Efeito da isoniazida nos níveis de protoporfirina na protoporfiria eritropoiética (INHEPP)

Clinicamente, tanto a protoporfiria eritropoiética (EPP) quanto a EPP ligada ao cromossomo X (XLEPP) são caracterizadas por fotossensibilidade cutânea dolorosa e sem bolhas com início na primeira infância. A PPE é a porfiria mais comum em crianças e a terceira mais comum em adultos (depois da porfiria cutânea tardia e da porfiria aguda intermitente). Os relatórios de prevalência variam entre 5 e 15 casos por milhão de habitantes.

A EPP se deve, na maioria dos casos, à diminuição da atividade da ferroquelatase (FECH), a enzima que catalisa a incorporação do ferro ferroso ao PPIX, a etapa final da produção do heme. O padrão de herança é autossômico recessivo. No entanto, a homozigose para uma mutação FECH é rara. Em vez disso, a atividade diminuída é uma consequência de uma combinação de uma mutação inativadora hereditária que afeta um alelo FECH e um polimorfismo intrônico que altera o splicing do outro alelo. O local de splicing alternativo, quando usado, produz um ácido ribonucleico (mRNA) mensageiro FECH não funcional. O local de emenda alternativo é usado aproximadamente 40% do tempo. Portanto, o alelo polimórfico produz aproximadamente 60% da atividade normal da FECH e, por esse motivo, é denominado hipomórfico. Quando o alelo FECH hipomórfico está em trans com o alelo mutante não funcional, o resultado é 30% ou menos da atividade normal da enzima FECH. Essa atividade FECH subnormal torna-se limitante da taxa, resultando em acúmulo de PPIX intracelular. Embora o defeito seja presumivelmente expresso em todos os tecidos, o PPIX responsável pela fotossensibilidade deriva principalmente dos reticulócitos da medula.

A ácido aminolevulínico sintase (ALAS), a primeira enzima limitante na via biossintética do heme, catalisa a condensação de glicina e succinil-coenzima A (succinil-CoA) para formar o ácido aminolevulínico (ALA) e requer piridoxal 5'- fosfato como cofator. ALAS em células de mamíferos está localizada na matriz mitocondrial. A enzima é sintetizada como uma proteína precursora no citosol e transportada para as mitocôndrias. Dois genes separados da ALA sintase codificam as formas de manutenção (não específicas do tecido) e específicas do eritróide da enzima (ALAS1 e ALAS2, respectivamente). O gene para ALAS1 humano está em 3p.21 e o locus para ALAS2 no cromossomo X, em Xp11.2.

As duas formas de ALAS são reguladas diferencialmente, ALAS1 é um gene de manutenção expresso em todas as células e ALAS2 é conduzido por fatores de transcrição específicos de eritróides GATA1 e NF-E2. Além disso, o mRNA do ALAS2 contém um elemento responsivo ao ferro (IRE) em sua região 5' não traduzida, semelhante aos mRNAs que codificam a ferritina e o receptor de transferrina (no qual o IRE está no 3' UTR do gene). A análise de retardo de gel mostrou que o elemento responsivo ao ferro no mRNA do ALAS2 é funcional [como evidenciado pela ligação à proteína reguladora do ferro 2 (IRP2)], indicando que a tradução do mRNA específico do eritróide está diretamente ligada à disponibilidade de ferro e heme em células eritróides. Nesse caso, quando a concentração intracelular de ferro é relativamente alta, ele fica disponível para ligação ao IRP2, um processo que aumenta a degradação do IRP2 mediada pela ubiquitina. Nessas condições, o IRP2 não está disponível para vinculação ao elemento IRE no ALAS2, limpando a mensagem para tradução eficiente. Por outro lado, quando o ferro intracelular é relativamente baixo, a degradação do IRP2 é restrita, tornando a proteína disponível para ligação ao IRE e, assim, bloqueando a tradução do mRNA do ALAS2.

Recentemente, uma forma variante de EPP, herdada em um padrão ligado ao X (XLEPP), demonstrou ser devida a uma mutação de ganho de função ALAS2 no exon 11. A mutação resulta em uma forma truncada da proteína que possui atividade específica supranormal como resultado de interações enzima-substrato menos restritas, resultando em superprodução de PPIX. Essa situação contrasta com a EPP com FECH mutado, na qual o PPIX se acumula devido à formação deficiente de heme.

ALAS1 e 2 usam piridoxal fosfato (PLP) como cofator. PLP é uma forma modificada de vitamina B6. Foi demonstrado que o PLP forma um complexo com a isoniazida depletando o cofator. Essa depleção de PLP tem sido uma das causas da anemia sideroblástica.

Os investigadores testarão a hipótese de que a depleção de PLP levará à diminuição da atividade de ALAS.