PROGRAMA DE MEDICINA

GUÍAS DE LABORATORIO GENÉTICA

IV SEMESTRE

SEGUNDO PERIODO ACADÉMICO DEL 2008

DOCENTE

FRANKLIN TORRES JIMÉNEZ, MSc.

DOCENTE DE GENÉTICA

INDICE

PRÁCTICA 1. MITOSIS EN RAÍZ DE CEBOLLA (Relación entre el Ciclo Celular y la Genética) ............................................................................................. 3

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PRÁCTICA 2. LEYES DE LA HERENCIA, ALELOS MÚLTIPLES Y PRINCIPIOS DE GENÉTICA DE POBLACIONES ............................................ 6

PRÁCTICA 3. CITOGENÉTICA CLÍNICA (CARIOTIPO) ................................... 8

PRÁCTICA 4. EXTRACCIÓN DE DNA GENÓMICO A PARTIR DE CÉLULAS SANGUÍNEAS ............................................................................................................ 11

PRÁCTICA 5. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS ................................................................................................. 13

PRÁCTICA 6. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS ................................................................................................ 23

PRÁCTICA 7. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE MUCOPOLISACARIDOS (MUCOPOLISACARIDOSIS) .................................... 29

PRÁCTICA 1. MITOSIS EN RAÍZ DE CEBOLLA (Relación entre el Ciclo Celular y la Genética)

De acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en el siglo XIX, “las células sólo provienen de células”. Las células existentes se dividen a través de una serie ordenada de pasos denominados ciclo celular; en el la célula aumenta su tamaño, el número de componentes intracelulares (proteínas y organelos), duplica su material genético y finalmente se divide (Fig. 1).

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El ciclo celular se divide en dos fases

1) Interfase, que consta de:

Fase de síntesis (S): En esta etapa la célula duplica su material genético para pasarle una copia completa del genoma a cada una de sus células hijas.

Fase G1 y G2 (intervalo): Entre la fase S y M de cada ciclo hay dos fases denominadas intervalo en las cuales la célula esta muy activa metabolicamente, lo cual le permite incrementar su tamaño (aumentando el número de proteínas y organelos), de lo contrario las células se harían más pequeñas con cada división.

2) Fase M

Mitosis (M): En esta fase se reparte a las células hijas el material genético duplicado, a través de la segregación de los cromosomas. La fase M, para su estudio se divide en:

Profase: En esta etapa los cromosomas (constituidos de dos cromátidas hermanas) se condensan en el núcleo, mientras en el citoplasma se comienza a ensamblar el huso mitótico entre los centrosomas.

Metafase: Comienza con el rompimiento de la membrana nuclear, de esta manera los cromosomas se pueden unir al huso mitótico (mediante los cinetocoros). Una vez unidos los cromosomas estos se alinean en el ecuador de la célula.

Anafase: Se produce la separación de las cromátidas hermanas, las cuales dan lugar a dos cromosomas hijos, los cuales migran hacia polos opuestos de la célula.

Telofase: Aquí ambos juegos de cromosomas llegan a los polos de la célula y adoptan una estructura menos densa, posteriormente se forma nuevamente la envoltura nuclear. Al finalizar esta fase, la división del citoplasma y sus contenidos comienza con la formación de un anillo contráctil.

Citocinesis: Finalmente se divide la célula mediante el anillo contráctil de actina y miosina, produciendo dos células hijas cada una con un juego completo de cromosomas.

Cuando ya no se requieren más células, estas entran en un estado denominado G0, en el cual abandonan el ciclo celular y entran en un periodo de latencia, lo cual no significa que entren en reposo ya que éstas células presentan un metabolismo activo, pues si estas células reciben el estímulo adecuado abandonan el estado G0 y entran al G1. Algunas poblaciones celulares altamente especializadas como las fibras musculares o neuronas al entrar en estado G0 abandonan indefinidamente el ciclo celular.

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Figura 1. Etapas del ciclo celular

Identificación de las etapas de la mitosis en raíz de cebolla

El proceso de reproducción celular conocido con el nombre de mitosis, puede ser estudiado eligiendo un material constituido por células que se hallen en continua división. Esta condición la reúnen los meristemos terminales o primarios, tales como los que se encuentran en el ápice de las raíces. Un bulbo de cebolla cuya base se mantenga en contacto con el agua durante 4 ó 5 días, nos proporciona abundante cantidad de raicillas jóvenes, muy apropiadas para la obtención de muestras destinadas a observar figuras de mitosis.

Materiales

Microscopio, portaobjetos, cubreobjetos, vidrio de reloj, pinzas de madera, pinzas finas, bisturí, papel de filtro, orceína acética clorhídrica, un bulbo de cebolla y mechero.

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Procedimiento

Unos cinco días antes de realizar la práctica, se colocará un bulbo de cebolla tapando la boca de un frasco, que se llena hasta que el agua toca la base de la cebolla (Fig. 2). Se logra así el desarrollo de numerosas raicillas jóvenes, cuando éstas tengan una longitud de 3 centímetros es el momento adecuado para hacer la preparación.

Figura 2.

1. Cortar con unas tijeras finas o cuchilla de afeitar, los 5 últimos milímetros de las raicillas, depositándolas en un vidrio de reloj

2. Cubrir la muestra con orceína acética clorhídrica. Aproximadamente unos 2 ml de orceína.

3. Dejar que actué el colorante durante 10 minutos. 4. Tomar el vidrio de reloj por los bordes, ayudándonos con una pinza de

madera y calentarlo suavemente en la llama del mechero, evitando la ebullición y esperar hasta que se emitan vapores tenues.

5. Con las pinzas finas tomar con cuidado una raíz y colocarla sobre un porta, cortar los últimos 2 ó 3 milímetros y desechar el resto.

6. Colocar el cubre-objetos y encima una almohadilla hecha con papel de filtro sobre la que se ejerce presión con el dedo pulgar, primero suave, después más intensa, para aplastar la muestra, técnica conocida como “squash”

7. Aspirar con el papel de filtro el exceso de colorante. 8. Observar al microscopio primero a pequeño aumento y luego con

aumentos mayores, recorriendo diversos campos para descubrir en las células observadas, las distintas fases de la mitosis.

PRÁCTICA 2. LEYES DE LA HERENCIA, ALELOS MÚLTIPLES Y PRINCIPIOS DE GENÉTICA DE POBLACIONES

Grupos sanguíneos: Los grupos sanguíneos ABO fueron descubiertos por K. Landsteiner en 1900. Existen cuatro grupos sanguíneos que son comunes en este sistema: A, B, AB y O. Estos están determinados por tres alelos IA , IB y IO.

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Los alelos IA e IB son dominantes sobre el alelo IO, pero codominantes con respecto a si mismos. En un heterocigoto los alelos codominantes se expresan de manera total e igualitaria en el fenotipo, produciendo una condición cualitativamente distinta en lugar de una condición intermedia entre los dos extremos. Con tres alelos, son posibles seis genotipos, pero estos se reducen a cuatro fenotipos por la recesividad del alelo IO. En general, con n alelos, son posibles n(n-1)/2 genotipos, de los cuales n son homocigotos y n(n-1)/2 son heterocigotos.

En la superficie de los glóbulos rojos se encuentran unas moléculas que se llaman antígenos, las cuales son el producto de la acción de diferentes genes. El alelo IA determina la presencia del antígeno A, el alelo IB determina la presencia del antígeno B y el alelo IO no determina la presencia de ningún antígeno.

La siguiente tabla muestra la relación que existe entre el tipo sanguíneo, los antígenos de membrana y los genotipos del grupo ABO.

Alelo Genotipo Fenotipo Ag en la célulaIA IA IA , IA IO A AIB IB IB , IB IO B B

IAIB AB ABIO IO IO O

Frecuencias Génicas: La constitución genética de una población puede expresarse en términos de frecuencias genotípicas o frecuencias génicas. Conociendo la relación entre genotipo y fenotipo, es posible obtener las frecuencias genotípicas a partir de las frecuencias fenotípicas. La frecuencia de un genotipo determinado en una población se obtiene dividiendo el número de veces que ocurre cada genotipo entre el número total de genotipos. Las frecuencias génicas o alélicas pueden calcularse contando el número de veces que aparece cada alelo en una muestra y dividiendo este entre el número total de alelos.

La evolución a nivel genético consiste en cambios a nivel de la frecuencias génicas de una población. Las frecuencias génicas permanecen constantes de una generación a otra en ausencia de alguna fuerza que las haga cambiar. Los procesos responsables de los cambios en la frecuencia alélica de una población son: mutación, migración, deriva genética y selección. Es decir que los procesos hereditarios por si mismos no cambian la estructura genética de una población, este principio se conoce como la ley de Hardy-Weinberg; la cual es equivalente a la primera ley de Newton en mecánica “un cuerpo permanecerá en reposo o mantendrá una velocidad constante mientras no actué sobre él una fuerza externa”.

Esta ley predice además que las frecuencias genotípicas de equilibrio están dadas por el cuadrado de las frecuencias alélicas, es decir que: dos alelos con frecuencias p y q, las frecuencias en equilibrios de los tres genotipos serán:

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(p+q)2 = p2 + 2pq + q2. Para tres alelos con frecuencias génicas p, q y r; las frecuencias genotípicas serán: (p+q+r)2 = p2 + q2 + 2pq + 2pr + 2qr + r2.

Si en una población se obtienen las frecuencias de los cuatro grupos sanguíneos (A, B, AB y O); p, q y r; estarían representando las frecuencias de los alelos IA , IB y IO. Por ejemplo:

Grupo sanguíneo Frecuencia fenotípica Frecuencia genotípica en equilibrio

A 0.45 p2 + 2prB 0.13 q2 + 2qr

AB 0.06 2pqO 0.36 r2

Materiales

Lancetas, hemoclasificadores, placas para hemoclasificar, palillos, algodón, alcohol y material para descartar.

