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Acta bioquímica clínica latinoamericana

On-line version ISSN 1851-6114

Acta bioquím. clín. latinoam. vol.51 no.2 La Plata June 2017

 

BIOQUÍMICA CLÍNICA

Prohepcidina y estado del hierro e inflamación en escolares sanos o H. pylori positivos asintomáticos

Prohepcidine iron status and inflammation in healthy and asymptomatic H. pylori school children

Pró-hepcidina estado de ferro e inflamação em estudantes saudáveis ou H. pylori positivos assintomáticos

 

María Concepción Páez-Valery1a, Gloria Naddaf2a, Domingo Barrado3b, Anna María Cioccia4c, Patricio Hevia5c

1 PhD en Nutrición.
2 Bioanalista.
3 Bioquímico.
4 Magister en Nutrición.
5 PhD en Nutrición.
a Instituto de Investigaciones en Nutrición FCS. Universidad de Carabobo. Valencia-Venezuela.
b Facultad de Farmacia y Bioquímica. Universidad de Buenos Aires. Buenos Aires-Argentina.
c Dpto. Procesos Biológicos y Bioquímicos. Universidad Simón Bolívar. Caracas-Venezuela.

CORRESPONDENCIA PhD MARÍA CONCEPCIÓN PÁEZ VALERY Residencias El Portal Apartamento 7A. Calle 104-B. Urbanización Prebo. VALENCIA. Estado Carabobo. Venezuela. Teléfono: 58 241 8686443 (oficina). 58 241 8214228 (habitación) E-mail: mariacpaez22@gmail.com


Resumen

El eje hepcidina-ferroportina es determinante en la homeostasis del hierro. Niveles elevados de hepcidina reducen la capacidad de absorción intestinal del hierro, así como su movilización entre tejidos. Una condición que produce valores séricos elevados de hepcidina es la infección. Como la infección con Helicobacter pylori (Hp) predispone a una deficiencia de hierro, en este estudio se evaluaron los niveles séricos de Pro-Hepcidina (PH), un precursor de la hepcidina, en un grupo de escolares asintomáticos, infectados con Hp (80 niños) y se los comparó con un grupo similar de niños sanos (59 niños). Los resultados mostraron que los niños infectados en los que se detectó la presencia de Hp (test de aire espirado) tenían valores de proteína C reactiva (PCR) significativamente más altos que los niños sanos. Ambos grupos presentaron valores similares de: adecuación de la ingesta de hierro, ferritina sérica (Fs), hemoglobina, hematocrito, receptores solubles de transferrina. La prevalencia de anemia y deficiencia subclínica de hierro en el grupo total (infectados + no infectados) fue de 10 y 60%, respectivamente sin diferencias entre los grupos. Sin embargo, en el grupo de niños sanos la PH sérica correlacionó significativamente (r=0,730/p<0,001) con los niveles de Fs, mientras que en los niños infectados, los niveles de PH no correlacionaron con la Fs, pero correlacionaron con la severidad de la infección (r=0,52/p<0,001). Esta tendencia de la PH a aumentar con la severidad de la infección podría explicar la mayor prevalencia de deficiencia de hierro en pacientes infectados con Hp.

Palabras clave: Hepcidina; Prohepcidina; Helicobacter pylori; Escolares; Inflamación; Homeostasis del hierro; Anemia; Deficiencia de hierro.

Abstract

The hepcidin-ferroportin axis is crucial in iron homeostasis. High serum hepcidine reduces iron intestinal absorption and tissue iron mobilization. Infection and inflammation increase serum hepcidin, predisposing to iron deficiency. Since Helicobacter pylori (Hp) infection has been associated to iron deficiency, the serum levels of prohepcidin PH (a precursor of hepcidin) were evaluated in 80 school children infected with Hp but without gastric symptoms. This was compared with PH levels in a group of 59 non Hp infected children. The results showed that infected children (exhaled air method) had higher levels of protein C reactive protein (CRP) than the non-infected group. Both groups had similar levels of iron consumption, serum ferritin (Fs), hemoglobin, hematocrit, soluble transferrin receptors and PH. The prevalence of anemia and of subclinical iron deficiency in the whole group (infected + non-infected) reached 10 and 60% respectively with no differences between groups. However, in the group of non-infected children, serum PH correlated (r=0.730/ p<0.001) with Fs levels whereas in the infected children, PH did not correlate with Fs but it correlated with the severity of the infection (r = 0.52/p<0.001). The tendency of PH to increase with the severity of infection could explain the higher prevalence of iron deficiency seen in Hp infection.

Keywords: Hepcidin; Prohepcidin; Helicobacter pylori; School children; Inflammation; Iron homeostasis; Anemia; Iron deficiency.

