Valoración del efecto del tratamiento prolongado con ácido valproico sobre los niveles plasmáticos de carnitina, amonio y aminoácidos relacionados con el ciclo de la urea en pacientes epilépticos pediátricos

Abstract

INTRODUCCION No cabe duda que hoy en día, y a pesar del descubrimiento creciente de nuevos FAEP, el VPA la droga anticomicial más frecuentemente prescrita tanto en mono como en politerapia en el paciente adulto y pediátrico. La buena tolerancia y la presencia en porcentajes aceptables de efectos secundarios no graves y la mayoría de ellos pasajeros, ha hecho que este fármaco sea uno de los más utilizados para el control de la epilepsia. El efecto hipocarnitinizante del VPA comenzó ha ser descrito hace años, y desde entonces, han sido numerosas las publicaciones aparecidas en la literatura mundial al respecto. La mayoría de los autores han observado que el VPA deplecciona progresivamente los depósitos corporales de carnitina tanto a nivel plasmático, tisular y/o muscular, y que salvo en aislados trabajos este efecto no se ha correlacionado ni con las dosis de fármaco administrado ni con los niveles plasmáticos del mismo, ni con la presencia de efectos adversos. El papel que pudiese jugar la carnitina en la producción de hiperamoniemia en sujetos en tratamiento con VPA, ha sido en los últimos años motivo de una intensa investigación. Es esta una de las anomalías bioquímicas más frecuentemente referidas con la administración de este fármaco, posiblemente debido a su interferencia a nivel del ciclo de la urea, con alteración de los niveles plasmáticos de los aminoácidos relacionados directa e indirectamente con dicho ciclo. Sin embargo, y a pesar de un progresivo número creciente de trabajos publicados al respecto, algunos autores recomendaron la realización de estudios prospectivos en este sentido, los cuales podrían ofrecer una visión más acertada del efecto del fármaco sobre la carnitinemia, amoniemia y aminoacidemia, intentado responder a una crucial cuestión: ¿Está alterado el metabolismo de estos tres parámetros en los pacientes epilépticos antes de que inciden el tratamiento, es decir, como contribuyen los FAEP en estas alteraciones? En este sentido, sólo hemos hallado hasta el momento, dos trabajos diseñados de esta manera y no realizados exclusivamente en edad pediátrica, por lo que la realización de estudios en este sentido es deseable. Nuestro interés se ha centrado en evaluar el efecto que tiene la administración prolongada de VPA, sólo y en combinación con otros fármacos anticomiciales, sobre el metabolismo de la carnitina, amonio y aminoácidos plasmáticos relacionados con el ciclo de la urea, haciendo hincapié en las repercusiones clínicas que pueda tener este efecto, en pacientes epilépticos pediátricos. Para ello, nos hemos planteado los siguientes objetivos: OBJETIVOS 1. Valorar el efecto que tiene la administración prolongada de VPA a dosis terapéuticas en pacientes epilépticos pediátricos sobre los niveles plasmáticos de la carnitina, amonio y aminoácidos relacionados directa e indirectamente con el ciclo de la urea, y el efecto que comparativamente producen otros anticomiciales distintos al VPA sobre estos parámetros, analizando qué factores clínicos y bioquímicos pueden estar relacionados. 2. Valorar si estas alteraciones tienen alguna repercusión clínica en forma de efectos adversos o cursan de forma asintomática. 3. Valorar la necesidad de monitorizar los niveles plasmáticos de carnitina, amonio y aminoácidos plasmáticos en el niño epiléptico sometido a tratamiento anticomicial continuado y la necesidad de introducir suplementos de carnitina o modificaciones dietéticas en los niños que reciben VPA. SUJETOS, MATERIALES Y METODOS. La serie de niños estudiados tienen una edad situada entre los 0 y 16, años. Proceden del Servicio de Pediatría del HU Virgen Macarena, tanto de las Consultas Externas de la Sección de Neuropediatría, donde siguen su control de forma habitual (niños con epilepsia conocida y con tratamiento antiepiléptico conocido y prolongado, Grupo II), como de aquellos que ingresan en Sala y son diagnosticados de “novo” como epilépticos e inician en ese momento tratamiento con fármacos anticomiciales (Grupo I). En el Grupo I, el seguimiento se realizó durante un año, excluyéndose del estudio a aquellos pacientes que no acudieron a alguno de los controles programados. Hemos considerado en este estudio los siguientes criterios de inclusión: 1. Estar dentro de la edad pediátrica (considerada de forma arbitraria como la comprendida entre los cero y los dieciséis años). 