Introducción
Las fosfatasas alcalinas (ALP) son las metaloenzimas de la membrana celular y se sintetizan en los intestinos, el hígado, los huesos, la placenta y en los túbulos contorneados proximales del riñón.1,2 La actividad de la ALP en el suero proviene principalmente del hígado y el 50% es aportado por el hueso3 Las isoenzimas específicas de la ALP de los tumores, como Nago, Regan y Kasahara, son secretadas por los tumores en el plasma.4 Estas enzimas actúan en un pH alcalino (pH≥ 10) y están inactivas en la sangre. Las funciones metabólicas exactas de la enzima no se comprenden hasta ahora. Se sabe que la ALP está relacionada con el proceso de calcificación en el hueso y con el transporte de lípidos en el intestino. Cataliza la hidrólisis de los ésteres de fosfato en un entorno alcalino, generando un radical orgánico y fosfato inorgánico a partir de moléculas como nucleótidos, proteínas y alcaloides1 La ALP existe en numerosas formas, algunas de las cuales son verdaderas isoenzimas, codificadas en diferentes loci genéticos.5
La actividad de la ALP en el suero suele medirse para detectar aumentos en su actividad. El aumento de la actividad de la ALP se produce en el embarazo, en la infancia, en la enfermedad de Paget, en la colestasis intra y extrahepática y en varias otras enfermedades óseas. Los niveles de ALP son más altos en los primeros 6 meses de vida, se reducen a niveles razonablemente estables posteriormente y comienzan a aumentar después de los 9 años debido al aumento de la actividad osteoblástica. Disminuye hasta el rango adulto después de los 20 años de edad en los niños y de los 17-18 años en las niñas.6,7
Se ha prestado muy poca atención a las condiciones clínicas asociadas con la actividad baja o disminuida de la ALP en los seres humanos. Varias causas pueden atribuir a la baja actividad de la ALP, como la hipofosfatasia, la cirugía cardíaca y el bypass cardiopulmonar, la sangre extraída con EDTA o anticoagulante de oxalato, el hipotiroidismo, la deficiencia de vitamina C y B12, el síndrome alcalino de la leche, la malnutrición proteica/calórica y la deficiencia de zinc y magnesio.8,9
Iones equivalentes como Mg2+, Co2+& Mn2+ son activadores de la ALP y Zn2+ es un ion metálico constitutivo. La proporción exacta de iones Mg2+/ Zn2+ es necesaria para evitar el desplazamiento del Mg2+ y obtener una actividad óptima.3 El bajo nivel de magnesio en la dieta se ha asociado con una baja actividad de la ALP y las ratas alimentadas con una dieta deficiente en Mg demostraron una actividad deprimida de la ALP que se revirtió al añadir Mg en su dieta.10 Muchos estudios también han demostrado que la deficiencia de Zn afecta de forma deprimente a las enzimas y minerales relacionados con los huesos, como la ALP y el Ca, P y Mg.2
Con las observaciones anteriores, nuestro estudio tiene como objetivo establecer la prevalencia de la deficiencia de minerales en las personas con baja actividad de ALP y durante el chequeo de rutina para la estimación de la LFT, se puede obtener la extensión de la deficiencia de minerales en varios grupos sociales.
Materiales y Métodos
Este estudio transversal se llevó a cabo en el Dpto. de Bioquímica, Instituto de Ciencias Médicas, Bhubaneswar bajo la égida de la Universidad Siksha ‘O’ Anusandhan. El estudio incluye a pacientes externos e internos de los hospitales dentro del grupo de edad de 20-50 años. Los sujetos se seleccionan entre los pacientes que donan sangre para la estimación de la prueba de la función hepática (LFT) por cualquier motivo.
Se les toma un historial detallado y se mide la actividad de ALP en su suero con el autoanalizador Roche Cobas Integra 400 plus utilizando el método Gen-2 de la Federación Internacional de Química Clínica (IFCC).11 Un valor de ALP de 45-115 Unidades/Litro (U/L) en una población adulta se considera normal.2 El grupo de estudio incluye 42 sujetos con baja actividad de ALP (<45 U/L) como casos y 45 controles sanos emparejados por edad y sexo con ALP normal como población de control. La sangre de estas personas se somete a la estimación de Zn y Mg.
