ARTÍCULOS ORIGINALES
Determinación de valores de referencia de colinesterasa plasmática e intraeritrocitaria en niños de una población hospitalaria
Dres. María B. Guerra*, Elda G. Cargnel*, Viviana Osta**, María E. Osinde** y Juan C. Schkair***
* Unidad de Toxicología.
** Laboratorio Central.
*** Servicio de
Anestesiología.
Hospital General de Niños"Dr. Ricardo Gutiérrez".
Correspondencia: Dra. María Beatriz Guerra, toxiguti@yahoo.com.ar
Aclaración de intereses: El trabajo fue realizado con recursos propios de la Unidad de Toxicología y del Laboratorio Central del Hospital.
RESUMEN
Introducción. Las colinesterasas plasmática e intraeritrocitaria
son enzimas caracterizadas por grandes
fluctuaciones interindividuales e intraindividuales,
reflejadas en amplios rangos de normalidad. Esto
ocasiona dificultades en la interpretación de los resultados,
si no se dispone de valores basales previos
del paciente. Debido a los escasos datos en la bibliografía
y a la ausencia de ellos en el plano nacional, el
objetivo fue determinar valores de referencia para
las colinesterasas plasmática e intraeritrocitaria en la
población que consulta en el Hospital de Niños "Dr.
R. Gutiérrez".
Población, material y métodos. Se seleccionaron 158
niños y adolescentes que concurrieron al Servicio de
Cirugía del Hospital de Niños "Dr. R. Gutiérrez", para
realizar tratamiento quirúrgico electivo y programado.
La colinesterasa plasmática se determinó por el
método de Knedel y Bottger que utiliza butiriltiocolina
como sustrato y la acetilcolinesterasa por un método
cinético con acetilcolina como sustrato (método de
Ellman), previo lavado y lisado de glóbulos rojos.
Resultados. Para la colinesterasa intraeritrocitaria, la
mediana fue de 7.823 UI/l de glóbulos rojos; los
percentilos 2,5 y 97,5 correspondieron a actividades
de 6.056 y 10.320, respectivamente. Para la colinesterasa
plasmática se obtuvo una mediana de 11.591 UI/
l y actividades de 7.689 y 15.056 para los percentilos
2,5 y 97,5. No se encontró correlación con la edad, ni
diferencia significativa entre ambos sexos.
Conclusión. Consideramos fundamental determinar
valores de referencia en nuestra población para la
correcta interpretación de los niveles de acetilcolinesterasa
y colinesterasa plasmática en caso de exposición
a tóxicos o fármacos que puedan afectar la
actividad de estas enzimas o para la detección de
variantes atípicas.
Palabras clave: Acetilcolinesterasa; Butirilcolinesterasa; Valores de referencia.
SUMMARY
Introduction. Plasmatic and intraerythrocytic cholinesterases
are enzymes characterized by important interand
intraindividual fluctuations, that are reflected in
wide levels of normality. Therefore, the interpretation
of results becomes very difficult if basal values of
the patient are not available.
Due to a shortage of data in the bibliography and,
particularly at a national level, the objective of this
investigation was to establish reference values for
plasmatic and intraerythrocytic cholinesterases for
the population who attended to the Hospital de Niños "Dr. Ricardo Gutiérrez".
Population, material and methods. One hundred and
fifty eight children and adolescents, who attended
to the surgery service of the Hospital de Niños "Dr.
Ricardo Gutiérrez" were selected to perform programmed
and elective surgical interventions. Plasmatic
cholinesterase was determined by Knedel
and Bottger method that uses butyrylcholine as a
substrate and acetylcholinesterase was determined
by a kinetic method with acetylcholine as a substrate
(Ellman's method), with previous wash and
lysate of erythrocytes.
Results. The median value for intraerythrocytic cholinesterase
was 7,823 IU/l erythrocytes, with percentils
2.5th and 97.5th corresponding to activities of 6,056 and
10,320, respectively.
The median value of plasmatic cholinesterase was
11,591 IU/l, with activities of 7,689 and 15,056 for
percentiles 2.5th and 97.5th. No significant correlation
was found with age or gender.
Conclusion. We consider essential to establish reference
values in our population for a proper interpretation
of acetylcholinesterase and plasma cholinesterase
levels in case of exposure to poisons of drugs that
might affect the activity of these enzymes or for the
detection of atypical variants.