Procedimiento

Cada estudiante deberá extraerse tres gotas de sangre del extremo de un dedo con una lanceta desechable estéril. Las gotas de sangre deberán colocarse sobre la placa para hemoclasificar y agregar a estas dos gotas de anti-A y anti-B. Determinar los grupos sanguíneos de cada estudiante y establecer las frecuencias fenotípicas, alélicas y genotípicas en el laboratorio.

PRÁCTICA 3. CITOGENÉTICA CLÍNICA (CARIOTIPO)

El objetivo de esta práctica es el estudio del cariotipo humano. Se pretende que el alumno aprenda a elaborar cariogramas y a distinguir el cariotipo normal de cariotipos que reflejan alteraciones cromosómicas, obtenidos de individuos que presenten diferentes síndromes.

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El cariotipo es el complemento cromosómico particular de un individuo y viene definido por el número y morfología de los cromosomas en la metafase mitótica. En la especie humana la dotación cromosómica es de 2n = 46: 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales. Utilizando técnicas de tinción estándar los cromosomas aparecen uniformemente teñidos en metafase y se clasifican en 7 grupos de la A a la G atendiendo a su longitud relativa y a la posición del centrómero que define su morfología. Los autosomas se numeran del 1 al 22 ordenados por tamaños decrecientes y por la posición del centrómero. Los cromosomas sexuales X e Y constituyen un par aparte, independientemente del resto (por su tamaño, el cromosoma X se incluiría en el grupo C, y el Y, en el grupo G). De esta forma el cariotipo humano queda constituido así:

Grupo Pares cromosómicos Características

A 1, 2 y 3 Cr. muy grandes casi metacéntricos (1 y 3 metacéntricos; 2 submetacéntrico)

B 4 y 5 Grandes submetacéntricos, con dos brazos muy diferentes en tamaño

C 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 Cr. medianos submetacéntricosD 13, 14 y 15 medianos acrocéntricos con satélitesE 16, 17 y 18 Cr. pequeños, metacéntrico el 16 y

submetacéntricos 17, 18F 19 y 20 Cr. pequeños y metacéntricosG 21 y 22 Cr. pequeños y acrocéntricos, con

satélites.X, Y El cr. X es parecido al 6. El Y, al

grupo G, pero sin satélites.

Sin embargo, atendiendo solamente a estos parámetros no es posible identificar inequívocamente cada par de cromosomas. Para ello es necesario utilizar diferentes técnicas de bandeo cromosómico. Los distintos patrones de bandas que se consiguen son constantes y específicos de cada técnica y determinan la distribución de regiones cromosómicas que se revelan positiva o negativamente según el método utilizado.

Clasificación de los cromosomas

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Crs. sexuales

A

GF

ED

C

B

1

76

13 14 15 16 17 18

19 20 2221

2 3 4 5

8 9 10 11 12

X Y

Citogenética clínica: En 1956, Tijo y Levan determinaran el complemento cromosómico diploide del hombre (2n = 46). En 1959 Lejeune describió la primera cromosomopatía o enfermedad originada por una alteración cromosómica, el síndrome de Down producido por una trisomía del cromosoma 21. Desde entonces, la Citogenética Humana ha ido desarrollándose como una ciencia médica.

Hay dos tipos fundamentales de cromosomopatías:- Variaciones cromosómicas estructurales: afectan a la estructura del cromosoma en cuanto a la ordenación lineal de los genes. Aquí se incluyen deleciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones.

- Variaciones cromosómicas numéricas: afectan al número de cromosomas. Incluyen las poliploidías (triploidía: 3n; tetraploidía: 4n) y los diversos tipos de aneuploidía (trisomías: 2n+1; monosomías: 2n-1).

Por otra parte, las anomalías cromosómicas pueden afectar a los autosomas o a los cromosomas sexuales. Las alteraciones cromosómicas más frecuentes en humanos son:

Anomalías autosómicas:

Síndrome de Down, por trisomía del cromosoma 21, translocación 21/21 o translocación 14/21.

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Síndrome de Patau, por trisomía del par 13. Síndrome de Edwards, por trisomía del par 18. Síndrome Cri du Chat, por deleción parcial del brazo corto del cromosoma 5. Síndrome de DiGeorge, por deleción parcial del brazo largo del cromosoma 22.Cromosoma Filadelfia, formado por una translocación entre los cromosomas 9 y 22.

Anomalías de los cromosomas sexuales:

Síndrome de Klinefelter, por una constitución XXY, XXXY, XXXXY. Síndrome XYY, cromosoma Y extra en varones. Síndrome de Turner, constitución X0.

Actualmente se ha llegado a profundizar bastante en el conocimiento del cariotipo humano y se sabe que es relativamente frecuente la aparición de anomalías cromosómicas. Por ejemplo, cerca de un 25% de los abortos ocurridos antes de la octava semana de gestación tienen cariotipos anormales y un 0,5% de los recién nacidos presentan aneuploidías.

Estas alteraciones no sólo pueden producir anomalías en el propio individuo portador sino que, por tratarse de anomalías genéticas, pueden transmitirse a la descendencia en el caso de que afecten a las células germinales. La detección anticipada de anomalías cromosómicas permite dictaminar las posibilidades de que la descendencia de una pareja portadora de una de ellas pueda presentarla o no. Para ello es preciso conocer el cariotipo de cada progenitor, lo que permite emitir un diagnóstico de su posible descendencia, con lo que el individuo será consciente de sus posibilidades.

El estudio del cariotipo tiene también su aplicación en el diagnóstico prenatal. Es posible determinar la constitución cromosómica del feto antes de su nacimiento pudiendo así observarse si presenta alguna anomalía cromosómica detectable. Hoy en día, el diagnóstico prenatal se practica a posteriori del inicio de la gestación y los resultados positivos suelen plantear conflictos éticos y emocionales. Si bien, en muchos casos este tipo de diagnóstico es el único posible, como cuando la anomalía cromosómica se produce en las células germinales de uno de los progenitores.

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PRÁCTICA 4. EXTRACCIÓN DE DNA GENÓMICO A PARTIR DE CÉLULAS SANGUÍNEAS

El núcleo es un organelo confinado en una membrana que contiene la información genética en forma de cromatina, complejos de ácido desoxirribonúcleico (ADN) con forma de cinta altamente doblada y unas clases de proteínas llamadas histonas. 

Cuándo la célula se divide, las fibras de cromatina están muy dobladas, y son visibles en el microscopio óptico como cromosomas. Durante la interfase (entre divisiones), la cromatina está más extendida, la forma usada para la expresión de la información genética. 

El ADN de la cromatina está envuelto alrededor de un complejo de histonas formando lo que puede aparecer en el microscopio electrónico como "cuentas de un rosario" o núcleosomas.  Los cambios en el doblado entre la cromatina y los cromosomas mitóticos está controlado por el empaquetado de los complejos de núcleosomas. 

El ADN o ácido desoxirribonúcleico es una molécula grande formada por cadenas de unidades que se repiten del azúcar desoxirribosa y fosfato unidos a cuatro diferentes bases abreviadas A, T, G, y C. La estructura del ADN contiene la información para proteínas específicas que permiten la vida. El proceso de la mitosis está diseñado para asegurar que copias exactas del ADN en los cromosomas sean pasados a las células hijas.

Materiales

Sangre anticuagulada con EDTA, tubos eppendorf de 1,5 ml, tubos falcon de 15 ml, buffer de lisis de células rojas (RCLB), centrífuga, buffer de lisis de células blancas (WCLB), proteinasa K (10 mg/ml), SDS al 20%, vórtex y NaCl 5M.

Procedimiento

1. A partir de 7 ml de sangre anticuagulada con EDTA se obtendrá el buffy coat (aproximadamente 500 µl) el cual se almacenará a -70°C en tubos eppendorf de 1,5 ml hasta el momento de la extracción.

2. En un tubo falcon de 15 ml se colocarán los 500 µl de buffy coat previamente descongelado.

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3. Se adicionará 10 ml de buffer de lisis de células rojas (RCLB) y se mezclará por inversión suavemente por 30 segundos.

4. Se centrifugará por 10 minutos a 2000 r.p.m, se descartará el sobrenadante y se resuspenderá en 3 ml de buffer de lisis de células blancas (WCLB), 100 µl de proteinasa K (10 mg/ml) y 100 µl de SDS al 20%.

5. Se dará vórtex para desprender el botón de células y se incubará en agitación suavemente durante toda la noche a 38°C.

6. Se colocarán 833 µl de NaCl 5M, se dará vórtex y luego se centrifugará por 25 min. a 3000 r.p.m.

7. El sobrenadante se recogerá en otro tubo falcon de 15 ml al cual se le agregará 2 veces la cantidad de etanol absoluto frío.

8. Se mezclará suavemente por inversión hasta observar la precipitación del DNA.

9. Se centrifugará por 15 minutos a 3000 r.p.m, se decantará el sobrenadante y se secará el DNA a temperatura ambiente.

10. Se adicionará 300 µl de agua destilada estéril y se almacenará a 4°C durante 18 horas.

11. La concentración de DNA se realizará por lectura de densidad óptica a 260 nm y la pureza de este se analizará de acuerdo a la relación 260/280.

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PRÁCTICA 5. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas Proteínas. Son pues, y en un muy elemental símil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por la sola acción de vivir.

Proteínas que son los compuestos nitrogenados más abundantes del organismo, a la vez que fundamento mismo de la vida. En efecto, debido a la gran variedad de proteínas existentes y como consecuencia de su estructura, las proteínas cumplen funciones sumamente diversas, participando en todos los procesos biológicos y constituyendo estructuras fundamentales en los seres vivos. De este modo, actúan acelerando reacciones químicas que de otro modo no podrían producirse en los tiempos necesarios para la vida (enzimas), transportando sustancias (como la hemoglobina de la sangre, que transporta oxígeno a los tejidos), cumpliendo funciones estructurales (como la queratina del pelo), sirviendo como reserva (albúmina de huevo), etc.

Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente en tal constitución sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión, atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos, según lo que se denomina " circulación entero hepática".

Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuídas hacia los tejidos que las necesitan para formar las proteínas, consumidas durante el ciclo vital.

Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semi indispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos.

Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (Aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido limitante.

Lista de Aminoácidos (Esenciales y no esenciales) y función de cada una de ellos:

Alanina: Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como fuente de energía.

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Arginina: Función: Está implicada en la conservación del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono. También tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento, directamente involucrada en el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del sistema inmunológico.

Asparagina: Función: Interviene específicamente en los procesos metabólicos del Sistema Nervioso Central (SNC).

Ácido Aspártico: Función: Es muy importante para la desintoxicación del Hígado y su correcto funcionamiento. El ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando moléculas capaces de absorber toxinas del torrente sanguíneo.

Citrulina: Función: Interviene específicamente en la eliminación del amoníaco.

Cistina: Función: También interviene en la desintoxicación, en combinación con los aminoácidos anteriores. La L - Cistina es muy importante en la síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas a la insulina.

Cisteina: Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está implicada en la desintoxicación, principalmente como antagonista de los radicales libres. También contribuye a mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre.

Glutamina: Función: Nutriente cerebral e interviene específicamente en la utilización de la glucosa por el cerebro.

Acido Glutáminico: Función: Tiene gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central y actúa como estimulante del sistema inmunológico.

Glicina: Función: En combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del organismo.

Histidina: Función: En combinación con la hormona de crecimiento (HGH) y algunos aminoácidos asociados, contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con el sistema cardio-vascular.

Serina: Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados, interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y metabolismo de grasas y ácidos grasos.

Taurina: Función: Estimula la Hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos, esta implicada en la regulación de la presión sanguinea, fortalece el músculo cardiaco y vigoriza el sistema nervioso.

Tirosina: Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la depresión, en combinación con otros aminoácidos necesarios.

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Ornitina: Función: Es específico para la hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos ya mencionados. Al combinarse con la L-Arginina y con carnitina (que se sintetiza en el organismo, la L-Ornitina tiene una importante función en el metabolismo del exceso de grasa corporal.

Prolina: Función: Está involucrada también en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del músculo y huesos.

Los Ocho (8) Esenciales

Isoleucina: Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y reparación del tejido muscular.

Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento (HGH) interviene con la formación y reparación del tejido muscular.

Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos más, interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema inmunológico y síntesis de hormonas.

Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de la dieta. El aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular.

Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la piel y el tejido conectivo, y también en la formación de diversas neurohormonas.

Triptófano: Función: Está implicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente en la función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en la relajación y el sueño.

Treonina: Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido Aspártico ayuda al hígado en sus funciones generales de desintoxicación.

Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y balance de nitrógeno.

Patologías asociadas a un mal metabolismo de aminoácidos:

Fenilcetonuria: Es una enfermedad poco común por la cual el cuerpo no descompone (metaboliza) apropiadamente un aminoácido llamado fenilalanina.

La fenilcetonuria es una enfermedad hereditaria, lo cual significa que se transmite de padres a hijos. Ambos padres deben pasarle al niño el gen defectuoso para que resulte afectado con la enfermedad, lo que se denomina un rasgo autosómico recesivo.

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La fenilcetonuria ocurre cuando una persona carece de una enzima denominada fenilalanina hidroxilasa, necesaria para descomponer la fenilalanina, uno de los ocho aminoácidos esenciales encontrados en los alimentos que contienen proteína.

Sin la enzima, se presenta una acumulación en el cuerpo de altos niveles de fenilalanina y de dos substancias estrechamente relacionadas con ésta. Estas sustancias son dañinas para el sistema nervioso central y ocasionan daño cerebral. Si no se evitan las proteínas que contienen fenilalanina, la fenilcetonuria puede llevar a que se presente retardo mental hacia el final del primer año de vida. Los niños mayores pueden desarrollar trastornos en el movimiento (como atetosis) e hiperactividad.

La fenilalanina juega un papel en la producción corporal de melanina, el pigmento responsable del color de la piel y del cabello. Los niños con fenilcetonuria usualmente tienen un cutis más claro que el de los hermanos no afectados por la enfermedad. Si la afección se deja sin tratamiento o si no se evitan los alimentos que contienen fenilalanina, se puede detectar un olor "similar al del ratón" en el aliento, la piel y la orina. Este olor inusual se debe a la acumulación de sustancias de fenilalanina en el cuerpo.

Síntomas  

Erupción cutánea (eccema) Microcefalia Temblores Movimientos espasmódicos de brazos y piernas (espasticidad) Postura inusual de las manos Convulsiones Hiperactividad Retardo de las habilidades mentales y sociales Retardo mental Un olor distintivo de "ratón" en la orina, el aliento y el sudor Cutis, cabello y ojos de color claro

Signos y exámenes   

Los exámenes comprenden un análisis enzimático para determinar si los padres son portadores del gen defectuoso responsable de la fenilcetonuria. Durante el embarazo, se puede tomar una muestra de las vellosidades coriónicas para detectar la fenilcetonuria en el feto.

La fenilcetonuria es una enfermedad que se puede tratar y se puede detectar fácilmente con un examen de sangre simple. La mayoría de los estados de los Estados Unidos exigen una prueba de detección de esta enfermedad para todos los recién nacidos. El examen generalmente se lleva a cabo con una punción en el talón poco después del nacimiento.    El tratamiento comprende una dieta extremadamente baja en fenilalanina, especialmente cuando el niño está creciendo. Sin embargo, seguir la dieta

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estrictamente es difícil porque los productos bajos en fenilalanina a menudo tienen poco sabor.

Es necesario cumplir estrictamente con la dieta para prevenir o reducir el retardo mental. Esto requiere la supervisión exhaustiva por parte del médico o del dietista certificado y la cooperación de los padres y del niño. Aquellos pacientes que continúen con la dieta hasta la vida adulta tienen una mejor salud física y mental.

La fenilalanina se encuentra en cantidades significativas en alimentos como la leche, los huevos y otros alimentos comunes. Además, se encuentra en el edulcorante Nutrasweet (aspartamo), razón por la cual los productos que contengan aspartamo se deben evitar en las dietas de los niños con esta enfermedad.

Lofenalac es una leche en polvo infantil especial para bebés con fenilcetonuria que se puede usar durante toda la vida como fuente de proteína, con un contenido extremadamente bajo en fenilalanina y equilibrada con respecto a los aminoácidos esenciales restantes.

La tetrahidrobiopterina (BH4) se ha utilizado en casos leves como tratamiento experimental. Tomar suplementos para reemplazar los ácidos grasos de cadena larga faltantes de una dieta estándar libre de fenilalanina puede ayudar.

Orina en jarabe de Arce: Es una enfermedad hereditaria del metabolismo de los aminoácidos que causa acidosis, síntomas en el sistema nervioso central y orina con posible olor dulce similar al jarabe de arce.

La causa de la enfermedad de la orina de jarabe de arce (MSUD) es la incapacidad de metabolizar los aminoácidos de cadena ramificada leucina, isoleucina y valina. Tiene este nombre porque la orina de la persona afectada presenta olor similar al jarabe de arce.

En su manifestación más grave, la enfermedad de la orina en jarabe de arce causa acidosis grave durante la primera semana de vida de un recién nacido. Se caracteriza por déficit progresivo en el consumo de alimentos, vómito, convulsiones, letargo y finalmente estado de coma.

Los recién nacidos que padecen de tipos graves de esta enfermedad pueden morir a las pocas semanas de vida si no reciben tratamiento. La enfermedad de la orina en jarabe de arce también aparece de forma intermitente o leve. Aún en su forma más leve, las infecciones pueden provocar retardo mental y episodios de acidosis.

Síntomas   

Antecedentes familiares de enfermedad de la orina de jarabe de arce o muerte inexplicable de un bebé

Orina con olor similar al jarabe de arce Dificultades alimentarías

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Letargo Vómitos Convulsiones Coma Rechazo al alimento

Signos y exámenes    Aminoácidos en orina (niveles elevados de los aminoácidos leucina,

isoleucina y valina) Aminoácidos en plasma (niveles de leucina, isoleucina y valina

elevados) Cetosis (niveles elevados de cuerpos cetónicos en orina y en plasma) Acidosis (exceso de ácido en la sangre)

Tratamiento    Se trata la acidosis aguda para restaurar el pH a su nivel normal. Se debe suspender la proteína en la dieta ya que esta es una

enfermedad por intolerancia a la proteína. Se administran niveles altos de líquido intravenoso, de azúcar y de grasa

para prevenir la deshidratación y para brindar energía con el fin de estimular la síntesis de proteínas, lo cual disminuye los niveles de aminoácidos que no pueden descomponerse.

Se utiliza la diálisis peritoneal o hemodiálisis para eliminar los altos niveles de aminoácidos.

Es necesario iniciar de inmediato una dieta especial libre de aminoácidos de cadena ramificada.

El tratamiento a largo plazo requiere una dieta especial y es necesario que se cumpla estrictamente dicha dieta para prevenir daños neurológicos. Se requiere que un nutricionista certificado o un médico supervise la dieta estrictamente con la colaboración de los padres. La dieta para los lactantes incluye una leche en polvo sintética con bajos niveles de los aminoácidos leucina, isoleucina y valina.

Las pruebas sanguíneas de aminoácidos realizadas con frecuencia permiten a los médicos y dietistas ajustar el balance de estos aminoácidos de cadena ramificada con el fin de que no haya ni exceso ni deficiencia de los mismos. Las personas afectadas por esta enfermedad deben seguir esta dieta de manera permanente.

Homocistinuria: Deficiencia de cistationina beta-sintasa. Es un trastorno hereditario del metabolismo del aminoácido metionina.

