Aminoácidos. Derivados. Errores congénitos del

metabolismoDr. Jorge Huamán Saavedra

Objetivos educacionales

1. Analizar el ciclo de la urea y sus alteraciones

2. Determinar las principales alteraciones del metabolismo de los aminoácidos

3. Analizar el defecto enzimático de la fenilcetonuria y de la enfermedad de jarabe de arce

4. Analizar la importancia del tamizaje neonatal.

Cuestionario

• 1. Dónde se sintetiza la urea?

• 2. ¿Cuáles son los pasos para la síntesis de la urea?

• 3.¿Qué órganos participan en la síntesis de la creatinina?

• 4. ¿Cuáles son los principales errores del metabolismo de los aminoácidos?

• 5. ¿Qué es la fenilcetonuria?

• 6. ¿Qué es el albinismo?

• 7. ¿Qué es la enfermedad de jarabe de arce?

CICLO DE LA UREA

• Principal producto final del catabolismo del nitrògeno en los humanos (aminoácidos)

• Localizaciòn: mitocondria y citosol hepàtico

• Requerimientos: 3 ATP(4 EAE), 1 mol de amonio+aspartato(amino), 6 aminoàcidos( ornitina, citrulina, aspartato, arginino succinato,arginina y N-acetilglutamato)

Regeneración de aspartato

• Fumarasa y MDH citosólica

Regulaciòn del ciclo de la urea

Carbamoil fosfato Sintasa I: activaciòn alostèrica por N-acetilglutamato

Velocidad de sìntesis del NAG depende de NAG sintasa a partir de acetilCoA y glu

Velocidad de degradaciòn del NAG: NAG hidrolasa

Dieta: incrementa 10-20 veces las enzimas del Ciclo de la Urea

Ayuno: incrementa

TRASTORNOS METABOLICOS DEL CICLO DE LA UREA

1. NAGS: hiperamonemia

2. CFS I: hiperamonemia (I) (1:62000)

3. Transportador de ornitina: sindromeHHH(hiperornitemia,hiperamonemia,homocitrulinuria

4. Ornitina transcarbamilasa (crX):HA2.Aumento de Gln en Sangre, LCR y orina. Madres: hiperamonemia

5. Argininosuccinato sintasa: hpercitrulinemia

6. Argininosuccinasa: cabello frágil

7. Arginasa; hiperarginemia. Lisina-cistinuria

CREATININA

Glutamina sintetasa

• Mitocondrial

• Secuestra NH3

• Cerebro.

• Riñón

• Hígado

Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos

Tipo de aminoácidos Aminoácidos

Glucogénicos AlaninaArgininaAsparraginaAspartato

CisteínaGlutaminaGlutamatoGlicina

HistidinaMetioninaProlina

SerinaValinaTre

Cetogénicos Leucina

Glucogénicos y cetogénicos IsoleucinaFenilalaninaLisinaTriptófanoTirosina

Proceso

Transaminación : etapa inicial.

Excepto

• Prolina

• Hidroxiprolina

• Treonina

• Lisina

Metabolismo del esqueleto carbonado de los aminoacidos• Ingreso a Ciclo de Krebs

• Producción de piruvato

• Producción de acetil CoA

Ingreso de AA a CK(Harper 30 ed)

Prolina (Harper 30 ed)

Arginina (Harper, 30 ed))

Alteraciones metabólicas

• Argininemia: defecto de arginasa

• Alteraciones del catabolismo de la ornitina por deficiencia de orinitina aminotransferasa: atrofia girada de la coroides y de la retina

• Sindrome de hiperornitinemia-hiperamoniemia: defecto de antiportornitina citrulina

Histidina

• En la deficiencia de folato se excreta Figlu (Formiminoglutamato)

• Trastornos benignos: Histidinemia y la aciduria urocánica

Glicina

• Tres vías

• 1. Sistema de división de la glicina.

• 2. Conversión a serina.

• 3. Oxidación a glioxilato. Conversión a oxalato. Transaminación.