Key words: Acetylcholinesterase; Butyrylcholinesterase; Reference values.
INTRODUCCIÓN
Los primeros estudios sobre un factor
capaz de hidrolizar la acetilcolina y sus
implicancias a nivel del sistema nervioso
central (SNC) datan de 1914 y 1921, respectivamente.
1 Stedman, quien encontró actividad
colinesterásica en sangre, denominó colinesterasas a ese factor en 1932.2 Con
posterioridad se describió la existencia de
dos colinesterasas: una eritrocitaria, también
denominada verdadera o acetilcolinesterasa
(ACE) y otra plasmática, seudocolinesterasa
o butirilcolinesterasa (CE).
La principal función de la ACE es la
hidrólisis rápida de la acetilcolina liberada
en las terminaciones nerviosas, mediando
la transmisión del impulso
neural en la sinapsis,3 pero aún se desconoce la función fisiológica exacta de la CE.
Según Sanz y Repetto, que revisaron aproximadamente
2.500 publicaciones relacionadas
con el tema, aún continúan apareciendo discrepancias
bibliográficas, tanto en los aspectos
clínicos como en las interpretaciones de los
resultados del laboratorio toxicológico, sobre
los niveles esperados de estas enzimas.1
Tanto la colinesterasa plasmática como la
intraeritrocitaria son enzimas caracterizadas
por sus grandes fluctuaciones interindividuales
e intraindividuales, reflejadas en los amplios
rangos de normalidad habitualmente
aceptados. Esta circunstancia ocasiona dificultades
para la interpretación clínico-bioquímica
de los resultados si no se dispone de, por lo
menos, un valor basal previo del paciente.
Hay dos situaciones que alteran los valores
de la colinesterasa plasmática. Una de
ellas es de origen genético y la otra por exposición
a sustancias tóxicas o medicamentosas.
En la primera, la colinesterasa, por su estructura
atípica, es incapaz de hidrolizar la
succinilcolina, con las consecuencias que esto
implica para el paciente expuesto a la anestesia.
En el segundo caso, la actividad de la
enzima se ve inhibida, ya sea por exposición a
tóxicos ambientales o por la administración
de alguna medicación que disminuye o inhibe
la actividad de la colinesterasa.
El gen que codifica la CE ha sido aislado y
secuenciado. La biosíntesis de la enzima está controlada por el locus denominado E, que se
localiza en el cromosoma 3. Existen 4 genes
alélicos: Eu (usual), Ea (atípico), Ef (fluoruro resistente)
y Es (silente, sin actividad de CE en
plasma) que dan origen a las cuatro variantes
principales de la CE: normal, resistente a la
dibucaína, resistente a fluoruro y silente. Actualmente
se conocen por lo menos tres variantes
alélicas más, pertenecientes al mismo locus
E: EH, EK y EJ, sin embargo no se conoce exactamente
su significación clínica.4-6
Hasta el momento no se han identificado
variantes genéticas de la ACE en seres humanos.
La detección de la variante atípica de la CE
se puede realizar utilizando butirilcolina como
sustrato en presencia de dibucaína 10 µM y el
porcentaje de inhibición se expresa como número
de dibucaína (ND).
Los individuos con una CE estructuralmente
normal tienen un ND mayor a 70, aquellos
homocigotas con dos genes para la variante
atípica resistente a la dibucaína tienen un
ND menor a 30 y la forma heterocigota presenta
un ND entre 40 y 70 (aproximadamente un
3% de la población).
El conocimiento de cada una de estas variantes
es importante, ya que tienen repercusión
clínica evidenciada por la distinta sensibilidad
ante fármacos utilizados en anestesia
como la succinilcolina y el suxametonio.
Desde el punto de vista toxicológico, como
estas enzimas se alteran por múltiples causas,
es de gran interés clínico contar con valores de
referencia pediátricos, debido a los escasos
datos en la bibliografía y a su ausencia en el
plano nacional. Además, el amplio rango de
normalidad de los valores de las colinesterasas
es explicable parcialmente por causas genéticas.
Es por ello que existen muchos interrogantes
acerca de su función fisiológica que no permiten
una correcta interpretación y aplicación al
diagnóstico. Esta circunstancia ocasiona dificultades
para la interpretación clínicobioquímica
de los resultados, fundamentalmente
en los casos de intoxicaciones agudas
por compuestos organofosforados, donde no
se dispone de valores basales previos del paciente.