La homocistinuria se hereda como un rasgo autosómico recesivo, lo cual significa que el niño debe heredar el gen defectuoso de ambos padres para que resulte afectado seriamente. Las condiciones típicas que se observan en personas con este trastorno son: miopía, luxación del cristalino del ojo y una tendencia a desarrollar coágulos sanguíneos en las venas y arterias.

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Los bebés recién nacidos parecen normales y los primeros síntomas, si acaso se presentan, son vagos y se pueden dar como un desarrollo levemente retardado o un retraso en el crecimiento. El incremento de los problemas visuales puede conducir al diagnóstico de este trastorno cuando, en el examen, se descubre que el niño tiene los cristalinos dislocados y miopía.

Usualmente, se observa algún grado de retardo mental, pero algunas personas afectadas tienen un coeficiente intelectual normal. Cuando se presenta retardo mental y no se trata, es generalmente progresivo. Esta afección también puede aumentar el riesgo de desarrollo de trastornos psiquiátricos.

La homocistinuria tiene varios rasgos comunes con el síndrome de Marfan, como la luxación del cristalino, una contextura alta y delgada con extremidades largas, dedos como de araña (aracnodactilia) y una deformidad en el pecho. Además, la persona afectada puede tener arco elevado del pie, rodilla valga (piernas en X) y columna vertebral arqueada (escoliosis).

A diferencia del síndrome de Marfan, en el cual las articulaciones tienden a estar "flojas o sueltas", en la homocistinuria tienden a estar "rígidas". Además, los individuos con homocistinuria también pueden tener osteoporosis generalizada.

Las personas afectadas frecuentemente desarrollan coágulos sanguíneos que se pueden desprender y viajar (formar un émbolo) y ocasionar daño en el tejido donde se alojen. Por ejemplo, los coágulos que viajan al cerebro pueden causar un accidente cerebrovascular.

Síntomas   

Antecedentes familiares de homocistinuria Miopía Enrojecimiento de las mejillas Contextura alta, delgada Extremidades largas Arcos de los pies elevados (pie cavo) Rodilla valga (piernas en X) Tórax en embudo Tórax en quilla Retardo mental Enfermedad psiquiátrica

Signos y exámenes   

Durante el examen físico del niño, el médico puede notar una contextura alta y delgada (marfanoide) con deformidad en el pecho o escoliosis. Si se presenta visión deficiente o doble, un oftalmólogo debe realizar un examen del ojo dilatado por medio del cual se puede observar luxación del cristalino del ojo o miopía.

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También puede haber antecedentes de coágulos sanguíneos frecuentes y es común que se presente retardo mental, coeficiente intelectual ligeramente bajo o enfermedad psiquiátrica.Exámenes:

Un examen de aminoácidos en sangre y orina muestra niveles elevados de metionina y homocisteína

Una radiografía del esqueleto muestra osteoporosis Un examen rutinario de los ojos confirma la miopía y la luxación del

cristalino. Los niños afectados también pueden padecer de cataratas, glaucoma y desprendimiento de retina

Una biopsia de hígado y el análisis enzimático muestran anomalía de la enzima cistationina beta sintasa

Una biopsia de piel con cultivo de fibroblastos muestra una anomalía de la cistationina beta sintasa

Las pruebas genéticas pueden mostrar una mutación en el gen de la cistationina beta sintasa.

Tratamiento   

No existe una cura específica para la homocistinuria, sin embargo, muchas personas responden al tratamiento con altas dosis de vitamina B6 (también conocida como piridoxina). Un poco menos del 50% responde a este tratamiento y necesitan suplementos de vitamina B6 por el resto de la vida; mientras que aquellos que no responden requieren una dieta baja en metionina y la mayoría necesitará un tratamiento con el medicamento trimetilglicina (un medicamento también conocido como betaína).

Ni una dieta baja en metionina ni un medicamento mejorarán el retardo mental existente. Los medicamentos y la dieta deben ser supervisados muy de cerca por un médico con experiencia en el tratamiento de la homocistinuria.

Una dosis normal de suplemento de ácido fólico y ocasionalmente de cisteína (aminoácido) agregada en la dieta es de ayuda.

Albinismo: Es un defecto en la producción de melanina que ocasiona una ausencia parcial o total de pigmentación (color) de la piel, el cabello y los ojos.

El albinismo se presenta cuando el cuerpo es incapaz de producir o distribuir un pigmento, llamado melanina, debido a uno de varios defectos genéticos posibles. En el albinismo de tipo 1, los defectos en el metabolismo de la tirosina llevan a que no se logre convertir este aminoácido a melanina. Esto se debe a un defecto genético en la tirosinasa, la enzima responsable de metabolizar la tirosina.

El albinismo de tipo 2 se debe a un defecto en el gen "P" y los afectados tienen una pigmentación clara al nacer.

En la forma más grave, llamada albinismo oculocutáneo, las personas afectadas aparecen con cabello, piel y color del iris blanco o rosado, al igual

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que defectos en la visión. Este tipo de albinismo se hereda a través de un proceso autosómico recesivo.

También se da el albinismo en los ojos solamente, llamado albinismo ocular tipo 1 (OA1), y puede ser heredado ya sea en un proceso autosómico recesivo o ligado al cromosoma X. En esta forma, el color de la piel es usualmente normal y el color del ojo puede estar en el rango normal; sin embargo, el examen del ojo muestra que no hay pigmento en la retina.

El síndrome de Hermansky-Pudlak es un trastorno de un gen único heredado de una manera autosómica recesiva y es una forma de albinismo asociada con un trastorno de sangrado, al igual que con patologías pulmonares e intestinales. Si una persona con albinismo presenta un hematoma o sangrado inusual, se debe pensar en este síndrome.

Otras enfermedades complejas pueden estar asociadas con el albinismo localizado (pérdida del pigmento en un área específica). Entre ellas están:

Síndrome de Waardenberg: usualmente un mechón de cabello despigmentado que crece en la frente o ausencia de pigmento en uno o ambos iris.

Síndrome de Chediak-Higashi: falta de pigmento con un diseño repetido en toda la superficie de la piel, pero no es una despigmentación completa.

Esclerosis tuberosa: (mácula blanca en forma de hoja): áreas pequeñas de despigmentación localizada.

Síntomas    En las personas con albinismo, uno de los siguientes aspectos estará presente:

Ausencia de la pigmentación en el cabello, la piel o el iris del ojo Ausencia de pigmento en forma de parches (decoloración cutánea en

parches) Piel y cabello de coloración más clara de lo normal

Muchas formas de albinismo tienen algunos de los siguientes síntomas posibles:

Movimientos rápidos de los ojos (nistagmo) Estrabismo (los dos ojos no miran al mismo sitio) Fotofobia (evitar la luz por la incomodidad que ocasiona) Disminución de la agudeza visual o incluso ceguera funcional

Signos y exámenes    Las pruebas genéticas son la forma más exacta para determinar el albinismo y su tipo específico. Dichas pruebas son útiles sólo en las familias afectadas por esta afección y sirven para casos específicos de poblaciones aisladas como la tribu indígena Hopi del sudoeste de los Estados Unidos.

Existen varios grupos étnicos en Centro y Suramérica que portan este rasgo.

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Se extrae una pequeña muestra de sangre a la persona afectada y a los padres, y se realiza un análisis genético del código ADN para identificar los genes afectados.

Este trastorno también se puede diagnosticar sobre la base del aspecto de la piel, el cabello y los ojos. Es muy importante que el oftalmólogo realice un examen completo a cualquier persona afectada por albinismo. Un electrorretinograma, para determinar las ondas cerebrales que se producen al estimular la retina con luz, puede revelar "cableado anormal" del sistema visual en las formas de albinismo ocular.

Tratamiento   

El objetivo del tratamiento es aliviar los síntomas y depende del grado del trastorno. La piel y los ojos se deben proteger de la luz del sol y el uso de gafas de sol (con protección UV) puede aliviar la fotofobia. El riesgo de sufrir quemaduras solares se puede reducir evitando la exposición al sol, aplicando filtros solares y cubriéndose completamente con ropa cuando se está expuesto a los rayos del sol. El protector solar debe tener un alto factor de protección solar (FPS).

MaterialesTubos de ensayos, gradillas, pipetas de 2 ml, pipetas de 5 ml, pipetas de 10 ml, pinzas de madera, 2,4 dinitrofenilhidracina, nitroprusiato sódico y cloruro férrico.

ProcedimientosTest de nitroprusiato sódico: agregar en un tubo de ensayo limpio 2 ml de orina con 2 ml de nitroprusiato sódico. Mezclar suavemente durante 1 minuto y evidenciar la formación de un color rojo magenta (este color se forma cuando hay valores de cistina mayores a 75g/l).

Test de Cloruro Férrico: agregar en un tubo de ensayo limpio 1 ml de orina con 1 ml de Cloruro Férrico al 5%. Mezclar suavemente durante 1 minuto y evidenciar la formación de un color violeta (este color se forma cuando hay posibles salicilatos en la orina).

Test de 2,4 dinitrofenilhidracina (DNPH): agregar en un tubo de ensayo limpio 2 ml de orina con 2 ml de 2,4 dinitrofenilhidracina. Mezclar suavemente durante 1 minuto y evidenciar la formación de flóculos en el tubo de ensayo (estos flóculos se forma cuando hay posibles alfacetoaminoácidos en la orina).

Reacción de Biuret: Vertimos 3 ml de solución y lo mezclamos con otros 3 ml de NaOH más tres gotas de sulfato cúprico, vemos que la solución precipita y se forma un compuesto rosáceo. la reacción es positiva ya que se forma precipitado.PRÁCTICA 6. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

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En los últimos años, ha habido grandes avances en lo que respecta a la comprensión de cómo influyen los carbohidratos en la nutrición y la salud humana. El progreso en las investigaciones científicas ha puesto en relieve las diversas funciones que tienen los carbohidratos en el cuerpo y su importancia para gozar de una buena salud. De hecho, las noticias son tan buenas, que merece la pena estudiarlos con más detenimiento.