El Zn sérico se estima por el método 2-(5-Nitro-2-piridilazo)-5-(N-n-propil-N-(3-sulfopropil)amino)fenol, sal disódica, deshidratada (Nitro-PAPs) y el Mg sérico se determina por el método Calmagite en un semiautoanalizador (Photometer 5010) utilizando kits disponibles en el mercado.12,13
También se excluyeron del grupo de estudio las causas de un nivel bajo de Zn como la cirrosis, el cáncer de pulmón, el infarto agudo de miocardio (IAM), la insuficiencia renal, la anemia falciforme, los corticosteroides y el tratamiento con anticonceptivos orales, y las causas de disminución del nivel de Mg como la malabsorción, la fase de tratamiento del coma diabético, la enfermedad renal crónica, el alcoholismo crónico, la pancreatitis y el hipertiroidismo.
Los datos se analizaron con el software SPSS 20.0. Los datos continuos se expresaron en términos de media y desviación estándar y las proporciones en términos de porcentajes. Las medias se compararon mediante la prueba t de los estudiantes. La correlación entre las variables continuas se realizó mediante la prueba de correlación de Pearson. Consideramos un valor p de <0,05 como estadísticamente significativo.
El estudio fue aprobado por el comité ético institucional. Se obtuvo un consentimiento informado por escrito antes del estudio solicitando permiso para participar en el mismo.
Resultados y discusión
Un total de 42 casos y 45 controles dentro del grupo de edad de 20-50 años fueron incluidos en el grupo de estudio.
La tabla 1 muestra que 20 de los 42 casos tenían deficiencia de Zn, tomando 60-120 µg/dl como el rango normal. La deficiencia de Zn en los grupos de control fue de 3 entre 45 personas. Se ha observado que 22 de los 42 casos tenían deficiencia de Mg, tomando 1.3-2.5mEq/L como el rango normal. La deficiencia de Mg en los grupos de control se encontró en 3 de 45 personas.
Cuando se estimaron los valores de Zn y Mg en el grupo de estudio, se encontró que los valores medios de Zn en los casos eran de 59,21±17,1 µg/dl en comparación con 73,4±8,6 µg/dl en los controles, lo que fue estadísticamente significativo. Del mismo modo, el valor medio de Mg fue de 1,26±0,37 mEq/L en los casos y de 1,8±0,56 mEq/L en los controles, lo que también fue estadísticamente significativo (Tabla 2).
Tabla 1: Porcentaje de deficiencia de Zn y Mg en la población de estudio
| Controles | Casos | |||||
| Zn deficiente | Mg deficiente | total | Zn deficiente | Mg deficiente | total | |
| Número | 3 | 6 | 45 | 20 | 22 | 42 | Porcentaje | 6.67 | 13.34 | 100 | 47,62 | 52.38 | 100 |
Tabla 2: Niveles de minerales en el grupo de estudio
| Parámetros | Control (n=45) | Casos (n=42) | p valor |
| Zn (µg/dl) | 73.4±8,6 | 59,21±17,1 | <0.001 |
| Mg (mEq/L) | 1,8±0,56 | 1,26±0.37 | < |
Correlación entre Zinc y fosfatasa alcalina (r=0.553, p<0,001) resultó ser estadísticamente significativa (Fig-1). Cuando se correlacionaron los valores de Mg con los de fosfatasa alcalina mediante la correlación de Pearson, el valor de r fue de 0,491 y fue estadísticamente significativo con el valor de p <0,05 ( Fig-2).
