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Los trastornos en que los defectos en un solo gen causan bloqueos de importancia clínica en las vías metabólicas se conocen como metabolopatías congénitas. Durante varios años, después de que Garrod los describiera por vez primera en 1908, se consideraba que estos trastornos eran raros. Debido a que han aumentado la cantidad de metabolopatías reconocidas, ahora se sabe que son una importante causa de enfermedad en niños (incidencia calculada de 1:1 500 niños). Es posible tratar muchas de estas alteraciones en forma eficaz. Incluso cuando no se cuenta con un tratamiento específico, el diagnóstico adecuado permite a los padres tomar decisiones sobre los hijos que podrían tener en el futuro.
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La alteración casi siempre se debe a la acumulación del sustrato enzimático detrás de un estrato metabólico o a la deficiencia del producto de la reacción. En algunos casos, el sustrato enzimático acumulado se difunde y tiene efectos adversos sobre órganos distantes; en otros casos, como en las enfermedades por almacenamiento lisosómico, el sustrato se acumula sobre todo en forma local.
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Las manifestaciones clínicas de las metabolopatías cambian en gran medida entre las variantes leves y graves de casi todos estos trastornos. Muchos pacientes no muestran un fenotipo clásico debido a que las mutaciones no son idénticas, no obstante afecten al mismo gen.
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Una primera estrategia terapéutica consiste en fomentar la menor actividad enzimática. La restitución genética es un objetivo a largo plazo, pero el problema de enviar genes a órganos blanco y controlar la acción genética la hace una opción irreal en este momento. El tratamiento de sustitución enzimática usando enzima recombinante administrada por vía intravenosa se ha desarrollado como una estrategia efectiva en trastornos por almacenamiento lisosómico. El trasplante de órganos (hígado o médula ósea) puede proporcionar una fuente de enzimas para ciertas alteraciones. Las dosis farmacológicas de un cofactor, como una vitamina, en ocasiones pueden ser efectivas para restaurar la actividad enzimática. De manera alterna, se diseñan algunas estrategias para enfrentar las consecuencias de las deficiencias enzimáticas. Las estrategias que se utilizan para evitar la acumulación de sustratos incluyen restricción de precursores en la dieta (p. ej., dieta baja en fenilalanina para la fenilcetonuria), evitar la inhibición del catabolismo, de una enzima en la síntesis del precursor (p. ej., NTBC en la tirosinemia tipo I) o eliminación del sustrato acumulado por medios farmacológicos (p. ej., tratamiento con glicina para la acidemia isovalérica) o con diálisis. También puede proporcionarse como suplemento un metabolito producido en forma inadecuada (p. ej., administración de glucosa para la enfermedad por almacenamiento de glucógeno tipo I).
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Las metabolopatías pueden manifestarse en cualquier momento, afectar cualquier sistema orgánico y semejar muchos problemas pediátricos comunes. Este capítulo se enfoca en cuándo considerar un trastorno metabólico en el diagnóstico diferencial de problemas pediátricos comunes. Algunos de los trastornos más importantes se discuten aquí en detalle.