2. Participar voluntariamente en el estudio, con el consentimiento familiar. 3. Padecer epilepsia o convulsiones febriles que estén siendo tratadas con fármacos anticomiciales, teniendo en cuenta la ingesta concomitante de otro de tipo de medicaciones (antibióticos, antipiréticos…). 4. Padecer epilepsias primarias (idiopáticas) y/o criptogenéticas y epilepsias secundarias a alteraciones estructurales del sistema nervioso central, con buen estado de nutrición. 5. En cualquier caso únicamente se ha incluido en el estudio a aquellos niños con BUEN ESTADO DE NUTRICION, valorado mediante la historia cínica, exploración física y medidas antropométricas. Se han EXCLUIDO del estudio a aquellos niños epilépticos que presentasen alguna alteración del metabolismo de las proteínas, lípidos, glúcidos o del ciclo de la urea o del metabolismos de la carnitina, o enfermedades musculares, hepáticas o renales o que siguen tratamiento hormonal o farmacológico prolongado distinto a los FAEP. También se han excluido a aquellos niños con dietas especiales. El protocolo utilizado constaba de una parte dedicada al estudio del síndrome y/o enfermedad epiléptica (antecedentes familiares y personales, exploración física, tratamiento seguido con la duración y dosificación del mismo, presencia de efectos secundarios, siguiendo el cuestionario de Herranz JL, tipificación de las crisis y de los síndromes y/o enfermedades epilépticas según la ILAE (Epilepsia 1989, 1981), y otra parte dedicada a los controles analíticos (carnitina libre plasmática, amonio y aminoácidos plasmáticos, bioquímica, hemograma y estudio de coagulación y niveles plasmáticos del antiepilépticos. En base a este protocolo la casuística se clasificó en tres grupos: 1. Grupo Control (III) o grupo de individuos sanos que no mostraron ningún tipo de trastorno paroxístico epiléptico, ni ningún tipo de alteración metabólica, ni del patrón de talla o peso o alteración importante del estado nutricional o de la dieta, valorado mediante la exploración física y la entrevista personal. También se tuvo en cuenta que este grupo no estuviese siendo tratado con ningún tipo de fármaco o tuviese algún proceso patológico agudo o crónico o hubiese realizado algún tipo de ejercicio físico violento previo a las 24 horas a la extracción de la muestra sanguínea. Este grupo incluye a niños que ingresaron en nuestro Servicio para ser intervenidos por algún proceso quirúrgico menor (fimosis, cirugía plástica…). 2. Grupo de seguimiento longitudinal (I) o grupo de niños que iniciaban en el momento de entrar en el estudio tratamiento anticomicial y que pudieron ser seguidos durante un año. 3. Grupo con tratamiento prolongado (II) ya iniciado en el momento de entrar en el estudio y de duración mayor o igual a un año. Se han realizado subgrupos dentro de este mismo grupo según la modalidad de tratamiento (VPA en monoterapia, politerapia u otros sin VPA). En este grupo se han valorado únicamente, los efectos que pudieran producir el último tratamiento prescrito, entendiendo como tal, aquel fármaco o conjunto de fármacos antiepilépticos cuyo uso continuando fuese mayor o igual a un año, teniendo en cuenta que el cumplimiento de la medicación fuese lo más adecuado posible. No se han excluido del estudio aquellos niños que han presentado niveles subterapéuticos del fármaco anticomicial, pero si aquellos cuyos niveles plasmáticos mostrasen un marcado incumplimiento (por debajo de 30 μg/dl para el VPA). La extracción de las muestras sanguíneas para las determinaciones bioquímicas (carnitina libre plasmática, bioquímica general, amonio y aminoácidos plasmáticos), niveles plasmáticos de anticomiciales y hematológicas, se realizaron mediante venopunción braquial a las 9:30 h A.M. entre 9 y 12 h de ayuno, y habiendo recibido la última dosis de fármaco antiepiléptico u otro fármaco, la noche anterior a la extracción (periodo de “valle”). Para