Los carbohidratos se presentan en forma de azúcares, almidones y fibras, y son uno de los tres principales macronutrientes que aportan energía al cuerpo humano (los otros son la grasa y las proteínas) Actualmente está comprobado que al menos el 55% de las calorías diarias que ingerimos deberían provenir de los carbohidratos.

Aunque es importante mantener un equilibrio adecuado entre las calorías que ingerimos y las que gastamos, las investigaciones científicas sugieren que:   

Una dieta que contenga un nivel óptimo de carbohidratos puede prevenir la acumulación de grasa en el cuerpo;

El almidón y los azúcares aportan una fuente de energía de la que se puede disponer rápidamente para el rendimiento físico;

Las fibras alimenticias, que son un tipo de carbohidratos, ayudan a que los intestinos funcionen correctamente. 

Además de los beneficios directos de los carbohidratos para el cuerpo, se encuentran en numerosos alimentos, que en sí mismos aportan a la dieta muchos otros nutrientes importantes. Por este motivo, se recomienda que los carbohidratos provengan de diferentes alimentos, para asegurar que la dieta general contiene los nutrientes adecuados.

También es importante recordar que los carbohidratos realzan el sabor, la textura y la apariencia de los alimentos y hacen que la dieta sea más variada y agradable. 

Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula.

Azúcares: La glucosa y la fructosa son azúcares simples o monosacáridos y se pueden encontrar en las frutas, las verduras y la miel. Cuando se combinan dos azucares simples se forman los disacáridos. El azúcar de mesa o la sacarosa es una combinación de glucosa y fructosa que se da de forma natural tanto en la remolacha y la caña de azúcar, como en las frutas. La lactosa es el azúcar principal de la leche y los productos lácteos y la maltosa es un disacárido de la malta.

Los polioles se denominan alcoholes de azúcar. Hay polioles naturales, pero la mayoría se fabrican mediante la transformación de azúcares. La isomaltosa es el poliol más utilizado y se obtiene a partir de la sacarosa. Los Polioles son dulces y se pueden utilizar en los alimentos de forma similar a los azúcares, aunque pueden tener un efecto laxante cuando se consumen en exceso. 

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Oligosacáridos: Cuando se combinan entre 3 y 9 unidades de azúcar se forman los oligosacáridos. Las maltodextrinas contienen hasta 9 unidades de glucosa, son producidas para su uso comercial y se obtienen a partir de una hidrólisis parcial (descomposición) del almidón. Son menos dulces que los monosacáridos o los disacáridos. La rafinosa, la estaquiosa y los fructo-oligosacáridos se encuentran en pequeñas cantidades en algunas legumbres, cereales y verduras.

Polisacáridos: Se necesitan más de 10 unidades de azúcar y a veces hasta miles de unidades para formar los polisacáridos. El almidón es la principal reserva de energía de las hortalizas de raíz y los cereales. Está formado por largas cadenas de glucosa en forma de gránulos, cuyo tamaño y forma varían según el vegetal del que forma parte.

Los polisacáridos sin almidón son los principales componentes de la fibra alimenticia. Entre ellos están: la celulosa, las hemicelulosas, las pectinas y las gomas. La celulosa es el componente principal de las paredes celulares vegetales y está formada por miles de unidades de glucosa. Los distintos componentes de la fibra alimenticia tienen diferentes propiedades y estructuras físicas.

La función principal de los carbohidratos es aportar energía, pero también tienen un papel importante en: 

La estructura de los órganos del cuerpo y las neuronas. La definición de la identidad biológica de una persona, como por ejemplo

su grupo sanguíneo. 

Los almidones y los azúcares son las principales fuentes de energía y aportan 4 kilocalorías (17 kilojulios) por gramo.

Los azúcares simples son absorbidos por el intestino delgado y pasan directamente a la sangre, para ser transportados hasta el lugar donde van a ser utilizados. Los disacáridos son descompuestos en azúcares simples por las enzimas digestivas. El cuerpo también necesita la ayuda de las enzimas digestivas para romper las largas cadenas de almidones y descomponerlas en los azúcares por los que están formadas, que pasan posteriormente a la sangre.

El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa. La glucosa también se puede transformar en glucógeno, un polisacárido similar al almidón, que es almacenado en el hígado y en los músculos como fuente de energía de la que el cuerpo puede disponer fácilmente. El cerebro necesita utilizar la glucosa como fuente de energía, ya que no puede utilizar grasas para este fin. Por este motivo se debe mantener constantemente el nivel de glucosa en sangre por encima del nivel mínimo. La glucosa puede provenir directamente de los carbohidratos de la dieta o de las reservas de glucógeno. Varias hormonas, entre ellas la insulina, trabajan rápidamente para regular el flujo de glucosa que entra y sale de la sangre y mantenerla a un nivel estable.

Patologías asociadas a un mal metabolismo de Carbohidratos:

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Galactosemia: Deficiencia de galactosa-1-fosfatouridil transferasa; Deficiencia de galactocinasa; Deficiencia de galactosa-6-fosfato epimerasa.

Es la incapacidad del organismo para utilizar (metabolizar) el azúcar simple galactosa, ocasionando la acumulación de galactosa 1-fosfato en el cuerpo, lo cual causa daño al hígado, al sistema nervioso central y a otros sistemas del organismo.

La galactosemia es una enfermedad enzimática hereditaria, transmitida como un rasgo autosómico recesivo y cuya ocurrencia es aproximadamente de 1 por cada 60.000 nacimientos entre personas de raza blanca, mientras que la tasa es diferente para otros grupos.

Existen 3 formas de la enfermedad: deficiencia de galactosa-1-fosfatouridil transferasa (galactosemia clásica, la forma más común y la más grave), deficiencia de galactosa cinasa y deficiencia de galactosa-6-fosfato epimerasa.

Las personas con galactosemia son incapaces de descomponer completamente el azúcar simple galactosa, que compone la mitad de la lactosa, el azúcar que se encuentra en la leche. La lactosa es un disacárido (di significa 2 y sacárido significa azúcar) debido a que está compuesto de dos azúcares, galactosa y glucosa, enlazados.

Si a un bebé con galactosemia se le da leche, los derivados de la galactosa se acumulan en el sistema del bebé, causando daño al hígado, al cerebro, a los riñones y a los ojos. Los individuos con galactosemia no pueden tolerar ninguna forma de leche (ni humana ni animal) y deben vigilar cuidadosamente la ingesta de otros alimentos que contengan galactosa. La exposición a los productos lácteos puede ocasionar daño hepático, retardo mental, formación de cataratas e insuficiencia renal.

Después de tomar leche durante algunos días, un neonato con galactosemia se rehusará a comer y desarrollará ictericia, vómitos, letargo, irritabilidad   y convulsiones. Así mismo, se presentará agrandamiento del hígado y el azúcar puede estar bajo. La alimentación continua con productos lácteos lleva a que se presente cirrosis hepática, formación de cataratas en el ojo (que puede ocasionar ceguera parcial) y retardo mental.

Síntomas   

Ictericia (coloración amarillenta de la piel y de la esclerótica) Vómitos Alimentación deficiente (el bebé se niega a beber fórmula que contenga

leche) Poco aumento de peso Letargo Irritabilidad Convulsiones

Signos y exámenes   

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Hepatomegalia (agrandamiento del hígado) Hipoglucemia (azúcar bajo en la sangre) Aminoaciduria (aminoácidos presentes en la orina y/o en el plasma

sanguíneo) Cirrosis Ascitis (acumulación de líquido en el abdomen) Retardo mental Formación de cataratas

Los exámenes incluyen: Diagnóstico prenatal por la medición directa de la enzima galactosa-1-

fosfatouridil transferasa Presencia de "sustancias reductoras" en la orina del bebé con niveles

normales o bajos de azúcar en la sangre mientras el bebé esté siendo amamantado con leche materna o con fórmula que contenga lactosa. Una prueba simple en la orina indica la presencia de una sustancia reductora y con un estudio enzimático específico se puede comprobar que la sustancia es la galactosa.

Presencia de químicos, llamados cetonas, en la orina Medición de la actividad enzimática en los eritrocitos Hemocultivo para infección bacteriana (sepsis por E.coli)

Tratamiento   

Una vez que se ha diagnosticado la enfermedad, se realiza un tratamiento que consiste en la abstinencia estricta del consumo de todos los tipos de leche y los productos lácteos. El niño puede ser alimentado con fórmulas a base de soja, carne o Nutramigen (fórmula a base de hidrolizado de proteína) u otras fórmulas libres de lactosa.

La galactosemia es una afección que se sufre de por vida, por lo que se requiere evitar el consumo de productos lácteos durante toda la vida y, en su lugar, se recomiendan los suplementos de calcio.

Los padres deben cuidar de su hijo y enseñarle a evitar no sólo la leche y derivados lácteos, sino también los productos que contengan leche en polvo, por lo cual es esencial mantenerse informado y leer las etiquetas de los productos

Enfermedad de von Gierke: Enfermedad del almacenamiento del glucógeno tipo I. Es un grupo de trastornos metabólicos hereditarios que involucran un aumento en el almacenamiento de glucógeno. Dado que el glucógeno es necesario para abastecer a los músculos, los problemas con su metabolismo pueden afectar todo el cuerpo.

Algunos de los problemas son, entre otros: crecimiento lento, agrandamiento del hígado, gota, insuficiencia renal y nivel crónico de bajo azúcar en la sangre. En el pasado, la enfermedad de Von Gierke estaba asociada con crecimiento lento, retardo o ausencia de la pubertad y muerte prematura.

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El crecimiento, la pubertad y la calidad de vida han mejorado en forma considerable con el desarrollo de tratamientos para aquellas personas con esta enfermedad.

Todas las enfermedades de almacenamiento de glucógeno tipo I se heredan de una manera autosómica recesiva. Los cromosomas autosómicos son los cromosomas no sexuales. Si ambos padres son portadores del gen mutado, cada uno de sus hijos tiene el 25% de probabilidad de heredar la enfermedad.

