Diagnóstico diferencial das mucopolissacaridoses I, VI e VII : aperfeiçoamento de técnicas espectrofluorimétricas para a medida da atividade enzimática em amostras de sangue impregnado em papel filtro e outros marcadores bioquímicos

Abstract

As Mucopolissacaridoses são erros inatos do metabolismo, fazem parte das doenças lisossômicas de depósito e ocorrem devido à deficiência na atividade de enzimas que catalisam a degradação de glicosaminoglicanos. O objetivo desse estudo foi aperfeiçoar o diagnóstico bioquímico das Mucopolissacaridoses dos tipos I, VI e VII, estabelecendo o uso do tampão fosfato de sódio 20 mmol/L pH 7,0 (tampão universal - TU) e outros parâmetros bioquímicos. Nesse trabalho foi aprimorada a técnica de medida de atividade da beta-glicuronidase (GUSB), enzima deficiente na MPS VII, reduzindo a quantidade de reagentes em 4 vezes e a utilização do tamanho dos picotes de sangue impregnado em papel filtro (SPF) para 1,2 mm. Estudamos a cinética da atividade da GUSB determinando o pH ótimo (4,4), Km (1,25 mM), Vmáx (594,48 nmol/h/mL), termoestabilidade (inativação significante da enzima a partir de 60 min a 60 ºC) e tempo e temperatura de armazenamento (até 30 dias à 4, 25 e 37 ºC, acima de 60 dias à -20 ºC) e estabelecemos um intervalo de referência para a atividade da GUSB em amostras de indivíduos saudáveis nessa metodologia (174,4 nmol/h/mL a 781,9 nmol/h/mL). Estabelecemos o uso do TU para determinação das atividades da alfa-iduronidase (IDUA), arilsulfatase B (ASB) e GUSB medindo a atividade enzimática em SPF eluído nesse tampão e correlacionamos com a técnica espectrofluorimétrica já padronizada para cada enzima em SPF de 1,2 mm em amostras de indivíduos saudáveis As correlações foram positivas e os coeficientes de validação da técnica estavam dentro dos limites aceitáveis. As médias de atividade determinadas para indivíduos saudáveis foram: 14,65 + 4,35 nmol/h/mL (IDUA), 22,51 + 5,09 nmol/h/mL (ASB) e 531,92 + 121,05 nmol/h/mL (GUSB). Foram analisados parâmetros bioquímicos envolvidos em estresse oxidativo no plasma de indivíduos com MPS VI e comparados com MPS I e controles saudáveis. A medida da atividade da SOD não diferiu entre os grupos, a atividade de CAT encontrava-se diminuída tanto em MPS VI quanto em MPS I e a dosagem de TBARS estava aumentada em ambas as MPS em relação aos controles. A partir desse estudo, foi possível padronizarmos e aperfeiçoarmos novas técnicas para o diagnóstico laboratorial para a MPS I, VI e VII além de introduzir o estresse oxidativo como um possível marcador no uso da terapia de reposição enzimática.

Mucopolysaccharidoses are inborn errors of metabolism, being part of lysosomal storage diseases and occuring due to deficiency in the activity of enzymes that catalyze the degradation of glycosaminoglycans. The aim of this study was to improve the biochemical diagnosis of Mucopolysaccharidoses of types I, VI and VII, establishing the use of 20 mmol/L sodium phosphate buffer pH 7.0 (universal extraction buffer - UEB) and other biochemical parameters. In this work, the activity measurement technique of beta-glucuronidase (GUSB), enzyme deficient in MPS VII, has been improved, reducing the amount of reagents in 4 times and using the size of dried blood spots (DBS) for 1.2 mm. We studied the kinetics of GUSB activity by determining the optimum pH (4.4), Km (1.25 mM), Vmax (594.48 nmol/h/mL), thermostability (significant inactivation of the enzyme from 60min at 60 ºC) and storage time and temperature (up to 30 days at 4, 25 and 37 °C, above 60 days at -20 °C) and established a reference range for GUSB activity in samples from healthy subjects in this methodology (174.4 nmol/h/mL at 781.9 nmol/h/ mL). We established the use of TU to determine the activities of alpha-iduronidase (IDUA), arylsulfatase B (ASB) and GUSB by measuring the enzymatic activity in DBS eluted in this buffer and correlated with the standardized spectrofluorometric technique for each enzyme in DBS of 1.2 mm in samples from healthy individuals Correlations were positive and the validation coefficients of the technique were within acceptable limits. The activity means determined for healthy individuals were 14.65 ± 4.35 nmol/h/mL (IDUA), 22.51 ± 5.09 nmol/h/mL (ASB) and 531.92 ± 121.05 nmol/h/mL (GUSB). Biochemical parameters involved in oxidative stress in the plasma of individuals with MPS VI and compared to MPS I and healthy controls were analyzed. Measurement of SOD activity did not differ between groups, CAT activity was decreased in both MPS VI and MPS I and the TBARS dosage was increased in both MPS compared to controls. From this study, it was possible to standardize and improve new techniques for laboratory diagnosis for MPS I, VI and VII, besides introducing oxidative stress as a possible marker in the use of enzyme replacement therapy.