la determinación de la amoniemia y aminograma, se tomó una muestra de sangre venosa periférica después de dos horas de haber ingerido un desayuno habitual, con el fin de evitar que la proteólisis, debido a un ayuno prolongado pudiese alterar los resultados y con el fin de poder valorar de forma global el aminograma – aminoácidos esenciales – y de esta manera detectar la presencia de importantes alteraciones nutricionales. Se tuvo en cuenta a la hora de extraer la muestra sanguínea, que esta fuese lo menos traumática posible, para evitar hemólisis y trombolisis y que el niño no hubiese tenido ningún tipo de crisis convulsiva durante las 72 horas previas a la extracción, ni que hubiese padecido enfermedad aguda o practicado ejercicio físico violento. Las muestras de suero para carnitina, o de plasma para aminoácidos y amonio, en caso de no ser procesado inmediatamente, fueron congelados inmediatamente a -20ºC para su posterior determinación. En el Grupo I se tomaron muestras basales, al mes y a los 6 y 12 meses de haber iniciado el tratamiento. En el Grupo II se tomó una única muestra, coincidiendo con uno de sus controles habituales y habiendo cumplido previamente los requisitos exigidos y expuestos anteriormente. La carnitina libre plasmática se determinó mediante el método espectrofotomético enzimático descrito por DJ Pearson, JFA Chase y PK Tubes con ligeras modificaciones. Se calculó la linealidad del método, así como su reproducibilidad. El coeficiente de variación intraensayo fue del 3% y el coeficiente de variación interensayo del 5,6%. Los aminoácidos plasmáticos y el amonio fueron determinados mediante un analizador automático HLPC (Beckman System 6300). Para la determinación del amonio se desarrolló un método especial diseñado a través de autoanalizador de aminoácidos, gracias al software incorporado (GOLD 4.3 de Bechmman). Para la validación de este método se calculó la precisión del mismo, siendo los coeficientes de variación intraserial e interserial de 1,12% y 1,25% respectivamente. Los niveles plasmáticos de fármacos antiepilépticos se determinaron por el método de inmunoensayo de polarización fluorescente con un aparato TDX de la casa Abbott. El resto de determinaciones bioquímicas se llevaron a cabo mediante técnicas estándar utilizadas en nuestro centro. El estudio estadístico se realizó utilizando el paquete SPSS/PC + TM, versión 4.0 mediante un ordenador Olivetti 486 SX, aplicando en cada caso el tipo de test que requería cada variables analizada. La p se fijó a un nivel de 0.05. RESULTADOS Y DISCUSION En el grupo de niños estudiados de forma prospectiva (Grupo I), hemos observado en primer lugar, una clara tendencia a la baja de los niveles plasmáticos de la carnitina libre a medida que pasaba el tiempo, con una significación estadística (p = 0.000), no observándose una “detención” de esta caída al mes de tratamiento, como encontraron Riva et al. La carnitina libre plasmática desciende desde el nivel basal hanta los 12 de meses de tratamiento en un 42.40%, desde unos niveles de 35.64 nmol/ml hasta unas concentraciones de 20.50 nmol/ml. Hay que destacar que la carnitina desciende en el 100% de los niños al mes y a los 12 meses de haber iniciado el tratamiento, con lo cual parece claro que éste efecto es debido al fármaco y que se mantiene en el tiempo, tal como ya señalaron otros autores. Como podemos observar, el descenso de los niveles de carnitina no se produce por igual en todos los pacientes. Algunos niños sufren un fuerte descenso de los niveles plasmáticos de carnitina, siendo en otros niños este descenso más “suave”. Este hecho ya fue señalado por otros autores e implicaría en el fondo, una cierta sensibilidad o predisposición a una mayor deplección de los depósitos corporales de carnitina por el tratamiento anticonvulsivo. Es importante señalar que prácticamente el 100% de los niños tratados con valproato, van a experimentar con el tiempo, una deplección más o menos importante del contenido corporal de carnitina. En el Grupo II (pacientes con tratamiento prolongado), la carnitina, de forma global, experimenta un descenso estadísticamente significativo frente al grupo control (p = 0.0043), siendo este efecto significativo tanto en el grupo