Resumo

O eixo hepcidina-ferroportina é determinante na homeostase do ferro. Níveis elevados de hepcidina reduzem a capacidade de absorção intestinal do ferro, bem como sua mobilização entre tecidos. Uma condição que produz valores séricos elevados de hepcidina é a infecção. Como a infecção pelo Helicobacter pylori (Hp) predispõe a uma deficiência de ferro, neste estudo foram avaliados os níveis séricos de Pro-hepcidina (PH), um precursor da hepcidina em um grupo de estudantes assintomáticos infectados com Hp (80 crianças) e foram comparados com um grupo similar de crianças saudáveis (59 crianças). Os resultados mostraram que as crianças infectadas em que se detectou a presença de Hp (método de ar exalado) tinham valores de proteína C-reativa (PCR) significativamente mais elevada do que as crianças saudáveis. Ambos os grupos tiveram valores semelhantes de adequação da ingestão de ferro, ferritina sérica (Fs), hemoglobina, hematócrito, receptores solúveis de transferrina. A prevalência de anemia e deficiência subclínica de ferro no grupo total (infectados + não infectados) foi de 10 e 60%, respectivamente, sem diferenças entre os grupos. No entanto, no grupo de crianças saudáveis a PH sérica correlacionou significativamente (r=0,730/p<0,001) com os níveis de Fs, ao passo que em crianças infectadas, os níveis de PH não correlacionaram com a Fs, mas correlacionaram com a gravidade da infecção (r=0,52/p<0,001). Esta tendência da PH a aumentar com a gravidade da infecção poderia explicar a elevada prevalência de deficiência de ferro em pacientes infectados com Hp.

Palavras-chave: Hepcidina; Pró-hepcidina; Helicobacter pylori; Estudantes; Inflamação; Homeostase do ferro; Anemia; Deficiência de ferro.


 

Introducción

La deficiencia de micronutrientes, conocida también como hambre oculta, afecta a más de 2 billones de personas o a 1 de cada 3 habitantes en el mundo y se concentra especialmente en infantes, recién nacidos y mujeres embarazadas. Entre las más prevalentes se encuentra la deficiencia de hierro que afecta entre 12% y 15% de las mujeres embarazadas y recién nacidos, tanto en Europa como en América y globalmente a 1,6 billones de habitantes (1). En general, las consecuencias de la deficiencia de hierro provocan una alta incidencia de partos prematuros, neonatos con bajo peso al nacer, muerte del feto y/o de la madre, déficit de estatura y del desarrollo motor, disminución de neurotransmisores en cerebro, déficit de desarrollo intelectual y problemas de comportamiento. En casos extremos, la deficiencia de hierro puede producir una anemia hipocrómica y anoxia que se asocia con fatiga, cardiomegalia y una reducción en la capacidad de trabajo (2). El problema del hambre oculta representa una pesada carga tanto para los individuos como para la sociedad en general; también, en términos del costo de la salud, como en el impacto negativo del capital humano y productividad económica. Sus causas son las dietas bajas en micronutrientes, y/o ricas en componentes que reducen su absorción y bajas en nutrientes que la estimulan (1-4). El consenso general es que este desorden está asociado con la dieta y que en consecuencia, en casos de fortificación de la dieta se puede resolver, total o parcialmente, el problema (1). Sin embargo, en el caso de la deficiencia de hierro esto no es tan simple, ya que circunstancias asociadas con la condición fisiológica del sujeto que consume estas dietas pueden ser determinantes en relación con la cantidad de hierro que se absorbe y moviliza (5).
La homeostasis del hierro está regulada por el eje hepcidina-ferroportina (5)(6). El primer paso es la reducción del hierro del estado férrico a ferroso por la actividad ferri-reductasa del citocromo b duodenal a nivel del borde en cepillo del enterocito. El hierro es transportado a través de la membrana plasmática al interior de la célula por el transportador de metales divalentes (DMT1). El mineral puede tener dos destinos: ser almacenado como ferritina y excretado en las heces cuando se produce la descamación de los enterocitos senescentes, o puede ser transferido por la ferroportina (FPN1) a través de la membrana basolateral al plasma, para ser transportado por la transferrina a los distintos tejidos para lo cual se requiere la actividad ferroxidasa de la hefastina. Las expresiones de DMT1, del receptor de transferrina 1 (TfR1) y de la ferritina (Fs), son controladas por los niveles de hierro en estas células a través de la interacción de las proteínas reguladoras de hierro (IRP1 y 2) con los elementos de respuesta al hierro (IRE) en los ARN mensajeros (ARNm) de estas proteínas. En ausencia de hierro, la IRP1 se une con el IRE del ARNm del TfR1, DMT1 y FPN1, el transcripto se estabiliza, se produce la traducción y en consecuencia, las proteínas son sintetizadas (6). La expresión de la hepcidina es modulada por los mismos factores que modifican la absorción de hierro y controlada por múltiples vías de señalización que incluyen señales inhibitorias y estimuladoras. Entre las que inhiben están la disminución del hierro sérico y hepático, la anemia, la hipoxia, los factores derivados de la médula ósea (GDF15, growth diferentiation factor 15 y TWSP1, twisted gastrulation protein 1) y la eritropoyetina. Las estimuladoras incluyen el aumento del hierro sérico y hepático, las citocinas inflamatorias, las BMP (del inglés bone morphogenetic proteins) y el estrés (5)(6).