Todos los subtipos de esta enfermedad comparten un rasgo común: la falta de proteínas responsables del transporte o desintegración de los componentes del glucógeno, lo cual trae como resultado la acumulación de cantidades excesivas de éste en diversos tejidos, ocasionando un amplio rango de síntomas.

Síntomas  

Niveles de azúcar en la sangre muy bajos (hipoglucemia) En la niñez, se puede presentar aspecto de "muñeca" incluyendo

mejillas hinchadas, extremidades y tórax delgados y un vientre protuberante

Intolerancia al ayuno, necesidad frecuente de alimentación Crecimiento lento Retraso y desarrollo insuficiente en la pubertad Agrandamiento del hígado Gota (inflamación dolorosa en las articulaciones) Tendencia a sangrados nasales y formación de hematomas  Incremento en el riesgo de infección y úlceras en la boca o los intestinos

debido al mal funcionamiento de los leucocitos (en un tipo de la enfermedad)

Signos y exámenes    Agrandamiento del hígado con acumulación de glucógeno y grasa en el

examen Tumores hepáticos (adenomas) Niveles de azúcar en la sangre bajos (hipoglucemia) Niveles altos de ácido úrico en la sangre (un factor de riesgo para la

gota) Niveles altos de ácido láctico en la sangre Incremento en el nivel de ácido láctico en la sangre y no en los niveles

de azúcar cuando se administra adrenalina o glucagón Niveles altos de grasa en la sangre, especialmente triglicéridos Incapacidad para tolerar el ayuno Se presenta mejoramiento en respuesta a la alimentación frecuente Cálculos renales o insuficiencia renal La biopsia del hígado o del riñón muestra acumulaciones de glucógeno Pruebas enzimáticas en la biopsia del hígado Pruebas genéticas para buscar mutaciones

Tratamiento   

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El tratamiento para esta enfermedad se concentra en evitar los bajos niveles de azúcar en la sangre. Es necesaria la alimentación frecuente durante el día, especialmente con comidas que contengan carbohidratos (almidones) y más bien se deben evitar las frutas y leche azucarada, ya que no se pueden descomponer adecuadamente.

Con la ingestión continua de alimentos con azúcar o maicena cruda, se evita el ayuno durante la noche (a través de una sonda que pasa por la nariz hasta el estómago). Dicha sonda se puede colocar en el momento de acostarse y retirarla a la mañana siguiente. A menudo se utiliza un medicamento llamado alopurinol que puede disminuir los niveles de ácido úrico en la sangre y reducir el riesgo de gota.

Materiales

Tubos de ensayos, gradillas, pipetas de 2 ml, pipetas de 5 ml, pipetas de 10 ml, pinzas de madera, Reactivo de Fehling A y B, Reactivo de  Selliwanoff, Reactivo de Benedict y orina.

Procedimientos

FEHLING: En primer lugar realizaremos el reconocimiento añadiendo al hidrato de carbono dos sustancias: Fehling A y Fehling B , una de las dos contiene sulfato de cobre y reaccionará en caso de que el hidrato de carbono sea reductor, por lo tanto, sea un monosacárido.

1- Reconocimiento de Glucosa:Se echa 1ml de glucosa en un tubo de ensayo, se echa la misma cantidad de Fehling A y Fehling B, se calienta en baño maría, se remueve y se observa como va pasando de azul ,que era su color inicial, a rojo, porque ha reducido al cobre, que ha pasado de , es decir, es un monosacárido.

La glucosa se oxida y reduce los iones cúpricos que pasan a cuprosos combinándose a la vez con iones hidroxilo, formando hidróxido cuproso (amarillo), que por el calor se convierte en oxido cuproso (rojo).

Cu++ 2Cu+ + OH2CuOH Cu2O + H2Ohidróxido cuproso oxido cuproso(amarillo) (rojo)

2- Reconocimiento de Sacarosa: Para esta reacción vamos a utilizar una solución de sacarosa al 5%, reactivo de Fehling A, reactivo de Fehling B, ácido clorhídrico diluido al 25%, solución de sosa, solución de potasa.

Tomamos en un tuvo de ensayo partes iguales (2 ml) de solución de Fehling A y B, y lo mezclamos con 2 ml de sacarosa. Hervimos y anotamos lo ocurrido.Vemos que al ser la sacarosa un disacárido que no tiene poder reductor los iones cúpricos no son reducidos a cuprosos, por eso la reacción no pierde su color azul ( no se transforma en rojo).

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3- Reconocimiento de la Lactosa: Vamos a reaccionar una solución de lactosa 5%, solución de Benedict. Hervimos y vemos que al tener la lactosa poder reductor el procedimiento es idéntico al de la glucosa. La disolución torna de azul claro a naranja butano.

PRÁCTICA 7. ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE MUCOPOLISACARIDOS (MUCOPOLISACARIDOSIS)

Las mucopolisacaridosis (MPS por su sigla en inglés) son un grupo de enfermedades metabólicas hereditarias causadas por la ausencia o el malfuncionamiento de ciertas enzimas necesarias para el procesamiento de moléculas llamadas glicosoaminoglicanos, que son cadenas largas de carbohidratos de azúcar presentes en cada una de nuestras células que ayudan a construir los huesos, cartílagos, tendones, córneas, la piel y el tejido

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conector. Los glicosoaminoglicanos (antes llamados mucopolisacáridos) también se encuentran presentes en el líquido que lubrica las coyunturas.

Las personas que padecen de mucopolisacaridosis no producen suficientes cantidades de una de las 11 enzimas requeridas para transformar estas cadenas de azúcar en proteínas y moléculas más sencillas, o producen enzimas que no funcionan correctamente. Al pasar el tiempo, estos glicosaminoglicanos se acumulan en las células, la sangre y los tejidos conectores. Esto produce daños celulares permanentes y progresivos que afectan el aspecto y las capacidades físicas, los órganos y el funcionamiento del organismo del individuo y, en la mayoría de los casos, el desarrollo mental.

Se estima que uno de cada 25 mil bebés nacidos en Estados Unidos padece de un cierto tipo de mucopolisacaridosis. Es un desorden autosómico recesivo, lo que significa que afecta solamente a los individuos que heredan el gen defectuoso de ambos padres (la excepción es la MPS II, o el síndrome de Hunter, en el cual sólo la madre transmite el gen defectuoso al hijo). Cuando ambos padres poseen el gen defectuoso, en cada embarazo existe una posibilidad en cuatro de afectar al niño. Es posible que los padres y hermanos de un niño afectado no presenten muestras del trastorno. Los hermanos no afectados y ciertos parientes de un niño que padezca de una de las formas de mucopolisacaridosis pudieran llevar el gen recesivo y transmitirlo a sus propios hijos.

En general, los siguientes factores pueden aumentar las posibilidades de padecer o transmitir una enfermedad genética:

Antecedentes familiares de una enfermedad genética. Padres que son parientes cercanos o que forman parte de un círculo

étnico o geográfico poco común. Padres que no muestran síntomas pero son portadores del gen de la

enfermedad.

Las mucopolisacaridosis se clasifican como enfermedades de almacenamiento lisosómico, que son condiciones donde una gran cantidad de moléculas que normalmente son transformadas o divididas en partes más pequeñas por unidades intracelulares llamadas lisosomas, se acumulan en cantidades dañinas en las células y los tejidos del cuerpo, especialmente en los propios lisosomas.

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Signos y síntomas: Las mucopolisacaridosis comparten muchas características clínicas pero poseen diversos grados de gravedad. Puede que estas características no sean evidentes al nacer, pero progresan a medida que el almacenamiento de glicosoaminoglicanos afecta los huesos, la estructura esquelética, los tejidos conectivos y demás órganos. Las complicaciones neurológicas pueden incluir daños a las neuronas (las células que envían y reciben señales a través del cuerpo) así como dolores y deterioro en la función motora. Esta condición proviene de la compresión de los nervios o de las raíces nerviosas en la médula espinal o del sistema nervioso periférico, la parte del sistema nervioso que conecta el cerebro y la médula espinal con los órganos sensoriales, tales como los ojos y otros órganos, los músculos y demás tejidos del cuerpo.

Dependiendo del subtipo de mucopolisacaridosis, los individuos afectados pueden tener un nivel de inteligencia normal o sufrir retardos graves, padecer de retrasos en el desarrollo o tener problemas graves de comportamiento. Muchos individuos pierden la audición, bien sea conductiva (donde la presión detrás del tímpano causa que el fluido de protección del oído medio se acumule y eventualmente se estacione), neurosensitiva (que afecta las pequeñas células ciliadas en el oído interno) o ambas. La hidrocefalia comunicante-en la cual la circulación normal del líquido cerebroespinal se bloquea con el tiempo y causa una presión creciente en partes de la cabeza-es común en algunas mucopolisacaridosis. Insertar quirúrgicamente un catéter en el cerebro-procedimiento llamado derivación o shunt-puede ayudar a drenar el líquido. La córnea a menudo puede llegar a nublarse por causa del almacenamiento intracelular. La degeneración de la retina y el glaucoma también pueden afectar la visión del paciente.

Los síntomas físicos incluyen generalmente rasgos faciales toscos (incluyendo puente nasal plano, labios gruesos, boca y lengua recrecidas), baja estatura con el tronco desproporcionadamente corto (enanismo), displasia (tamaño y/o forma anormales de los huesos) y otras irregularidades esqueléticas, espesamiento de la piel, órganos agrandados (tales como hígado o el bazo), hernias y crecimiento excesivo del pelo en el cuerpo. Manos cortas en forma de garra, rigidez progresiva de las coyunturas y el síndrome de túnel carpiano pueden restringir la movilidad y las funciones de la mano. Las infecciones respiratorias recurrentes son comunes, al igual que las enfermedades obstructoras de las vías respiratorias y la apnea del sueño (condición caracterizada por la suspensión momentánea de la respiración durante el sueño). Muchos individuos afectados también presentan enfermedades cardíacas, a menudo asociadas al agrandamiento o afección de las válvulas cardiacas.

