Catarata Congénita-Infantil en Colombia – II Parte

Un estudio epidemiológico – genético y etiológico, en población ciega y sordo-ciega institucionalizada. (II Parte)

Dra. Marta Lucía Tamayo1,2; Dra. Adriana Ordóñez1; Dr. Mauricio Lozano2
Dr. Juan Carlos Prieto1,3; Dra.Rosa Romero3; Dra. Marta Bermúdez1;
Dr. Felipe Escallón2; Dr. Carlos Peñaranda4; Dra.Claudia Leiva4
Dr. Felipe Vejarano5; Dr. Felipe Betancourt6; Dra. Pilar Echeverry6
Dr. Juan Carlos Serrano7; Dr. Eustorgio Gutiérrez8; Dra. Ana María álvarez 9
Dra. Sonia Scaff 10; Dr. Oscar Alvis10; Dra. Pilar Garavito10; Dra. Alicia Cortez11

1. Instituto de Genética Humana Pontificia Universidad Javeriana – Bogotá
2. Fundación Oftalmológica Nacional – Bogotá
3. Laboratorio de Genética, Hospital La Victoria – Bogotá
4. Cúcuta; 5 Popayán; 6 Cali; 7 Bucaramanga; 8 Neiva; 9 Cartagena; 10 Barranquilla; 11 Medellín.

Resultados de Genética Bioquímica

Como se explicó en el informe del número anterior, se evaluaron en total 264 individuos con catarata congénita e infantil en 9 diferentes ciudades del país, con el fin de determinar una posible etiología y su relación con diversos factores.

Se pretendió determinar en primer lugar, la etiología básica, los patrones de herencia en los casos genéticos, la presencia o ausencia de anormalidades cromosómicas y de alteraciones metabólicas y hacer un análisis de otros factores epidemiológicos que pudieran estar influyendo en la presentación clínica de la enfermedad.

Se realizaron pruebas de genética metabólica a 264 individuos. Los resultados del test colorimétrico para aminoácidos, mostraron en 5 personas (2%) niveles anormales de alanina en sangre y en 7 (2,7%) niveles elevados de alanina en orina.

Ninguno de ellos presentó niveles alterados en sangre y orina concomitantemente. Las cromatografías de AA en orina revelaron presencia de glicina en 33 individuos (13%), de homocistina en 15 personas (5,9%), de tirosina en 7 (2,7%) y de lisina en 9 (3,5%). la medición de la enzima galactosa uridil transferas (GALPUT) se realizó en 146 individuos.

La actividad enzimática fue normal en el 55% de los casos (88/146), parcial en el 40% (58/146) y nula en el 5% de los individuos (8/146). Se examinaron citogenéti-camente 164 individuos, de los cuales 34 fueron controles sanos (sin catarata) y 130 con diagnóstico definido de catarata congénita o infantil. Once de estos afectados (8.5%) presentaron alteraciones numéricas y estructurales en los cromosomas.

Se logró determinar la frecuencia de causas adquiridas y genéticas. Se estableció que la catarata congénita-infantil autosómica dominante fue la más frecuentemente encontrada dentro de la categoría de las genéticamente determinadas.

Se verificó la existencia de una llamativa variabilidad clínica ínter e intrafamiliar. Todos estos elementos permitieron profundizar en el conocimiento de los mecanismos involucrados en el desarrollo de esta enfermedad.

1- Determinación Cualitativa de Aminoacidos en Orina

*Test de dinitrofenilhidrazina (DNPH):

De todas las muestras el 73,5% fueron negativas y el 22,7% positivas, aunque un 5% de estas últimas fueron positivas débiles. Cabe aclarar que una positividad débil, en un momento determinado puede ser considerada como “trazas normales”, si la persona tiene ausencia de sintomatología clínica consistente.

En el grupo control se evidenció una proporción similar, lo que no es de extrañar, ya que sabemos que en la población general suele haber positividad igual e incluso mayor que la encontrada en este estudio, debido a los tipos de dietas ingeridas, al uso de ciertos medicamentos y demás situaciones que reconocidamente dan falsos positivos, sin que esto sea evidencia de enfermedad.

En todos los casos en que se obtuvo resultados positivos con este test, se realizaron pruebas posteriores para confirmar la presencia de alguna enfermedad y en todos ellos, se descartó patología alguna.

