metabolismo del hemo

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*

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*

*El HEMO constituye el grupo prostético de las

HEMOPROTEÍNAS, entre las cuales están incluidas

HEMOGLOBINA (Hb), MIOGLOBINA, CITOCROMOS, y

enzimas como CATALASA, PEROXIDASAS y otras.

*Se trata de una FERROPORFIRINA, constituida por un

ciclo tetrapirrólico que deriva de la Protoporfirina III.

N

M V

CHHC

M M

N

V

N

P

HC CH

P M

N

Fe2+

I

II

III

IV M: CH3

V: C2H3

P: C3H5O

**Aproximadamente 85% ocurre en las células eritroides.

*El compuesto precursor, Protoporfirina III, se sintetiza en tres etapas:

*1) Síntesis de ácido δ-aminolevulínico

*Ocurre en mitocondria. Es catalizado por la enzima δ-aminolevulinato

sintasa en dos etapas:

H

+H3N C H

COO-

+

CO.O-

CH2

CH2

CO-SCoA

CO.O-

CH2

CH2

C O

CH2 NH3+

CO.O-

CH2

CH2

C O

+H3N C H

CO.O-

δ-aminolevulinatoGlicina + Succinil-CoA

δ-aminolevulinato sintasaVit B6

Mg2+

CoA-SH

α-amino-β-cetodiacepato

δ-aminolevulinato sintasa

Vit B6

Mg2+

*El δ-aminolevulinato sintetizado en las mitocondrias pasa al citosol,

donde dos moléculas de δ-aminolevulinato reaccionan entre sí y originan

una molécula de porfobilinógeno con pérdida de una molécula de agua.

*La reacción es catalizada por la enzima porfobilinógeno sintasa, también

conocida como δ-aminolevulinato deshidrasa.

*2) Síntesis de porfobilinógeno

CO.O-

CH2

CH2

+H3N CH2 C O

CO.O-

CH2

CH2

C O

CH2

+H3N

+

CO.O-

CH2

CH2

C

CH

N

H

-O.OC

H2C

H2C

+H3N CH2 C

+ H2O

Dos moléculas de δ-aminolevulinato Porfobilinógeno

porfobilinógeno sintasa

PIRROL

*3) Formación de porfirina

*Cuatro moléculas de porfobilinógeno forman el anillo tetrapirrólico de uroporfirinógeno.

*Catalizan la reacción dos enzimas, uroporfirinógeno I sintasa, y uroporfirinógeno III cosintasa. CO.O

-

CH2

CH2

N

H

-O.OC

H2C

+H3N CH2

Porfobilinógeno

Uroporfirinógeno I sintasa

Uroporfirinógeno III cosintasa

4NH4+ 4NH4

+

CH2H2C

NH HN

N

H

CH2H2C

H

N

A P

A

A

A

P

P

P

Coproporfirinógeno I

Uroporfirinógeno I

Uroporfirina IUroporfirinógeno

descarboxilasa

4CO2

EXCRETADO

CH2H2C

NH HN

N

H

CH2H2C

H

N

A P

A

P

A

P

A

P

Uroporfirinógeno III

Coproporfirinógeno III

Uroporfirinógeno

descarboxilasa

4CO2

Uroporfirina III

(EXCRETADO)

Coproporfirinógeno III

*El coproporfirinógeno III sintetizado en el citosol, ingresa a la matriz

mitocondrial, y es aquí donde se realizan las reacciones restantes hasta

obtener el grupo HEMO.