Otra enfermedad lisosómica de almacenamiento que a menudo se confunde con la mucopolisacaridosis es la mucolipidosis. En este trastorno, se almacenan cantidades excesivas de materiales grasos conocidos como lípidos (otro componente principal de las células vivas), además de los azúcares. Las personas con mucolipidosis pueden compartir algunas de las características clínicas asociadas a las mucopolisacaridosis (ciertas características faciales,

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anormalidades en la estructura ósea y daños cerebrales) y tener en la sangre mayores cantidades de las enzimas necesarias para sintetizar los lípidos. Tipos de la mucopolisacaridosis

Se han identificado siete tipos clínicos y diversos subtipos de mucopolisacaridosis. Aunque cada mucopolisacaridosis (MPS) se diferencia clínicamente, la mayoría de los pacientes generalmente presentan un período de desarrollo normal seguido por una disminución del funcionamiento físico y/o mental. Dependiendo de la gravedad de los síntomas, la MPS I se divide en tres subtipos. Los tres tipos son causados por la ausencia o niveles escasos de la enzima alfa-L-iduronidasa. Los niños nacidos de un padre afectado por MPS I portan el gen defectuoso.

MPS I H, síndrome de Hurler, es el más grave de los subtipos de MPS I. El niño presenta retrasos en el desarrollo antes del primer año de vida y se detiene generalmente entre las edades de 2 y 4 años. A esto le sigue un deterioro y la pérdida progresiva de las capacidades mentales y físicas. El lenguaje puede sufrir limitaciones debido a la pérdida de la audición y al agrandamiento de la lengua. Con el pasar del tiempo, las membranas transparentes de la córnea se nublan y las retinas pueden comenzar a degenerarse. El síndrome de túnel carpiano (o una compresión similar de los nervios en otras partes del cuerpo) y las restricciones generalizadas del movimiento son comunes.

Los niños afectados pueden ser muy grandes al nacer y parecer normales pero pueden presentar hernias inguinales (en la ingle o entrepierna) o umbilicales (en las que el cordón umbilical pasa por el abdomen). El aumento de estatura puede ser más rápido de lo normal pero comienza a retrasarse antes del final del primer año de vida y a menudo se detiene alrededor de los 3 años de edad. Muchos niños presentan un tronco corto y una estatura máxima de menos de 4 pies. Las características faciales particulares (incluyendo la cara y el puente nasal planos y una frente protuberante) llegan a ser más evidentes en el segundo año. Al llegar a los 2 años de edad, las costillas se ensanchan y presentan forma de remo. El hígado, el bazo y el corazón a menudo se agrandan. Los niños pueden presentar respiración ruidosa e infecciones recurrentes de las vías respiratorias o los oídos. La alimentación puede ser difícil para algunos niños y muchos presentan problemas intestinales periódicos. Los niños que padecen el síndrome de Hurler con frecuencia mueren antes de cumplir los 10 años de edad a causa de obstrucciones en las vías respiratorias, infecciones respiratorias o complicaciones cardíacas.

MPS I S, síndrome de Scheie, es la forma más leve de MPS I. Generalmente los síntomas comienzan después de la edad de 5 años y el diagnóstico se hace después de la edad de 10 años. Los niños que padecen del síndrome de Scheie poseen un nivel de inteligencia normal o pueden presentar discapacidades de aprendizaje leves; algunos

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pueden tener problemas psiquiátricos. El glaucoma, la degeneración de la retina y las córneas nubladas pueden deteriorar notablemente la visión. Otros problemas incluyen síndrome de túnel carpiano u otras compresiones de los nervios, rigidez en las coyunturas, manos en forma de garra y pies deformados, cuello corto y enfermedad de la válvula aórtica (válvula del corazón ubicada entre el ventrículo izquierdo y la aorta). Algunos individuos afectados también padecen de enfermedades que obstruyen las vías respiratorias y de apnea del sueño. Las personas con el síndrome de Scheie pueden vivir hasta la edad adulta.

MPS I H-S, síndrome de Hurler-Scheie, es menos severo que el síndrome de Hurler. Los síntomas comienzan generalmente entre las edades de 3 y 8 años. Los niños pueden presentar retraso mental moderado y dificultades de aprendizaje. Las irregularidades esqueléticas y sistémicas incluyen baja estatura, pequeñez marcada en las quijadas, rigidez generalizada y progresiva, médula espinal comprimida, córneas nubladas, pérdida de la audición, enfermedades cardíacas, características faciales toscas y hernia umbilical. Problemas respiratorios, apnea del sueño y enfermedades cardíacas pueden presentarse en la adolescencia. Algunas personas que padecen de MPS I H-S necesitan el tratamiento de presión nasal continua positiva de las vías respiratorias (CPAP por su sigla en inglés) durante el sueño, para facilitar la respiración. La CPAP consiste en colocar una mascarilla sellada sobre la nariz y la boca que sopla aire dentro de la vía respiratoria superior para que no colapse mientras el paciente duerme. La esperanza de vida es generalmente entre los últimos años de la adolescencia y el comienzo de la década de los 20 años.

Aunque no se han hecho ningunos estudios para determinar la frecuencia de la MPS I en Estados Unidos, los estudios realizados en British Columbia (Canadá) estiman que uno de cada 100 mil recién nacidos padece del síndrome de Hurler. Los estimados para el síndrome de Scheie son de uno en cada 500 mil nacimientos y para el síndrome de Hurler-Scheie, de uno en 115 mil nacimientos.

MPS II, síndrome de Hunter, es causado por la ausencia de la enzima sulfatasa de iduronato. El síndrome de Hunter tiene dos subtipos clínicos y es la única de las mucopolisacaridosis en la cual sólo la madre puede transmitir el gen defectuoso al hijo. La incidencia del síndrome de Hunter se estima en uno de cada 100 mil a 150 mil nacimientos masculinos.

Los niños que padecen de MPS II A, la forma más grave del síndrome de Hunter, comparten muchas de las mismas características clínicas asociadas al síndrome de Hurler (MPS I H) pero con síntomas más leves. El inicio de la enfermedad ocurre generalmente entre las edades de 2 y 4 años. El deterioro en el desarrollo se nota generalmente entre las edades de 18 y 36 meses, seguido por la pérdida progresiva de capacidades. Otras características clínicas incluyen rasgos faciales toscos, irregularidades esqueléticas, obstrucción y complicaciones de las vías respiratorias, baja estatura, rigidez generalizada, degeneración de la retina (sin nublarse las córneas), hidrocefalia comunicante (favor ver "¿Cuáles son los signos y síntomas?"), diarrea crónica, recrecimiento del

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hígado y el bazo y pérdida progresiva de la audición. Manchas blanquecinas en la piel se pueden presentar en los antebrazos, la espalda y las piernas. La muerte a causa de dificultades respiratorias o fallas cardiovasculares por lo general ocurre a la edad de 15 años.

Las características físicas de la MPS II B son menos obvias y progresan a un ritmo mucho más lento. El diagnóstico se realiza a menudo en la segunda década de vida. El intelecto y el desarrollo social no se ven afectados. Los problemas esqueléticos pueden ser menos graves, pero el síndrome del túnel carpiano y la rigidez de las coyunturas pueden restringir el movimiento y la altura es algo menor de lo normal. Otros síntomas clínicos incluyen la pérdida de la audición, visión periférica pobre, diarrea y apnea del sueño, aunque las complicaciones respiratorias y cardíacas pueden contribuir a la muerte prematura. Las personas con MPS II B pueden vivir hasta o más allá de los 50 años.

MPS III, síndrome de Sanfilippo, está marcado por síntomas neurológicos graves, tales como demencia progresiva, comportamiento agresivo, hiperactividad, convulsiones, algo de sordera y pérdida de la visión y una incapacidad para dormir por varias horas seguidas. Este trastorno tiende a presentar tres etapas principales. Durante la primera etapa, el desarrollo inicial de las capacidades mentales y motoras puede presentar algún retraso. Los niños afectados muestran un deterioro significativo en el aprendizaje entre las edades de 2 y 6 años, seguida por la pérdida eventual de capacidades de lenguaje y la pérdida parcial o total de la audición. Algunos niños nunca aprenden a hablar. En la segunda etapa del síndrome, el comportamiento agresivo, la hiperactividad, la demencia profunda y el sueño irregular hacen que estos niños sean difíciles de manejar, particularmente los que poseen una fuerza física normal. En la última etapa del síndrome, el mantenerse en pie se hace cada vez más difícil para estos niños y la mayoría deja de caminar a la edad de 10 años.

El espesamiento de la piel y cambios leves en las características faciales, en la estatura, los huesos y las estructuras esqueléticas llegan a ser evidentes con la edad. El crecimiento generalmente se detiene a la edad de 10 años. Otros problemas pueden incluir el estrechamiento de las vías respiratorias en la garganta y el agrandamiento de las amígdalas y de las adenoides (también conocidas como vegetaciones, las adenoides son tejidos linfáticos que filtran las bacterias y los virus que entran por la nariz), dificultando el comer o tragar. Las infecciones respiratorias recurrentes también son comunes.

Existen cuatro tipos diferentes del síndrome de Sanfilippo, cada uno causado por la alteración de una enzima distinta necesaria para romper totalmente la cadena de azúcares del sulfato de heparan. Existe poca diferencia clínica entre estos cuatro tipos del síndrome, pero los síntomas parecen ser más graves y progresan más rápidamente en niños con el síndrome tipo A. La duración promedio del síndrome de Sanfilippo es de 8 a 10 años a partir de los primeros síntomas. La mayoría de las personas que padecen de MPS III pueden vivir hasta la adolescencia o algunos años más.

El Sanfilippo A es el más grave de los trastornos de MPS III y es causado por la ausencia o alteración de la enzima heparan-N-sulfatasa.