Serina a Glicina (Harper 30 ed)

Defectos del metabolismo de la glicina

• Hiperoxaluria primaria: fracaso por catabolizar el glioxilato que se forma por desaminación de la glicina

• Glicinuria: defecto de la resorción de la glicina en los túbulos renales

• Hiperglicinemia: defecto de sistema de degradación de glicina, muy raro en Finlandia.

Cisteína

• Dos vías lo convierten en piruvato

• 1. Cisteína dioxigenasa

• 2. Vía del 3 mercaptopiruvato

• Defectos:

• Cistinuria: cistina-lisuria por defecto de absorción renal. Cálculos de cistina.. Eliminación como complejo mas soluble

• Homocistinurias: defecto de cistationina beta sintasa. Produce osteoporosis y retraso mental

Conversión de cistina a cisteína

Dos vías catalíticas de la cisteína

Tirosina (Harper 30 ed)

Tirosinemia

Tipo o nombre Defecto

I: Tirosinosis Fumarilacetato hidrolasa (4)

II: Sindrome de Richner-Hanhart Tirosina amino transferasa (1)

Tirosinemia neonatal Phidroxifenilhidroxilasa (2)

Fenilalanina

Fenilcetonuria

Hiperfenilalaninemia Defecto

I (Fenilcetonuria clásica) Fenialanina hidroxilasa

II y III Dihidrobiopterina reductasa

IV y V Biosintesis de dihidrobiopterina

Lisina

Defectos del metabolismo de la lisina

• Hiperlisinemias: defecto de la enzima aminoadipoato semialdehidosintasa (1 o 2)

• Defecto en la reacción 6: degeneración de cuerpo estriado y cortical

Triptófano (Harper 30 ed)

Triptófano

• Triptófano oxigenasa: inducible por corticoides.

• Enfermedad de Hartnup: defecto en el trasporte intestinal y renal de triptófano y otros aminoácidos. Pelagroide.

• Deficiencia de B6: excreción de xanturenato

Metionina

Metionina

Metionina

Hipermetioninemia

• Deficiencia de MAT: daño neurológico en recién nacidos

• Deficiencia de S adenosil homocisteína hidrolasa

Valina

Algunas enfermedades genéticas humanas que afectan el catabolismo de los aminoácidos(Lehninger**)

Patología Incidencia/100,000 nacimientos

Proceso afectado Enzima defectuosa Manifestacionesclínicas

Alcaptonuria <0.4 Degradación de tirosina

Homogentisato 1, dioxigenasa

Pigmento oscuro en la orina, desarrollo posterior de artritis

Homocistinuria <0.5 Degradación de metionina

Cistationina β-sintasa* Desarrollo óseo incorrecto, retraso mental

Enfermedad de jarabe de arce en la orina(cetoaciduria de cadena ramificada)

<0.4 Degradación de isoleucina, leucina y valina

Complejo de la α-cetoácido de cadena ramificada deshidrogenasa

Vómitos, convulsiones, retraso mental, muerte temprana

Acidemiametilmalónica

<0.5 Conversión de propionil CoA en succinil CoA

Metilmalonil CoAmutasa

Vómitos, convulsiones, retraso mental, muerte temprana

fenilcetonuria <8 Conversión de fenilalanina en tirosina

Fenilalanina hidroxilasa Vómito neonatal, retraso mental

Conclusiones

1. La síntesis de la urea ocurre en el hígado y es muy importante para la eliminación del amoníaco

2. El defecto de las enzimas del ciclo de la urea produce en su mayoría aumento de la concentración de amoníaco.

3. La síntesis de creatinina requiere de la participación de los aminoácidos glicina, metionina y arginina así como de hígado, riñón y músculo.

4. Los errores del metabolismo de los aminoácidos pueden afectar seriamente la salud de las personas.

5. El tamizaje neonatal es importante para la detección precoz de los errores metabólicos.

Referencias bibliográficas

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