La hepcidina es un polipéptido producido principalmente por el hígado; al igual que otras hormonas peptídicas, es sintetizada inicialmente como un péptido más grande, la preprohepcidina de 84 aminoácidos. Luego es transformada en prohepcidina de 60 aminoácidos y finalmente en el lumen del retículo endoplásmico por acción de una convertasa conocida como furina, a su forma activa de 25 aminoácidos, con propiedades antibacterianas y además, con la capacidad de regular el metabolismo del hierro. Su función fundamental es reducir la expresión, en la membrana de las células, del único exportador del hierro celular que es la FPN1 (5). De esta manera, en condiciones de concentraciones elevadas de hepcidina, tanto la absorción del hierro como su movilización a nivel sistémico, disminuyen y eventualmente podrían provocar una deficiencia de hierro. Por el contrario, una baja concentración de hepcidina circulante estimula la absorción y movilización del hierro con riesgo de acumulaciones excesivas de este metal. Las situaciones que estimulan la síntesis y liberación de hepcidina y que reducen la absorción y movilización del hierro son: 1) Altas concentraciones de hierro sistémico y 2) Estados de infección y/o inflamación. En estos casos, una elevación de la concentración de hierro o interleuquinas y/o activinas por las vías de señalización celular conocidas como las vías BMP-SMAD (hierro elevado) o la vía JAK-STAT (inflamación) respectivamente, estimulan la expresión de la hepcidina (5). Recientemente se ha propuesto que la progesterona y esteroides similares también estimulan la producción de la hepcidina, usando la vía del Componente de membrana-1 del receptor de la progesterona (7). En contraste, en presencia de anemia, anoxia o de eritropoyesis aumentada, se reduce la expresión de la hepcidina y en consecuencia se absorbe y moviliza más hierro al tejido eritropoyético para producir más glóbulos rojos (5). Estas características del metabolismo del hierro pueden alterar la utilización del hierro en caso de la fortificación de alimentos con este metal, por lo que en algunos individuos la fortificación podría no resultar efectiva en corregir las deficiencias.
En Venezuela se implementó un programa de fortificación de las harinas de maíz y trigo con fumarato ferroso, niacina, riboflavina, tiamina y vitamina A en 1993 (8)(9) que está vigente. El programa fue muy exitoso en reducir la incidencia de anemia y deficiencia de hierro, especialmente en los primeros años después de su implementación. Posteriormente no se han realizado estudios de seguimiento con poblaciones representativas de los grupos en riesgo, pero algunos más puntuales señalan que, a pesar de la fortificación, tanto la anemia como la deficiencia de hierro, prevalecen (10). Una observación interesante en relación con la población venezolana, es que cuando se ha medido el consumo de hierro en diferentes estados geográficos y condiciones socioeconómicas, la cantidad de hierro contenida en las dietas que consumen es muy similar, a pesar de diferencias importantes en la incidencia de anemia y deficiencia de hierro (3), lo que sugirió que el problema podría no haber sido el consumo sino la fracción de hierro absorbible. También, se ha demostrado que sólo 50% de las anemias se asocian con deficiencias de hierro y el resto se deben a deficiencias de otros micronutrientes (1). Por esto, la investigación se ha enfocado en la concentración de inhibidores (fitatos y tanatos) y estimuladores (vitamina C, vitamina A y ß-caroteno, carne de res, pollo y pescado) de la absorción del hierro no hemo (3)(4) y a posibles deficiencias de otros micronutrientes como el ácido fólico y la vitamina B12 (11). Sin embargo, como la concentración de hepcidina sérica afecta negativamente la absorción y movilización del hierro y la inflamación y/o infección, producen un aumento en la concentración de hepcidina (5); en este estudio se determinó la relación entre los niveles de PH circulante y los principales indicadores del metabolismo del hierro en escolares venezolanos aparentemente sanos, con o sin infección con Helicobacter pylori, cuya incidencia es alta en Venezuela y otros países latinoamericanos (12).

