Metabolismo de porfirinas en estados de intoxicación por plomo

• Autores: Kreimer, Martha
• Año de publicación: 1963
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Grinstein, Moisés
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En los estados de intoxicación por plomo se observa una serie detrastornos metabólicos relacionados con la biosíntesis del hemo. Losprincipales son : a) elevada concentración de ácido delta-amino levúlico en suero yconcomitante excreción por orina. b) elevados niveles de Coproporfirinógeno III en todo el sistemaeritropoyético, que luego deriva en una excreción aumentada de este metabolitopor orina. c) gran cantidad de Protoporfirina IX en el sistema eritropoyético,excreción posterior por materias fecales. A fin de aclarar los mecanismos responsables de estas anomalías,procedió a estudiar sistemáticamente los pasos metabólicos que medianentre Glicocola y Hemo, empleando para ésto sistemas de incubación "invitro" derivados de sangre de conejos con saturnismo y distintos sustratos. La secuencia de operaciones fué como sigue: se drogaban conejoscon (AcO)2Pb durante 7 - 15 dias y a los 20-30 días de la última inyecciónse los sangraba a blanco. La sangre se recogía sobre heparina y seefectuaban luego los pasos necesarios para obtener un sistema adecuado anormales o conejos con anemia post-hemorrágica, con alta reticulocitosis. Este estado se lograba con 2-4 punciones cardíacas de 15 - 30 ml cada unaespaciadas 3 - 5 días. Las incubaciones se efectuaron entre 37 y 38°Cen baño termostatizado, con agitación constante, a tiempos variables quese consignarán en cada experiencia. Una vez terminadas las incubaciones,se procedía a aislar los productos biosintetizados. Las porfirinas libreseran extraídas de las mezclas originales, purificadas, separadasen sus componentes e identificadas por cromatografía en columna de CaCO3y/o cromatografía sobre papel. Se efectuaban luego dosajes cuantitativosde los productos aislados y se hallaban las proporciones relativas delos distintos componentes dentro de las mezclas. También se aisló Protoporfirina IX a partir de hemo, al trabajarcon compuestos marcados y se dosó su actividad. Podemos esquematizaren esta forma las experiencias y los resultados. A. Incorporación de Glic-2-C14 en hemo de reticulocitis de conejos: Se efectuaron experiencias con sangre total en presencia de Glic-2-C14 e iones de Fe, agregados como SO4Fe.7H2O. Se incubó durante 4 horas, en aerobiosis. En todos los casos se aislaron las escasasporfirinas libres y la Protoporfirina X a partir de hemo. Los resultadosindican que los reticulocitos de los conejos con saturnismoconservan algo de capacidad de biosintetizar hemo "in vitro" a partirde hierro y glicocola. Como se esperaba, los reticulocitos de conejos con anemia posthemorrágicaposeen una capacidad elevada para sintetizar hemo "de novo". Hemos controlado los métodos de trabajo con la incubación de sangre deconejos normales, sin reticulocitos y observamos la escasa neoformaciónde hemo. Creemos que además de la inhibición, ya reconocida y documentada,de la incorporación de Fe al anillo protoporfirínico para dar hemo,existiría algún otro bloqueo en la cadena biosintética de Protoporfirina IX. Uno de esos pasos podría ser la conversión enzimática de Glicocolaa ALA. B. Biosíntesis de porfirinógenos a partir de ácido delta-amino levúlico (ALA): Se incubó sobrenadante de hemolizado de glóbulos rojos de conejoscon saturnismo en presencia de ALA como sustrato. Se trabajó durante 90′en anaerobiosis. Los resultados de estas experiencias permiten concluir que en lossistemas provenientes de intoxicados por plomo, la capacidad de biosintetizar "in vitro" PBG y porforinógenos, a partir de ALA, está muy disminuída. Las fracciones de Uroporfirinógeno III y Firiaporfirinógeno IIIse encuentran marcadamente disminuídas y sólo se observa una acumulaciónde