la deficiencia de GLUT1 y microcefalia
22 Feb 2019

La dieta cetogénica y la deficiencia del transportador GLUT1

La dieta cetogénica y la deficiencia del transportador GLUT1

La glucosa es una fuente esencial de energía para el cerebro.  Sin embargo, la glucosa es polar y no puede difundirse a través de la barrera hematoencefálica. Para ingresar a la celda, debe ser transportado a través de la membrana a través de un transportador específico. En una familia de transportadores de glucosa, una proteína importante transporta la glucosa a través de la barrera hematoencefálica: la proteína de tipo I transportadora de glucosa facilitada GLUT1 [1]. Adultos en estado de reposo usan cerca del 20% de la glucosa del cuerpo para el metabolismo cerebral. Sin embargo en niños, la demanda de glucosa en el cerebro es mucho mayor. Hasta el 80% de la utilización de la glucosa en todo el cuerpo, o el equivalente de tres a cuatro veces mayor que en los adultos. La demanda de glucosa es tan alta, cualquier reducción en el suministro al cerebro en desarrollo afectará significativamente la función cerebral y el desarrollo en un niño [2]. Y así, la deficiencia del transportador GLUT1 para derivar la glucosa en el cerebro conduciría a una “crisis energética” cerebral y resultaría en lo mismo.

 

Presentación de la deficiencia del transportador GLUT1

En 1991, se describió por primera vez un trastorno genético poco común en el que los bebés presentaban retrasos en el desarrollo, microcefalia, hipotonía, problemas motores y bajas concentraciones de glucosa en el líquido cefalorraquídeo (hipoglucorrea) incluso en presencia de valores glucémicos normales y convulsiones. Se encontró que la causa de este trastorno era la ausencia de la proteína transportadora GLUT1 [3, 4, 5, 6].  Al nacer, los bebés con síndrome de deficiencia de GLUT1 pueden nacer con una cabeza de tamaño normal. Sin embargo, debido a la falta de glucosa que alimenta a las células cerebrales adecuadamente, sin enbargo el crecimiento del cerebro es lento y puede provocar microcefalia, retrasos en el desarrollo y discapacidad intelectual. [7]

Desafortunadamente, hay otros síntomas del síndrome de deficiencia de GLUT1. La mayoría tiene otros problemas neurológicos. Por ejemplo, la apoplejía, la ataxia, la confusión, el letargo, los dolores de cabeza, las contracciones musculares incontrolables y la dificultad para hablar. Esto ocurre más durante los períodos de ayuno. [3]

 

Prevalencia de la deficiencia de GLUT1

Se han notificado aproximadamente 500 casos de trastorno del transportador GLUT1 desde que se identificó por primera vez el trastorno. Las nuevas estimaciones sugieren que puede afectar a casi 1 de cada 90,000 y que el trastorno en realidad puede estar poco diagnosticado ya que muchos otros trastornos neurológicos comparten síntomas similares. Varias condiciones a las que originalmente se dieron otros nombres ahora se reconocen como meras variantes de una deficiencia de GLUT1. Por ejemplo, la coreoatetosis paroxística con espasticidad, la disquinesia y la epilepsia inducidas por el ejercicio paroxístico y la epilepsia de ausencia temprana con una discapacidad intelectual leve. [7]

 

Dieta cetogénica y deficiencia de GLUT1

La Dieta Cetogénica puede tener el potencial de ser un tratamiento eficaz para la deficiencia de GLUT1, los cuerpos cetónicos son otra fuente de energía viable para el cerebro. Además, los cuerpos cetónicos no requieren la proteína transportadora GLUT1 para ayudar a cruzar la membrana celular. Normalmente, la utilización de cetonas por el cerebro es mínima. Pero en una dieta cetogénica, los cuerpos cetónicos reemplazan a la glucosa como combustible para el cerebro. Los cuerpos cetónicos se convierten luego en acetil-CoA por la D-β-hidroxibutirato deshidrogenasa, acetoacetato-succinil-CoA transferasa y acetoacetil-CoA-tiolasa, Despues ingresan al ciclo de Krebs dentro de la mitocondria cerebral, lo que lleva a la producción de trifosfato de adenosina (ATP) : el portador de energía primaria en todos los organismos vivos del planeta.

 

Más evidencia de la dieta cetogénica en la deficiencia de GLUT1

Algunas evidencias preliminares sugieren que la dieta cetogénica ayudará a las personas con síndrome de deficiencia del transportador GLUT1. Un estudio de una familia de 3 con una deficiencia de GLUT1 encontró que sus ataques respondían bien a una dieta cetogénica. También se encontró que, a diferencia de la epilepsia, la frecuencia de los ataques y la gravedad de los ataques empeoraron durante el ayuno [3].  Debido a que las opciones de tratamiento farmacéutico son limitadas, se recomienda la dieta cetogénica como tratamiento de primera línea para una deficiencia de GLUT1.

 

En conclusión:

  • El defecto Glut1 produce concentraciones bajas de glucosa en el líquido cefalorraquídeo denominadas hipoglucorrea.
  • Los resultados de la hipoglucorrea en la encefalopatía epiléptica y los trastornos del movimiento.
  • Glut1D es tratable mediante una dieta cetogénica que proporciona cetonas como un combustible alternativo para el metabolismo energético del cerebro.

 

El uso de la dieta cetogénica como una opción de tratamiento en la deficiencia de GLUT1 altera la vida de los afectados. Sin embargo, de acuerdo con lo último en investigación de dietas cetogénicas, existen otras aplicaciones potenciales para alterar la vida de la dieta cetogénica que aún vale la pena explorar.

 

 


 

 

Referencias

  1. Klepper, J., & Voit, T. (2002). Facilitated glucose transporter protein type 1 ( GLUT1 ) deficiency syndrome: impaired glucose transport into the brain: a review. European Journal of Pediatrics, 161(6), 295–304. doi:10.1007/s00431-002-0939-3
  2. Cremer, J. E. (1982). Substrate Utilization and Brain Development. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 2(4), 394–407. doi:10.1038/jcbfm.1982.45]
  3. Brockmann, K., Wang, D., Korenke, C. G., Von Moers, A., Ho, Y.-Y., Pascual, J. M., De Vivo, D. C. (2001). Autosomal dominant GLUT1 deficiency syndrome and familial epilepsy. Annals of Neurology, 50(4), 476–485. doi:10.1002/ana.1222 ]
  4. Klepper J, Wang D, Fischbarg J, Vera JC, Jarjour IT, O’Driscoll KR, DeVivo DC. Defective glucose transport across brain tissue barriers (GLUT1): a newly recognized neurological syndrome. Neurochem Res 1999;24:587-597.]
  5. Klepper J, Willemsen M, Verrips A, Guertsen E, Herrmann R, Kutzick C, Florcken A, Voit T. Autosomal dominant transmission of GLUT1-deficiency. Hum Mol Genet 200 I; 10:63-68.]
  6. Seidner, G., Alvarez, M. G., Yeh, J.-I., O’Driscoll, K. R., Klepper, J., Stump, T. S., De Vivo, D. C. (1998). GLUT-1 deficiency syndrome caused by haploinsufficiency of the blood-brain barrier hexose carrier. Nature Genetics, 18(2), 188–191. doi:10.1038/ng0298-188]
  7. Pearson, T. S., Akman, C., Hinton, V. J., Engelstad, K., & De Vivo, D. C. (2013). Phenotypic Spectrum of Glucose Transporter Type 1 Deficiency Syndrome (Glut1 DS). Current Neurology and Neuroscience Reports, 13(4). doi:10.1007/s11910-013-0342-7

 

 

 

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