A doença de McArdle, também chamada de glicogenose tipo V (GSD5), é uma doença muscular metabólica causada pela deficiência completa de miofosforilase (myophosphorylase), que prejudica a degradação do glicogênio muscular. Foi relatada pela primeira vez por Brian McArdle em 1951.
Genética e Causa
Gene causador: Gene PYGM (11q13). Mais de 100 variantes patogênicas foram identificadas. 1)2)
Padrão de herança: Herança autossômica recessiva. 1)
Deficiência enzimática: Deficiência completa da fosforilase muscular, impedindo a conversão do glicogênio muscular em glicose-1-fosfato. 1)
Epidemiologia e Início
Prevalência: Estimada entre 1:100.000 e 1:167.000. 1)
Idade de início: Geralmente surge na adolescência até o início da idade adulta. 1)
Relações oftalmológicas: Como o EPR expressa a isoforma muscular da fosforilase, distúrbios do metabolismo do glicogênio podem causar distrofia retiniana em padrão.
Sintomas Principais
Baixa tolerância ao exercício: Aparece tanto em exercícios aeróbicos quanto anaeróbicos. 1)
Rabdomiólise: Mais de 50% dos pacientes apresentam pelo menos um episódio na vida. 2)
Sintomas oftalmológicos: Distrofia retiniana em padrão é rara, mas pode ocorrer.
A fosforilase muscular é uma enzima que cliva as ramificações externas do glicogênio para produzir glicose-1-fosfato, fornecendo energia para a via glicolítica. 1) Quando essa enzima está deficiente, os músculos não conseguem usar o glicogênio como fonte de energia durante o exercício.
Oftalmologicamente, sabe-se que o EPR expressa fosforilase do tipo muscular, e a disfunção dessa enzima é considerada como causadora de redução no suprimento energético da retina externa, levando à distrofia retiniana em padrão. Sabe-se também que, em geral, nas doenças de armazenamento de glicogênio, pode ocorrer deposição de glicogênio no epitélio corneano e nos pericitos dos vasos retinianos.
QQuão rara é a doença de McArdle?
A
A prevalência é estimada em 1:100.000 a 1:167.000, sendo uma doença extremamente rara. 1) Mais de 100 mutações patogênicas foram identificadas no gene PYGM, e estudos sobre a correlação genótipo-fenótipo estão em andamento. 2)
Mahroo OA, et al. Retinopathy Associated with Biallelic Mutations in PYGM (McArdle Disease). Ophthalmology. 2019;126(2):320-322. Figure 1. PMCID: PMC6347563. License: CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Imagens da retina de quatro pacientes com doença de McArdle. A, C e E são fotografias coloridas do fundo de olho; G é uma imagem pseudocolorida do fundo de olho; B, D, F e H são as imagens correspondentes de autofluorescência do fundo de olho, e cada linha representa o mesmo paciente. Nas imagens do fundo de olho, observam-se lesões reticulares branco-amareladas; na autofluorescência do fundo de olho, observam-se alterações brilhantes reticulares correspondentes. Nas imagens do paciente 1, também são visíveis áreas escuras correspondentes à atrofia do epitélio pigmentar da retina.
Os principais sintomas subjetivos são sintomas musculares relacionados ao movimento.1)
Redução da tolerância ao exercício: Ocorre tanto em exercícios aeróbicos quanto anaeróbicos. Fadiga fácil mesmo com atividades diárias.
Dor muscular e cãibra muscular: Ocorre durante ou após o exercício. Torna-se evidente com trabalho pesado ou exercício intenso.
Fadiga: Pode persistir como uma sensação crônica de cansaço.
Urina escura (mioglobinúria): Quando ocorre rabdomiólise, a mioglobina derivada dos músculos é excretada na urina, resultando em urina escura. 1)2) É um sinal de alerta para insuficiência renal aguda.
Oftalmologicamente, quando há distrofia padrão da retina, o paciente pode perceber leve diminuição da acuidade visual ou anormalidades no campo visual.
A rabdomiólise é uma complicação grave que mais de 50% dos pacientes experimentam pelo menos uma vez. 2) As anormalidades laboratoriais associadas à rabdomiólise são mostradas abaixo.
