COFACTORES ENZIMATICOS

Los cofactores enzimáticos son sustancias de diferente naturaleza química, que participan en las reacciones enzimàticas debido a que las enzimas no poseen en su estructura todos los grupos funcionales necesarios para llevar a cabo la catálisis de todas las reacciones metabólicas; los cofactores no son componentes obligados de todas las reacciones.
Los cofactores pueden ser iones inorgánicos que facilitan la unión enzima-sustrato o estabilizan la estructura tridimensional de la enzima, o constituyen por sí los centros catalíticos que ganan eficiencia y especificidad al unirse a las proteínas .
Las coenzimas son sustancias orgánicas que aún cuando pueden funcionar de formas muy variadas, lo más frecuente es que lo hagan como transportadores interenzimàticos o intraenzimàticos, muchas coenzimas son formas funcionales de las vitaminas.
Las vitaminas son sustancias químicas que deben ser ingeridas por el organismo para su normal crecimiento y desarrollo. Es un hecho comprobado que muchas vitaminas, especialmente las hidrosolubles, tienen importancia funcional por ser componentes de la estructura de las coenzimas, por ello muchas veces se habla de forma coenzimaticas de determinada vitamina. En la porción vitamínica de la coenzima en general radica el grupo funcional especifico de la coenzima, aquel que es transformado por la acción de la enzima, pero es necesario tener presente que no todas las vitaminas forman parte de coenzimas, ni todas las coenzimas contienen una vitamina en su estructura.

Piridìn nucleòtidos: Estas coenzimas presentan la nicotinamida, integrante del complejo vitamínico B como parte de su estructura. Existiendo dos formas coenzimàticas: El nicotinadenindinucleòtido (NAD+) y el nicotinadenindinucleòtido fosfatado( NADP+).Ambos participan en reacciones de oxidación-reducción catalizadas por deshidrogenasas.

Flavìn nucleòtidos: Las flavinas constituyen un grupo numeroso de sustancias en la naturaleza, la riboflavina, o vitamina B2, es la que forma parte de esta coenzima. Presentándose dos formas coenzimàticas: El flavinnononucleòtido (FMN) y el flavinadenindinucleòtido (FAD). Las dos formas participan en reacciones de oxidación-reducción catalizadas por deshidrogenasas y oxidasas.
Los flavìn nucleótidos funcionan con enzimas (flavoproteìnas) que sustraen dos átomos de hidrógeno de carbonos adyacentes, originando compuestos insaturados como en el caso de la succinato deshidrogenasa.
Los flavìn nucleótidos se encuentran generalmente como grupos prostéticos y actúan entre un sustrato y una coenzima o entre dos coenzimas.

Ácido lipoico: El ácido lipoico es también un componente del complejo vitamínico B
Su estructura es una cadena carbonada de 8 carbones, con dos grupos funcionales – SH y el grupo carboxilo que le permite unirse a la proteína enzimàtica para formar la estructura de la coenzima. Casi siempre se encuentra unido de forma covalente a la enzima por un enlace amida entre su grupo carboxilo y el grupo amino de la cadena lateral de una lisina (lipoamida); la parte funcional de la molécula está constituida por los grupos-SH que se reducen y oxidan de manera alternativa.
La unión coenzima-enzima hace que el grupo funcional (-SH) esté unido a una larga cadena carbonada que le permite gran movilidad, por lo que puede trasladarse grandes distancias dentro de la enzima.
La función metabólica de esta coenzima es participar en el complejo proceso de descarboxilaciòn oxidativa de alpha – cetoàcidos, como la reacción de conversión del alpha-cetaglutàrico en succinil-CoA.

Glutatiòn : El glutatiòn es un tripèptido que está distribuido de forma universal en los seres vivos.
2 Glutatiòn-SH
Gracias a la presencia de los grupos –SH, el glutatiòn funciona en reacciones redox. Esta coenzima es muy importante en los mecanismos involucrados en el mantenimiento de la estructura de las membranas celulares, especialmente en los eritrocitos, pues participan en los mecanismos de defensa contra el estrés oxidativo.

Porfirinas: Constituyen un grupo numeroso de sustancias de amplia distribución en la naturaleza, el representante de este grupo más abundante en la naturaleza es el grupo hemo. Estas coenzimas se unen a la enzima (hemoproteìnas) de forma diversa y pueden actuar en estado Fe3+, Fe2+ o alternando de una a otra, de esta última forma intervienen como coenzimas de oxidación-reducción, tal es el caso de los citocromos de la cadena transportadora de electrones.

Biotina: Constituye un compuesto esencial para el crecimiento y desarrollo de los seres humanos, encontrándose unido de forma covalente a la enzima mediante un enlace amida; participa en dos tipos de reacciones: La carboxilaciòn dependiente del ATP que resulta hidrolizado en ADP y Pi, como en la acetil-CoA carboxilasa.


