Efecto de la isoniazida sobre los niveles de protoporfirina en la protoporfiria eritropoyética (INHEPP)

Clínicamente, tanto la protoporfiria eritropoyética (EPP) como la EPP ligada al cromosoma X (XLEPP) se caracterizan por una fotosensibilidad cutánea dolorosa, no ampollar, que aparece en la primera infancia. La EPP es la porfiria más común en niños y la tercera más común en adultos (después de la porfiria cutánea tardía y la porfiria aguda intermitente). Los informes de prevalencia varían entre 5 y 15 casos por millón de habitantes.

La EPP se debe en la mayoría de los casos a la disminución de la actividad de la ferroquelatasa (FECH), la enzima que cataliza la incorporación de hierro ferroso en PPIX, el paso final en la producción de hemo. El patrón de herencia es autosómico recesivo. Sin embargo, la homocigosidad para una mutación FECH es rara. Más bien, la disminución de la actividad es consecuencia de una combinación de una mutación inactivante heredada que afecta a un alelo FECH y un polimorfismo intrónico que altera el corte y empalme del otro alelo. El sitio de empalme alternativo, cuando se usa, produce un ácido ribonucleico mensajero (ARNm) FECH no funcional. El sitio de empalme alternativo se usa aproximadamente el 40% del tiempo. Por lo tanto, el alelo polimórfico produce aproximadamente el 60% de la actividad FECH normal y, por esta razón, se denomina hipomórfico. Cuando el alelo FECH hipomórfico está en trans con el alelo mutante no funcional, el resultado es un 30% o menos de la actividad normal de la enzima FECH. Esta actividad FECH subnormal se vuelve limitante de la velocidad, lo que da como resultado la acumulación de PPIX intracelular. Aunque presumiblemente el defecto se expresa en todos los tejidos, el PPIX responsable de la fotosensibilidad deriva principalmente de los reticulocitos de la médula.

El ácido aminolevulínico sintasa (ALAS), la primera enzima limitante de la velocidad en la vía biosintética del hemo, cataliza la condensación de glicina y succinil-Coenzima A (succinil-CoA) para formar ácido aminolevulínico (ALA), y requiere piridoxal 5'- fosfato como cofactor. ALAS en células de mamíferos se localiza en la matriz mitocondrial. La enzima se sintetiza como una proteína precursora en el citosol y se transporta a la mitocondria. Dos genes separados de ALA sintasa codifican formas de limpieza (no específicas de tejido) y específicas de eritroides de la enzima (ALAS1 y ALAS2, respectivamente). El gen para ALAS1 humano está en 3p.21 y el locus para ALAS2 en el cromosoma X, en Xp11.2.

Las dos formas de ALAS están reguladas de manera diferencial, ALAS1 es un gen de mantenimiento que se expresa en todas las células y ALAS2 está impulsado por los factores de transcripción específicos de eritroides GATA1 y NF-E2. Además, el ARNm de ALAS2 contiene un elemento sensible al hierro (IRE) en su región 5' no traducida, similar a los ARNm que codifican la ferritina y el receptor de transferrina (en el que el IRE está en la UTR 3' del gen). El análisis de retardo en gel mostró que el elemento sensible al hierro en el ARNm de ALAS2 es funcional [como lo demuestra la unión a la proteína reguladora de hierro 2 (IRP2)], lo que indica que la traducción del ARNm específico de eritroides está directamente relacionada con la disponibilidad de hierro y hemo en células eritroides. En este caso, cuando la concentración de hierro intracelular es relativamente alta, está disponible para unirse a IRP2, un proceso que mejora la degradación de IRP2 mediada por ubiquitina. En estas condiciones, IRP2 no está disponible para vincularse con el elemento IRE en ALAS2, lo que borra el mensaje para una traducción eficiente. Por el contrario, cuando el hierro intracelular es relativamente bajo, la degradación de IRP2 se restringe, lo que hace que la proteína esté disponible para unirse a IRE y, por lo tanto, bloquea la traducción del ARNm de ALAS2.

Recientemente, se demostró que una forma variante de EPP, heredada en un patrón ligado al X (XLEPP), se debe a una mutación de ganancia de función de ALAS2 en el exón 11. La mutación da como resultado una forma truncada de la proteína que tiene una actividad específica superior a la normal como resultado de interacciones enzima-sustrato menos restringidas, lo que da como resultado una sobreproducción de PPIX. Esta situación contrasta con EPP con FECH mutado en el que se acumula PPIX debido a la formación deficiente de hemo.

ALAS1 y 2 utilizan fosfato de piridoxal (PLP) como cofactor. PLP es una forma modificada de vitamina B6. Se ha demostrado que PLP forma complejos con isoniazida agotando el cofactor. Este agotamiento de PLP ha sido una de las causas de la anemia sideroblástica.

Los investigadores probarán la hipótesis de que el agotamiento de PLP conducirá a una disminución de la actividad de ALAS.