de valproato en monoterapia como el grupo de politerapia, no siéndolo en el grupo de pacientes en tratamiento con otros fármacos que no incluyen ácido valproico. El descenso más acusado de la carnitina se ha observado en el grupo de VPA en politerapia, lo cual coinide con lo publicado por otros autores. Por lo tanto nos parece importante recalcar el hecho de que la población epiléptica infantil tratada con FAEP y especialmente con VPA, posea unas concentraciones disminuidas de carnitina, por las importantes funciones que ejerce la carnitina a nivel del metabolismo intermediario y por las necesidades aumentadas de carnitina que tiene un niño, un organismo en crecimiento. En el Grupo I, hemos encontrado una elevación progresiva de las concentraciones de amonio con el tiempo, elevación que es altamente significativa (p = 0.000, Basal: 70.81 μg/dl, DS 24.83, rango: 14 – 128; 12 meses de tratamiento: 160.74 μg/dl, DS 63.90, rango: 79 – 329). El amonio se ha incrementado al año de tratamiento en un 155%, prácticamente en el 100% de los niños estudiados, como ya pudieron comprobar otros autores. De igual forma, en el Grupo II, hemos observado que hasta un 80% de los niños estudiados, presentaron concentraciones de amonio plasmático por encima de la normalidad, siendo este aumento estadísticamente significativo (p = 0.000) frente al grupo control, tanto en el subgrupo de pacientes en monoterapia como aquellos en régimen de politerapia. Puede que en las cifras de amonio tan elevadas encontradas y la existencia de una alta incidencia de hiperamoniemia en ambos grupos, en comparación con otras series publicadas al respecto haya influido parcialmente algún tipo de factor dietético – muestra postpandrial – y metodológico – técnica empleada - . No obstante, hay estudios que han demostrado que el efecto hiperamoniemico del ácido valproico, va a depender del contenido corporal de amonio que haya en ese momento. El valproato produce una moderada hiperamoniemia, apenas significativa según algunos autores, en sujetos en ayunas, siendo este incremento mucho más elevado – unas diez veces más -, cuando se ha sometido al paciente a una situación en la que la sobrecarga de amonio sea mayor, como ocurre por ejemplo, con una ingesta proteica importante. Quizá, nuestra serie de pacientes estudiados, constituyan un grupo con cierto grado de sensibilidad a los efectos inhibitorios del ácido valproico sobre el ciclo de la urea al que puede contribuir de alguna manera, la hipocarnitinemia concomitante. En cuanto a los aminoácidos plasmáticos relacionados con el ciclo de la urea, hemos encontrado en el Grupo I, una elevación progresiva desde los niveles basales, y altamente significativa (p = 0.000), de la glicina y la glutamina. Los niveles plasmáticos de glutamina se ven incrementados en un 47% (Basal: 347.96 μmol/l, DS 104.57, rango: 85.0 – 399.0; 12 meses de tratamiento: 334.39 μmol/l, DS 123.54, rango: 149.0 – 787.0). Este incremento se da para ambos aminoácidos en el 83% de los pacientes. En el Grupo II, hemos encontrado resultados similares, ya que tanto la glicina como la glutamina vuelven a estar elevadas frente al grupo control en el 84% de los pacientes estudiados y de forma estadísticamente significativa (p = 0.006), tanto en régimen de monoterapia (p = 0.000), como en régimen de politerapia (p = 0.01). la ornitina, citrulina y arginina, aunque experimenten un ascenso, este no es significativo, presentando, en general, un comportamiento oscilante de sus concentraciones en ambos grupos. La elevación del amonio plasmático, junto con la alteración de los niveles plasmáticos de estos aminoácidos, podrían ser la expresión de la interferencia que provocaría el VPA en el funcionamiento del ciclo de la urea a nivel mitocondrial. En este terreno, se ha debatido el papel que podría jugar la C en la génesis de estas alteraciones encontradas, siendo para algunos autores, la hipocarnitinemia inducida por el VPA, una de las causas fundamentales en la alteración del funcionamiento correcto del ciclo de la urea y por consiguiente, responsable de la aparición de hiperamoniemia e hiperaminoacidemia. Coutler encontró una correlación indirecta y significativa entre los niveles plasmáticos de carnitina libre y