Por el contrario, consideramos que sería
de utilidad contar con un valor basal de colinesterasa
en caso que el paciente deba ser
sometido a anestesia.
En el año 2000, la Unidad de Toxicología del
Hospital de Niños "Dr. Ricardo Gutiérrez" recibió 1.825 consultas por intoxicación y exposición
a insecticidas organofosforados y
carbamatos, que representaron el 5% del total
de las consultas toxicológicas.
La determinación de CE es útil para detectar
tempranamente los efectos agudos de la
intoxicación por compuestos organofosforados,
mientras que la detección de la ACE intraeritrocitaria
es útil para evaluar exposición
crónica o pasada.
El conocimiento de los valores de referencia
obtenidos a partir de una población pediátrica
nos permitirá aplicarlos a la interpretación de
cuadros clínicos vinculados a la toxicología
(intoxicaciones por compuestos organofosforados
y carbamatos) y a la anestesiología (reanimación
posquirúrgica). Este recurso contribuirá a optimizar la terapéutica y el seguimiento
de los pacientes con estos cuadros tóxicos así como a prevenir los accidentes anestésicos vinculados
con los fármacos metabolizados por la
colinesterasa. Asimismo, consideramos de fundamental
importancia la determinación de la CE, ya que su deficiencia congénita no produce
signos ni síntomas clínicos excepto en los casos
en que se administran estos fármacos.
El objetivo de este estudio fue determinar
valores de referencia para las colinesterasas
plasmática e intraeritrocitaria en la población
que consulta en el Hospital de Niños "Dr.
Ricardo Gutiérrez", para lo que se consideró la
influencia de factores endógenos (sexo, edad)
y exógenos (medicamentos, pesticidas, estados
patológicos).
POBLACIÓN, MATERIAL Y MÉTODOS
Se seleccionaron 158 niños y adolescentes
que concurrieron al Servicio de Cirugía del
Hospital General de Niños "Dr. Ricardo
Gutiérrez" durante el período setiembre 2000
marzo 2001, para realizar tratamiento quirúrgico
electivo y programado que no implicaba
compromiso del estado general (hernias
inguinales, fimosis, criptorquidia, etc.).
En todos los casos se obtuvo el consentimiento
escrito de los padres para la inclusión del
niño en el estudio y la aprobación del diseño
del trabajo por el Comité de Docencia e Investigación
de nuestro hospital.
Se diseñó y aplicó una ficha de recolección
de datos en la que se registró: edad, sexo, peso
y talla del paciente, procedencia (rural o urbana),
contacto con plaguicidas en el hogar o de
uso industrial o rural, antecedentes personales
o familiares de síntomas compatibles con intoxicación
con plaguicidas, antecedentes quirúrgicos,
reacciones a la anestesia en el paciente
o familiares de primer grado y medicación
concomitante.
Se excluyeron pacientes con traumatismo o
patologías preexistentes como nefropatía, alteraciones
metabólicas, pacientes medicados con ácido acetilsalicílico y medicamentos inhibidores
de la placa neuromuscular, como los
antibióticos aminoglucósidos.
No se incluyeron pacientes con anemia o
con desnutrición (peso y/o talla por debajo del
percentilo 3 según las tablas del Programa de
Maternidad e Infancia, Ministerio de Salud de
la Nación). Se midieron niveles de transaminasas,
fosfatasa alcalina y albúmina para descartar
patología hepática que pudiera alterar los
valores de colinesterasa plasmática.
La actividad de CE se determinó por un
método colorimétrico que utiliza butiriltiocolina
como sustrato (método de Knedel y
Bottger) a 37º C en un autoanalizador Hitachi
912 (Roche). La ACE se determinó manualmente
por un método cinético que utiliza
acetilcolina como sustrato (método de
Ellman) a 25º C, previo lavado y lisado de
glóbulos rojos.
Análisis estadístico: Para el manejo de los
datos se construyó una base de datos utilizando
el programa Access para Windows, en el
que se consignaron los datos obtenidos en el
interrogatorio, medidas antropométricas y
datos de laboratorio. Debido a que los valores
de CE y ACE no presentaron una distribución
normal se utilizó la mediana como medida de
tendencia central y los percentilos 2,5 y 97,5
para determinar el rango de referencia en nuestra
población. Se aplicó la prueba de Chauvenet
para excluir los valores extremos de los niveles
de ambas colinesterasas, que presentan muy
baja frecuencia en la población y que podrían
haber influido sobre el promedio y la dispersión
de la muestra.