*Test de nitroprusiato:

De los 264 pacientes, sólo 33 (12.5%) fueron positivos, dentro de los cuales el 9.8% fue un positivo débil. Con este resultado, se procedió a descartar la presencia de una cistinuria o de una homocistinuria. Para esto se realizaron pruebas posteriores de nitroprusiato de plata y los resultados se cruzaron con la información obtenida en las cromatografías y el examen físico. Ningún caso fue confirmatorio de alguna de estas dos patologías.

De las 33 muestras nitroprusiato de sodio positivos, sólo 15 (45%), menos de la mitad, fueron positivas para nitroprusiato de plata. Vale la pena mencionar que de estas muestras positivas, 12 fueron positivas débiles y 3 positivas instantáneas, éstas últimas correspondientes a falsos positivos por la presencia de nitritos o cuerpos cetónicos. En éstas personas cabía sospechar una homocistinuria, pero ni la sintomatología ni las otras pruebas fueron conclusivas de ese diagnóstico.

*Test de nitrosonaftol:

Solamente el 2% de las muestras fueron positivas para este test que identifica fenoles p-sustituidos en tirosinemia, galactosemia y tirosinosis, entre otros. Estas enfermedades fueron descartadas correlacionando la clínica, los hallazgos y las croma-tografías.

*Test de cloruro férrico:

El 14% de las muestras analizadas fueron positivas débiles. Esta información se corroboró con los resultados de las cromatografías y la evaluación clínica en cada caso, descartándose cualquier trastorno metabólico de los aminoácidos en esos pacientes.

Figura No. 1 Pruebas Metabólicas (n=264)

2- Cromatografías de Aminoácidos en Sangre y Orina

De las 256 cromatografías en sangre, solo 3 mostraron aminoacidemia generalizada y de las 256 cromatografías en orina, solo 5 pacientes presentaron aminoaciduria generalizada [Se define aminoaciduria cuando hay más de un aminoácido excretado por orina y aminoacidemia cuando hay más de un aminoácido elevado en sangre].

Al relacionar los individuos que presentaron aminoaciduria con los que reportaron aminoacidemia, se encontró solamente una persona que presentaba las dos alteraciones al mismo tiempo, pero no coincidían los mismos aminoácidos.

Las otras pruebas metabólicas fueron normales. Esto sumado al hecho de que su historia clínica no hacía sospechar ningún problema metabólico, descartó la presencia de una alteración generalizada del metabolismo de aminoácidos.

Por otra parte, los análisis por separado de los aminoácidos en las 256 muestras de sangre y de orina, mostraron que un total de 15 individuos (5.8%) presentaban algún aminoácido elevado en sangre, mientras que otros 49 (19.14%) presentaban algún aminoácido elevado en orina, como se muestra en la tabla No.1.

Tabla No. 1 Cromatografías de aminoácidos en sangre y orina. Resultados

SANGRE (n=256) ORINA (n=256)

La tabla deja ver que en las pruebas colorimétricas de aminoácidos, se encontraron niveles anormales de alanina en sangre en 5 individuos (2%) y 7 (2,7%) con niveles elevados de alanina en orina. Ninguno de ellos presentó las dos cosas al mismo tiempo, por lo que no pudo comprobarse un trastorno específico de alanina.

Por otra parte, las cromatografías de AA en orina también mostraron presencia de glicina en 33 individuos (13%), de homocistina en 15 personas (5,9%), de tirosina en 7 (2,7%) y de lisina en 9 (3,5%). Se correlacionó si estas personas presentaban niveles elevados del mismo aminoácido en sangre, pero las pruebas fueron negativas, demostrando que ningún paciente tenía los mismos aminoácidos elevados en sangre y orina.

En todos ellos se analizó cuidadosamente su historia clínica y sus antecedentes, demostrándose una posible cistinuria en un solo individuo, quien tenía antecedentes de cálculos renales. Esto no tiene relación alguna con la presencia de catarata en el paciente, pues la cistinuria no se ha asociado con patología cristaliniana y suele ser una alteración metabólica muy común en nuestro país.

Estos resultados son parcialmente comparables con los encontrados por Jabbour N, y colaboradores en 1986, quienes determinaron los niveles plasmáticos de aminoácidos en 24 pacientes con catarata senil o presenil.

