La Haptoglobina es un sistema polimórfico controlado genéticamente. Su gen se ha localizado en el extremo proximal de la banda 16q 22.1. Se han descrito tres patrones fenotípicos con diferentes movilidades electroforéticas en gel de almidón denominados tipos: 1-1, 2-1, 2-2, que se corresponden con la existencia de 2 alelos autosómicos. Hp*1, Hp*2, los cuales determinan proteínas que tienen en común una subunidad beta y una subunidad a, diferente para cada fenotipo; por lo que son el producto postranscripcional de un polipéptido único.
Caracterización de los tipos de haptoglobina y su asociación con la hipertensión arterial
Olga González González**; Tomas Castellanos de la Nuez; Héctor González Paz; Otmara Guirado Blanco; Jaime González Quiala; Víctor Patricio Díaz Narváez; Manuela Herrera Martínez; Alina Pérez de Armas.
Unidad de Investigaciones Biomédicas. Instituto Superior de Ciencias Médicas de Villa Clara
Introducción.
La Haptoglobina es un sistema polimórfico controlado genéticamente, su gen se ha localizado en el extremo proximal de la banda 16q 22.1 (1). Se han descrito tres patrones fenotípicos con diferentes movilidades electroforéticas en gel de almidón denominados tipos: 1-1, 2-1, 2-2 (2,-4,), que se corresponden con la existencia de 2 alelos autosómicos. Hp*1, Hp*2, los cuales determinan proteínas que tienen en común una subunidad beta y una subunidad a, diferente para cada fenotipo. (5); por lo que son el producto postranscripcional de un polipéptido único.
La Haptoglobina tiene diferentes funciones, su más clara propiedad es la habilidad de combinarse con la hemoglobina y de esta forma prevenir la pérdida de hierro en episodios que cursan con hemólisis, por sus propiedades pudiera constituir un marcador clínico potencial, ya que se ha encontrado que sus niveles se elevan en determinadas enfermedades. El grado de glicosilación y la actividad antioxidante parece ser inferior en el fenotipo 2-2 lo cual pudiera estar relacionado con la baja afinidad de captación de hemoglobina por este fenotipo. (6-10).
Poseer un fenotipo particular ha sido asociado con desórdenes comunes como: enfermedades cardiovasculares, desórdenes autoinmunes, tumoraciones, y con la evolución clínica de los pacientes infectados con el VIH, (11-18).
La Hipertensión Arterial es la más común de las condiciones que afectan la salud de los individuos en todas partes del mundo. Representa un importante factor de riesgo para enfermedades cerebrovasculares, cardiopatía isquemia, insuficiencia renal y retinopatía. En nuestro país la prevalencia estimada se encuentra alrededor de dos millones de hipertensos. Las enfermedades, en general, son entidades poligénicas y multifactoriales donde la patología es producto de la interacción del medio ambiente con un conjunto de genes que confieren riesgo y/o protección, incluso en enfermedades con herencia mendeliana demostrada. (19)
Materiales y métodos
Se estudiaron individuos sanos, donantes de sangre e individuos enfermos de hipertensión arterial. Los donantes se clasificaron en grupos raciales y los hipertensos se clasificaron según criterios previamente establecidos, ambos criterios se describen a continuación. Todos los individuos se clasificaron en fenotipos 1-1, 2-1 y 2-2, según su movilidad electroforética.
Los tres grupos especificados como: blancos, negros y mulatos -clasificación que se considera subjetiva- se basó en dos aspectos esenciales: observación directa de determinadas características morfológicas (Ref-1, Hidalgo, 1986), y además el interrogatorio a cada una de las personas escogidas; ambas acciones las realizo una sola persona.
El individuo clasificado como blanco cumple con las siguientes características:
Color de la piel: Variación desde claro a bronceado con matiz rosado (claro – claro rosado a trigueño rosado). Color del pelo: Con rasgos desde rubio a negro.
Forma del pelo: Ondeado o liso. Color de los ojos: Variable. Nariz: Angosta y fina.
Labios: Delgados o semigruesos, no prominentes.
Orejas: Grandes o tamaño medio.
Pelo corporal: Fuerte y abundante. Ausencia de prognatismo facial o epicantus.
