Pregunta: Estudio de caso Sección 4: Metabolismo del nitrógeno basado en “A Sickeningly Sweet Baby Boy: A Case Study on Autosomal Recessive Inheritance” de Jacqueline Washington y Anne Zayaitz (Centro Nacional para la enseñanza de estudios de casos en ciencias) El paciente: Mathew Miller es un bebé de 7 días. -bebé de edad que es llevado de urgencia a la sala de

Estudio de caso Sección 4: Metabolismo del nitrógeno basado en “A Sickeningly Sweet Baby Boy: A Case Study on Autosomal Recessive Inheritance” de Jacqueline Washington y Anne Zayaitz (Centro Nacional para la enseñanza de estudios de casos en ciencias) El paciente: Mathew Miller es un bebé de 7 días. -bebé de edad que es llevado de urgencia a la sala de emergencias por sus padres Emma y Jacob Miller, menonitas del condado de Lancaster, Pensilvania. El embarazo y el parto de Emma con Mathew fueron normales, pero él comenzó a tener problemas para amamantar y ahora dejó de hacerlo por completo. Cuando llegaron a la sala de emergencias, las extremidades de Mathew estaban rígidas y había tenido una convulsión. El examen inicial no mostró infección y sus radiografías fueron normales. La historia familiar recopilada por el Doctor reveló que Emma y Jacob habían tenido un hijo anterior, Samuel, que murió a los 9 días de edad. También hay antecedentes de mortalidad infantil inexplicable en ambos lados de la familia; La madre de Emma tenía dos hermanas que murieron en el primer año de vida y el padre de Jacob tenía una hermana que murió a los 7 meses de edad. Emma también le señala al Doctor que el pañal de Mathew tiene un olor extraño. Se tomaron muestras de sangre y orina para análisis y se tomaron biopsias de piel de Mathew, Emma y Jacob y se analizó la actividad enzimática. Los resultados de las pruebas mostraron que:

• La orina de Mathew tenía niveles elevados de aminoácidos de cadena ramificada y sus derivados de α-cetoácido (lo que causaba el olor dulce en sus pañales)

• Las biopsias de piel de Emma y Jacob tenían niveles casi normales de actividad enzimática/metabolismo de aminoácidos de cadena ramificada

• La actividad de la enzima de Mathew fue inferior al 2 % de lo normal

Pregunta 1: ¿Cuál es el diagnóstico más probable para Mathew?

A. Argininemia

B. Diabetes mellitus'

C. Enfermedad de orina de jarabe de arce

D. Fenilcetonuria

Pregunta 2: ¿Qué enzima midió la prueba de biopsia de piel?

A. Carbamoil fosfato sintetasa I

B. Alanina aminotransferasa

C. Fenilalanina hidroxilasa

D. Complejo α-cetoácido deshidrogenasa de cadena ramificada

Pregunta 3: Esta enzima funciona de manera MUY similar a otras dos enzimas que hemos discutido, ¿cuáles son?

A. Fosfofructoquinasa-1 y fructosa 1,6-bisfosfatasa (FBPAsa-1)

B. Complejo piruvato deshidrogenasa y complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa

C. Ureasa y arginasa

D. Isocitrato deshidrogenasa y malato deshidrogenasa

Pregunta 4: ¿Cómo heredaron Mathew (y presumiblemente Samuel) la enfermedad si tanto Emma como Jacob tienen niveles normales de actividad enzimática?

R. Tanto Emma como Jacob deben ser portadores de la enfermedad, pero su único gen normal es suficiente para mantener los niveles de actividad enzimática.

B. La enfermedad puede ocurrir espontáneamente, no hay vínculo genético.

C. Jacob no es realmente el padre de los niños.

D. La enfermedad puede saltarse generaciones.

Pregunta 5: ¿Cuál sería la mejor dieta que Mathew debería seguir para controlar su enfermedad?