Ese trabajo planteó la hipótesis de una posible relación entre una alteración del metabolismo de la alanina y la presencia de catarata senil. Dicho estudio reportó en todos los evaluados, niveles elevados de glutamina y de alanina en personas con cataratas preseniles; así como de histidina en personas con cataratas seniles.

En nuestra población, como ya dijimos, el nivel sérico de alanina se encontró elevado en el 2% (cinco pacientes) con catarata congénita, el nivel de glutamina solo se encontró en un paciente (0,4%) y no se encontró ninguno con nivel alto de histidina en suero.

Ahora bien, dicho aumento de alanina en plasma puede responder a varias hipótesis, a saber:

1- A un estado de hipoglicemia.

2- A un defecto metabólico que conduzca a un aumento de lactato en sangre.

Sabiendo que algunas de las enfermedades mitocondriales cursan con lactacidemia y cataratas, era importante establecer si existía alguna relación entre la presencia de este aminoácido (alanina) y la posible existencia de una enfermedad mitocondrial, como el síndrome de Kearn – Sayre,(KSS), miopatia mitocondrial, acidosis láctica o neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON), entre otras.

Todas estas posibilidades diagnósticas fueron descartadas al correlacionar los otros exámenes, con la historia clínica, la evaluación oftalmológica y los antecedentes. Ninguno de estos casos pareció corresponder a una enfermedad mitocondrial.

Por otra parte, dentro de los casos con algún aminoácido alterado en sangre o en orina, se encontró predominantemente una catarata bilateral en el 89% de ellos, mientras que era unilateral sólo en el 20%. El tipo de catarata detectado fue la “nuclear”, seguida en frecuencia por la polar posterior. Resultados similares se observaron en la población general estudiada, en la que predominó la bilateralidad y el tipo de catarata nuclear.

Ahora bien, si en estos pacientes con algún aminoácido alterado correlacionamos sus datos con el probable origen de la catarata en cada caso, encontramos que el 36% de ellas fue de origen genético no sindromal, con patrones de herencia autosómico dominante y autosómico recesivo en igual proporción y sin alteración sistémica común asociada.

Desde ahora podemos decir que esto no nos permite concluir algo específico aún y menos establecer relación de causa-efecto. Lo que creemos es que podría sugerir la posibilidad de que sí haya alguna relación entre la presencia de aminoaciduria y una forma genética de la catarata.

Por supuesto, debemos seguir explorando esta posibilidad en el futuro, pues aún no tendríamos elementos para decir categóricamente que en estos casos se descarta una relación entre el tipo de catarata y algún problema metabólico no determinado aún por nosotros.

Llama la atención que no hay otros estudios que hayan analizado niveles plasmáticos y urinarios de aminoácidos en pacientes con catarata congénita-infantil, específicamente. Por lo tanto, nuestra investigación puede considerarse como un “estudio piloto” en el país.

No obstante, la presencia de varios aminoácidos en las pruebas realizadas a nuestra población examinada, no deja de ser sugestiva y nos refuerza la necesidad de seguir estudiando desde el punto de vista molecular estos interesantes casos.

3. Determinación Cualitativa de Carbohidratos

Como se puede ver en la tabla No. 2, hubo 11 individuos (4,2%) que presentaron positividad para el ión cúprico, 3(1,1%) para el resorcinol y 2(0,78%) para el multistix. con el fin de confirmar y profundizar en el estudio del metabolismo de carbohidratos en estas muestras, se procedió a realizar otras pruebas más específicas, tales como cromatografía de carbohidratos y medición de la enzima galactosa.

Del total de las 11 muestras mencionadas, sólo 2 fueron positivas para el test de resorcinol (seliwanof), haciendo sospechar un posible defecto del catabolismo de la fructosa. Al realizar la cromatografía de carbohidratos no se observó la presencia de fructosa en ninguna de las dos, descartando que sean fructosurias.

De las muestras que dieron positivo para el test de ión cúprico, el 1,1% fueron positivas con la prueba multistix, determinando que la substancia reductora encontrada en orina era glucosa, resultado que se confirmó con la cromatografía de carbohidratos.

