Piruvat-kinaza eritrocitara

Informatii generale

Piruvatkinaza (PK) este enzima caii glicolitice ce catalizeaza conversia fosfoenol piruvatului (PEP) in piruvat, una din cele doua reactii ce au ca rezultat producerea de ATP¹.

Deficitul de PK ocupa locul doi ca frecventa dupa deficitul de G-6-P DH, fiind intalnit mai ales in Europa, SUA si Japonia; se transmite ereditar autosomal recesiv¹ si are ca efect reducerea capacitatii de metabolizare a glucozei, scaderea concentratiei de ATP din eritrocite si aparitia unei anemii hemolitice cronice, non-sferocitare, de severitate variabila⁵.

Scaderea sintezei ATP afecteaza membrana celulara, cel mai frecvent fiind implicate reticulocitele si eritrocitele tinere³.

Metabolismul eritrocitar

Eritrocitele mature sunt celule anucleate (incapabile de diviziune celulara),  lipsite de ribozomi (nu prezinta sinteza proteica) si de mitocondrii (incapabile de fosforilare oxidativa).

Durata de viata a eritrocitelor in circulatie este de 100 – 120 zile, functia lor de baza fiind transportul de oxigen catre tesuturi¹.

Glucoza, principalul substrat metabolic al hematiei, este metabolizata pe doua cai importante: 90% pe calea glicolitica (producatoare de energie), iar restul (5 – 10%) pe calea suntului hexozo-monofosfatului

(HMP) cu rol protector fata de stress-ul oxidativ.  In anumite conditii care cresc stress-ul oxidativ, creste si fractia de glucoza ce intra pe calea HMP¹.

Genetica

Piruvatkinaza este o proteina tetramerica cu greutate moleculara de 230 KD. Exista doua gene (PKM2 si PKLR) ce codifica patru izoenzime PK..  

Gena PKM2 se afla pe cromozomul 15 (15q 22) si codifica izoenzimele PK – M2 si PK – M1. PK – M2 se gaseste in cursul vietii fetale in toate  tesuturile, apoi, pe masura ce organismul se maturizeaza, PK – M2 persista ca izoenzima predominant in leucocitele mature, trombocite, plamani, rinichi, splina, tesut adipos. De asemenea, este enzima majoritara in precursorii eritroizi. PK – M1 este izoenzima prezenta in tesutul muscular si creier.

Gena PKLR se gaseste pe cromozomul 1 (1q 21) si codifica izoenzimele PK – L si PK – R.

PK – L este izoenzima predominanta la nivel hepatic, iar PK – R este izoenzima prezenta in eritrocitele mature.

Anemia hemolitica asociata cu deficitul de PK este rezultatul mutatiilor (au fost identificate aproximativ 200) ce apar la nivelul genei PKLR. Cele mai multe variante de PK sunt proteine anormale ce difera intre ele prin proprietati fizico-chimice si kinetice¹.

Caracteristici enzimatice si modificari hematologice asociate deficitului de PK³

Specimen recoltat – sange venos³.

Recipient de recoltare – vacutainer cu EDTA K3³.

Cantitate recoltata – cat permite vacuumul³.

Prelucrare necesara dupa recoltare – proba de sange integral se refrigereaza imediat^2;3.

Stabilitate proba – sangele integral este stabil 7 zile la 2–8°C^2;3.

Metoda – fotometrica (enzimatica)³.

Valori de referinta – 5.3 – 17.3 U/g Hb³

Factori de conversie : U/gHb x 0.34 = U/ml de eritrocite².

Interpretarea rezultatelor si implicatii clinice

PK este scazuta in: 

● deficitul congenital de PK – anemie hemolitica non-sferocitara, icter neo-natal prelungit;

● deficitul dobandit de PK – in sindroame mielodisplazice, leucemii acute si alte anemii^2;5.

In cazul deficitului congenital de PK, hemoliza intravasculara poate fi accentuata pe perioada sarcinii sau in urma tratamentului cu contraceptive orale².

Bibliografie

1. Bertil Glader. Hereditary Hemolytic Anemias Due to Red Blood Cell Enzyme Disorders. In Wintrobe’s Clinical Hematology. Philadelphia, ed.2009, 933-949.

2. Frances Fischbach. Overwiew of Basic Blood Hematology and Coagulation Tests. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. ed.8, 2009, 115-116.

3. Kohne E.Erytrocyte enzymes.In Lothar Thomas Clinical Laboratory Diagnostics, 1998, 494-496.

4. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate. 2010. Ref Type: Catalog.

5. Marcu J. Enzimopatiile eritrocitare. In Tratat de medicina interna-Hematologie – partea I, Bucuresti, ed.1997, 819-821.