Exame
Exemplo de valor anormal
Significado clínico
CK
Basal 1.000–2.000 U/L, dezenas de milhares de U/L ou mais durante a crise
Indicador de lesão muscular
Cr
Elevado (ex: 7,71 mg/dL) 2)
Disfunção renal
AST/ALT e LDH
Elevado (ex: LDH 2.145 U/L) 2)
Lesão muscular e hepática
Em casos graves, foram relatados insuficiência renal aguda (CK 89.243 U/L, Cr 7,71 mg/dL, LDH 2.145 U/L) e encefalopatia urêmica. 2) Anormalidades eletrolíticas (hipocalemia) e hiperuricemia também são observadas. 2)
Fenmeno do segundo vento é um achado característico desta doença. Cerca de 10 minutos após o início do exercício, os sintomas diminuem e o exercício pode ser retomado. 1) Os detalhes são explicados na seção “Fisiopatologia”.
Achados oftalmológicos
Distrofia de padrão retiniano: Observada no fundo de olho como lesões reticuladas amarelas. As alterações no nível do EPR são predominantes.
Autofluorescência de fundo (FAF): Pode apresentar um padrão de autofluorescência reticulada alta.
Atrofia do EPR e desaparecimento dos segmentos externos dos fotorreceptores: Observado em casos avançados.
QO que é o fenômeno da segunda respiração?
A
O fenômeno da segunda respiração é um fenômeno que ocorre cerca de 6 a 10 minutos após o início do exercício, no qual a dor muscular, cãibra muscular e fadiga sentidas anteriormente diminuem, permitindo que a pessoa continue o exercício novamente.1) Esse fenômeno ocorre porque a fonte de energia muda do glicogênio muscular para glicose e ácidos graxos derivados da corrente sanguínea. Consulte a seção “Fisiopatologia” para obter detalhes.
A doença de McArdle é causada por mutações patogênicas no gene PYGM que resultam em deficiência completa da fosforilase muscular.2) Por ser autossômica recessiva, a doença se manifesta quando a pessoa tem mutações em ambos os alelos.
Os principais fatores que desencadeiam a rabdomiólise são os seguintes:1)
Exercícios aeróbicos e anaeróbicos intensos: O gatilho mais frequente
Mergulho : A combinação de ambiente de alta pressão, hipotermia e esforço físico pode ser um gatilho 1)
Parto : Aumento da demanda energética muscular devido às contrações uterinas
Anorexia nervosa : Aumento da fragilidade muscular devido à piora do estado nutricional
Crise de asma : Sobrecarga dos músculos acessórios da respiração
Convulsão induzida por álcool : Contração tônica da musculatura esquelética
Medicamentos : Estatinas, acetazolamida, etc.
Oftalmologicamente, como o EPR expressa a isoforma da fosforilase muscular, a disfunção dessa enzima reduz o suprimento de energia para a retina externa, constituindo um fator de risco para lesões retinianas.
QQuais atividades podem causar rabdomiólise?
A
O exercício intenso é o gatilho mais comum, mas mergulho autônomo, parto, anorexia nervosa, crises de asma e convulsões induzidas por álcool também podem ser gatilhos. 1) Medicamentos como estatinas e acetazolamida também aumentam o risco de rabdomiólise, portanto, é necessário informar o médico ao prescrevê-los.
O diagnóstico é feito por meio de uma combinação de sintomas clínicos, exames bioquímicos, biópsia muscular e exame genético.
Exame
Principais Achados
Significado Diagnóstico
Biópsia muscular
Ausência de fosforilase
Definitivo
Teste genético
Mutação PYGM
Definitivo
CK·LDH
Elevação basal
Auxiliar
Biópsia muscular
O acúmulo de glicogênio é confirmado pela coloração de ácido periódico-Schiff (PAS) nas sinéquias anteriores periféricas da íris, e as bolhas subsarcolemais (subsarcolemmal blebs) são achados característicos. 2) A coloração histoquímica da fosforilase mostra perda da atividade enzimática.