Tabla No. 2 Pruebas cualitativas para carbohidratos

4. Cromatografía de Carbohidratos

Se realizó cromatografía de carbohidratos en orina y prueba de Benedict a las 11 muestras positivas para el test de ión cúprico. Se obtuvo como resultado 8 cromatografías normales y 3 anormales. Entre las 3 muestras anormales se pudo determinar ribosa aumentada en 2 muestras y glucosa en 1, ésta última correspondió al único paciente diabético que entró al estudio [Al momento del ingreso no se conocía su diabetes, la que se hizo evidente durante nuestra investigación. El niño presentó un coma diabético y fue hospitalizado de urgencia en Bogotá, recibiendo el tratamiento adecuado con insulina].

La cromatografía de carbohidratos en los pacientes Benedict positivos no mostró presencia de galactosa que nos pudiera orientar a una galactosemia, enfermedad metabólica bien definida que también cursa con catarata congénita o infantil.

Dado que los pacientes estudiados estaban en un rango de edad de 0 a 40 años, se puede estimar que algunos de ellos no consumen lactosa (glucosa + galactosa) en su dieta; eso hace posible que aún estando afectados por alguno de los tipos de galactosemia, el metabolito no sea observado en las pruebas cualitativas que se utilizaron en este estudio.

Esta fue una de las razones principales para realizar una medición de la actividad de una de las enzimas involucradas en este tipo de defectos metabólicos, como la enzima galactosa 1 fosfato uridyl transferasa.

5.- Medición de Enzima Galactosa

Por otra parte, el estudio metabólico implicó también la medición de la enzima galactosa uridil transferasa (GALPUT), para lo que se analizaron 146 individuos. La actividad enzimática fue normal en el 55% de los casos (88/146), parcial en el 40% (58/146) y nula en el 5% de los individuos (8/146).

Figura No. 2 Actividad enzimática de GALPUT.
Galactosa 1 fosfato uridil transferasa (n=146)

Estos interesantes resultados merecen comentario especial. Esta evaluación se correlacionó directamente con los resultados de la prueba de Benedict y de la cromatografía de carbohidratos, descartándose anormalidad alguna a nivel del metabolismo de carbohidratos.

En ningún paciente se pudo establecer una definitiva alteración del metabolismo de carbohidratos como causa definitiva de su catarata congénita-infantil, pero si dejó “la sospecha etiológica” en varios de ellos (finalmente clasificados como de etiología no definida pero con alguna posibilidad de que fueran metabolico-genéticos), cuya confirmación sería por pruebas moleculares en un futuro estudio.

Nuestros resultados sobre la actividad enzimática, recibieron mayor o menor validez dependiendo de la correlación en conjunto con otras pruebas, con el historial médico personal y familiar, con la valoración clínica y el examen físico general y con las evaluaciones oculares practicadas a cada individuo.

Ahora bien, la presencia de actividad enzimática nula puede sugerir el diagnóstico de una galactosemia. Considerando que la medición de GALPUT es una prueba cualitativa, sería necesario para llegar al diagnóstico preciso de una galactosemia utilizar un método de cuantificación enzimática y diagnóstico molecular de la deficiencia de galactosa-1 fosfato uridil transferasa (Landt, 1996 y Elsas, 1995).

Dichas cuantificaciones y estudios moleculares no fueron realizados en este proyecto, pero quedan planteados para estudios posteriores y proyectos futuros en estos pacientes.

Dado que la presencia de actividad enzimática anormal haría sospechar una condición específica (la actividad nula sugeriría una galactosemia y la actividad parcial sugeriría un estado heterocigoto para el gen de la galactosemia), consideramos importante correlacionar los resultados de esta actividad enzimática con los antecedentes familiares de esos individuos. Este cruce de información nos permitió determinar lo siguiente:

a) Entre las personas con antecedente de otro familiar con alguna limitación visual: el 50,5% sí tenía alteración de la actividad enzimática, mientras que en el 49,5% la actividad fue normal.

b) Entre las personas sin antecedentes familiares con limitaciones visuales: la actividad enzimática estuvo alterada en el 57,1%, mientras que fue normal en el 42,9% de los casos.

Estos resultados de alteración o normalidad fueron muy similares en los dos grupos, demostrándonos que una actividad enzimática anormal, por si sola no se correlaciona con la presencia de otros familiares afectados; es decir, con la posibilidad de una catarata genética hereditaria.

Esto se traduce en la poca utilidad que este resultado pueda tener para clasificar la causa básica de la catarata en adquirida o genética y como siempre, cada dato debe ser considerado dentro del análisis del contexto global de cada caso. Resulta evidente que este tipo de mediciones enzimáticas cualitativas tienen sus obvias limitantes, por lo que insistimos en la necesidad de continuar en un futuro nuestros estudios de genética molecular en estos casos.