la amoniemia en pacientes tratados con VPA, comprobando además una normalización de los niveles de amonio, al aportar suplementos de L-Carnitina a estos pacientes. Sin embargo, este hecho no fue corroborado por otros autores. En nuestro trabajo no hemos podido comprobar en ningún momento una correlación significativa en ambos grupos estudiados, entre la carnitina libre plasmática y el amonio plasmático o de ésta con la glutamina o la glicina, aunque en el grupo de pacientes estudiados de forma prospectiva, se observa que la caída progresiva de la carnitina, se acompaña de un aumento de la amoniemia y de los niveles séricos de glicina y glutamina, correlacionándose ambos aminoácidos de forma directa y con significación estadística (p = 0.000, r = 0.5). Es interesante destacar además, que aunque estos dos aminoácidos se encuentran elevados encuentra más incrementad de forma estadísticamente significativa en el grupo de pacientes con amonio elevado que en el grupo de pacientes con amonio normal (p = 0.001). Sin embargo, la carnitina libre plasmática no se encuentra más descendida en el grupo de pacientes con amonio elevado, aunque la diferencia con el grupo que tiene el amonio normal, no se estadísticamente significativa (p = 0.4). En cuanto a otros factores que hayan influido en los resultados obtenidos, se encuentra el tipo de población estudiada. En general, la población epiléptica estudiada en esta Tesis, está constituida por sujetos en edad pediátrica de forma exclusiva, en tratamiento con un solo fármaco, con una dosis moderada y afectos de una “epilepsia benigna” y bien controlada, y no afectada desde el punto de vista psicomotor, ni con afectación de la función hepática. El conjunto de estos factores nos podría explicar en parte, que el descenso de la carnitina en la mayoría de nuestros pacientes fuese medio-moderado. Sin embargo, en la literatura, los pacientes que presentan una elevación del amonio plasmático o una alteración significativa de su perfil de aminoácidos séricos relacionados o no directamente con el ciclo de la urea, son enfermos con epilepsia refractaria, discapacitados y polimedicados. Ni la carnitina libre plasmática, ni el amonio, ni los aminoácidos plasmáticos estudiados, parecen correlacionarse con la dosis de fármaco administrada, ni con sus niveles plasmáticos (p = 0.5), ni con la presencia de efectos adversos. Según Zaccara, un fenómeno de acostumbramiento aparecería en los pacientes con elevaciones crónicas o progresivas del amonio, lo que impediría la aparición de efectos secundarios en el paciente tratado de forma prolongada. De todas formas, la presencia de efectos secundarios que deriven de un bloqueo en el funcionamiento del ciclo de la urea con la aparición de hiperamoniemia va depender de cada individuo, de su contenido corporal de amonio, de la capacidad de funcionamiento de dicho ciclo y de su estabilidad al efecto farmacodinámico del VPA. Pacientes con cifras elevadas de amonio, no presentan síntomas de intoxicación y en cambio, pacientes con cifras en rango normal, presentan florida sintomatología. Es por todo ello, que son muchos los atores que opinan que estos parámetros han de monitorizarse con frecuencia en el paciente epiléptico, suplementando las dietas con L-Carnitina cuando se observe hipocarnitinemia y/o hiperamoniemia, siendo la opinión de otros autores contraria. CONCLUSIONES Las conclusiones que hemos obtenido han sido las siguientes: 1. El tratamiento farmacológico prolongado con ácido valproico, produce una deplección de los depósitos corporales de carnitina en los niños sometidos a tratamiento con este fármaco, reflejada y valorada en este estudio, como un descenso de los niveles plasmáticos de la carnitina libre. 2. Este descenso, analizado de forma prospectiva, es claramente progresivo en el tiempo (p = 0.000) e importante, (reducción de la carnitinemia a los 12 meses del tratamiento en un 42%) y ocurre inicialmente, en el 100% de los pacientes. Se observa este mismo efecto hipocarnitinizante en un alto porcentaje de nuestra serie de pacientes epilépticos pediátricos tratados de forma prolongada (40%). En este grupo, hemos observado que las concentraciones plasmáticas de carnitina libre, están descendidas frente al grupo control (p = 0.0066), tanto en régimen de monoterapia (p = 0.000), como en régimen de politerapia (p = 0.001), siendo en éste último grupo el efecto, más acusado. 