Quantification of glucosylceramide in plasma of Gaucher disease patients

Gaucher disease is a sphingolipidosis that leads to an accumulation of glucosylceramide. The objective of this study was to develop a methodology, based on the extraction, purification and quantification of glucosylceramide from blood plasma, for use in clinical research laboratories. Comparison of the glucosylceramide content in plasma from Gaucher disease patients, submitted to enzyme replacement therapy or otherwise, against that from normal individuals was also carried out. The glucosylceramide, separated from other glycosphingolipids by high performance thin layer chromatography (HPTLC) was chemically developed (CuSO4 / H3PO4) and the respective band confirmed by immunostaining (human anti-glucosylceramide antibody / peroxidase-conjugated secondary antibody). Chromatogram quantification by densitometry demonstrated that the glucosylceramide content in Gaucher disease patients was seventeen times higher than that in normal individuals, and seven times higher than that in patients on enzyme replacement therapy. The results obtained indicate that the methodology established can be used in complementary diagnosis and for treatment monitoring of Gaucher disease patients.

A doença de Gaucher é uma esfingolipidose caracterizada pelo acúmulo de glicosilceramida. O objetivo deste estudo foi desenvolver metodologia baseada na extração, purificação e quantificação da glicosilceramida plasmática a qual possa ser usada em laboratórios de pesquisa clínica. Após o desenvolvimento desta metodologia, foi proposto, também, comparar o conteúdo de glicosilceramida presente no plasma de pacientes com doença de Gaucher, submetidos ou não a tratamento, com aquele de indivíduos normais. A glicosilceramida, separada de outros glicoesfingolipídios por cromatografia de camada delgada de alto desempenho (HPTLC), foi revelada quimicamente (CuSO4/H3PO4) e a respectiva banda foi confirmada por imunorrevelação (anticorpo anti-glicosilceramida humana/anticorpo secundário conjudado à peroxidase). A quantificação do cromatograma por densitometria demonstrou que o conteúdo de glicosilceramida nos pacientes com doença de Gaucher era 17 vezes maior que aquele de indivíduos normais e 7 vezes maior que aquele dos pacientes com doença de Gaucher submetidos a tratamento com terapia de reposição enzimática. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia estabelecida pode ser usada como diagnóstico complementar e como monitoração do tratamento de pacientes com doença de Gaucher.

Avaliação de dois anos de tratamento da doença de Gaucher tipo 1 com terapia de reposição enzimática em pacientes do estado de São Paulo, Brasil / Evaluation of two years of treatment with enzyme replacement therapy in type 1 Gaucher disease patients of São Paulo State, Brazil

A doença de Gaucher tipo 1 é a doença de depósito lisossômico mais freqüente. De herança autossômica recessiva, é caracterizada pela deficiência da atividade da enzima glicocerebrosidase e o acúmulo patológico de seu substrato, a glicosilceramida, nas células da linhagem dos monócitos/macrófagos principalmente no baço, fígado e medula óssea. As manifestações são heterogêneas e incluem hepatoesplenomegalia, anemia, trombocitopenia, infiltração da medula óssea e lesões esqueléticas. Avaliaram-se os efeitos da terapia de reposição enzimática (TRE) sobre a anemia, trombocitopenia, hepatoesplenomegalia, estatura (crianças e adolescentes) e dor óssea em noventa pacientes com doença de Gaucher tipo 1 tratados por período de 24 meses no estado de São Paulo. Os principais sinais e sintomas antes do início do tratamento foram anemia (50 por cento), trombocitopenia (59 por cento), hepatomegalia (97 por cento), esplenomegalia (96 por cento), baixa estatura (46 por cento) e dor óssea (62 por cento). A dose média de TRE foi 35U/kg a cada duas semanas. A recuperação da anemia, da trombocitopenia e da dor óssea foi mais intensa aos seis meses de tratamento, e da hepatoesplenomegalia e da baixa estatura aos 18 meses. Após a melhora, a maioria dos pacientes manteve-se estável. Ao final de 24 meses de TRE, pelo menos 88 por cento dos pacientes atingiram os objetivos terapêuticos para anemia, 80 por cento para trombocitopenia, 34 por cento para hepatoesplenomegalia, 77 por cento para baixa estatura e 76 por cento para dor óssea. Novos estudos são necessários para avaliar a resposta terapêutica em longo prazo, principalmente em relação às alterações ósseas e de estatura, que podem apresentar resposta mais tardia e lenta.

Type 1 Gaucher's disease, the most common lysosomal storage disorder, is caused by an autosomal recessive deficiency of glucocerebrosidase that results in a pathologic accumulation of its substrate, glucocerebroside, in the cells of the monocyte/macrophage lineage mainly of the spleen, liver and bone marrow. The symptoms are heterogeneous and include hepatosplenomegaly, anemia, thrombocytopenia, bone marrow infiltration, and skeletal lesions. We evaluated the effects of enzyme replacement therapy (ERT) on anemia, thrombocytopenia, hepatosplenomegaly, growth retardation (children and adolescents) and bone pain among 90 patients with type 1 Gaucher's disease treated during 24 months in Sao Paulo State. Baseline signs and symptoms were anemia (50 percent), thrombocytopenia (59 percent), hepatomegaly (97 percent), splenomegaly (96 percent), growth retardation (46 percent) and bone pain (62 percent). The mean dose of ERT was 35 U/kg every two weeks. Reduction in anemia, thrombocytopenia and bone pain was greatest during the first six months of ERT and of hepatosplenomegaly and growth retardation within 18 months. Improvements were sustained by most of the patients during the follow-up. Within 24 months of ERT, therapeutic goals were achieved in at least 88 percent of patients with anemia, 80 percent with thrombocytopenia, 34 percent with hepatosplenomegaly, 77 percent with growth retardation and 76 percent with bone pain. Other studies are needed to evaluate the treatment efficacy over a longer period, mainly for skeletal lesions and growth retardation, which may present a slower recovery due to low penetration of imiglucerase in bones.