Olgun eritrositlerde mitokondri bulunmadığı için ATP üretimi tamamen anaerobik glikolize bağımlıdır. Bu nedenle glikolitik enzim eksiklikleri eritrosit membranında enerji yetersizliğine ve kronik hemolize neden olur.

Glikolitik enzim eksiklikleri

Glikolitik enzim eksikliklerinin ortak sonucu kalıtsal, Coombs-negatif, non-sferositik hemolitik anemidir.

Pirüvat kinaz reaksiyonu

Pirüvat kinaz, glikolizin son basamağını katalizler:

Bu reaksiyon:

• İrreversibldir.
• Glikolizin üçüncü düzenleyici basamağıdır.
• Substrat düzeyinde fosforilasyon oluşturur.
• Her glukoz için iki kez gerçekleştiğinden iki ATP üretir.
• Fruktoz-1,6-bisfosfat tarafından ileri beslemeli olarak aktive edilir.
• ATP ve alanin tarafından inhibe edilir.

Genetik özellik

Pirüvat kinaz eksikliği:

• PKLR genindeki biallelik patojenik varyantlardan kaynaklanır.
• Otozomal resesif kalıtılır.
• PKLR geni:
  • Eritrositte PK-R
  • Karaciğerde PK-L izoenzimini kodlar.
• Klinik ağırlık mutasyonun kalan enzim aktivitesine göre değişir.

Hemoliz mekanizması

ATP azalmasının sonuçları

Olgun eritrositte:

• Mitokondri yoktur.
• Yeni protein sentezi yapılamaz.
• ATP’nin temel kaynağı glikolizdir.

ATP azalınca:

• Na⁺/K⁺-ATPaz işlevi bozulur.
• Katyon ve su dengesi bozulur.
• Eritrosit dehidrate ve rijit hâle gelir.
• Membran esnekliği azalır.
• Dalak sinüzoidlerinden geçiş zorlaşır.
• Eritrositler dalak makrofajlarınca fagosite edilir.

Sonuç ağırlıklı olarak ekstravasküler hemolizdir.

2,3-BPG neden artar?

Pirüvat kinaz blokajının üst tarafındaki glikolitik ara ürünler birikir. Bunların bir kısmı Rapoport–Luebering şantına yönelir: 1,3-BPG→2,3-BPG

Artan 2,3-BPG:

• Deoksihemoglobinin β-zincirlerine bağlanır.
• Hemoglobinin oksijene afinitesini azaltır.
• Oksijen dissosiyasyon eğrisini sağa kaydırır.
• Dokulara oksijen bırakılmasını artırır.

Bu nedenle pirüvat kinaz eksikliğinde hemoglobin düzeyi düşük olsa bile hastanın hipoksi belirtileri beklenenden daha hafif olabilir.

PK eksikliği: ATP ↓, 2,3-BPG ↑, eğri sağa kayar.

Klinik bulgular

Hastalık neonatal dönemden erişkinliğe kadar farklı ağırlıkta görülebilir:

• Kronik non-sferositik hemolitik anemi
• Solukluk ve yorgunluk
• Sarılık
• Retikülositoz
• Splenomegali
• Pigment safra taşları
• Yenidoğanda ağır hiperbilirubinemi
• Transfüzyon ihtiyacı
• Parvovirüs B19 ile aplastik kriz
• Ekstramedüller hematopoez
• Pulmoner hipertansiyon
• Bacak ülserleri
• Osteopeni/osteoporoz
• Demir yüklenmesi

Demir yüklenmesi

Demir birikimi yalnızca sık transfüzyon alanlarda görülmez. Kronik hemoliz ve etkisiz eritropoez:

• Eritroferronu artırır.
• Hepcidini baskılar.
• Bağırsaktan demir emilimini artırır.

Bu nedenle hiç transfüzyon almamış hastalarda bile karaciğer ve kardiyak demir birikimi gelişebilir.

Laboratuvar ve periferik yayma

Periferik yaymada:

• Polikromazi
• Anizositoz
• Poikilositoz
• Ekinositler/burr hücreleri

görülebilir. Ancak ekinositler özgül değildir ve normal yaymada bulunmamaları tanıyı dışlamaz.

Tanı

Tanı için:

1. Kalıtsal, Coombs-negatif hemoliz gösterilir.
2. Eritrosit pirüvat kinaz aktivitesi ölçülür.
3. PKLR moleküler analiziyle doğrulama yapılır.