Pirofosfato de tiamina:
El pirofosfato de tiamina es la forma coenzimàtica de la tiamina o vitamina B1 ; en su estructura presenta un anillo de pirimidina sustituido, unido por un grupo de metilo a un anillo de tiazol también sustituido, unido a su vez a un grupo etilo al pirofosfato. La vitamina carece de pirofosfato.
Esta coenzima que está muy distribuida en la naturaleza, participa en tres tipos de reacciones:
1.-La descarboxilaciòn no oxidativa de alpha-ceto-ácidos.
2.-La descarboxilaciòn oxidativa de alpha-ceto-ácidos.
2.-La formación de alpha-cetoles.

Ácido tetrahidrofòlico: El ac tetrahidrofòlico (FH4) es la forma
coenzimàtica del ácido fólico, su estructura está formada por una pteridina, el ácido p-amino-benzoico y el ácido glutámico; pueden encontrarse formas que contienen hasta 7 moléculas de ácido glutámico unidas por enlaces isopeptìdicos, aquellos donde interviene el grupo carboxilo de la cadena lateral. La parte funcional de la molécula está representada por los nitrógenos que ocupan las posiciones 5 y 10, esta coenzima presenta múltiples formas interconvertibles.
S-Adenosil-Metionila: Esta coenzima se forma por la reacción entre la metionina y el ATP, dando como resultado una estructura que contiene un grupo metilo muy lábil y por tanto puede cederse fácilmente.

Coenzima A: La coenzima A es la màs sobresaliente de las coenzimas que en los sistemas vivientes transfieren grupos acilos; su existencia universal y la gran variedad de reacciones en que intervienen sus derivados enfatizan su importancia. La estructura de la molécula es muy compleja y presenta numerosos grupos funcionales.
Entre estos grupos se destaca el ácido pantotènico (componente del complejo vitamínico B ).

Fosfato de piridoxal: El fosfato de piridoxal es una de las coenzimas que intervienen en un mayor número de reacciones enzimàticas, casi todas relacionadas con el metabolismo de los aminoácidos; desde el punto de vista nutricional deriva de la piridoxina o vitamina B6.
Como vitamina B6 se reconocen al menos tres compuestos: Piridoxol, Piridoxal y Piridoxamina; las formas fosfatadas de los dos últimos presentan actividad coenzimatica.

Coenzima B12: (5-adenosil-cobalamina) esta coenzima es un derivado de la vitamina B12. Hasta el momento se ha podido comprobar la participación de la coenzima B12 en cuatro reacciones enzimàticas: malonil-CoA mutasa, glutamato mutasa, diol deshidrgenasa y la conversión de homocisteìna en metionina.

Nucleòsidos trifosfatado: La estructura de estos compuestos se conoce como precursores de los ácidos nucleicos, de ellos sólo a los ribonucleótidos se les conocen funciones coenzimàticas:

Adenosintrifosfato(ATP): El ATP participa en numerosas reacciones, sirve como fuente de energía, de elementos estructurales o ambas.

Guanosintrifosfato(GTP): Su función es menos generalizada que en el ATP, pues actúa casi siempre sirviendo de fuente de energía como en la reacción de la fosfoenolpirùvico-carboxiquinasa. Actúa como coenzima de transferencia de derivados de monosacáridos en la síntesis de glicoproteìnas.
Uridintrifosfato(UTP): Los nucleótidos de uridina intervienen como coenzimas que transfieren monosacáridos en forma de UDP-derivados, estos derivados se forman por la reacción entre el UTP con un monosacárido fosfatado.

Citidintrifosfato(CTP): Actúa de forma similar al UTP, pero transfiere grupos al nivel de oxidación de alcohol; interviene fundamentalmente en la formación de fosfàtidos de glicerina y esfingolìpidos, su forma coenzimàtica se origina por reacción del CTP con un alcohol fosfatado, por ejemplo

TIAMINA B1

La vitamina B1, también conocida como tiamina, es una molécula que consta de 2 estructuras cíclicas orgánicas interconectadas: un anillo pirimidina con un grupo amino y un anillo tiazol azufrado unido a la pirimidina por un puente metileno. Es soluble en agua e insoluble en alcohol. Su absorción ocurre en el intestino delgado (yeyuno, ileon) como tiamina libre y como difosfato de tiamina (TDP), la cual es favorecida por la presencia de vitamina C y ácido fólico pero inhibida por la presencia de etanol (alcohol). Es necesaria en la dieta diaria de la mayor parte de los vertebrados y de algunos microorganismos. Su carencia en el hombre provoca una enfermedad conocida como beriberi

Historia de la tiamina

La tiamina fue descubierta en 1910 por Umetaro Suzuki en Japón mientras investigaba como el salvado de arroz curaba a los pacientes del Beriberi. El la nombró ácido abérico, más no determinó su composición química. Fue en 1926 cuando Jansen y Donath aislaron y cristalizaron por primera vez a la tiamina del salvado de arroz (La nombraron Aneurina por ser identificada como vitamina antineurítica). Su composición química y síntesis fue finalmente reportada por Robert R. Williams en 1935. El nombre de tiamina designa la presencia de azufre y de un grupo amino en la molécula compleja.