Materiales y Métodos

PROTOCOLO EXPERIMENTAL
Se evaluó el comportamiento de la PH y su relación con el perfil de hierro, el estado inflamatorio y la infección por H. pylori en un grupo de escolares asintomáticos, de una escuela de la zona sur de Valencia-Venezuela, de los cuales un subgrupo estaba infectado por H. pylori. Para ello, se seleccionaron al azar 140 escolares de una muestra de 418 que había sido previamente evaluada para conocer la prevalencia de H. pylori mediante la prueba de aire espirado. La muestra se seleccionó al azar pero con una mayor proporción de niños infectados debido a que la prevalencia de infección por H. pylori en la población previamente evaluada era de 70%, quedando conformada por 60 niños H. pylori negativos y 80 niños H. pylori positivos.
La investigación se realizó siguiendo los principios éticos para las investigaciones médicas en seres humanos según la declaración de Helsinki. El estudio fue aprobado por los directivos de la Escuela Manuel Alcázar, y todos los padres o representantes de los niños seleccionados autorizaron por escrito la participación de sus hijos o representados en el estudio, después de ser informados de los beneficios o riesgos asociados con esta investigación.

RECOLECCIÓN DE MUESTRAS E INFORMACIÓN
Los niños y los padres o representantes de los 418 niños seleccionados fueron citados en grupos de 20. Para la cita, los niños concurrieron en ayunas y sin cepillarse los dientes para cumplir con las exigencias de las determinaciones séricas y la prueba de aire espirado, utilizada para detectar la infección por Helicobacter pylori. Las muestras de sangre las extrajo un bioanalista en tubos con EDTA (Tubos BD Vacutainer® de 4 mL con 7,2 mg de K2 EDTA, código 368171) y sin EDTA (5 mL). Luego, se tomaron las muestras de con espirado por personal previamente entrenado con el fin de determinar infección por Helicobacter pylori por el método descrito por Zubillaga et al (13), y Barrado et al (14). Se tomaron dos muestras de aire espirado en tubos de doble rosca (Labco Limited Wycombe). La primera fue una muestra basal y la segunda muestra se tomó 45 min después de administrarle a los niños una dosis oral de 50 mg de urea marcada con 13C (Urea 13C, 99%. Cambridge Isotope Laboratories INC). Las dos muestras se tomaron por duplicado y se guardaron a temperatura ambiente en un lugar fresco hasta ser enviadas por medio de un Courier desde Valencia-Venezuela a Buenos Aires-Argentina para su análisis. Asimismo, en la sangre obtenida con EDTA se determinó: hematocrito, hemoglobina, recuento de leucocitos y eritrocitos. Los tubos con EDTA se centrifugaron (3000 rpm) para obtener plasma, el que se conservó en freezer (-70 °C) para futuros análisis. Las muestras obtenidas sin EDTA se centrifugaron después de la retracción del coágulo y los sueros se guardaron en las mismas condiciones.
Una vez conocidos los resultados del test de aire espirado se seleccionaron 140 niños para las determinaciones bioquímicas. En los sueros de este grupo de niños se realizaron las determinaciones de PH, ferritina sérica (Fs), receptores solubles de transferrina (RsTf) y proteína C reactiva (PCR). Ese mismo día, una nutricionista entrenada pasó la primera encuesta de consumo de alimento a los padres o representantes de los niños con el fin de determinar el consumo de hierro.

Métodos

DETECCIÓN DE Helicobacter pylori
La evaluación de la infección por H. pylori utilizando el test del aire espirado se realizó en el Laboratorio de Isótopos Estables de la Facultad de Farmacia y Bioquímica. Esta técnica se fundamenta en la capacidad que tiene el H. pylori presente en la mucosa gástrica de degradar la urea a CO2 y NH3, utilizando la enzima ureasa.. Si el paciente está infectado como la urea administrada contenía su carbono marcado (13C), el CO2 espirado, por medio de la reacción de la ureasa también se marca y aparece en el aire espirado como 13CO2. La concentración de 13C en las muestras tanto basal como la obtenida después de la administración de la urea marcada, se determinó en un espectrómetro de masa acoplado a un cromatógrafo de gases (Finnigan BreathMAT GMBH The Corp., Bremen, Alemania). Un aumento en la concentración de 13C mayor a 3,5% con respecto a la determinada en la muestra basal (Delta Over Base, %DOB) fue considerado como positivo para Helicobacter pylori (13)(14). La urea 13C fue donada por la Agencia Internacional de Energía Atómica.

EVALUACIÓN DEL ESTADO DEL HIERRO
a) Consumo de hierro
Para estimar el consumo de hierro se realizaron tres recordatorios de 24 horas en días no consecutivos y se calculó el porcentaje de adecuación comparando los valores obtenidos en cada niño, con el consumo diario de hierro recomendado para cada rango de edad y sexo (2). Para estimar el consumo de hierro se utilizó el programa Food Procesor Versión 8.3.

b) Determinaciones hematológicas y bioquímicas:
Hematología: La concentración de hemoglobina se determinó por el método de la cianometahemoglobina usando el reactivo de Drabkin; tanto para la concentración de hemoglobina como para el hematocrito, los índices hematimétricos (VCM, CHCM) y el recuento de leucocitos se utilizó un Contador Hematológico modelo Mindray BC- 2600 (Mindray Faramams-China). El diagnóstico de anemia se realizó utilizando los puntos de corte para hematocrito y hemoglobina establecidos por la Organización Mundial de la Salud para cada género y grupo de edad (15).
Pruebas bioquímicas:
Ferritina: La ferritina sérica se determinó mediante el método de enzimoinmunoanálisis (ELISA), con el equipo comercial de DRG International, utilizando un analizador Multiskan ELISA, (Labsystems-Finlandia). Se consideró deficiencia de hierro cuando los niveles séricos de ferritina eran inferiores a 12 μg/L en menores de 5 años e inferiores a 15 μg/L de 5 años en adelante (15).
Receptores solubles de Transferrina (RsTf): Se determinaron usando un método inmunoenzimático con un equipo comercial de R&D. Se utilizó un analizador Multiskan ELISA. Debido a la escasa información respecto a los límites de normalidad para los RsTf, en este estudio se tomó como valor de referencia el recomendado por el fabricante. Se definió como eritropoyesis deficiente de hierro, a valores de RsTf superiores a 2,3 mg/L (27 nmol/L).
Para el diagnóstico de deficiencia de hierro se utilizó un algoritmo que incluía las concentraciones séricas de ferritina, PCR (16), RsTf y recuento leucocitario propuesto por Páez et al (17), el cual utiliza los puntos de corte y criterios diagnósticos para evaluar el estado de hierro recomendados por la Organización Mundial de la Salud (WHO, 2001) (15), tomando en cuenta la presencia o no de inflamación. Este algoritmo permite determinar si hay deficiencia de hierro en presencia o ausencia de inflamación.