Enzim testinde yanıltıcı durumlar

• Yakın zamanda eritrosit transfüzyonu yapılması
• Retikülositoz
• Lökosit kontaminasyonu
• Uygun olmayan örnek saklama koşulları

Retikülositler genç ve enzimden zengin olduğu için ağır hemoliz sırasında ölçülen PK aktivitesi beklenenden yüksek bulunabilir. Bu nedenle normal-sınıra yakın enzim aktivitesi hastalığı kesin dışlamaz.

Tedavi

Mitapivat*********

Mitapivat, eritrosit pirüvat kinaz tetramerine allosterik bağlanan bir pirüvat kinaz aktivatörüdür.

Sonuç:

• PK aktivitesi ↑
• ATP üretimi ↑
• 2,3-BPG ↓
• Eritrosit ömrü ↑
• Hemoliz ↓
• Bazı hastalarda hemoglobin ↑ ve transfüzyon ihtiyacı ↓

Güncel FDA endikasyonu, pirüvat kinaz eksikliğine bağlı hemolitik anemisi bulunan erişkinlerdir. İlacın ani kesilmesi akut hemolizi tetikleyebileceğinden kademeli azaltılması gerekir. Güncel DailyMed ürün bilgisi

Splenektomi

Splenektomi:

• Hemoglobini yükseltebilir.
• Transfüzyon gereksinimini azaltabilir.
• Hastalığı tamamen ortadan kaldırmaz.
• Anormal eritrosit üretimi devam eder.

Riskleri:

• Kapsüllü bakterilerle ağır enfeksiyon
• Venöz ve arteriyel tromboz
• Pulmoner hipertansiyon

Bu nedenle pnömokok, meningokok ve Hib aşıları ile uygun enfeksiyon profilaksisi gerekir.

TUS/YDUS kısa ezber

Pirüvat kinaz eksikliği = AR + PKLR + ATP ↓ + 2,3-BPG ↑ + sağa kayma + ekstravasküler hemoliz

Tedavi anahtarı: Mitapivat = pirüvat kinaz aktivatörü

Çok zor TUS sorusu

Çocukluğundan beri Coombs-negatif hemolitik anemisi ve splenomegalisi bulunan hastada eritrosit ATP düzeyi düşük, 2,3-BPG düzeyi yüksek bulunuyor. Hemoglobin düzeyi 8 g/dL olmasına rağmen doku hipoksisi belirtilerinin görece hafif olduğu gözleniyor.

Bu durumun en uygun açıklaması hangisidir?

A) Methemoglobin düzeyinin azalması
B) 2,3-BPG artışının hemoglobinin oksijen afinitesini azaltması
C) Eritrositlerde oksidatif fosforilasyonun artması
D) Hekzokinaz aktivitesinin artmasıyla NADPH üretiminin yükselmesi
E) Pirüvatın laktata dönüşmesinin azalmasıyla oksijen tüketiminin düşmesi

Doğru cevap: B

Pirüvat kinaz blokajının üst kısmındaki glikolitik ara ürünler 2,3-BPG sentezine yönelir. Artan 2,3-BPG hemoglobinin oksijen afinitesini azaltarak eğriyi sağa kaydırır ve dokulara oksijen bırakılmasını artırır. Bu durum aneminin fizyolojik etkilerini kısmen telafi eder.

—–

Glikolitik yolda hemolitik aneminin en sık sebebi olan enzim eksikliği hangisidir?

A) Glukoz 6-fosfat dehidrojenaz
B) Glukokinaz
C) Fosfoglukoz izomeraz
D) Fosfogliserat kinaz
E) Piruvat kinaz (Doğru Cevap)

Glikolitik yolun (Emden-meyerhoff yolu) enzimlerin doğumsal eksiklikleri: Bu yoldaki
enzim defektlerinin %95’i pirüvat kinaz, %4’ü ise fosfoglukoz izomeraz eksikliğidir.

Pirüvat kinaz enzim eksikliği olan hastaların birçoğunda spesifik enzim defektine bağlı olarak
ağırlığı değişen hemolitik anemi görülür.

Glukoz 6-fosfat dehidrojenaz hekzos monofosfat yolunun enzimi olup hemolitik aneminin
en sık sebebi olan enzim defektidir.