RESULTADOS
De los 158 niños seleccionados, 9 se excluyeron
del análisis por haberse obtenido sólo un
valor de las colinesterasas y no ambos por
problemas en la técnica de extracción.
De los 149 pacientes estudiados, 122 (81%)
fueron de sexo masculino y 27 (19%) de sexo
femenino. La edad media fue de 5,6 ± 3,5 años
(rango: 1 a 16 años). El 66% de la muestra
estudiada se ubicó en el grupo etario de entre
3 y 9 años.
La mayoría de los niños procedían de áreas
urbanas, principalmente del conurbano bonaerense
y de la ciudad de Buenos Aires.
Se realizaron 120 determinaciones de colinesterasa
intraeritrocitaria y 141 de colinesterasa
plasmática, de las cuales se excluyeron 8 y
3 casos, respectivamente, luego de aplicar la
prueba de Chauvenet.
Para la colinesterasa intraeritrocitaria, la
mediana fue de 7.823 UI/l glóbulos rojos; el
percentilo 2,5 fue de 6.056 UI/l de glóbulos
rojos y el percentilo 97,5, de 10.320 UI/l de
glóbulos rojos. En el caso de la colinesterasa
plasmática, la mediana fue de 11.591 UI/l; el
percentilo 2,5 fue de 7.689 UI/l y el percentilo
97,5, de 15.056.
En la Tabla 1 se muestran los valores de
referencia obtenidos en nuestra población.
TABLA 1. Valores de colinesterasa intraeritrocitaria y plasmática en la
población evaluada
No se encontró correlación significativa con
la edad en el rango de edades estudiado.
No se encontraron diferencias significativas en los valores de ambas colinesterasasas
entre los dos sexos (Tabla 2).
TABLA 2. Valores medios de colinesterasa intraeritrocitaria y plasmática
según sexo
CONCLUSIÓN
Se determinaron los valores de referencia
de colinesterasa intraeritrocitaria y de colinesterasa
plasmática en la población estudiada.
No se encontraron diferencias entre ambos
sexos.
DISCUSIÓN
La colinesterasa sérica o plasmática, denominada
también seudocolinesterasa, se sintetiza
en el hígado y se encuentra en el plasma,
hígado, cerebro (sustancia blanca), intestino,
páncreas, riñón, adipocitos, piel y sus glándulas
exocrinas y músculo estriado y liso. Si bien
puede hidrolizar la acetilcolina, se desconoce
su verdadera función fisiológica. La acción
enzimática es variable según la especie y tendría
actividad metabolizante y destoxificante.
La colinesterasa intraeritrocitaria hidroliza
específicamente a la acetilcolina y se encuentra
en los eritrocitos, tejido nervioso (sustancia
gris del cerebro), músculo esquelético,
eritrocitos, hígado, páncreas, bazo y riñón. Tiene
una acción enzimática muy semejante en
distintas especies. Su función más conocida es
la hidrólisis rápida de la acetilcolina liberada
en las terminaciones nerviosas.
Los valores de colinesterasas se encuentran
dentro de un amplio rango de normalidad,
con variaciones intraindividuales e interindividuales.
Además, hay que considerar
que los valores de referencia para estas
enzimas varían de acuerdo con el método
(sustrato) y la temperatura a la cual se mide
su actividad. Por este motivo siempre es
conveniente especificar el método utilizado
y los rangos de referencia, para permitir la
comparación entre distintos centros y facilitar
la interpretación de los resultados.
Los coeficientes de variación intraindividuales
oscilan entre 7 y 11% para cada enzima,
con fluctuaciones máximas de 20 a 25% en
personas sanas.
Los valores normales de CE varían con la
edad, el sexo, la grasa corporal, los niveles de
lípidos y lipoproteínas plasmáticas y el embarazo.
Los recién nacidos presentan un valor de
CE de aproximadamente el 50% de la concentración
normal del adulto y se incrementan
hasta alcanzar los valores de referencia del
adulto en la pubertad. La ACE no tiene diferencia
de género y a partir del primer año de edad,
el niño tiene iguales valores que el adulto.