EVALUACIÓN DE LOS NIVELES SÉRICOS DE PROHEPCIDINA
Los niveles de prohepcidina se determinaron en suero mediante la técnica de inmunoensayo enzimático (ELISA), utilizando un equipo comercial de DRG (kit Hepcidin Pro-hormone EIA-4644), la absorbancia obtenida se midió en un analizador Multiskan ELISA. Según el equipo, los valores esperados en el adulto se encuentran en un rango entre 58,9-158,1 μg/L (percentil 5- percentil 95) con una mediana de 92,2 μg/L y un valor promedio de 104,5 μg/L.
Determinación de Proteína C Reactiva: Se determinó la PCR en suero mediante un ensayo nefelométrico utilizando el equipo comercial MININEPH PCR de Binding Site (Código ZK044.L.R) y se midió en un analizador TURBOX plus (Orion Diagnóstica-Finlandia). Se consideró inflamación niveles de PCR mayores a 10 mg/L (16).

ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para el análisis estadístico se utilizó el programa SPSS versión 17.0. Previo al análisis de los datos se realizaron las pruebas de Normalidad de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro Wilk. Debido a que las variables no mostraron una distribución normal, el análisis estadístico se realizó utilizando pruebas no paramétricas.
Para evaluar la asociación entre la prohepcidina y los distintos indicadores del perfil de hierro, de inflamación y las variables edad y género se empleó el análisis de correlación bivariada de Spearman. Para evaluar la presencia de asociación entre la infección por H. pylori y la anemia o deficiencia de hierro se utilizó la prueba Chi2 de Pearson. Para comparar grupos se utilizaron las pruebas no paramétricas de Mann Whitney. Se realizó también un análisis de regresión entre los niveles de prohepcidina y séricos de ferritina, la inflamación y la carga de infección por H. pylori y se seleccionó la curva de regresión que mostró un mayor coeficiente de correlación. Se utilizó un nivel de significancia menor a 0,05% para todas las pruebas estadísticas.

Resultados

POBLACIÓN ESTUDIADA
De la muestra total de 418 niños se seleccionaron 140, de ellos 60 eran H. pylori negativos y 80 H. pylori positivos. Todos los padres, excepto uno, estuvieron de acuerdo con la participación de sus hijos en el estudio. En consecuencia, la muestra quedó conformada por 139 niños, de los cuales 59 fueron H. pylori negativos (42%) y 80 niños H. pylori positivos (58%). En la muestra total, el 39% de los niños eran de sexo masculino y 61% de sexo femenino; sin embargo un análisis de correlación mostró que no existía relación significativa entre el género y ninguna de las variables estudiadas, por lo que los niños y niñas se presentan como un solo grupo, y en el texto se hace referencia a niños en general. Así, la edad promedio fue de 8,7±2,4 años, en un rango comprendido entre 4 y 14 años, con una mediana de edad de 9 años (p25-p75) entre 7-11 años. La Tabla I muestra que la edad del grupo infectado con H. pylori (H. pylori+) fue significativamente mayor que la del grupo no infectado (H. pylori -). La Tabla I muestra la mediana y los percentiles 25 y 75 en lugar de las medias y la desviación estándar para todas las variables. Esto, debido a que las variables estudiadas no presentaron una distribución normal, por lo que se usó estadística no paramétrica para su análisis.

Tabla I. Mediana de edad, adecuación al consumo de hierro, hemoglobina, hematocrito, CHCM, VCM, concentraciones séricas de ferritina, Receptores solubles de Transferrina (RsTf), prohepcidina, PCR y %DOB del grupo de escolares infectado y del grupo no infectado con H. pylori.

ESTADO NUTRICIONAL DEL HIERRO
En la Tabla I se observa que, con excepción de la concentración de hemoglobina que fue significativamente mayor en el grupo H. pylori+, la adecuación del consumo de hierro, el hematocrito, la concentración de hemoglobina corpuscular media (CHCM), el volumen corpuscular medio (VCM), la ferritina sérica y los receptores solubles de transferrina (RsTf) séricos no fueron significativamente diferentes entre el grupo infectado y el no infectado.
La Tabla I muestra que el porcentaje de diferencia entre las mediciones de 13CO2 en la muestra de aire espirado basal y después de la administración de 13C urea (%DOB) fue significativamente mayor en el grupo H. pylori+. Esto mismo se reflejó en la PCR sérica, indicando que grupo H. pylori+ estaba infectado e inflamado. Finalmente, la Tabla I señala que los valores séricos de PH no fueron significativamente diferentes entre el grupo H. pylori+ y H. pylori-.
La presencia de anemia en el grupo total estudiado usando los puntos de corte para la hemoglobina o para el hematocrito fue de 10,1% y 2,9% respectivamente, pero los valores obtenidos entre los grupos infectado y no infectado no fueron estadísticamente diferentes (Tabla II). También se observa que la incidencia de deficiencia de hierro calculada en base a un algoritmo que utiliza como criterio diagnóstico la ferritina en ausencia de inflamación y los receptores solubles de transferrina en presencia de inflamación afectó a un 59% del grupo total, pero no hubo diferencias significativas entre los grupos infectado y no infectado con H. pylori. La Tabla II también muestra que la incidencia de valores de PCR mayores de 10 mg/dL, que fue el punto de corte para diagnosticar inflamación, fue significativamente mayor (58%) en el grupo infectado en comparación con el no infectado (31%). Sin embargo, en este último grupo, de un total de 59 niños, 18 tenían signos de inflamación a pesar de resultar negativos para H. pylori.