Formas activas de la tiamina

Su forma activa, el pirofosfato de tiamina (TPP) o difosfato de tiamina, es sintetizado por la enzima tiamina-pirofosfoquinasa, la cual requiere tiamina libre, magnesio y ATP (Trifosfato de adenosina), actúa como coenzima en el metabolismo de los hidratos de carbono, permitiendo metabolizar el ácido piruvico o el ácido alfa-cetoglutárico. Además participa en la síntesis de sustancias que regulan el sistema nervioso. Los siguientes ejemplos incluyen:
•En mamíferos:
•Como coenzima de la Piruvato deshidrogenasa (enzima clave en el metabolismo energético de los glúcidos, tras la glucólisis) y alfa-cetoglutarato deshidrogenasa (enzima del Ciclo de Krebs). •Coenzima del Complejo deshidrogenasa de alfa-cetoácidos provenientes de los aminoácidos de cadena ramificada. Enzimas que catalizan la separación y la transferencia de grupos aldehido. Por tanto, el TPP actúa como transportador transitorio de dichos grupos aldehído, que se unen al anillo de tiazol. •Coenzima de las transcetolasas para formación de cetosas (vía de las pentosas para sintetizar NADPH y las pentosas Ribosa y desoxiribosa).
•En otras especies:
•Coenzima de Piruvato Decarboxilasa (en levadura). •Diferentes enzimas de bacterias adicionales.
Trifosfato de tiamina: (TTP) El TTP ha sido considerado como una forma neuroactiva especifica de la Tiamina. Sin embargo, recientemente se demostró que el TPP existe en bacterias, hongos, plantas y animales, sugiriendo un rol celular mucho más general. Se sintetiza a partir del Pirofosfato de tiamina o TDP, y ATP a través de la enzima TDP-ATP fosforiltransferasa (la cual se expresa en cerebro, riñón, hígado y corazón). Su función está asociada a la función no coenzimática de la Tiamina y esta relacionada con la síntesis de sustancias que regulan el sistema nervioso.

Nutrición

La tiamina juega un papel importante en el metabolismo de carbohidratos principalmente para producir energía; además de participar en el metabolismo de grasas, proteínas y ácidos nucleicos (ADN, ARN). Es esencial para el crecimiento y desarrollo normal y ayuda a mantener el funcionamiento propio del corazón, sistema nervioso y digestivo. La Tiamina es soluble en agua, y la reserva en el cuerpo es baja; concentrándose en el músculo esquelético principalmente; bajo la forma de TDP (80%) TTP (10%) y el resto como Tiamina libre.
Estudios publicados en agosto de 2007 señalan que la ingesta de alimentos ricos en tiamina prevendría de ciertos graves efectos de las diabetes (sobre todo de complicaciones cardiovasculares, renales y oculares) ya que la tiamina protege a las células ante los niveles elevados de glucosa.
Y su falta de consumo provoca una anomalía en el metabolismo y puede producir anorexia, diarrea, polineuritis, dilatación cardíaca y pérdida de peso

Absorción y depósito

La tiamina se absorbe por un mecanismo pasivo (a dosis altas) y por un mecanismo activo (a dosis bajas) y en este proceso se fosforila. Una vez absorbida, circula unida a albúmina y eritrocitos. Se deposita principalmente en forma de pirofosfato de tiamina, su lugar más importante de almacenamiento es el músculo, aunque también en el corazón, hígado, riñones y cerebro. El depósito corporal alcanza los 30 mg y su semivida biológica es de 9 a 18 días. Fue la primera molécula que se descubrió con características de vitaminas, y como químicamente era una amina se denominó ``amina vitae´´ (amina de vida), de donde paso a llamarse vitamina. Es necesaria para desintegrar los hidratos de carbono y poder aprovechar sus principios nutritivos.

Deficit de tiamina

La mayor parte de las carencias alimentarias de tiamina se deben al aporte insuficiente. También son causas importantes el alcoholismo y las enfermedades crónicas. La deficiencia sistémica de la Tiamina puede conducir a diversos problemas en el organismo, incluyendo neurodegeneración, desgaste y la muerte. La carencia de Tiamina puede ser causada por malnutrición, alcoholismo o una dieta rica en alimentos que son fuente de Tiaminasa (factor antitiamina, presente en pescados de agua dulce crudos, crustáceos crudos, y en bebidas como el té, café). El Síndrome bien conocido por la deficiencia severa de Tiamina incluye el Beriberi y el Síndrome de Wernicke-Korsakoff (Beriberi cerebral), enfermedades también comunes en el alcoholismo crónico. Otras deficiencias no muy severas incluyen problemas conductuales a nivel del Sistema Nervioso, irritabilidad, depresión, falta de memoria y capacidad de concentración, falta de destreza mental, palpitaciones a nivel cardiovascular, hipertrofia del corazón. También se ha pensado que muchas personas con diabetes tienen deficiencia de tiamina y que esto puede estar ligado a las complicaciones de la enfermedad.
Pruebas diagnósticas de la deficiencia de tiamina o B1: Una de las pruebas que diagnostica la deficiencia de Tiamina, consiste en medir la actividad de las transcetolasas en los eritrocitos. Otra es medir directamente la tiamina en sangre, siguiendo la conversión de tiamina a un derivado thiocromo fluorescente.