Por último, debe encontrarse alguna explicación al hecho de haber observado anormalidad en la enzima GALPUT en tan alta frecuencia en nuestra muestra examinada (recordemos que era parcial en el 40% y nula en el 5%, para un total de anormalidad en el 45% del total de individuos a quienes se les aplicó la prueba).

Esto tendría varias posibles explicaciones:

1- Que se tratara de un mal manejo de la muestra, que ocasionaría una degradación de la enzima. Esto se obvió con un especial control de calidad en el manejo de las muestras de sangre desde otras ciudades y aún en Bogotá. Además, la mayoría de las muestras con GALPUT alterada correspondieron a individuos de la ciudad capital.

2- Que sencillamente una muestra de 146 individuos es muy pequeña y no podemos obtener resultados conclusivos. Esto haría necesario ampliar estas mediciones en otros pacientes en un estudio futuro; sin embargo, llama la atención encontrar porcentajes similares en todas las publicaciones internacionales que han estudiado el tema de la actividad enzimática.

3- Que nuestros resultados fueran perfectamente ciertos, precisos y confiables y que nuestro dato del 45% de los casos, simplemente refleja el hecho de que es muy frecuente encontrar alguna alteración enzimática en la población con catarata congénita-infantil.

Esta última hipótesis concuerda perfectamente con los resultados presentados por Brivet en 1989 y por Avisar en 1982, quienes reportaron frecuencias similares en pacientes con catarata del desarrollo. Otras recientes descripciones en otras publicaciones también confirman esto (Gitzelmann, 1995).

Para comentar nuestros resultados es preciso referirnos a la interesante publicación de Gitzelmann y colaboradores del año 1995, en Suiza. Los autores analizan los resultados de un programa de tamizaje neonatal en donde se midió la actividad de la enzima GALPUT.

De 476.000 recién nacidos, seleccionaron a 104 con alguna alteración enzimática; de ellos, el 69% (72/104) presentó una deficiencia parcial de la actividad de la enzima, lo que les sugería un estado de heterocigoto compuesto para el gen de la galactosemia clásica o para la variante Duarte.

El trabajo de J. Elsas y colaboradores fue publicado en Am J Human Gen en 1994 y también muestra interesantes resultados sobre la variante Duarte. Los autores reportan que dicha variante suele ser bastante frecuente y corresponde a una variable mutación de la enzima galactosa-1-P uridil transferasa, consistente en un cambio de una adenina por una guanina en la posición 314 (N314D), lo que ocasiona diversas modalidades del cambio de la actividad de la enzima, reduciéndola a un 75%, 50% o 25%.

El fenotipo bioquímico “Duarte”, suele ocurrir en población caucásica no galactosemica con una prevalencia del 5,9%. Se dice que en la galactosemia clásica lo corriente es que no haya actividad enzimática alguna, pero con la variante Duarte lo frecuente es que se observen actividades reducidas en la mayoría de los pacientes.

Se ha descrito que el alelo Duarte reduce la actividad de la enzima y se sabe que es isomórfico con el de la galactosemia clásica, hasta el punto de que es indistinguible de este en el gel de electroforesis o con foco isoeléctrico.

Se presume que los heterocigotos para el alelo normal y el Duarte (N/D), presentan una actividad enzimática del 75%; los homocigotos para el alelo Duarte (D/D) la reducen al 50%; y los heterocigotos compuestos para el alelo Duarte y el alelo de la galactosemia clásica (D/G), suelen tener una actividad disminuida al 25%.

En nuestro estudio obtuvimos una más baja proporción de alteración en la actividad enzimática dentro del grupo control (personas sanas sin alteración cristaliniana alguna y sin historia de catarata en la familia), quienes presentaron alguna anormalidad de la GALPUT sólo en el 13% de los casos. Esto sugiere que debemos darle más importancia a nuestros resultados, dado que la alteración enzimática si pareciera estar más relacionada con la presencia de Catarata congénita-infantil, que con la normalidad del cristalino.

De cualquier manera, este tipo de resultados, tanto en nuestra población como en otras, refuerzan la necesidad de proceder a los estudios de ligamiento génico de la galactosa clásica y sus variantes en nuestra población. De estos pacientes tenemos DNA guardado para realizar estudios futuros.