A. Dieta de Atkin (baja en carbohidratos, alta en grasas y alta en proteínas)

B. Poca proteína

C. Bajo en grasa

D. Ninguna dieta especial controlará la enfermedad.

Durante los siguientes 4 años, la enfermedad metabólica de Mathew se controla con su dieta especial, pero todavía sufre aproximadamente 3 crisis metabólicas al año. Estos ocurren cuando los aminoácidos se acumulan en su sangre y provocan la inflamación de su cerebro. Incluso algo tan simple como un resfriado o la gripe puede afectar sus niveles de aminoácidos y hacer que su metabolismo entre en crisis. Jacob y Emma deciden que “No podemos seguir viviendo con el miedo constante de que una infección menor o un simple resfriado o una infección de oído pueda matar a nuestro hijo. Aunque estamos haciendo todo lo que se supone que debemos hacer, todavía se está enfermando y tenemos miedo de perder a Mathew”. Aprenden que algunos niños con la enfermedad de Mathew se han sometido a trasplantes de hígado y se curan de manera efectiva.

Pregunta 6: ¿Cómo/por qué un trasplante de hígado curaría efectivamente la condición de Mathew?

R. Un hígado nuevo podría propagar sus genes por todo el cuerpo y corregir el trastorno genético.

B. Un hígado nuevo respondería más eficazmente al control hormonal metabólico.

C. Un hígado nuevo expresaría la enzima funcional necesaria para metabolizar los aminoácidos que causan la condición de Mathew.

D. Un hígado nuevo produciría más hemoglobina para transportar oxígeno con mayor eficacia.

La familia se dirige al Dr. Morton del Children's Hospital of Pittsburgh, donde los expertos en trasplantes acuerdan incluir a Mathew para un trasplante de hígado. Jacob y Emma aprenden que los niños que reciben un trasplante de hígado deben tomar medicamentos inmunosupresores fuertes por el resto de sus vidas. También quedó claro que había un 40% de posibilidades de que Mathew rechazara el hígado y necesitara un segundo trasplante (que también podría ser rechazado) o podría morir por complicaciones quirúrgicas.

Pregunta 7: Suponiendo que el trasplante de hígado fuera exitoso y que Mateo no rechazara el nuevo hígado, ¿qué tipo de dieta podría/necesitaría comer Mateo?

A. Todavía necesitaría comer su dieta especial, pero correría menos riesgo de sufrir una crisis metabólica.

B. Podía comer una dieta normal.

C. Tendría que cambiar a una dieta rica en proteínas como la de Atkin.

D. Tendría una dieta totalmente líquida.

Pregunta 8: Emma y Jacob deciden que quieren intentar tener otro hijo. ¿Cuál sería la probabilidad de que este niño también tuviera el trastorno que tienen/tenían Mateo y Samuel?

A. 0 %

B 25%

C 50%

D 75%

E 100%

Pregunta 9: Si Mathew creciera, se casara y decidiera tener hijos, ¿cuál sería la probabilidad de que sus hijos tuvieran el trastorno? A. 0%, el trasplante de hígado lo habría curado

B 25%

C 50%

D 100%

E. Dependería de su esposa, si ella fuera normal, habría un 0% de posibilidades de que sus hijos tuvieran el trastorno, pero el 100% serían portadores, si ella fuera portadora, habría un 50% de posibilidades de que sus hijos tener el trastorno y un 50% de probabilidad de que sea portador.

Pregunta 10: El trastorno se encuentra en 1 de cada 200 000 bebés en los EE. UU., pero en 1 de cada 200 en los amish y menonitas del condado de Lancaster, PA. ¿Por qué hay tanta diferencia en la prevalencia de la enfermedad?

R. Hay factores ambientales asociados con ser amish o menonitas que aumentan la prevalencia.

B. Hay una gran cantidad de similitud genética dentro de estas poblaciones porque tienden a casarse dentro de la población, por lo que es más probable que se produzcan trastornos recesivos como este.

C. La mutación del gen se transmite preferentemente en los caucásicos, por lo que cuando se promedia la prevalencia entre todas las razas en los EE. UU., la prevalencia disminuye.

D. Se desconoce por qué la prevalencia es mucho mayor entre los amish y los menonitas.