Ingesta diaria recomendada

Desde 0.9 mg hasta 1.2 mg/día en adultos, no incluyendo a lactantes, niños o infantes. Se estima que las pérdidas de tiamina durante las preparaciones culinarias son de alrededor del 20%. Durante el embarazo y la lactancia la ingesta de tiamina debe ser de 1.4 a 1.5 mg/día respectivamente. Aunque estudios recientes sugieren valores mayores.

Talasemias

Las talasemias son un grupo muy heterogéneo de anemias hereditarias caracterizadas por la disminución o ausencia total de la síntesis de una o varias cadenas de la hemoglobina.

Se debe a la herencia de uno o dos alelos patológicos de uno o varios genes de los cromosomas 11 y 16 (todos recibimos dos copias de un gen, una copia procedente del padre y otra de la madre, a cada una de esas copias se le llama alelo).

Los genes de la talasemia están muy distribuidos por todo el mundo, no obstante se encuentra mayoritariamente en el litoral mediterráneo, gran parte de África, Oriente medio, subcontinente indio y Sudeste asiático. Probablemente sea la enfermedad genética más frecuente.

La hemoglobina (Hb) del adulto normal está constituida por un grupo hemo (transporta el hierro) y 4 cadenas de globina. Dichas cadenas de globina se distribuyen así: 97% HbA1 (2 cadenas a y 2 cadenas b ), 2,5% de HbA2 (2 cadenas a y 2 cadenas d ) y Hb F (2 cadenas a y 2 cadenas g , la predominante en el feto y en el recién nacido). Las cadenas alfa y beta son las más importantes en la vida postnatal.

Según qué cadena de globina esté sintetizada en menor cantidad (aunque siempre globina de características normales) se llamará talasemia alfa (a ) o talasemia beta (b ).

Y según la severidad del cuadro: talasemia mayor (se heredan las dos copias del gen con una alteración importante en cada copia o alelo), intermedia (se heredan dos copias con dos alteraciones moderadas o una alteración importante y una moderada) o minor (también conocida como rasgo talasémico, se debe a la herencia de un alelo alterado y otro normal).

El diagnóstico se hace por electroforesis de la Hb (estudia la cantidad de las distintas hemoglobinas).

Es muy importante estudiar a la familia para encontrar el origen del alelo patológico y así poder proporcionar consejo genético, ya que ha de indicarse a los padres que la probabilidad de que la enfermedad aparezca en los futuros hijos es del 25%. Y, además, porque los padres y el 75% de los hermanos tendrán alguna forma de talasemia minor y pueden ser diagnosticados erróneamente de anemia ferropénica (cuando realmente no necesitan hierro).

The Chemistry of Cooley's Anemia

Max and Andrea Foresti are sitting in the waiting room of their family physician, Dr. Mary Litton. A young couple, Max and Andrea have been married just two years and have a son, Peter, whom they are bringing in for a follow-up visit with the doctor. They are concerned because Peter has recently been suffering from a number of infections. Although Peter seemed to be a happy and healthy newborn, he has grown increasingly listless over the past few months. He has lost much of his appetite and his complexion has become pale. Max and Andrea believe that Peter has become anemic due to his poor diet; both Andrea and Max themselves suffered from jaundice as babies.

The family is called in to see Dr. Litton, who, after exchanging pleasantries, reviews Peter's symptoms with them and then says, "You'll remember that when you were last here I ordered some blood work to be done on Peter. The results of the blood work have confirmed a suspicion I had based on Peter's symptoms and some other things you told me. Peter is suffering from thalassemia."

Max interrupts Dr. Litton. "What is thalassemia? I've never heard of that before."
"Well, thalassemia is a genetic blood disorder. In fact, it was your telling me during your last visit that your grandparents had emigrated from Italy that made me suspect thalassemia.

Thalassemia tends to affect people of Mediterranean descent."

Andrea, who has grown quite pale, asks anxiously, "What is this thalassemia doing to Peter?"

"Thalassemia causes hemoglobin, the protein in your body that binds and transports oxygen, to be malformed."

"I've heard of hemoglobin. It's the cause of the red color in your blood."

"That's correct. You see, there are two components to hemoglobin called the alpha protein and the beta protein. If the body doesn't produce enough of either of these, then it can't get sufficient oxygen. The two basic types of thalassemia are differentiated based on which of the two proteins that make up hemoglobin are affected. One type is alpha thalassemia, the other is beta thalassemia. There are also various subtypes of each of these two, depending on the amount of protein affected. Some individuals produce some, but just not enough, of either the alpha or beta protein; their red blood cells are smaller than normal and they experience a mild anemia, although many have no symptoms at all.

