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Aminoácidos. Derivados. Errores congénitos del
metabolismoDr. Jorge Huamán Saavedra
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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.
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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?
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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)
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Regeneración de aspartato
• Fumarasa y MDH citosólica
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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
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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
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CREATININA
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Glutamina sintetasa
• Mitocondrial
• Secuestra NH3
• Cerebro.
• Riñón
• Hígado
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Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos
Tipo de aminoácidos Aminoácidos
Glucogénicos AlaninaArgininaAsparraginaAspartato
CisteínaGlutaminaGlutamatoGlicina
HistidinaMetioninaProlina
SerinaValinaTre
Cetogénicos Leucina
Glucogénicos y cetogénicos IsoleucinaFenilalaninaLisinaTriptófanoTirosina
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Proceso
Transaminación : etapa inicial.
Excepto
• Prolina
• Hidroxiprolina
• Treonina
• Lisina
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Metabolismo del esqueleto carbonado de los aminoacidos• Ingreso a Ciclo de Krebs
• Producción de piruvato
• Producción de acetil CoA
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Ingreso de AA a CK(Harper 30 ed)
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Prolina (Harper 30 ed)
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Arginina (Harper, 30 ed))
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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
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Histidina
• En la deficiencia de folato se excreta Figlu (Formiminoglutamato)
• Trastornos benignos: Histidinemia y la aciduria urocánica
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Glicina
• Tres vías
• 1. Sistema de división de la glicina.
• 2. Conversión a serina.
• 3. Oxidación a glioxilato. Conversión a oxalato. Transaminación.
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Serina a Glicina (Harper 30 ed)
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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.
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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
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Conversión de cistina a cisteína
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Dos vías catalíticas de la cisteína
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Tirosina (Harper 30 ed)
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Tirosinemia
Tipo o nombre Defecto
I: Tirosinosis Fumarilacetato hidrolasa (4)
II: Sindrome de Richner-Hanhart Tirosina amino transferasa (1)
Tirosinemia neonatal Phidroxifenilhidroxilasa (2)
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Fenilalanina
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Fenilcetonuria
Hiperfenilalaninemia Defecto
I (Fenilcetonuria clásica) Fenialanina hidroxilasa
II y III Dihidrobiopterina reductasa
IV y V Biosintesis de dihidrobiopterina
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Lisina
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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
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Triptófano (Harper 30 ed)
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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
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Metionina
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Metionina
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Metionina
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Hipermetioninemia
• Deficiencia de MAT: daño neurológico en recién nacidos
• Deficiencia de S adenosil homocisteína hidrolasa
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Valina
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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
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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.
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Referencias bibliográficas
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