Um método simples e rápido para o diagnóstico de mucopolissacaridoses (MPS) image
Médico Geneticista Consultor e Diretor de Projetos e Programas, VIGSR

Correspondence Address :
Dr. B. N. Apte
E.mail:balnapte@rediffmail.com
Como citar este artigo:
APTE BN. Um método simples e rápido para o diagnóstico de mucopolissacaridose (MPS). Jornal de Pesquisa Clínica e Diagnóstica [serial on-line] 2009 junho [citado: 2018 29 de agosto]; 3: 1488-1492. Disponível em
http://www.jcdr.net/back_issues.asp?issn=0973-709x&year=2009&month=June&volume=3&issue=3&page=1488-1492&id=507


Mucopolissacaridoses (MPS) são distúrbios hereditários, progressivos, causados ​​pelo acúmulo excessivo intralisossomal de glicosaminoglicanos (acidos mucopolíticos ácidos) em vários tecidos. Os glicosaminoglicanos (GAGs) são carboidratos complexos de cadeia longa que consistem em uma variedade de ácidos urônicos, açúcares aminados e açúcares neutros. Eles geralmente estão ligados a proteínas para formar proteoglicanos, que formam os principais constituintes da substância fundamental do tecido conjuntivo. Eles estão presentes em todas as membranas das organelas celulares (19) .

Os principais glicosaminoglicanos são sulfato de condroitina-4, sulfato de condroitina-6, sulfato de heparano, sulfato de dermatan, sulfato de queratano e ácido hialurônico. Estas substâncias são normalmente degradadas pela ação sequencial das enzimas lisossomais, levando a um encurtamento gradual da cadeia de glicosaminoglicanos.

Algumas manifestações clínicas das mucopolissacaridoses, como características faciais grosseiras, pele espessa, turvação da córnea e organomegalia, podem ser consideradas como expressão direta do acúmulo de glicosaminoglicanos nos tecidos. Outros, como retardo mental, deficiência de crescimento e displasia esquelética são o resultado da função celular defeituosa. Contratura articular e hérnia apontam para uma interferência de glicosaminoglicanos acumulados com outros metabólitos, como colágeno ou fibronectina.

Diferentes formas clínicas de mucopolissacaridoses são causadas por diferentes deficiências enzimáticas, levando ao acúmulo de produtos de degradação bioquimicamente diferentes. Como regra geral, a degradação prejudicada de sulfato de dermatan, sulfato de condroitina e sulfato de queratano resulta em anormalidades mesenquimais. Algumas das principais características do MPS estão resumidas em (Tabela / Fig. 1) .

Excreção Urinária de Gags
A suspeita de MPS com base em características clínicas geralmente será seguida por testes relativamente simples, como a coloração histoquímica das inclusões citoplasmáticas de células brancas circulantes e a demonstração da excreção urinária excessiva de GAGs. O conteúdo urinário normal dessas substâncias varia de 3 a 25 mg em 24 horas (28) ,(12) , (27) , (4) e consistem em cerca de 70% de sulfatos de condroitina de baixo peso molecular. O Sulfato de Heparan está presente em quantidades significativas juntamente com pequenas quantidades de outros GAGs. Existe uma variação considerável no dia a dia na excreção urinária normal de GAGs. As quantidades de GAGs excretadas na urina também variam com a idade e o sexo. Os valores mais altos são geralmente observados na primeira infância e durante um grande surto de crescimento (12) , (24) .

Em pacientes com doença de Hurler, a excreção diária de GAGs está marcadamente aumentada e pode exceder um valor de 100 mg em 24 horas (11) , (17). O aumento da excreção urinária de GAGs também foi observado em várias outras condições patológicas, como condroplasia hereditária (21) , síndrome de Marfan (5) , artrite reumatóide (9) , (20) , esclerodermia (29) , (32) e mongolismo. (3) . As características clínicas diferenciais de um paciente com MPS e essas outras doenças, no entanto, permitirão o delineamento de diferentes doenças.

Várias abordagens têm sido utilizadas para a detecção de MPS na urina. Os aspectos importantes de qualquer procedimento diagnóstico devem ser a) obter o resultado rapidamente, b) o procedimento deve ser simples e c) não deve ser caro. Listas de alguns procedimentos comuns usados ​​para o diagnóstico de MPS estão resumidas abaixo.