"In Peter's case, his body is producing none of the beta protein. He has thalassemia major, which is also known as Cooley's anemia. Unfortunately, this is the most severe form of thalassemia. If left untreated, there is a 50 percent chance of death by the age of three."

Max stares at Dr. Litton in disbelief. "Oh, my God. We thought that Peter was just anemic. That's why we started giving him iron supplements."

"Oh, you really shouldn't have done that. Peter's problem is that his body is not producing a protein. It's not that he is getting too little iron. In fact, this is a case where that extra iron may do more harm than good.

"I'm sorry if I shocked you, but there is a treatment, although not a cure, for thalassemia. Because Peter is not producing properly formed hemoglobin, what we will need to do is supply his body with healthy red blood cells. Now, this will mean that he will need to receive blood transfusions for the rest of his life. Most patients with this condition receive transfusions every couple of weeks."

Andrea, looking only a little reassured, asks, "So, blood transfusions are all he will need to do?"

"Well, there is an added complication. When transfusion was first utilized as a treatment for thalassemia it led, initially, to a high survivor rate. But then, after a number of years, even these patients began dying. Most had severe infections or suffered organ failure. About half of the patients died by age 18."

"What was wrong?"

"Well, this is why I am concerned about the iron supplements. You see each unit of whole blood contains a small amount of free iron, a necessary but highly insoluble nutrient. The body has a number of means of binding, transporting, and storing iron. So, if you or I were to receive a blood transfusion we could easily handle this extra iron. Unfortunately, for a patient who is receiving many transfusions over time, this iron accumulates until the body can no longer handle the excess iron. Whereas the normal amount of iron in the body is about 5 grams, these patients can accumulate 60 to 70 grams."

Max jumps in, "But, I thought that iron was good for you."

"Usually it is. In fact, your body normally wants to hold onto as much iron as it can—that's why there is no normal mechanism for excreting excess iron. And that's also the problem. With patients receiving transfusions, this iron overload just can't be handled and the iron begins to precipitate out into the organs, particularly the heart and liver. It can also be the cause of severe infections."

Andrea asks, "Can't anything be done?"

"To help remove this excess iron, patients receiving these regular blood transfusions must also undergo chelation therapy using the drug, deferoxamine1."

"Chelation therapy?"

"Yes. Chelators are small molecules that can bind the iron and make it soluble. The chelated iron is readily excreted from the body."
Max asks, "So this is some sort of pill?"

"Unfortunately, no. Deferoxamine is poorly absorbed if taken orally. It is also so rapidly eliminated from the body that it must be administered by a slow infusion to have the appropriate therapeutic effect. A needle is attached to a small subcutaneous pump five to seven times a week for up to 12 hours. It is a difficult and painful procedure."

Andrea sighs. "But, when will all of this be over for Peter?"

"I'm afraid that it will never be over. This is a lifetime commitment for Peter and for you. The blood transfusions will need to be administered on an outpatient basis every two to four weeks.

These sessions normally last four to six hours. You will also need to administer the deferoxamine each night by placing a needle under Peter's skin. This is a difficult prospect for most parents who are simply unprepared for such intensive home care."

"So we are committing our child to a life of transfusions and chelation therapy?"

"Yes. Both of these are vital to long-term survival. Unfortunately, many patients, particularly those in their teens, find the treatment so difficult or so burdensome that they stop it altogether. This, of course, leads to early death. But, those patients who are able to continue with therapy have a 90 percent chance of surviving to age 25."

Cooley Anemia

Background

Thalassemia was first described in peoples of the Mediterranean region and Southeast Asia. In fact, in Greek, the word thalassemia means sea. The most severe form of beta thalassemia is thalassemia major, or Cooley anemia. The syndrome of Cooley anemia, first described in 1925, is caused by the complete absence of beta-globin gene production. Milder forms of thalassemia have also been recognized and include beta thalassemia intermedia, beta thalassemia minor, and alpha thalassemia. This article focuses only on beta thalassemia major.

Pathophysiology

Normal hemoglobin, hemoglobin A, is composed of 2 beta and 2 alpha subunits. In beta thalassemia major, more than 200 mutations have been described in the beta-globin genes, cause loss of both beta-globin subunits. This leaves the normally paired alpha subunits unpaired. Unpaired subunits are cytotoxic. Normally, compensatory mechanisms are present to protect the cell from the small amounts of unpaired alpha subunits, which may regularly be present; however, in beta thalassemia major, these mechanisms are overwhelmed and more that 95% of red cell precursors undergo cytolysis in the intramedullary space. Mechanisms for this hemolysis include increased apoptosis as well as cell membrane fragility through the action of oxidation of alpha chains into hemochromes, which bind to various red cell membrane proteins making the membrane rigid and fragile.
This ineffective erythropoiesis and profound hemolysis result is a severe anemia that is usually manifest in affected individuals by age 6 months. The physiologic response is to attempt to increase red cell production by expanding the bone marrow space up to 30-fold and/or increase production of non-beta hemoglobin chains such as A2 (delta) and fetal (gamma) hemoglobin. However, despite these mechanisms, erythropoiesis remains ineffective and these patients become transfusion-dependent early in life. In fact, the presence or absence of adequate transfusions significantly impacts the appearance of these patients and the course of the disease.
The classic phenotype of patients with Cooley anemia includes the effects of marrow expansion such as frontal bossing of the skull and abnormalities of sinuses and facial bones producing an appearance described as mongoloid. Growth is retarded, which causes very short stature, and marrow expansion causes thinning of long bones and an increased risk for fractures. Folate deficiency is the result of increased utilization of folic acid in the expanded marrow space. Hepatomegaly and splenomegaly are common due to extramedullary hematopoiesis, which can lead to thrombocytopenia and leukopenia. The high red cell turnover causes increased GI absorption of iron to try to compensate for the ineffective erythropoiesis, which leads to hemochromatosis and accompanying endocrinopathies. Adequate transfusion regimens accelerate the development of hemochromatosis as well as the risk for transfusion-transmitted infections.

