La anemia drepanocítica, anemia de células falciformes,hemoglobinopatía S o sickle hemoglobin se denomina así por la característica forma de hoz (sickle en inglés) que adoptan los eritrocitos cuando disminuye su oxigenación. (2)

Las manifestaciones clínicas más frecuentes y características son las crisis vasooclusivas (CVO) que precipitan episodios agudos de dolor y llevan, en última instancia, a fallo orgánico y muerte. (19)

El estado heterocigoto para la anemia drepanocítica parece conferir cierta protección frente a la malaria, motivo por el cual el gen puede haber persistido a lo largo del tiempo. El diagnóstico de anemia drepanocítica en estado homocigoto o heterocigoto se basa en la identificación de la Hb por técnicas electroforéticas, cromatográficas o por espectrometría de masas, aunque otras técnicas más sencillas permiten sospechar su existencia, como la inducción de la falciformación o el estudio de la solubilidad en un tampón fosfato. (1) (2)

Objetivos

Realizar una breve descripción y valorar la importancia de los factores que intervienen en el desarrollo de las crisis vasooclusivas de la anemia drepanocítica y de sus repercusiones sistémicas.

Desarrollo

Epidemiología

La anemia drepanocítica es la enfermedad hematológica hereditaria más común en el hombre. (1)

La mayor incidencia de anemia drepanocítica corresponde a África tropical, donde hasta un 45% de la población es portadora de la mutación. El gen Beta S presenta tres haplotipos prevalentes: Benin, Senegal y Bantú, presentes también en la población negra de Estados Unidos y Jamaica. Los haplotipos Benin y Senegal son también prevalentes en la población norte de África y litoral mediterráneo, en especial, Grecia; Italia y parte de la Península Ibérica, lo que pone de manifiesto la expansión de población africana en estas áreas de raza blanca. En América Latina y Caribe 1 de cada 100 individuos de raza negra es portador del gen Beta y en Estados Unidos la incidencia de la anemia drepanocítica es de aproximadamente 1 de cada 700 nacimiento. (2)

Hemoglobina S

La Hb S difiere de la Hb A sólo en un aminoácido de la cadena Beta, en la cual la sexta posición, normalmente ocupada por ácido glutámico, es sustituida por valina. La alteración produce una marcada inestabilidad de la Hb, especialmente en su forma desoxigenada, que tiende a polimerizarse y precipitar. (31)

Las soluciones de Hb S libres de células sufren gran disminución de la solubilidad y aumento de la viscosidad cuando se desoxigenan. Si la concentración de Hb S en esas soluciones o en glóbulos rojos se aproxima a 30 g/dl se forma un gel semisólido. Este contiene partículas naviculares rígidas y pequeñas que polarizan la luz. Se trata de cristales líquidos neumáticos denominados tacoides. (1)

Estructura del polímero de HbS

Se dedujo a partir de microscopia electrónica. Es helicoidal y consta de 14 a 16 tetrámeros en cada estrato. Los puentes entre las cadenas incluyen fuerzas hidrófobas y electroestáticas. De 22 histidilos superficiales de la desoxi-Hb S, 7 tienen valores de pK distintos que de los de la Hb A. (1) (2) (3)

Desencadenantes fisiológicos de la polimerización.

Oxigeno

Las formas modificadas de la molécula Hb S no se agregan y de hecho, se excluyen del polímero. Durante la desoxigenación la afinidad por el oxígeno declina y la desoxi-Hb S se estabiliza. La acción del 2,3 DPG y el pH depende sobre todo de su influencia en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. El incremento del 2,3 DFG la aumenta y favorece la gelificación. El descenso del pH la reduce por el efecto de Bohr y eleva así el monto de desoxi-Hb S a cualquier tensión de oxígeno dada. Sin embargo, aun en ausencia de oxígeno, el pH bajo promueve la polimerización, sugiriendo que su participación en la drepanocitosis no se explica por el efecto de Bohr. (1) (31)