1. Testes de
mancha Testes pontuais são realizados em amostras de urina para detectar a presença de mucopolissacarídeos excretados. Os testes Toluidine blue e Azure-I Spot são os mais utilizados (6) , (8). Nestes procedimentos, uma mancha de urina é colocada em um papel de filtro, juntamente com uma mancha de mucopolissacarídeo conhecido como um controle positivo e uma mancha de urina normal como um controle negativo. Uma gota de cada corante azul de toluidina ou Azure-I é sobreposta nestes pontos e a mudança de cor das manchas é observada. A presença de mucopolissacarídeos dá uma cor rosada que é vista no ponto padrão. A cor original do corante é retida no ponto de controle negativo.

2. Testes de turbulência
Dois procedimentos são comumente usados ​​aqui.
a) O teste de albumina ácida no qual a amostra de urina centrifugada é misturada com albumina ácida. O desenvolvimento de turbidez indica a presença de GAGs (10) .
b) Outro teste de turbidez é feito adicionando 7-8 gotas de cloreto de cetilpiridínio à amostra de urina centrifugada (22) . O desenvolvimento de turbidez indica a excreção de GAGs na urina.

3. Análise TLC
A análise qualitativa da urina para GAGs pode ser feita purificando-os, separando-os em celulose DEAE, concentrando os GAGs eluídos por liofilização e, em seguida, aplicando uma pequena alíquota da amostra, juntamente com padrão em uma TLC de celulose microcristalina. O TLC é desenvolvido de forma descontínua usando 5 sistemas solventes diferentes. A TLC é finalmente seca e corada para localizar os GAGs separados (16) . Este é realmente um procedimento complicado e demorado.

Como os defeitos enzimáticos já foram correlacionados com os tipos correspondentes de MPS (25) , (7) , (24) , a importância da extensa análise dos GAG urinários diminuiu. Atualmente, principalmente, as características clínicas do paciente estão sendo usadas como um guia para a análise bioquímica do defeito enzimático responsável. Os procedimentos descritos acima também podem dar resultados falso-positivos ou falso-negativos, além de serem insensíveis (18) , (26) , (12) .

4. Nosso Método
Descrevemos abaixo um método rápido e sensível para o diagnóstico de MPS. Isto é baseado na análise eletroforética de amostras de urina em um gel de agarose preparado em uma lâmina de microscópio regular. A presença de uma banda de MPS fornece uma evidência definitiva, positiva e forte para a realização de análises adicionais das enzimas leucocitárias do paciente, para que o tipo de MPS do paciente possa ser diagnosticado. O procedimento oferece alta sensibilidade e rapidez. O resultado da análise fornece uma forte diretriz para a realização de investigações mais detalhadas do paciente.


Material e métodos
1gm de agarose com baixa eletrodensosmose (EEO) é dissolvido em 100ml de tampão de piridina-acetato (10 ml de piridina + 1 ml de ácido acético glacial + 89 ml de água destilada). 3,0 ml de agarose são vertidos cuidadosamente para uma lâmina de microscópio regular (7,5 cm x 2,5 cm) e é permitido solidificar. A lâmina é então transferida para um refrigerador por 10 min para permitir que a agarose forme uma camada dura.

Duas fendas de 0,5 cm cada, são feitas na agarose, a cerca de 1,5 cm de distância de uma extremidade da lâmina, como mostrado na (Tabela / Fig. 2). Pequenas tiras de papel de filtro de papel Whatman No.3 mm (0,4 cm x 0,3 cm) são inseridas nas fendas para aspirar o tampão acumulado. Outro conjunto de duas tiras de papel de filtro do mesmo tamanho são impregnadas com 5 microlitros da amostra de urina do paciente e 5 microlitro da solução de heparina padrão separadamente e são inseridos nas fendas. O slide é conectado aos compartimentos de buffer com a ajuda de várias dobras de papel de seda. A eletroforese é realizada a 30 volts por trinta minutos. No final da corrida, a lâmina é corada com 0,1% de toluidina azul durante 20 min, o corante é derramado e a lâmina é descorada por lavagem com repetidas trocas de água até as bandas serem visíveis. Uma dessas lâminas é de duas fendas de 0,5 cm cada, são feitas na agarose, a cerca de 1,5 cm de distância de uma extremidade da lâmina, como mostrado na figura.(Tabela / Fig 2) . Pequenas tiras de papel de filtro de papel Whatman No.3 mm (0,4 cm x 0,3 cm) são inseridas nas fendas para aspirar o tampão acumulado. Outro conjunto de duas tiras de papel de filtro do mesmo tamanho são impregnadas com 5 microlitros da amostra de urina do paciente e 5 microlitro da solução de heparina padrão separadamente e são inseridos nas fendas. O slide é conectado aos compartimentos de buffer com a ajuda de várias dobras de papel de seda. A eletroforese é realizada a 30 volts por trinta minutos. No final da corrida, a lâmina é corada com 0,1% de toluidina azul durante 20 min, o corante é derramado e a lâmina é descorada por lavagem com repetidas trocas de água até as bandas serem visíveis. Um tal slide é mostrado em (Tabela / Fig. 2) .