Frequency

United States
Cooley anemia occurs in the offspring of 2 heterozygote beta thalassemia parents. Incidence of thalassemia major in the black population of the United States is approximately 20 cases per 100,000 persons.

International
Estimates of incidence rates of heterozygote beta thalassemia are 10% in Italian, Sicilian, and Greek populations; 5% in Southeast Asian populations; and 1.5% in African and American black populations

Mortality/Morbidity

With modern treatment, life expectancy has increased. However, the development of certain complications is inevitable. Untreated patients usually do not survive past the second decade of life. With transfusion therapy, patients can survive to the fifth decade of life.

-Hemosiderosis is a major cause of morbidity and mortality and can occur independently of transfusion therapy; however, it occurs at a younger age with transfusion therapy

*Cardiac siderosis resulting from iron overload and long-term transfusion therapy is the most common cause of death when it occurs in patients early in their third decade of life. Cardiac hypertrophy and dilatation, myocarditis, right ventricular hypertrophy, and pulmonary hypertension and restrictive lung disease can occur in children younger than 10 years.

*Liver dysfunction can be due to hepatitis B or C and hemosiderosis is associated with an elevated prothrombin time and vitamin K malabsorption.

*Cirrhosis and liver dysfunction due to iron overload usually occurs in elderly patients.

*Endocrine abnormalities such as diabetes mellitus, thyroid and adrenal dysfunction, and delayed sexual maturation with secondary amenorrhea due to infiltration of the pituitary with iron are known complications of hemosiderosis. Endocrine problems are usually recognized in older children and elderly individuals.

-Overwhelming infection is a common cause of death in children younger than 6 years, especially those who had early splenectomies; immunosuppression and increased susceptibility to infection also occurs as a result of the leukopenia related to hepatosplenomegaly.

-Thalassemia is associated with hypercoagulability (Eldor, 2002).

-Neglected anemia can cause death when standard transfusion protocols are not readily available

Race

-Beta thalassemia is found in peoples of African and Southeast Asian descent as well as in descendants of Mediterranean countries. Beta thalassemia may be protective against malaria.

Sex

-No predilection is recognized

Age

-Thalassemia major is evident by 6 months to 1 year after Hgb switching has occurred.

La Beta Talasemia (Anemia de Cooley)

¿Qué es la beta talasemia?

La talasemia es un trastorno hereditario que afecta la producción de hemoglobina normal (un tipo de proteína presente en los glóbulos rojos cuya función es transportar oxígeno a los tejidos del cuerpo). La talasemia incluye varias formas diferentes de anemia. La gravedad y el tipo de anemia dependen del número de genes que estén afectados.
La beta talasemia es causada por mutaciones en la cadena beta de la molécula de hemoglobina. Existe un gen para la cadena beta en cada cromosoma número 11, con un total de dos genes. La forma en que se alteran estos genes determina el tipo específico de beta talasemia en un niño:

-Beta talasemia grave (anemia de Cooley) - ambos (dos) genes de la cadena beta tienen deleciones, causando el tipo más grave de beta talasemia. Los pacientes que tienen talasemia grave necesitan frecuentes transfusiones de sangre y puede que no vivan mucho tiempo. Durante el primer año o dos primeros años de vida, pueden estar pálidos, irritables, tener poco apetito y padecer muchas infecciones. Sin tratamiento, aumenta el tamaño del hígado, del bazo y del corazón, y los huesos pueden volverse delgados y quebradizos. Uno de los problemas principales es la acumulación de hierro en el corazón y otros órganos, provocando insuficiencia cardiaca en algunos pacientes en los años de adolescencia o a principios de la década de los veinte.

-Beta talasemia leve o característica de talasemia - un gen beta tiene una deleción, provocando anemia. La talasemia leve se divide en:

1.-Talasemia mínima - la persona tiene pocos o ningún síntoma.

2.-Talasemia intermedia - la persona tiene una anemia de moderada a grave.