3. El tratamiento prolongado con ácido valproico, produce en los niños sometidos a tratamiento con este fármaco, una elevación de los niveles plasmáticos de amonio y una alteración del perfil sérico de los aminoácidos relacionados con el ciclo de la urea, lo cual podría ser manifestación de la alteración que produce el fármaco en el funcionamiento de dicho ciclo. 4. Este efecto, analizado de forma prospectiva (Grupo I), es claramente progresivo en el tiempo, manifestándose mediante una elevación significativa e importante de la amoniemia (p = 0.000), e inicialmente en el 100% de los pacientes, junto con una elevación igualmente significativa e importante de la glicina y glutamina (p = 0.000), e inicialmente en el 83% de los pacientes para ambos. Observamos igualmente en la serie de pacientes epilépticos pediátricos tratados de forma prolongada, que las concentraciones plasmáticas de amonio, glicina y glutamina están elevadas frente al grupo control en los pacientes que reciben valproato (p = 0.0066), tanto en régimen de monoterapia (p = 0.000), como en régimen de politerapia (p = 0.01). 5. No parece existir una correlación, al menos estadísticamente significativa, entre los niveles plasmáticos de carnitina libre plasmática y el amonio o los aminoácidos analizados (p > 0.05), aunque en el grupo de pacientes estudiados de forma prospectiva, la caída de la carnitinemia se acompañe claramente de una elevación del amonio. 6. Los niveles plasmáticos de glicina y glutamina se elevan en ambos grupos, independientemente de las cifras de amonio y carnitina libre plasmática, no correlacionándose en ningún momento con ambos parámetros. Sin embargo ambos aminoácidos presentan un correlación directa y estadísticamente significativa en todo momento (p = 0.001, r = 0.5). 7. La inducción de hipocarnitinemia, junto con la elevación de los niveles plasmáticos de amonio y de los aminoácidos relacionados con el ciclo de la urea, parece ser producto de la acción del fármaco y no de otros factores, tales como el proceso epiléptico en sí. Esta afirmación está apoyada fundamentalmente en nuestro estudio, por la no existencia de una relación estadísticamente significativa entre el tipo de epilepsia y estos parámetros (p > 0.05), y por el hecho de que los niveles basales de carntina, amonio y aminoácidos plasmáticos de los que parten el grupo de pacientes estudiados de forma prospectiva (Grupo I), no son diferentes a los del grupo control (p > 0.05). 8. El descenso de los niveles de carnitina, valorado como la disminución de la carnitina libre plasmática, junto con la elevación de las concentraciones séricas de amonio y aminoácidos relacionados con el ciclo de la urea, no parece tener relación ni con la dosis del fármaco (p > 0.05), ni con los niveles plasmáticos del mismo (p > 0.05), ni con el tiempo de duración del tratamiento (p > 0.05), ni con el tipo de epilepsia (p > 0.05), ni tampoco a nivel de los otros parámetros bioquímicos estudiados. 9. El descenso de los niveles plasmáticos de carnitina, así como la elevación de las concentraciones séricas de amonio y aminoácidos relacionados con el ciclo de la urea, parece cursar de forma asintomática, puesto que no hay una relación estadísticamente significativa entre la alteración de estos parámetros y la presencia de manifestaciones clínicas en forma de síntomas adversos (p > 0.05), que pudisen expresar una deficiencia de carnitinia o una alteración del metabolismo del amonio a nivel del ciclo de la urea. 10. Ante estos hallazgos nos parece recomendable la determinación basal y periódica, en el niño epiléptico que inicie tratamiento con fármacos anticomiciales y especialmente aquellos que incluyan valproato, de los niveles de carnitina, amonio y aminoácidos plasmáticos, e igualmente en aquellos que lo hayan iniciado tiempo atrás. 11. Nos parece igualmente razonable ante estos resultados, y según lo revisado en la literatura, la suplementación de la dieta de estos niños con L-carnitina, cuando se observe un descenso de las concentraciones de la misma o una elevación de la amoniemia.