CH2H2C

NH HN

N

H

CH2H2C

H

N

M P

P

M

P

M

P

M

CHHC

N N

N

H

CHHC

H

N

M V

P

M

V

M

P

M

CHHC

N N

N

CHHC

N

M V

P

M

V

M

P

M

CH2H2C

NH HN

N

H

CH2H2C

H

N

M V

P

M

V

M

P

M

Coproporfirinógeno oxidasa

4H

2CO2

Protoporfirinógeno IIIProtoporfirinógeno III

oxidasa 6H

Protoporfirina III

Ferroquelatasa

Fe2+

Fe2+

HEMO

*HEMOGLOBINA FONDO COMÚN aa

SIS

TEM

A R

ETÍC

ULO

-EN

DO

TELIA

L o

MO

NO

CÍT

ICO

-MACRO

FÁG

ICO

CHHC

N N

N

CHHC

M V

P

M

V

M

P

M

Fe2+

CHC

N N

N

CHHC

M V

P

M

V

M

P

M

Fe2+

Hemo-oxigenasa

NADPH+H+

NADP+

O2

OH

Hemo-oxigenasa

O2

Fe3+

CO

N

H

M V

O C

N

M P

C

HN

H

P M

C

H N

H

M V

O

Biliverdina

Biliverdina

reductasa

NADP+

NADPH+H+

N

H

M V

O C

N

M P

H

C

H N

H

P M

C

HN

H

M V

O

Bilirrubina

*La bilirrubina formada pasa a la sangre, donde es transportada por la ALBÚMINA.

*Cada molécula de albúmina tiene un sitio de alta afinidad, donde la bilirrubina

se une firmemente, y otro de baja afinidad, donde la unión de la bilirrubina es

laxa.

*Constituye la BILIRRUBINA NO CONJUGADA.

*Los hepatocitosposeen en sus membranas transportadores denominados

BILITRANSLOCASAS, que mediante difusión facilitada ingresan la bilirrubina a su

interior.

*Dentro de los hepatocitos, la bilirrubina se une a proteínas que le impiden

difundir, como la LIGANDINA, PROTEÍNA Y o GLUTATIÓN-S-TRANSFERASA.

N

H

M V

O C

N

M

-O.OC

H2C

H2C

H

C

H N

H

CO.O-

CH2

CH2 M

C

HN

H

M V

O

Bilirrubina

UDP-glucuronil

transferasa

2 UDP Glucurónico

OH

HO

HO

CO.O-

O

N

H

M V

O C

N

M

OC

H2C

H2C

H

C

H N

H

CO

CH2

CH2 M

C

HN

H

M V

O

O

CO.O-

OH

OH

HO

HEPA

TO

CIT

O

*Dentro del hepatocito se lleva a cabo la conjugación de la bilirrubina con UDP-glucurónico.

*Se forman mono y diglucurónidode bilirrubina, ambos hidrosolubles, constituyen la BILIRRUBINA CONJUGADA.

*La reacción es catalizada por la enzima UDP-glucuronil transferasa, y el dador de ácido glucurónicoes UDP-glucurónico.

Diglucurónido de Bilirrubina

*La PROTEÍNA DE RESISTENCIA A MÚLTIPLES DROGAS (MRP-2) o

TRANSPORTADOR MULTIESPECÍFICO DE ANIONES ORGÁNICOS (MOAT) se

encarga de trasladar la bilirrubina conjugada hacia los conductillos

biliares, que desembocarán en la vesícula biliar, donde es almacenada.

Glucurónido de Bilirrubina

Hidrólisis

ReduccionesSISTEMAS ENZIMÁTICOS BACTERIANOS

Mesobilirrubinógeno

EstercobilinógenoO2

Estercobilina

(EXCRETADO)

CIRCULACIÓN

PORTAL

UrobilinógenoO2

Urobilina (EXCRETADO)

INTESTIN

O

CIRCUITO

ENTEROHEPÁTICO

SER o SMM

BILIRRUBINA NO CONJUGADA

BILIRRUBINA CONJUGADA

BILIS

ESTERCOBILINÓGENO

ESTERCOBILINA

UROBILINÓGENO

UROBILINA

>BILIRRUBINA NO CONJUGADA

>BILIRRUBINA CONJUGADA

BILIS

>ESTERCOBILINÓGENO

>ESTERCOBILINA

>UROBILINA

SER o SMMHEMÓLISIS

OBSTRUCCIÓN

DE LA VÍA BILIAR

SER o SMM

BILIRRUBINA NO CONJUGADA

BILIRRUBINA CONJUGADA

BILIS

<ESTERCOBILINÓGENO

<ESTERCOBILINA

<UROBILINÓGENO

<UROBILINA

BILIRRUBINA CONJUGADA

SER o SMM

BILIRRUBINA NO CONJUGADA

BILIRRUBINA CONJUGADA

BILIS

<ESTERCOBILINÓGENO

<ESTERCOBILINA

<UROBILINÓGENO

<UROBILINA

INSUFICIENCIA

FUNCIONAL

HEPÁTICA>BILIRRUBINA NO CONJUGADA

BILIRRUBINA CONJUGADA