Las personas que tienen talasemia leve tienen un 50 por ciento de probabilidades de transmitirles el gen a sus hijos, quienes también tendrían talasemia leve. A muchas personas se les administran suplementos de hierro debido a la creencia errónea de que su anemia es del tipo ferropénico. Puesto que mucho hierro puede ser perjudicial, es importante consultar con un hematólogo acerca de cualquier tratamiento.
La talasemia grave se hereda por un gen autosómico recesivo, lo que significa que las dos copias del gen son necesarias para producir la condición, una heredada de cada uno de los dos progenitores portadores que tienen talasemia leve.

¿Cómo se diagnostica la beta talasemia?

La beta talasemia se encuentra con más frecuencia en personas de ascendencia mediterránea (griegos o italianos). Cada hijo de dos progenitores portadores tiene un 25 por ciento de probabilidades de padecer la enfermedad. El estado de portador puede determinarse por lo siguiente:

-hemograma completo (su sigla en inglés es CBC) - medición del tamaño, el número y la madurez de diferentes glóbulos en un volumen específico de sangre.

-Electroforesis de la hemoglobina con cuantificación de A2 - procedimiento de laboratorio que diferencia los tipos de hemoglobina presentes.

Todos estos estudios pueden realizarse con una única muestra de sangre. El diagnóstico prenatal se determina a partir del muestreo de vellosidades coriales (su sigla en inglés es CVS) o de amniocentesis.

Tratamiento de la beta talasemia grave o anemia de Cooley:

El tratamiento específico de la beta talasemia grave o anemia de Cooley será determinado por su médico basándose en lo siguiente:

1.-la edad de su hijo, su estado general de salud y sus antecedentes médicos
2.-la gravedad de la enfermedad
3.-La tolerancia de su hijo a determinados medicamentos, procedimientos o terapias.
4.-sus expectativas para la evolución de la enfermedad
5.-Su opinión o preferencia.

El tratamiento para la beta talasemia puede incluir:

1.-Transfusiones de sangre regulares.
2.-Medicamentos (para disminuir la cantidad de hierro en el cuerpo, llamada terapia de quelación).
3.-extirpación quirúrgica del bazo (si fuera necesario)
4.-dosis diarias de ácido fólico
5.-Posible extirpación quirúrgica de la vesícula biliar.
6.-Ningún suplemento de hierro.
7.-Trasplante de médula ósea.

INGREDIENTES DE BEBIDAS ENERGIZANTES

Carbohidratos: La mayoría de estas bebidas contienen cerca de 20 a 30 gramos de carbohidratos, incluso alguna de ellas hasta 70 gramos, en forma de fructosa, sacarosa, dextrosa, glucosa y maltodextrinas. Teniendo en cuenta su alto contenido de carbohidratos no es recomendado ingerirlas antes o durante el ejercicio debido a que retardan el vaciado del estómago y la posterior absorción intestinal. Vitaminas: Se encuentran todas las vitaminas del complejo B, así como vitaminas C y E. Sin embargo, múltiples investigaciones han comprobado que la adición de éstas no ofrece ningún beneficio extra siempre y cuando la persona mantenga una recomendación nutricional óptima según su edad, género y demandas físicas. Varios estudios reportan que los atletas que consumen dietas alta en calorías que contienen el aporte nutricional recomendado (ANR) de los nutrientes tienen poca deficiencia de vitaminas o de minerales.

Carnitina: Es un componente que actúa en el metabolismo de las grasas. Es necesario para la oxidación de las grasas a nivel de la mitocondria de las células. Se ha hipotetizado que podrían incrementar el rendimiento deportivo por mecanismos tales como incremento de la oxidación de ácidos grasos, alterando la homeostasis de la glucosa, aumentando la producción de acilcarnitina, modificando la respuesta al entrenamiento y mejorando la resistencia de la fatiga muscular. Sin embargo, los estudios disponibles hasta ahora no permiten dar conclusiones, pero sugieren que un complemento no incrementa la máxima captación de oxígeno (VO2max) durante el ejercicio o el reposo, ni el rendimiento deportivo. Igualmente, varios estudios controlados han evidenciado que no ayuda a perder peso o reducir grasa corporal por incrementar la oxidación de grasa y reducir la degradación de glicógeno durante ejercicio prolongado de ciclismo o atletismo, incrementar el VO2max y reducir la acumulación de lactato durante el ejercicio máximo o submaximo ni mejorar el rendimiento deportivo. Luego de su ingesta, se puede observar incremento a nivel plasmático pero no a nivel muscular. Normalmente las personas sanas producen suficiente carnitina para mantener las funciones del organismo. Cerca del 98 % de la carnitina esta presente en el músculo esquelético y el corazón.



D- Ribosa: Es un azúcar simple, siendo eje del material genético y el punto de partida para la producción de adenosina trifosfato (ATP).



Taurina: Es un aminoácido condicionalmente-esencial, funciona como un transmisor metabólico, desintoxicante y acelera la contractilidad cardiaca. No se utiliza en la síntesis de la proteína. Ha demostrado ser esencial en ciertos aspectos de desarrollo de mamíferos. Estudios in vitro en varias especies han demostrado que los niveles bajos de ésta se asocian con varias enfermedades, como cardiomiopatia, degeneración retinal y retraso de crecimiento, sobre todo si la deficiencia ocurre durante el desarrollo.