Exames bioquímicos
CK, LDH e transaminases (AST/ALT) apresentam elevação basal mesmo em repouso. 1)2)
Durante crise de rabdomiólise, avalie indicadores de insuficiência renal aguda (aumento de creatinina, hiperuricemia) e distúrbios eletrolíticos (hipocalemia). 2)
Exames Eletrofisiológicos
A eletromiografia (EMG) pode mostrar achados miopáticos leves. 2)
Teste Genético
O sequenciamento do gene PYGM identifica mutações patogênicas. Pode ser comparado com mais de 100 mutações conhecidas.
Exames oftalmológicos
O exame de fundo de olho e a FAF são utilizados para avaliar a distrofia padrão da retina. Após o diagnóstico confirmado, recomenda-se exame de fundo de olho regular.
QComo a doença de McArdle é diagnosticada?
A
A biópsia muscular para confirmar a ausência de fosforilase é o padrão-ouro. 2) O acúmulo de glicogênio na coloração de aderência iriana anterior e vacúolos subfasciais são achados característicos. O teste genético PYGM também é usado para diagnóstico definitivo. Nos exames bioquímicos, o aumento da CK em repouso é útil como diagnóstico auxiliar, e durante crises de rabdomiólise, é necessária avaliação da função renal e eletrólitos. 1)2)
Não há terapia curativa estabelecida, e o tratamento foca no controle dos sintomas e prevenção de complicações.
Tratamento da Fase Aguda
Hidratação maciça: Durante um episódio de rabdomiólise, a hidratação rápida reduz a nefrotoxicidade da mioglobina. 1)2)
Monitorização da função renal: Monitorar continuamente CK, creatinina, eletrólitos e débito urinário. 1)2)
Hemodiálise de emergência: Se a insuficiência renal aguda se agravar, realizar diálise de emergência. 2)
Manejo de Longo Prazo
Programa de exercícios supervisionados: Melhorar gradualmente a capacidade aeróbica sob orientação de um especialista. 2)
Manejo Dietético: Recomenda-se dieta rica em carboidratos complexos e baixa em gordura. 2)
Ingestão de Sacarose Antes do Exercício: A suplementação de açúcar imediatamente antes do exercício é considerada eficaz para reduzir os sintomas. 1)
Manejo Oftalmológico
Exame de Fundo de Olho Regular: Monitorar a progressão da distrofia retiniana padrão periodicamente.
Exame de FAF: Avaliar as mudanças no padrão de autofluorescência ao longo do tempo.
Sem Tratamento Estabelecido: Não há tratamento específico estabelecido para as lesões retinianas atualmente.
Manejo da fase aguda
Durante uma crise de rabdomiólise, a prioridade do tratamento é a administração de grandes volumes de fluidos intravenosos.1)2) O volume de fluidos, o débito urinário e o equilíbrio eletrolítico devem ser rigorosamente monitorados para prevenir a insuficiência renal aguda. Em casos graves de insuficiência renal aguda, pode ser necessária hemodiálise de emergência.2)
Manejo de longo prazo
Programa de exercícios supervisionados: Melhorar gradualmente a tolerância ao exercício. Realizado sob supervisão de um especialista. 2)
Manejo dietético: Recomenda-se uma dieta rica em carboidratos complexos e baixa em gordura. 2)
Ingestão de sacarose antes do exercício: Consumir açúcar (sacarose) imediatamente antes do exercício pode ajudar a reduzir os sintomas. 1)
6. Fisiopatologia e Mecanismo Detalhado de Ocorrência
Normalmente, o glicogênio muscular é convertido em glicose-1-fosfato pela fosforilase muscular e, em seguida, utilizado para produção de ATP via glicólise. 1) Na doença de McArdle, essa via é completamente bloqueada, limitando severamente o fornecimento de energia anaeróbica imediatamente após o início do exercício. 2)
Como resultado da deficiência energética muscular, os seguintes mecanismos moleculares causam rabdomiólise. 2)
Redução da atividade da bomba de Na/K: Prejuízo na manutenção do potencial de membrana
Aumento do Ca²⁺ intracelular: Contração excessiva das células musculares e dano à membrana celular
Aumento do estresse oxidativo: Aumento da produção de espécies reativas de oxigênio
Como resultado, a membrana da célula muscular se rompe, e a mioglobina, CK e LDH extravasam para o sangue.