En el líquido amniótico, la presencia de
actividad de ACE y los niveles elevados de
alfafetoproteína se consideran evidencia
presuntiva de un defecto en el tubo neural
del feto. En un estudio colaborativo británico se demostró que 99,5% de los embarazos
asociados con anencefalia o espina bífida
abierta tenían niveles detectables de ACE;
esta situación se repite en otras malformaciones
congénitas. Se debe tener en cuenta que
pueden encontrarse resultados falsos positivos
por contaminación del líquido amniótico
con sangre fetal.1-3
Los niveles de CE y ACE se modifican en
ciertos estados patológicos (Tabla 3), así como
por la exposición a una diversidad de sustancias
que pueden producir inhibición de su
actividad en forma transitoria o reversible (Tabla
4) o en forma irreversible, como los compuestos
organofosforados y ciertos fármacos
antineoplásicos como la ciclofosfamida. Entre
los inhibidores reversibles dependientes de la
dosis de ambas colinesterasas podemos mencionar
fármacos como ranitidina, cimetidina,
histamina, oximetidina y cardiotónicos y entre
los inhibidores reversibles dependientes de la
dosis, que afectan solamente a la colinesterasa
plasmática se mencionan isoproterenol,
propranolol y benzodiacepinas.
TABLA 3. Estados patológicos que modifican los niveles de CE y ACE
TABLA 4. Inhibidores reversibles no dependientes de dosis de ambas
colinesterasas
Es de destacar que la CE disminuye en el
envenenamiento por Amanita phalloides; cuando
hay compromiso hepático se observa una
relación entre los bajos niveles de esta enzima
y la gravedad de las intoxicaciones. En este
caso tiene valor pronóstico, si bien es un dato
inespecífico.7
En conclusión, en el grupo etario evaluado
no se encontró correlación con la edad, ni
diferencia significativa en los valores obtenidos
entre ambos sexos; no se observó la variación
que existe entre el hombre y la mujer en el
período fértil, ya que el número de pacientes
mayores a 14 años fue reducido. Cabe señalar,
además, que el grupo de edad seleccionado fue
de niños mayores de seis meses, con lo cual la
colinesterasa plasmática ya presentaba valores
que se incrementan y alcanzan su pico máximo
a los 5 años para luego estabilizarse y tener
valores similares a los del adulto a partir de los
15 años. Estas conclusiones son coincidentes
con la experiencia de estudios similares realizados
en otros países, aunque la bibliografía al
respecto es escasa, no así la referente a la población
adulta.8
Por todo lo expuesto, consideramos fundamental
contar con valores de referencia obtenidos
en nuestra población con el objetivo de
realizar una correcta interpretación de los niveles
de acetilcolinesterasa y colinesterasa plasmática
para detectar tanto las variantes atípicas
de la CE como la posible exposición a tóxicos o
fármacos que puedan afectar la actividad de
ambas enzimas.
Agradecimientos.
A los Dres. Alfredo Gilmour, Lilian
Halpern y Eduardo Ferrer, pertenecientes al
Servicio de Anestesia, sin cuya colaboración
no hubiese sido posible este trabajo. Al Dr.
Aldo Vizcaino por su apoyo para la realización
de este proyecto.
A la Sra. Paula Adelardi por la confección
de la base de datos realizada en Access.
1. Sanz P, Repetto M. Implicaciones toxicológicas de las enzimas colinesterasas. En: Repetto M. Toxicología avanzada. 2ª ed. Madrid: Díaz de Santos, 1995: 117-145.
2. Stedman E, Easson LH. Cholinesterase. An enzyme present in the blood serum of the horse. Biochem J 1932; 26:2056-66.
3. Tietz NW. Fundamentals of Clinical Chemistry. 3a ed. Philadelphia (PA): WB Saunders Co, 1987:405.
4. Garry P, Dietz A, Lubrano T, Ford PC, James K, Rubinstein HM. New allele at cholinesterase locus 1. J Med Genet 1976; 13:38-42.
5. Rubinstein HM, Dietz A, Lubrano TE. Ek, another quantitative variant at cholinesterase locus 1. J Med Genet 1978; 15:27-29.
6. Whittaker M, Britten JJ. Eh., a new allele at cholinesterase locus 1. Hum Hered 1987; 37:54-58.
7. Piqueras J. Intoxicaciones por plantas y hongos. Barcelona: Masson 1996:136-139.
8. Hutchinson AO, Widdowson EM. Cholinesterase activities in the serum of healthy British children. Nature 1952; 2:284-5.