de una
  proteína en la célula que se cree que
  está implicada en el movimiento de moléculas
  como el calcio a través de las membranas
  celulares. 

En el 2000, científicos en los laboratorios de
NINDS y otras instituciones de investigación identificaron
al gen responsable de la mucolipidosis IV. Este
gen, MCOLN1, fabrica la proteína
mucolipina-1. Debido a mutaciones en el gen, la mucolipina-1 no
se encuentra o es disfuncional en las personas con mucolipidosis
IV. Este importante hallazgo genético permite el
diagnóstico preciso de pacientes al igual que el
diagnóstico prenatal (antes del nacimiento) y la
evaluación de portadores de la enfermedad.

2.3 Mucopolisacaridosis

Causada por la ausencia o el mal funcionamiento de
ciertas enzimas necesarias para el procesamiento de
moléculas llamadas
glicosoaminoglicanos o glucosaminglucanos. Al pasar el
tiempo, estos glicosaminoglicanos se acumulan en las
células, la sangre y el tejido conectivo. Esto
produce daños celulares permanentes y progresivos que
afectan el aspecto y las capacidades físicas, los
órganos y el funcionamiento del organismo del individuo y,
en la mayoría de los casos, el desarrollo
mental.

La acumulación
de mucopolisacáridos o glicosaminoglicanos (dermatán
sulfato, heparán sulfato, queratán sulfato y
condroitín sulfato) se produce en
los lisosomas de las células de diferentes
órganos como el hígado, bazo, vasos
sanguíneos.

Existen varios tipos de mucopolisacaridosis; entre los
más representativos están:

• Mucopolisacaridosis tipo I, también
  denominada gargolismo o enfermedad de
  Hurler. Se debe a un defecto de la enzima
  a-1-iduronidasa.

• Mucopolisacaridosis tipo
  II o Enfermedad de Hunter. Existe un
  déficit de la enzima denominada sulfatasa del
  iduronato.

• Mucopolisacaridosis tipo III o
  síndrome de Sanfilippo. causada por la deficiencia de
  una de las cuatro hidrolasas lisosomales que participan en la
  degradación del glicosaminoglicano Heparan Sulfato (el
  cual se encuentra localizado en la matriz extracelular y en
  las glicoproteínas de la superficie
  celular). 

• Mucopolisacaridosis tipo IV o
  síndrome de Morquio. causada por la deficiencia de
  la enzima N-acetilgalactosamina 6 sulfatasa (MPS IV
  tipo A) o de la enzima B-Galactosidasa (MPS IV tipo
  B).

• Mucopolisacaridosis tipo VI o
  síndrome de Maroteaux-Lamy. causada por deficiencia de
  la enzima Arilsulfatasa – B.

• Mucopolisacaridosis tipo VII o
  síndrome de Sly. causada por la deficiencia de
  la enzima beta-D-glucuronidasa.

2.4 Oligosacaridosis

Grupo de seis errores innatos del metabolismo de
herencia autosómica recesiva, que tal como su nombre lo
indica resultan del depósito progresivo de diversos
oligosacáridos en los lisosomas celulares de diferentes
tejidos

Los oligosacáridos son moléculas complejas
de hidratos de carbono que forman parte de las
glicoproteínas, pero también de algunos
glicolípidos. La oligosacaridosis de herencia
autosómica recesiva se produce por el defecto de algunas
enzimas, provocando acumulación intralisomal progresiva de
glicoconjugados incompletamente degradados.

3. Causas

Los lisosomas son orgánulos rodeados de
una membrana que están situados en el interior de
la célula y contienen diferentes enzimas que
tienen la función de degradar numerosos tipos
de polímeros,
tanto proteínas como ácidos
nucleicos, polisacáridos o lípidos.

Los lisosomas poseen más de 50 enzimas
degradativas diferentes, las mutaciones de los genes que
codifican estas enzimas son las causantes de
las enfermedades de almacenamiento lisosómico.
La no degradación de los polímeros
biológicos hace que estos se acumulen afectando al
funcionamiento celular.

En el caso de la mucopolidosis las sustancias que no son
metabolizadas son los hidratos de carbono y los
lípidos.

4. Genes asociados

4.1 Esfingolipidosis

• N- acilesfingosina amidohidrolasa 1 –
  ASAH1

• Enfermedad de Niemann-Pick tipo C1 – NPC1

• Enfermedad de Niemann-Pick tipo C2 – NPC2

• Esfingomielina fosfodiesterasa 1, ácido –
  SMPD1

4.2 Mucolipidosis

• N-acetilglucosamina-1-fosfotransferasa, subunidad
  gamma – GNPTG

• N-acetilflucosamina-1-fosfotransferasa, subunidades
  alfa y beta – GNPTAB

• Mucolipina-1 – MCOLN1

4.3 Mucopolisacaridosis

• Arilsulfatasa B – ARSB

• Glucosamina (N-acetil)-6-sulfatasa – GNS

• Glucoronidasa, beta – GUSB

• Heparan-alpha-glucosaminida N-acetiltransferasa –
  HGSNAT

• Hialuronoglucosaminidasa 1 – HYAL1

• Iduronato 2-sulfatasa – IDS

• Iduronidasa, alpha-L – IDUA

• N-acetilglucosaminidasa, alpha – NAGLU

• N- sulfoglucosamino sulfohidrolasa –
  SGSH

4.4 Oligosacaridosis

• Aspartilglucosaminidasa – AGA

• Catepsina A – CTSA

• Fucosidasa, alpha-L-1 – FUCA1

• Manosidasa, alpha, clase 2B, miembro 1 –
  MAN2B1

• Manosidasa, beta A, lisosomal – MANBA

• N-acetilgalactosaminidasa, alpha – NAGA

• Sialidasa 1 (sialidasa lisosomal) – NEU1

Conclusiones

• La mucopolidosis no se refiere a una sola enfermedad
  sino a un grupo de enfermedades de origen hereditario que
  afecta al metabolismo.

• A diferencia de las demás enfermedades
  metabólica hereditarias, la mucolipidosis se
  caracteriza por el error metabólico de metabolismo
  hidratos de Carbono (polisacáridos) y lípidos
  cuyo catabolismo se ve impedido alterando la función y
  provocando muerte celular.

• En este caso es una enfermedad de almacenamiento
  lisosómico o enfermedad por depósito
  lisosomal, causada por una alteración genética
  y mal funcionamiento de las enzimas lisosomales, que conduce
  a la acumulación o almacenamiento anormal de las
  sustancias antes mencionadas.

• Es importante que los estudiantes de biología
  conozcan claramente el funcionamiento de las enzimas dentro
  de la célula para de esta manera poder diferenciar las
  distintas patologías que se pueden
  presentar

• La cátedra de biología constituye una
  base fundamental para el conocimiento del funcionamiento
  celular, el reconocimiento de los componentes celulares y la
  diferenciación de las patología asociadas al
  metabolismo de la célula

• La mucopolidosis, al igual que el resto de
  enfermedades lisosomales, se transmiten con herencia
  autosómica recesiva, excepto 2 de ellas que
  están ligadas al cromosoma X (enfermedad de Hunter y
  enfermedad de Fabry).

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• Errores Innatos en El Metabolismo Del Niño.
  Escrito por Marta Colombo C

Autor:

Estefano Peña Herrera