El individuo clasificado como mestizo cumple con las siguientes características:
Color de la piel: Rasgos desde bronceado o café oscuro.
Color del pelo: Rasgos variados desde café o negro.
Color de los ojos: Variable. Predominantes desde café o negros. Forma del pelo: Ondeado o liso a rizado o espiral.
Labios: Delgados o gruesos. Nariz Variable de acuerdo con la raza predominante.
Orejas: Grandes o pequeñas. Pueden tener prognatismo facial, pero no epicantus (el grupo mulato es una combinación de características de las razas que lo originaron y también entra el conocido en el oriente por "indio". Es decir que el que no esté clasificado entre blanco o negro cae en la clasificación de mulato.
El individuo clasificado como negro cumple con las siguientes características:
Color de la piel: Café. o negro.
Forma del pelo: Rizado o espiral.
Color del pelo: Café/ o negro.
Color de ojos: Negros
Nariz: Pequeña y ancha.
Labios: Gruesos y voluminosos.
Orejas: Usualmente pequeñas.
Pelo corporal: Escaso y pequeño. Marcado prognatismo facial y ausencia de epicantus.
Clasificación basada en el interrogatorio.
Se basó en las características morfológicas de ambos padres y de los abuelos maternos y paternos, si era posible. Lugar de nacimiento del sujeto o de los parientes antes señalados. Se rechazaron aquellos sujetos en los que no existía coincidencia entre el razonamiento morfológico y el interrogatorio, así como aquellos quienes sus padres o abuelos no habían nacido en la provincia objeto de estudio.
Clasificación de los hipertensos
El grupo I, de hipertensos esenciales no se subdividió en subgrupos, mientras que el grupo II fue subdividido en tres subgrupos de acuerdo a la respuesta presora obtenida al estímulo del CO2.
Grupo I Clasificación de los hipertensos esenciales.
Los pacientes fueron clasificados como hipertensos esenciales, diagnosticados clínicamente, teniendo en cuenta que se hayan obtenido valores de presión diastólica mayores de 90mm Hg y de presión sistólica mayores de 140 mm de Hg en más de tres tomas distintas de la presión arterial, siguiendo los criterios de la OMS, el 7 reporte del Join National Comité on Prevención, Detección, Evaluación y Tratamiento de la HTA(Ref-2 Chobanian, 2003) y el Programa Nacional de Hipertensión (Ref-3 MINSAP).
Grupo II Clasificación de los hipertensos esenciales basado en la respuesta vasomotora a la hipercapnia
Definición del indicador P20-40.
P20-40 Es un indicador de la reactividad vasomotora a la hipercapnia y es la diferencia entre la PAM (presión arterial media), que se obtiene a los 20 mm de Hg. de pCO2 y a los 40 mm Hg. de pCO2 en la recta que se calcula a partir de la relación lineal que se establece entre las variables presión arterial media y pCO2 (Ref-4 Paz,1988, 1998).
Estos valores se obtienen mediante la realización de una prueba de respiración en circuito cerrado en la que se van obteniendo bolsas de aire expirado al final de cada minuto de los 4 que dura la prueba. Al mismo tiempo se mide la presión arterial sistólica y diastólica con un esfigmomanómetro aneroide, colocado en el brazo derecho con el sujeto sentado, al finalizar los últimos 15 segundos de cada minuto.
Las cifras de Presión Arterial Media se obtuvieron a partir del valor de la Presión diastólica + 1/3 Presión diferencial
Las cifras de presión de CO2 de las bolsas de aire espirado se obtuvieron con un analizador de gases de tipo volumétrico
Clasificación de los hipertensos basada en el indicador P20-40.
Teniendo en cuenta el indicador P20-40 se clasificaron los hipertensos en 3 subgrupos:
Subgrupo I, pertenecen los hipertensos esenciales con una P20-40 entre 0-5
Subgrupo II, pertenecen los hipertensos con una P20-40 entre 6-10
Subgrupo III: pertenecen los hipertensos con una P20-40 mayor de 10
Por lo que los pertenecientes al subgrupo I, se consideran poco reactivos a la hipercapnia, los del subgrupo II moderadamente reactivos y los del subgrupo III hiperreactivos a la hipercapnia. El método empleado para la clasificación de los fenotipos; fue la electroforesis horizontal en gel de almidón, descrita por Smithies en 1955 (Ref-5 Smithies, 1955) y el sistema de buffer discontinuo de Poulik, 1957. (Ref-6 Poulik, 1955), con algunas modificaciones (Ref-1, Hidalgo, 1986).