Tabla II. Prevalencia (%) de escolares con anemia, con deficiencia de hierro y con PCR elevada en el grupo H. pylori positivo y en el grupo H. pylori negativo.

Con el fin de profundizar en la relación de la prohepcidina con el estado nutricional del hierro o la inflamación se realizó un estudio de correlación entre todas las variables. Los resultados mostraron (Figura 1) que en el grupo no infectado con H. pylori (59 niños), los niveles séricos de prohepcidina correlacionaron significativamente con la ferritina sérica (r=0,465/ p<0,001). Sin embargo, como en este grupo había niños que a pesar de no estar infectados con H. pylori, presentaban inflamación diagnosticada por valores de PCR elevada (18 niños), los mismos se eliminaron y se recalculó la correlación entre los niveles séricos de la PH y la Fs en el resto del grupo (41 niños) (Figura 2). El coeficiente de correlación lineal aumentó a r=0,730/p<0,001 (Figura 2). En contraste, en los 80 niños infectados con H. pylori, los valores séricos de prohepcidina no correlacionaron significativamente con ninguno de los indicadores de la homeostasis del hierro como son 1) Ferritina sérica (r=-0,168/p>0,05 (Figura 3), 2) Adecuación del consumo de hierro (r=-0,045/p>0,05), 3) RsTf (r=0,041/ p>0,05) y 4) Niveles de hemoglobina (r=-0,034/p>0,05). Sin embargo, los niveles de PH correlacionaron bien con el grado de inflamación diagnosticado con la PCR (r=0,190/p<0,05) y también con la severidad de la infección con H. pylori, diagnosticada con % DOB (r=0,520/ p<0,001), tal como muestra la Figura 4. Adicionalmente se observó que en el grupo de 18 niños H. pylori negativos pero con inflamación, la PH no correlacionó significativamente con la ferritina (r=0,209/p=0,406), pero correlacionó significativamente con el recuento de glóbulos blancos (r=0,627/p<0,01), indicando que estos niños se comportaron como los infectados con H. pylori.


Figura 1
. Relación entre la ferritina y la prohepcidina séricas en escolares H. pylori negativos (n=59).


Figura 2
. Relación entre la ferritina y la prohepcidina séricas en escolares H. pylori negativos sin inflamación (n=41).


Figura 3
. Relación entre la ferritina y la prohepcidina séricas en escolares infectados con H. pylori (n=80).


Figura 4
. Relación entre la severidad de la infección con H. pylori (% DOB) y la concentración de prohepcidina sérica en escolares infectados con H. pylori (n=80).