Discussão
Separar diferentes tipos de GAGs é um processo difícil e demorado. O sulfato de queratano se comporta anormalmente e, portanto, levanta problemas especiais durante o processo de separação. As quantidades de amostras de urina necessárias para o procedimento de purificação são grandes e também precisam ser mantidas em temperaturas abaixo de zero para evitar a degradação e a perda de MPS. Como pode ser visto em (Tabela / Fig. 1) , os tipos de GAGs excretados na urina e suas proporções relativas são parâmetros úteis no diagnóstico diferencial de várias MPS, (17) , (23) . Mas a variação entre pacientes com o mesmo tipo de CPM pode ser considerável (33) , (12) , (4). Todos esses fatores tornam o diagnóstico de MPS baseado nos procedimentos de separação, bastante ambíguo.

A importância de uma simples análise eletroforética da urina oferece um excelente ponto de referência para o diagnóstico de MPS. Este método pode detectar até 5 nanogramas de MPS, revelando uma banda visível clara. Os testes pontuais e os testes de turbidez requerem pelo menos dez vezes mais concentrações de MPS para nos dar um resultado positivo. Tanto os testes pontuais como os procedimentos de turbidez são muito subjetivos e, portanto, o resultado será totalmente dependente do julgamento pessoal.

Como dito anteriormente, desde a elucidação e correlação dos defeitos enzimáticos com o seu tipo correspondente de MPS (13) , (24)e a presença de uma banda de MPS nos permite desconsiderar todas as outras abordagens para o diagnóstico da doença do paciente, permitindo-nos concentrar em um único caminho de estimativa quantitativa de enzimas relacionadas à MPS. Três enzimas, α-iduronidase, β-galactosidase e β-glucuronidase podem ser facilmente medidas usando substratos fluorescentes. (22) , (31) , (30) , (15) . A arilsulfatase B pode ser medida usando substrato cromogênico (14) .

A doença de Hunter é ligada ao sexo (34). O sexo do paciente aumenta automaticamente a possibilidade diagnóstica e elimina pacientes do sexo feminino. A falta de retardo mental elimina todo o grupo de síndromes de Sanfilippo. Isso abrange todo o espectro do MPS. Nós introduzimos a análise eletroforética de amostras de urina como um procedimento de triagem geral de rotina nos últimos cinco anos e testamos 2000 pacientes até o momento. O procedimento nos ajudou a pegar 186 pacientes com MPS que teríamos perdido se tivéssemos passado pela apresentação de manifestações clínicas. A presença de uma banda de MPS nos levou à estimativa quantitativa das enzimas, o que nos permitiu identificar o tipo de MPS em todas elas. Este procedimento também foi aplicado a outro grupo de 90 pacientes previamente diagnosticados com uma variedade de MPS. Em todos esses casos (100%), foi obtida uma banda forte de MPS, provando assim a validade do procedimento. Por outro lado, 8 de 90 pacientes apresentaram testes de mancha negativos. Isto pode ser devido à variação do dia a dia na excreção de MPS.

A aplicação do procedimento Apte (1) ao diagnóstico pela estimativa quantitativa de enzimas permite classificar os sujeitos em três categorias - paciente, portadora e normal. Este procedimento, juntamente com a estimativa quantitativa de enzimas, foi aplicado com sucesso para o diagnóstico pré-natal da MPS VI por nós (2) .

Portanto, sentimos muito fortemente que o procedimento aqui descrito será de grande ajuda para se chegar ao diagnóstico definitivo de MPS em todos os laboratórios envolvidos na triagem de pacientes com doenças genéticas.


Reconhecimento
Sou grato a Samhita Mhatre por sua ajuda na preparação deste manuscrito.

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