Se estudiaron 847 donantes del Banco de sangre provincial de Villa Clara, cuyas edades están comprendidas entre los 16 y los 59 años para el estudio poblacional, 1005 donantes del Banco de sangre provincial “Ambrosio Grillo”, “Saturnino Lora” y “Joaquín Castillo Duany” de Santiago de Cuba y 369 donantes del Banco de sangre provincial de Pinar del Río, cuyas edades están comprendidas entre los 18 y los 59 años.
Se estudiaron un total de 346 individuos mayores de 18 años, con diagnóstico de hipertensión arterial provenientes de las áreas de salud del municipio de Santa Clara. Se dividieron en dos grupos de Hipertensos Esenciales, el primero estuvo constituido por 242 hipertensos de ambos sexos y todos los grupos raciales, paralelamente se realizo un estudio de 417 donantes de sangre como control de este estudio. El segundo grupo estuvo formado por 104 hipertensos de ambos sexos y todos los grupos raciales, que se dividieron a su vez, en tres subgrupos de acuerdo a la respuesta vasomotora a la Hipercapnia, paralelamente se realizo un estudio control de 141 donantes de sangre como control. A todos los hipertensos se le realizo la electroforesis de haptoglobina para encontrar los alelos Hp1 y Hp2 y se determino la frecuencia de los fenotipos de haptoglobina en donantes y en pacientes con hipertensión arterial de forma similar. El algoritmo de trabajo se muestra en la figura 1.
Figura 1. ALGORITMO de TRABAJO del ESTUDIO de HAPTOGLOBINA
Resultados
Como se muestra en las tablas 1,2 y 3 se muestra el estudio poblacional de referencia con donantes de Banco de Sangre de las provincias de Villa Clara, Santiago de Cuba y Pinar del Río para determinar las frecuencias de los alelos Hp1 y Hp2
Tabla 1. Equilibrio de Hardy Weinberg para la distribución de los fenotipos de haptoglobina en Adultos de Villa Clara.
Tabla 2. Equilibrio de Hardy Weinberg para la distribución de los fenotipos de haptoglobina en Adultos de Santiago de Cuba.
Tabla 3. Equilibrio de Hardy Weinberg para la distribución de los fenotipos de haptoglobina en Adultos de Pinar del Río.
En la tabla 4 aparecen las frecuencias del gen Hp1 en las regiones central: Villa Clara, en la región oriental: Santiago de Cuba y en la región occidental: Pinar del Río, y las frecuencias de ese gen reportadas en la literatura para España y África Occidental.
Tabla 4. Comparación de la frecuencia alélica Hp 1 entre las poblaciones de España y África con los tres grupos raciales de Villa Clara (Región Central), Pinar del Río (Región Occidental) y Santiago de Cuba (Región Oriental).
*Planas y col 1966. **Gilbert 1969
En la tabla 5 se muestran los fenotipos de haptoglobina en las muestras de hipertensos de Villa Clara y las frecuencias de los alelos Hp1 y Hp2 no encontrándose estos en equilibrio de Hardy-Weimberg (p >0,05,gl1).
Tabla 5. Distribución de los fenotipos de Haptoglobina en hipertensos esenciales
En la tabla 6 se agrupan los resultados del estudio de asociación entre los fenotipos de haptoglobina en pacientes hipertensos de Santa Clara, encontrándose diferencias altamente significativas entre el grupo de hipertensos y los donantes de sangre (p >0,05 y 2 gl).
Tabla 6. Estudio de asociación de los fenotipos de haptoglobina entre hipertensos y donantes del Banco de Sangre de Villa Clara.