Coproporfirinógeno III. Nótese que al trabajar con sistemas libres departículas y en anaerobiosis, no hay conversión de Coproporfirinógeno III a Protoporfirina IX ni a hemo. Creemos que este freno de la cadena biosintéticaes la causa de la acumulación semejante de Copro-G-III en ambossistemas, el intoxicado y el normal. C. Incorporación de Acido delta-amino levúlico marcado (ALA-4-C14) en profirinógenos y en hemo de reticulocitos de conejos: Este tipo de experiencia difiere del anterior en que se trabajó consuspensión de glóbulos rojos en solución fisiológica, en presencia de ALA-4-C14 y de iones ferrosos. Además, el tiempo fué de 4 hs y en condicionesaerobias. Con sistemas provenientes de glóbulos rojos de conejos con saturnismose obtuvo una sintesis total de porfirinas muy inferior a lo hallado enel sistema control, como también una incorporación muy pobre enhemo. De las series B y C de experiencias "in vitro" se deduce que la enzima ALA-dehidrasa presenta una inhibición marcada de su actividad enlos estados de intoxicación por plomo. Suponiendo que el proceso "in vitro" sea representativo de lo quesucede "in vivo", tendríamos una explicación satisfactoria del origende la elevada cantidad de ALA en suero y en orina de conejos y pacientesson saturnismo. D. Biosíntesis de porfirinógenos a partir de Porfobilinógeno (PBG) Se incubaron sobrenadantes de hemolizados de conejos con saturnisno,en presencia de PBG, durante 90' y en anaerobiosis. De estas experienciasse deduciría que los sistemas enzimáticos capaces de transfornar PBG en Uroporfirinógeno III y Firiaporfirinógeno III, no se encuentranalterados; ahora el pasaje de Firiaporfirinógeno III a Coproporfirinógeno III parecería algo disminuído. Cuantitativamente, los porfirinógenosbiosintetizados son del mismo orden en ambos sistemas. E. Conversión enzimática de Uroporfirinógeno III C14 (URO G III-C14)en otros porfirinógenos intermediarios en la biosíntesis del hemo: Se incubaron sobrenadantes de hemolizados de conejos en presenciade URO G III-C14, durante 30 y 60' respectivamente, en anaerobiosis. Los resultados de estas experiencias nos dicen que, a los 30', parecehaber una menor velocidad de transformación de URO G III en FIRIA G IIIy COPRO G III en los sistemas provenientes de conejos con saturnismo. Esta diferencia no es muy notoria en la experiencia de 60'. En estaúltima se observa una transformación menor de FIRIA G III a COPRO G III. Notemos que en ningún paso se observa aceleración de procesos enzimáticos. F. Conversión enzimática de Coproporfirinógeno III-C14 (Copro G III-C14) en Protoporfirina IX C14 libre e incorporación en hemo de reticulocitos de conejos: Se trabajó durante 4 horas, en aerobiosis, con hemolizados totales de conejos, en presencia de COPRO G III-C14, como sustrato. Los resultados de estas experiencias nos indican que no habría una hipersíntesis de Proto IX a partir de Copro G III, más aún, se cree que hay una cierta disminución de la actividad del complejo enzimático CPG-decarboxilasa-CPG oxidasa, lo que llevaría a una acumulación de Copro G III en el sistema eritropoyético y a su posterior excreción por orina. La acumulación de Proto IX, por su escasa incorporación al hemo de glóbulos rojos de conejos con saturnismo causaría el aumento de Copro G III, como resultado de un mecanismo de autoregulación enzimática de tipo represivo. Descartaríamos así toda similitud del saturnismo con estados de porfiria, como fuera sugerido por algunos autores, estados aquéllos donde hay un exceso de síntesis de porfirinas y precursores. La anemia saturnina sería causada por bloqueo de la incorporación de Fe al anillo protoporfirínico para dar hemo y por una inhibición principal de la biosíntesis de Proto IX a la altura de la ALAD, aunque no podemos descartar que haya otros bloqueos secundarios.
Fil: Kreimer, Martha. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.