Glucuronolactona: Aparentemente cumple con una función detoxificante.



Inositol: El cuerpo lo puede producir desde la glucosa, por ello no es realmente esencial. El inositol como fosfatidil inositol tiene su función primaria en la estructura e integridad de la membrana celular y al igual que la colina puede ayudar en la nutrición celular del cerebro. Es especialmente importante en las células de la medula ósea, tejidos del ojo e intestinos. Se ha utilizado en el tratamiento y prevención de la aterosclerosis por ayudar a disminuir el colesterol pero no hay una buena evidencia para ello.



Cafeína: Es la sustancia psicoactiva más ampliamente ingerida en el mundo. Es uno de los componentes no nutritivos común dentro de las bebidas y dietas de los deportistas y ahora se encuentra en las bebidas energizantes. Desde hace mucho tiempo es considerada como una sustancia ergogénica en el rendimiento deportivo, pero sólo desde hace una década existen numerosos estudios bien controlados donde claramente demuestra su eficacia con relación a ejercicios de resistencia y cortos e intensos. Hasta el momento el mecanismo exacto por el cual actúa no esta bien determinado. Las tres principales teorías que se sugieren son: Un efecto directo en el sistema nervioso simpático, llevando un efecto estimulatorio a las señales neurales entre el cerebro y la unión neuromuscular. La segunda teoría propone un efecto directo en el metabolismo del músculo esquelético por incremento del AMPc; y la tercera y más aceptada tienen que ver con un incremento en la oxidación de las grasas con ahorro del almacenamiento de los carbohidratos endógenos, mejorando así el rendimiento especialmente en ejercicio donde los carbohidratos disponibles son un límite en el rendimiento. Permite, así, que el atleta entrene con mayor fuerza, por más tiempo y retardando la fatiga. La cafeína ha sido, por muchos años una sustancia restringida por el Comité Internacional Olimpico para los atletas en competición donde solo se permite un máximo de 12 m g de cafeína por mililitro en orina, equivalente a 6 tazas de café expreso. Sin embargo, a partir de Enero de 2004 será removida de la lista de sustancias prohibidas, en una decisión un poco controversial. Además, la cafeína incrementa la presión arterial por elevación de la resistencia vascular y este efecto es mayor y más prolongado en pacientes hipertensos y al combinarse con otros estimulantes se han asociado a eventos cardiacos y muerte.



Ginseng: Es una de las hierbas más estudiadas para el rendimiento deportivo y tiene varias especies. Se utiliza en países del Asia como costumbre dietaria y médica principalmente en China y Corea. La utilización tradicional es para restaurar la energía de la vida. En animales ésta produce estimulación del sistema nervioso central o también lo puede deprimir. No existe evidencia científica que demuestre que el ginseng incrementa la tolerancia al ejercicio y el rendimiento atlético. Sin embargo, puede mejorar la sensación general de bienestar. Algunos estudios sugieren que puede incrementar la presión arterial (se ha relacionado con hipertensión) y los niveles de estrógenos en las mujeres (por ello no se recomienda en pacientes con cáncer de seno). Es importante evitar mezclarla con medicamentos como aspirina y con efectos anticoagulantes (dipiridamol, warfarina), por que esta hierba podría incrementar este efecto y causar sangrado espontáneo. Igualmente debe evitarse en personas que toman medicamentos tipo digitálicos.



Guaraná: (Paullinia cupana) Es un gran arbusto leñoso nativo de Amazonas, utilizado como planta medicinal. Contiene altas concentraciones de cafeína y se ha utilizado como estimulante y supresor del apetito, para el dolor de cabeza, el exceso de trabajo mental, la fatiga en ambiente caluroso y más recientemente para la pérdida de peso. Como cualquier producto con cafeína el guaraná puede causar insomnio, temblor, ansiedad, palpitaciones, frecuencia urinaria e hiperactividad. No la deben consumir personas con problemas cardiacos o con hipertensión, enfermedades renales, hipertiroidismo o desórdenes de ansiedad o nerviosos; tampoco se recomienda en niños ni en mujeres durante el embarazo o durante el período de lactancia. No ha sido evaluada por la FDA en cuanto a seguridad, efectividad y pureza. Hasta ahora no se conocen bien los riesgos potenciales o ventajas. Adicionalmente no hay una estandarización que regule su producción.



Schizandra: Es una hierba medicinal tradicional en China que se ha utilizado como astringente, para el tratamiento de la tos, asma, sudoración nocturna y diarrea crónica; también es utilizada para el tratamiento de la fatiga crónica. Se ha clasificado como adaptógeno. Se recomienda no utilizarla en embarazadas ni en personas con hipertensión arterial, pacientes con úlcera péptica o epilepsia.



Damiana: La describen como purgante, diurético, tónico, estimulante y afrodisíaco.



Mate: Tónico, diurético, diaforético y poderoso estimulante. En altas dosis puede producir vómito y diarrea.