En la tabla 7 el grupo I estuvo formado por 46 hipertensos esenciales que mostraron una pobre respuesta a la hipercapnia P20-40 menor de 5 x= 1,42. El grupo II lo formaron 39 hipertensos esenciales que mostraron una respuesta moderada a la hipercapnia P20-40 entre 6 y 10 con una Chi cuadrado = 7,82 Y el grupo III formado por 19 hipertensos esenciales que presentaron una hiperreactividad a la hipercapnia con una P20-40 mayor de 10 y con una Chi cuadrado = 16,2. Se observa una mayor frecuencia del fenotipo 2-2 en el grupo de hipertensos III.
Tabla 7. Distribución de los fenotipos en hipertensos clasificados según la respuesta vasomotora a la hipercapnia.
Discusión
Como puede apreciarse los valores de las frecuencias alélicas del gen de la haptoglobina en Cuba se encuentran entre las frecuencias de nuestras poblaciones de origen.
En el estudio de los individuos con hipertensión esencial, se observa un aumento del fenotipo 2-2, la prueba de asociación resulto significativa, lo que parece indicar algún tipo de interacción entre el alelo Hp2 y pacientes hipertensos según se encontró en otros estudios (20). Asumiendo sobre la base de los valores encontrados un riesgo relativo de 1.3 con respecto al grupo control. Cuando se considero la muestra de hipertensos se observo que el índice de heterocigocidad es superior al grupo control, lo cual pudiera reflejar la heterogeneidad de esta enfermedad (21).
En los 3 subgrupos de hipertensos clasificados de acuerdo a la respuesta vasomotora a la Hipercapnia se encontró que la frecuencia del alelo Hp2 es de 0,605 en el grupo III, siendo significativamente mayor que en el resto de los subgrupos y en la población en general, lo que habla de una asociación con respecto a este alelo con la hipertensión en general y con el grupo III en particular.
Conclusiones
Del análisis de los resultados se llegan a las siguientes conclusiones: La muestra de donantes de sangre cumple el equilibrio poblacional para todas las razas, los valores de la frecuencia de los alelos Hp1 y Hp2 se encuentran entre los valores reportados para nuestras poblaciones de origen: españoles y africanos, la frecuencia del alelo de Hp1 en todas las poblaciones negras de donantes de Banco de Sangre estudiadas fue superior al del alelo Hp2, por lo que es un buen marcador racial. Se observo un aumento del fenotipo 2-2 en los pacientes con hipertensión arterial esencial en general y en el subgrupo III según la respuesta vasomotora a la hipercapnia, en particular
Bibliografía.
· Ref-1. Hidalgo, Calcines, P.C An analysis of blood group, serum and red blood cell enzyme frequencies and genetic distances of the population in the Central Region of Cuba: Trabajo para optar por el titulo de Doctor en ciencias /Biblioteca del ISCMVC
· Ref-2. Chobanian A.V et al. The seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure The JNC 7 Report JAMA 289(19):2560-2572 2003. Clasificación de hipertensión
· Ref.3 MINSAP Comisión Nacional de Hipertensión Arterial. Programa Nacional de Prevención, Diagnostico y control de hipertensión Arterial 1998, 1-22
· Ref-4. Paz Basanta et al Valor de la respuesta vasomotora a la hipercapnia para el diagnostico precoz de la hipertensión arterial Rev Cub Invest Biomed 7(7):120-128, 1988 Paz Basanta,HA et al. Efectos de la respuesta Vasomotora al CO2 sobre el diagnóstico en el hipertenso esencial. Medicentro Vol 4(1): 20-27, enero-junio, 1998
· Ref-5 Smithies O. Genetic control of the some serum proteins in normal human. Nature 1955. Vol 176: 1265.
· Ref-6 Poulik M.D. Starch gel electrophoresis in a discontinuos system of buffers. Nature 180: 1477, 1955.
Bibliografía consultada
1. Surya Prbha P et al Haptoglobin patterns in essential hypertension and associated conditions inuased risk for Hp 2-2 Hum Hered 1987 37 345-346
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3. De Bacquer D, De Backer G, Langlois M, Delanghe J, Kesteloot H, Kornitzer M. Haptoglobin polymorphism as a risk factor for coronary heart disease mortality. Atherosclerosis. 2001 Jul;157(1):161-6
4. Guirado Blanco; O et al Relación de los fenotipos del sistema de la haptoglobina con la hipertensión arterial Rev Cub Invest Biomed 1991 Numero Especial pag 71