Discusión y Conclusiones

El propósito de este estudio fue explorar la posible implicación de infecciones asintomáticas sobre el estado nutricional del hierro en niños, debido a que desde los inicios del siglo XXI se sabe que el eje hepcidina-ferroportina es determinante en mantener la homeostasis del hierro y que en casos de inflamación e infección aumenta la hepcidina circulante y disminuye la expresión de la FPN1 celular, con lo que se reduce la absorción del hierro a nivel intestinal y su movilización a nivel tisular. Esto provoca un secuestramiento del hierro a que reduce sus niveles séricos disminuyendo la actividad eritropoyética y evitando que el hierro esté disponible para la proliferación de las bacterias causantes de la infección (5)(18).
La infección activa por H. pylori en pacientes pediátricos con gastritis crónica se ha visto asociada con una anemia por deficiencia de hierro, que responde más eficientemente a la suplementación con hierro, cuanto antes se trate la infección (19-24). Sin embargo, cuando la presencia de la bacteria no se acompaña de una gastritis crónica, como ocurre en la mayoría de estudios observacionales en los que se evalúan poblaciones asintomáticas, la asociación de la infección con la anemia o con la deficiencia de hierro se hace menos evidente. Así, en la mayoría de los estudios con niños asintomáticos, las prevalencias de anemia y deficiencia de hierro son similares en los grupos infectados y no infectados (25). En un meta-análisis realizado por Qu et al (26) basado en 15 estudios observacionales y 5 ensayos aleatorios controlados, los investigadores concluyeron que estos estudios sugerían una asociación entre H. pylori y la anemia por deficiencia de hierro; sin embargo en los 5 ensayos aleatorios controlados, ni las concentraciones de hemoglobina ni la ferritina aumentaron significativamente después de erradicar la infección (26).
En el presente trabajo se evaluó el comportamiento de la prohepcidina sérica y su relación con el estado nutricional del hierro, en un grupo de escolares H. pylori positivos asintomáticos y se comparó con el de un grupo de niños no infectados por H. pylori obtenidos de la misma comunidad.
Es importante señalar que la muestra de escolares estudiada provenía de instituciones educativas ubicadas en una de las zonas más pobres de Valencia-Venezuela. Sin embargo, la incidencia de anemia fue baja (~10%) al ser comparada con los resultados reportados para niños con edades similares que a nivel mundial alcanzan niveles de ~48% (2). Esto probablemente se relaciona con la efectividad del programa de fortificación de las harinas de trigo y de maíz establecido en Venezuela en 1993. Sin embargo, llama la atención que la deficiencia de hierro, tanto en los niños infectados con H. pylori como en los no infectados fue alta (~ 60%), a pesar que estos niños en general, satisfacían su requerimiento de hierro. En relación con esto, es importante indicar que el déficit subclínico de hierro se determina en base a los niveles circulantes de ferritina (15), que son indicativos de la reserva de hierro. Sin embargo, como la ferritina es una proteína de fase aguda que aumenta con los niveles de inflamación, su utilidad se pierde en el caso de sujetos con inflamación o infección (5) (10) (17) (27). Por esta razón, en el caso de niños infectados o con niveles de PCR elevados, se usaron los receptores solubles de transferrina en lugar de la ferritina (17)(27) por lo que los niveles de deficiencia de hierro provienen de dos análisis diferentes y esto podría afectar los resultados. Sin embargo, en general, la prevalencia de deficiencia de hierro de una población, se estima en base a la prevalencia de anemia y la regla es que la deficiencia de hierro es entre 2 y 5 veces mayor que la anemia (27). Así, en el caso de este estudio, la prevalencia de deficiencia de hierro reportada (~60%) se acerca a esta estimación, ya que la prevalencia de anemia estuvo alrededor de un 10%. Además, en otros estudios que han utilizado esta misma técnica (10) se reportan valores de deficiencia subclínica de hierro en niños, similares a los obtenidos aquí.
De acuerdo con algunos de los estudios ya mencionados (26) no se observaron diferencias significativas entre los grupos infectados y no infectados, en cuanto a las prevalencias de anemia o de deficiencia de hierro. Además, aquí se encontró que los niveles de PH sérica, así como los niveles de los distintos indicadores del estado de hierro utilizados para estimar su estado nutricional, también fueron similares en los niños infectados y no infectados. Estos resultados no estuvieron afectados por la ingesta de hierro, ya que los niveles de adecuación medidos a través de encuestas de consumo, indicaron que el consumo de hierro fue similar en los niños infectados y en los no infectados con H. pylori.
Es menester destacar cuál fue la respuesta de los indicadores de inflamación en los niños infectados y no infectados. Así, como era de esperarse de acuerdo con la selección de los grupos, la carga bacteriana asociada con la infección por H. pylori (%DOB) fue mayor en el grupo H. pylori positivo. Asimismo, los niveles circulantes de PCR también fueron más elevados en este grupo, indicando una respuesta sistémica a la infección. Sin embargo, en el grupo no infectado, aunque los valores de PCR fueron más bajos, en 31% de los niños (18 niños de un total de 59) se detectaron valores de PCR mayores a 10 mg /L, que fue el punto de corte utilizado para diagnosticar inflamación. Esto señala que estos niños presentaban una condición inflamatoria asintomática, no atribuible al H. pylori. La observación anterior es importante en relación con la homeostasis del hierro, ya que como los niveles de hepcidina aumentan con la inflamación (5) y hubo indicios de inflamación en ambos grupos, es posible que esto pudiera explicar la similitud en los niveles de PH detectados aquí en los dos grupos de niños estudiados (Tabla I). Esto mismo pudiera justificar los va que la ferritina también es un reactante de fase aguda (5) que aumenta con la inflamación. Sin embargo, este argumento no se puede aplicar en el caso de la similitud observada en la prevalencia de deficiencia de hierro en los niños infectados y no infectados, ya que en el caso de los niños con valores de PCR mayores al punto de corte, la deficiencia de hierro se determinó en base a los niveles séricos de RsTf que son independientes de los niveles de inflamación (10) (17) (27).