Concentración de Hb S

Esta guarda correlación positiva con la gelificación. En condiciones de laboratorio habituales la polimerización tiene lugar a niveles de desoxi-Hb S superiores a 20,8 g/dl. Como la concentración media suele ser mayor de 30 g/dl, la gelificación intracelular de Hb S es una consecuencia previsible de la desoxigenación. Este fenómeno constituye la base de las pruebas de concentración gelificadora mínima y de solubilidad en equilibrio. (1)

Temperatura

Cuando se alcanza una temperatura crítica, los geles de desoxi-Hb S se disuelven. Como los valores requeridos son inferiores a los fisiológicos, la relevancia de este proceso es limitada. El calentamiento gradual de las soluciones de desoxi-Hb S permite estudiar la cinética de la polimerizacíón. (1)

Otras hemoglobinas

El impacto de otras hemoglobinas es variable. Las Hb A y F inhiben la polimerización. Cuando se desoxigenan ingresan en el polímero con más dificultad que la desoxi-Hb S y demoranla gelificación por dilución. Los homocigotas para Hb S revelan manifestaciones más que serias que los dobles heterocigotas para las Hb S y C. (1)

Factores determinantes de las CVO intrínsecos a los eritrocitos drepanocíticos

Los eritrocitos en la anemia drepanocítica tienen menos agua y una mayor concentración corpuscular media de hemoglobina (MCHC) que eritrocitos normales. (24)

Se caracterizan por presentar una viscosidad interna aumentada y menor capacidad de deformación. (24) Los siguientes factores condicionan de modo directo tales alteraciones:

Cantidad de polímero S presente

La solubilidad de la desoxi-Hb S es de 17 g/100 ml, cifra mucho menor a los 34 g/100 ml habituales dentro de los eritrocitos drepanocíticos. (3)

Con la desoxigenación, la desoxi-Hb S se sobresatura, adhiere y polimeriza rápidamente y sufre un retraso desde la agregación nuclear hasta la formación de polímeros que es inversamente proporcional a la trigésima potencia de la concentración de desoxi-Hb S. Los polímeros resultantes proporcionan núcleos adicionales para la formación de otros polímeros. (3)

Los eritrocitos drepanocíticos tienen un menor contenido de agua, mayor MCHC, fuerte tendencia a la polimerización y persistencia de polímeros de Hb S cuando varía la tensión de oxígeno arterial.(3)

El incremento de la MCHC se correlaciona con un aumento de la viscosidad intraeritrocitaria. Probablemente disminuya la cantidad de agua libre intracelular. (24)

El incremento de la viscosidad es más acentuado y rápido cuando la desoxigenación es repentina que cuando es gradual. (25)

Deshidratación de eritrocitos anemia drepanocítica

Durante la polimerización se forman cuerpos tacoides de desoxi-Hb S que se acompaña de la formación de sustancias oxidantes (ion superoóxido, peróxido de hidrógeno y radicales libres) que alteran la estructura de la membrana (modificación de la composición y distribución de los fosfolípidos en la bicapa) y producen alteración en el flujo de iones y agua. (3)

Hay un incremento del calcio citoplasmático que activa a los canales de potasio inducidos por calcio (efecto Gardos). (26) La salida de potasio mediada por el efecto Gardos reduce el pH intracelular y de esta forma activa la regulación de volumen a través del potasio y cloro, que a su vez extraen más agua y potasio de las células. (26) (3) (27) (6) (32)

La bomba sodio y potasio, al intentar restablecer las alteraciones en la homeostasis catiónica que produce la fuga pasiva de cationes inducida por la desoxigenación, agota las células de cationes monovalentes debido a que salen tres iones de sodio por cada dos iones de potasio que entran. (3) Hay por lo tanto un incremento en el flujo de sodio y potasio con ganancia neta de sodio y perdida de potasio, reducción del volumen y aumento de la viscosidad intracelular debido a la mayor pérdida de agua. (28) (32)