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Los niños que padecen de Sanfilippo A tienen la menor tasa de supervivencia entre todos los que padecen de trastornos de MPS III.

El Sanfilippo B es causado por la falta o deficiencia de la enzima alfa-N-acetiloglucosaminidasa.

El Sanfilippo C resulta de la desaparición o alteración de la enzima acetil-CoAlfa-glucosaminida acetiltransferasa.

El Sanfilippo D es causado por falta o deficiencia de la enzima N-acetilglucosamina 6-sulfatasa.

La incidencia del síndrome de Sanfilippo (en todos los cuatro tipos) es de aproximadamente uno en cada 70 mil nacimientos.

MPS IV, síndrome de Morquio, se estima que puede ocurrir en uno de cada 200 mil nacimientos. Sus dos subtipos resultan de la falta o deficiencia de las enzimas N-acetilogalactosamina 6-sulfatasa (tipo A) o beta-galactosidasa (tipo B) necesarias para sintetizar la cadena de azúcar de sulfato de keratan. Las características clínicas son similares en ambos tipos pero parecen más leves en el tipo B. El inicio de Morquio se presenta entre las edades de 1 y 3 años. Las complicaciones neurológicas incluyen la compresión de los nervios espinales y de las raíces nerviosas, cambios esqueléticos progresivos extremos, particularmente en las costillas y el pecho; la pérdida auditiva conductiva y/o neurosensitiva (favor ver "¿Cuáles son los signos y síntomas?") y las córneas nubladas. El nivel de inteligencia es normal a menos que se presente una hidrocefalia que no sea tratada.

El crecimiento físico se retarda y a menudo cesa alrededor de los 8 años de edad. Las anormalidades esqueléticas incluyen un pecho acampanado, aplanamiento o curvatura de la espina dorsal, huesos acortados y displasia de las caderas, rodillas, tobillos y de las muñecas. Los huesos que estabilizan la conexión entre la cabeza y el cuello pueden presentar malformaciones (hipoplasia del odontoide). En estos casos, un procedimiento quirúrgico llamado fusión de las vértebras cervicales puede ayudar a salvar la vida. Restricciones en la respiración, la rigidez generalizada y las enfermedades cardíacas son también comunes. Puede que los niños que padecen de la forma más grave del síndrome de Morquio no sobrevivan más allá de los 20 o 30 años.

Los niños que padecen de MPS VI, síndrome de Maroteaux-Lamy, tienen un desarrollo intelectual normal, pero generalmente comparten muchos de los síntomas físicos encontrados en el síndrome de Hurler. El síndrome de Maroteaux-Lamy es causado por una deficiencia de la enzima N-acetilgalactosamina 4-sulfatasa y tiene un espectro variable de síntomas graves. Las complicaciones neurológicas incluyen córneas nubladas, sordera, espesamiento de la dura máter (la membrana que rodea y protege el cerebro y la médula espinal) y dolores causados por la compresión o traumatismo de los nervios y las raíces nerviosas.

El crecimiento es normal al comienzo y se detiene repentinamente alrededor de los 8 años de edad. A la edad de 10 años los niños presentan un tronco acortado, postura encorvada y restricciones generalizadas del movimiento. En

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casos más graves, los niños también presentan una espina dorsal curva y un abdomen protuberante. Los cambios esqueléticos (particularmente en la región pélvica) son progresivos y limitan el movimiento. Muchos niños también presentan hernias umbilicales o inguinales. Casi todos los niños tienen algún tipo de enfermedad cardiaca, generalmente asociada al mal funcionamiento de las válvulas.

MPS VII, síndrome de Sly, es una de las formas menos comunes de mucopolisacaridosis, estimándose que puede ocurrir en menos de uno por cada 250 mil nacimientos. El trastorno es causado por la deficiencia de la enzima beta-glucuronidasa. En su forma menos común, los niños afectados con el síndrome de Sly nacen con hydrops fetalis, donde el cuerpo retiene grandes cantidades de líquido. La supervivencia es generalmente de algunos meses o menos. La mayoría de los niños con el síndrome de Sly son afectados en forma menos grave. Los síntomas neurológicos pueden incluir retraso mental leve o moderado a la edad de 3 años, hidrocefalia comunicante, compresión de los nervios, córneas nubladas y una cierta pérdida de la visión periférica y nocturna. Otros síntomas incluyen baja estatura, algunas irregularidades esqueléticas, rigidez generalizada y restricciones en el movimiento y hernias umbilicales e inguinales. Algunos pacientes pueden presentar ataques recurrentes de pulmonía durante sus primeros años de vida. La mayoría de los niños con el síndrome de Sly viven hasta la adolescencia o un poco más.

Hasta el año 2001, sólo se había reportado un caso de MPS IX. El trastorno fue causado por la deficiencia de la enzima hialuronidasa. Los síntomas incluyeron formación de masas nodulares de tejido suave situadas alrededor de las coyunturas, episodios de hinchazón dolorosa de las mismas y dolores que cesaron espontáneamente en el plazo de 3 días. Una radiografía de la zona pélvica mostró masas múltiples de tejido suave y una cierta erosión ósea. Otros rasgos incluyeron cambios faciales leves, estatura corta hereditaria y, como se ha visto en otros trastornos de MPS, un nivel normal de inteligencia y de los movimiento de las coyunturas.

¿Cómo se diagnostican las mucopolisacaridosis?

El diagnóstico se puede hacer a menudo por medio de exámenes clínicos y análisis de orina (el exceso de los mucopolisacáridos se expulsa en la orina). Los análisis enzimáticos (que examinan la deficiencia de enzimas en una variedad de células o de fluidos corporales en cultivo) también se utilizan para proporcionar un diagnóstico definitivo de una de las mucopolisacaridosis. Se puede realizar un diagnóstico prenatal usando amniocentesis y pruebas del vilo coriónico (membrana del feto) para verificar si un feto porta una copia del gen defectuoso o si padecerá el trastorno. El asesoramiento genético ayuda a los padres con antecedentes familiares de mucopolisacaridosis a determinar si son portadores de un gen mutado que causa dichos trastornos. ¿Cómo se tratan las mucopolisacaridosis?

Actualmente no existe cura para estos trastornos. La asistencia médica se orienta al tratamiento de las condiciones sistémicas y a mejorar la calidad de

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vida de la persona. La terapia física y el ejercicio diario pueden retrasar problemas comunes y mejorar la capacidad de movimiento. Los cambios en la dieta no previenen la progresión de la enfermedad, pero el consumo limitado de leche, azúcar y productos lácteos ha ayudado a algunos individuos que presentaban mucosidad excesiva.

La cirugía para extraer las amígdalas y los adenoides puede mejorar la respiración de los individuos afectados por trastornos de las vías respiratorias y apnea del sueño. Estudios de los hábitos de dormir pueden determinar el estado de las vías respiratorias y la posible necesidad de oxígeno durante la noche. Algunos pacientes pueden requerir la inserción quirúrgica de un tubo endotraqueal para ayudarlos a respirar. La cirugía puede también corregir hernias, ayudar a drenar líquido cerebroespinal excesivo y liberar los nervios y las raíces nerviosas comprimidas por anormalidades esqueléticas y otras causas. Los trasplantes de córnea pueden mejorar la visión en los pacientes que presentan córneas significativamente nubladas.

Las terapias de reemplazo de enzimas actualmente están siendo utilizadas o probadas. La terapia del reemplazo de enzimas ha demostrado ser útil en la reducción de síntomas y de dolores no-neurológicos.

El trasplante de médula (BMT por su sigla en inglés) y el trasplante de sangre del cordón umbilical (UCBT por su sigla en inglés) han tenido un éxito limitado en el tratamiento de las mucopolisacaridosis. Las características físicas anormales, a excepción de aquellas que afectan el esqueleto y los ojos, pueden ser mejoradas, pero los resultados neurológicos varían. BMT y UCBT son procedimientos de riesgo elevado y solamente se realizan después de que los miembros de la familia reciben la evaluación y el asesoramiento completos.

¿Qué investigación se está realizando?

La investigación financiada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) ha demostrado que la terapia genética por transmisión viral en los modelos animales de mucopolisacaridosis puede parar la acumulación de los materiales de almacenamiento en células del cerebro y mejorar el aprendizaje y la memoria. Los investigadores están planificando estudios adicionales para entender cómo la terapia genética estimula la recuperación de las funciones en estos modelos animales. Puede tomar años antes de que este tratamiento esté disponible para los seres humanos.

Los científicos están trabajando en identificar los genes asociados a las mucopolisacaridosis y planean probar nuevas terapias en modelos animales y en seres humanos. También se están utilizando modelos animales para investigar las terapias que reemplazan la ausencia o escasez de las enzimas necesarias para sintetizar las cadenas de azúcares. Las pruebas de terapia genética en seres humanos están estudiando los efectos del reemplazo de enzimas en órganos recrecidos (tales como el hígado o el bazo) y el malfuncionamiento cardíaco y pulmonar. Pruebas adicionales determinarán el grado y las causas inmediatas de la pérdida de la audición y el

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malfuncionamiento del oído interno comunes en muchas enfermedades de almacenamiento. Las pruebas también permiten la identificación de posibles métodos para corregir los problemas estructurales y funcionales que contribuyen a fallas auditivas y del equilibrio.

Materiales

Tubos de ensayos, gradillas, pipetas de 2 ml, pipetas de 5 ml, pipetas de 10 ml, pinzas de madera, Reactivo de BCTA (Bromuro-Crecil-Trimetil-Amonio) y orina.

Procedimientos

En un tubo de ensayo limpio adicionar cantidades iguales de orina y de reactivo BCTA, dejar en reposo durante 5 minutos y evidenciar la formación de un precipitado. Esta reacción genera sales cuaternarias de amonio las cuales se cristalizan y forman el precipitado en el fondo del tubo. Este resultado es positivo. Lo cual indica la presencia de MSP en orina.

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