No se encontraron diferencias en las concentraciones séricas de PH entre los grupos infectados y no infectados con H. pylori. Sin embargo, al correlacionar los niveles séricos de PH, con los distintos indicadores del estado nutricional del hierro y de inflamación estudiados, se observaron diferencias entre estos dos grupos. Así, en el grupo de niños sin infección por H. pylori los niveles de PH correlacionaron positivamente con las concentraciones de ferritina (r=0,465/p<0,001), indicando que a medida que aumentaba la ferritina, también aumentaba la PH (Figura 1). Este resultado concuerda con la literatura (5) donde se señala que los niveles de hepcidina aumentan proporcionalmente con los depósitos de hierro, con el fin de evitar una acumulación excesiva de hierro y sus riesgos asociados (5). Esta relación entre la PH y la ferritina, detectada en el grupo de niños no infectados, fue aún más evidente cuando de este grupo se excluyeron los niños que, aunque no estaban infectados con H. pylori, tenían valores de PCR indicativos de inflamación (18 niños). Con esto, quedaron en este grupo 41 niños sin H. pylori ni inflamación. En ellos (Figura 2), el coeficiente de correlación entre los niveles de PH y de ferritina aumentó a r=0,730 y además, aumentó la pendiente en casi un 30%, indicando que en este grupo el aumento de PH se ajustó mejor y fue aún más sensible a las variaciones en la ferritina, que es un indicador de la reserva tisular de hierro (2) (5) (27). En contraste, al examinar el grupo de 18 niños que aunque no infectados tenían indicios de inflamación (PCR>10 mg/L), se observó que la correlación de la PH con la ferritina perdió significancia estadística (p>0,05), indicando que en casos de inflamación, la PH no responde a los depósitos de hierro. Asimismo, en estos niños los niveles de PH correlacionaron significativamente con indicadores de inflamación, como es el recuento linfocitario (r=0,627/p<0,01). Esta observación está de acuerdo con la literatura (5) que indica que el estímulo de la inflamación o infección sobre el gen de la hepcidina predomina sobre el que ejerce la reserva de hierro.
La pérdida de asociación entre los niveles de PH y la ferritina en los niños H. pylori negativos pero con inflamación recién descrita, también se vio en el caso de los niños infectados con H. pylori. En estos niños (Figura 3), la relación entre la ferritina y la PH no fue significativa y la pendiente tendió a cero indicando que cambios importantes en la concentración de ferritina no causaron cambios en los niveles de PH. En contraste, en estos niños, como señala la Figura 4, los niveles de PH respondieron positivamente a la severidad de la infección (% DOB) indicando que a mayor infección por H. pylori, mayores fueron los niveles séricos de PH. Estos resultados también están de acuerdo con los aumentos en la concentración circulante de hepcidina que ocurren en casos de inflamación e infección (5) y que tienen como objetivo, reducir los niveles de hierro circulante con el fin de evitar la proliferación bacteriana (5) (18).
En general, estos resultados muestran que, aunque no se detectaron diferencias significativas comparando el grupo de niños infectados con el no infectados con H. pylori, dentro de cada uno de estos grupos los niveles de prohepcidina variaron significativamente, pero el origen de esta variación, fue diferente. Así, en los niños sanos (sin infección ni inflamación), los niveles de prohepcidina sérica fueron directamente proporcionales a las reservas de hierro, mientras que en los infectados, los niveles de prohepcidina fueron independientes de esta reserva y aumentaron en respuesta a la severidad de la infección.
Además, se observa que la PH se comportó en este estudio tal y como se describe en la literatura el comportamiento de la hepcidina en relación con la homeostasis del hierro (5). Esto sugiere que la prohepcidina, que es un precursor inactivo de la hepcidina (5) podría variar proporcionalmente con los cambios en los niveles séricos de la hepcidina. En consecuencia, la PH correlaciona bien con los efectos que tiene la reserva de hierro o la inflamación en la activación del gen de la hepcidina, que resulta en la síntesis de la preprohepcidina, la prohepcidina y la hepcidina activa y posteriormente, en la liberación celular tanto de la PH como de la hepcidina, que circulan en el suero a concentraciones muy similares (5). Es importante señalar que otros investigadores no han reportado correlaciones tan altas como las detectadas aquí entre la ferritina y la PH (5). Sin embargo, estudios recientes reportan correlaciones similares entre la reserva de hierro y la hepcidina en embarazadas (28). Una posible explicación para esto es que los coeficientes de correlación bajen, debido a que en una misma población pudieran presentarse al mismo tiempo, agonistas y antagonistas del gen de la hepcidina como, por ejemplo, anoxia y anemia pero con reservas elevadas de hierro, como ocurre, por ejemplo, en casos de las anemias hemolíticas o algunas anemias asociadas con enfermedades crónicas (5).
Vale la pena destacar aquí que los resultados obtenidos tienen una implicación importante en relación con los programas de fortificación con hierro. El hecho que la hepcidina derivada de su precursor, la PH, aumente con las reservas de hierro y en consecuencia, produzca una reducción en la expresión celular de la ferroportina que reduce la absorción intestinal y movilización tisular del hierro, favorece los resultados, ya que los programas de fortificación no discriminan entre individuos (niños o adultos) suficientes y deficientes en hierro. Cambios en los niveles de hepcidina permitirían variaciones en la absorción del hierro presente en los alimentos fortificados, que promueven la absorción en los individuos deficientes y la limitan en los suficientes. La inflamación o infección estimulan la expresión de la hepcidina, lo que es importante ya que en estas condiciones, el hierro presente en los alimentos fortificados se absorberá menos. Esto que puede considerarse desalentador, desde el punto de vista de los resultados del programa de fortificación, es conveniente ya que el hierro promueve el crecimiento bacteriano (18) y pone en riesgo al sujeto que consume los alimentos fortificados. Asimismo, la tendencia de la PH a aumentar con la severidad de la infección por Helicobacter pylori, podría explicar la mayor prevalencia de deficiencia de hierro en estos pacientes (26), así como el hecho de que la administración de hierro sea más efectiva en corregir la deficiencia cuando la infección no esté presente.

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Recibido: 7 de abril de 2016
Aceptado: 9 de febrero de 2017

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