Cerca de 6 a 10 minutos após o início do exercício, a glicose derivada do fluxo sanguíneo (do glicogênio hepático) e os ácidos graxos livres (do tecido adiposo) são mobilizados como fontes de energia muscular. 1) Isso melhora o estado energético dos músculos e alivia os sintomas. Esse fenômeno é específico da doença de McArdle e tem valor diagnóstico.
Durante o mergulho autônomo, o efeito combinado de alta pressão, hipotermia e carga de exercício reduz o fornecimento de oxigênio muscular, aumentando ainda mais o risco de rabdomiólise.1)
McCann e Park (2023) relataram o caso de um paciente com doença de McArdle que desenvolveu rabdomiólise após mergulho autônomo. 1) O ambiente de alta pressão e hipotermia durante o mergulho restringe ainda mais o fornecimento de oxigênio aos músculos, induzindo rabdomiólise com carga de exercício mais leve do que em casos típicos.
O EPR expressa a isoforma da fosforilase muscular (PYGM). A deficiência de PYGM prejudica a degradação do glicogênio no EPR, reduzindo o suprimento de nutrientes para a retina externa, causando falta de energia necessária para a renovação dos segmentos externos dos fotorreceptores e o ciclo de fototransdução. Esse mecanismo é considerado a base da distrofia retiniana em padrão.
QPor que também ocorrem anormalidades no olho (retina)?
A
O epitélio pigmentar da retina (EPR) expressa o mesmo tipo de fosforilase (PYGM) que o músculo. Portanto, na doença de McArdle, a degradação do glicogênio no EPR também é prejudicada, reduzindo o suprimento de energia para a retina externa. Como resultado, ocorre atrofia do EPR e perda dos segmentos externos dos fotorreceptores, levando à distrofia retiniana em padrão.
7. Pesquisas Recentes e Perspectivas Futuras (Relatos em Fase de Pesquisa)
McCann e Park (2023) analisaram detalhadamente um caso de rabdomiólise na doença de McArdle causada por mergulho autônomo e relataram o efeito do ambiente de alta pressão, hipotermia e alto oxigênio no metabolismo energético muscular. 1) Foi mencionada especificamente a possibilidade de mergulho com oxigênio de alta concentração (nitrox 36%) reduzir a fadiga muscular, e pesquisas estão em andamento para estabelecer diretrizes de atividade em ambientes especiais.
Mais de 100 mutações no PYGM foram identificadas até o momento, 2) e pesquisas estão em andamento para esclarecer a relação entre mutações específicas e o fenótipo clínico (frequência e gravidade da rabdomiólise, presença de complicações oftalmológicas). Se a correlação genótipo-fenótipo se tornar clara, espera-se sua aplicação na medicina personalizada.
Através da elucidação da função da fosforilase muscular no EPR, a pesquisa continua para entender melhor a patogênese da degeneração retiniana associada à doença de McArdle. O desenvolvimento de intervenções específicas para lesões retinianas é esperado no futuro, mas atualmente ainda está em fase de pesquisa.
McCann UG 3rd, Park T. Rhabdomyolysis in McArdle disease caused by scuba diving. BMJ case reports. 2023;16(10). doi:10.1136/bcr-2023-255192. PMID:37852664; PMCID:PMC10603480.
Hamadeh M, Nasrallah K, Ajami Z, Zeaiter R, Abbas L, Hamadeh S, et al. Clinical Presentation and Management of Severe Acute Renal Failure in McArdle Disease. Clinical medicine & research. 2021;19(2):90-93. doi:10.3121/cmr.2021.1641. PMID:33985978; PMCID:PMC8231694.
Migocka-Patrzałek M, Elias M. Muscle Glycogen Phosphorylase and Its Functional Partners in Health and Disease. Cells. 2021;10(4). PMID: 33924466.
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