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Figura 1: Correlación del Zn y la fosfatasa alcalina Haga clic aquí para ver la figura |
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Figura 1: Correlación de Mg y Fosfatasa Alcalina Click here to View figure |
La enzima ALP tiene un importante papel de investigación en las enfermedades hepáticas y óseas. Tiene un papel importante en la diferenciación de las enfermedades hepáticas parenquimatosas a las enfermedades hepáticas obstructivas. La disminución de la enzima ALP también tiene un papel diagnóstico en la detección de varias enfermedades. Nuestro estudio incluye a los pacientes de entre 20 y 50 años de edad. Esto excluye a los niños con cretinismo y acondroplasia y a las mujeres posmenopáusicas con osteoporosis.
Se descubrió que 17 de los 42 casos eran mujeres, lo que sugiere el hecho de que la ALP baja es común en la población femenina.10
Encontramos una disminución significativa del nivel de Zn y Mg en nuestro grupo de casos, lo que sugiere que la ALP es una metaloenzima que contiene Zn y que el Mg es un importante promotor de la ALP, lo que coincide con los autores Naber, et al y Arise, et al,14,15
En este estudio, el 52,38% de los casos son deficientes en Magnesio, mientras que el 47,62% de los casos son deficientes en Zn, lo que es más alto que el porcentaje encontrado por otros autores.10
Hay una correlación positiva entre el Zn y la fosfatasa alcalina en estos grupos, lo que significa que el Zn eleva las actividades de las fosfatasas alcalinas, en particular del hueso. También activa la tirosina quinasa de los osteoblastos y la ARN sintetasa, lo que sugiere su papel en la formación del hueso. Esto está en concordancia con Peretz, et al, y Yamaguchi, et al,16,17 El presente estudio revela una correlación positiva significativa entre el Mg y la ALP que sugiere el hecho de que el ion metálico divalente Mg es un potente estimulador de la ALP. El Mg ocupa el sitio estructural de la ALP para convertirla en una forma más activa.15 Femi J Olorunniji, et al en su estudio demostraron que los iones Mg y Zn interactúan para activar la fosfatasa alcalina tisular no específica.18 Los iones metálicos participan en la catálisis, la estabilización de la estructura de las proteínas y la regulación de las actividades de las metaloenzimas. La unión definitiva del Mg a la apo-ALP depende tanto de los efectos cooperativos de la unión del Zn como del pH. El Mg regula la restauración de la actividad inducida por el Zn y la integridad estructural de los loci de unión al metal.18
Por el contrario, los estudios de otros autores han mostrado una disminución de la actividad de la ALP en la muestra hemolizada que tiene niveles altos de Zn y Mg. Esto podría deberse al hecho de que el Zn y el Mg ejercen una inhibición de retroalimentación en la actividad de la ALP.19 Lum, et al., también encontraron otras causas importantes de disminución de las actividades de la ALP, de las cuales la cirugía cardíaca, la desnutrición, la hipofosfatasia, el hipotiroidismo y la deficiencia de vitamina B12 son importantes.19 No hemos considerado estos criterios en este estudio.
Nuestro estudio revela una fuerte asociación de los niveles de Zn y Mg con la actividad de la ALP. Por lo tanto, la suplementación de Zn y Mg puede aumentar el nivel de fosfatasa alcalina en los grupos deficientes.
Conclusión
Se concluyó que la actividad de la ALP no sólo es importante para el aumento de su actividad, sino que también es importante para la disminución de su actividad. La deficiencia de Zn y Mg son las causas más importantes de la baja actividad de la ALP. Por lo tanto, esta investigación establece la prevalencia de la deficiencia de minerales en personas con baja actividad de ALP. Durante el control habitual de la prueba de función hepática, se puede obtener el grado de deficiencia de minerales en diferentes grupos sociales. Dado que el Zn & Mg es esencial para el crecimiento óseo, la remodelación y varios otros metabolismos en el cuerpo, se puede poner en marcha su sustitución en la dieta. La dieta que contiene fósforo, grasas saludables, Zn, vitamina B12 y vitamina A puede iniciarse para aumentar el nivel de fosfatasa alcalina.
Agradecimientos
Nos gustaría agradecer al Sr.Abhijeet Senapati por su contribución.
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