catabolismo del esqueleto de carbono de aminoácidos
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CATABOLISMO DEL ESQUELETO DE CARBONO DE LOS AMINOÁCIDOS
En estudios nutricionales en los que se usaron aminoácidos marcados con isótopos, se estableció la interconvertibilidad de los átomos de carbono de grasa, carbohidrato y proteína.
Estos estudios también revelaron que todo el esqueleto de carbono de cada amino ácido, o una porción del mismo, es convertible en carbohidrato (13 aminoácidos), grasa (un aminoácido), o tanto grasa como carbohidrato (cinco aminoácidos).La eliminación de un
nitrógeno a-amino por transaminación, una reacción catalizada por una aminotransferasa o transaminasa, es la primera reacción catabólica de todos los aminoácidos comunes excepto la prolina, hidroxiprolina, treonina o lisina.
GLUCOGÉNICOSAlanina, Arginina,
Aspartato, Cisteina,Glutamina, Glicina,Glutamato, Histidina,
Hidroxiprolina, Metionina, Prolina,
Serina, Valina
CETOGÉNICOS
Leucina
GLUCOGÉNICO Y CETOGÉNICO
IsoleucinaFenilalaninaTriptofanoTirosinaTreonina
LA ASPARAGINA Y EL ASPARTATO FORMAN OXALOCETATO
LA GLUTAMINA Y EL GLUTAMATO FORMAN α-CETOGLUTARATO
PROLINAEl bloqueo metabólico en la hiperprolinemia tipo I está en la prolina deshidrogenasa. No hay deterioro relacionado del catabolismo de la hidroxiprolina.
El bloqueo metabólico en la hiperprolinemia tipo II está en la glutamato-γ-semialdehído deshidrogenasa, una enzima de la matriz mitocondrial que también participa en el catabolismo de la arginina, ornitina e hidroxiprolina
Se oxida
ARGININA Y ORNITINA
Al no generarse la ornitina aminotransferasa se va a elevar la cantidad de ornitina en el plasma y orina lo que va a ocasionar atrofia giratoria de la retina.Tratamiento: restringir ingesta arginina (ajos, cebollas, espárragos.)
HISTIDINA
En la deficiencia de acido fólico, la transferencia del grupo formimino esta alterada, y se excreta Figlu.
Los trastornos benignos del catabolismo de la histidina son la histidinemia y la aciduria urocánica relacionadas con histidasa alterada.
GLICINA
Glicina deshidrogenasa (descarboxilante)
Aminometiltransferasa formadora de amoniaco
DihidrolipoamidaDeshidrogenasa. (H4 folato, tetrahidrofolato)
El complejo de división de glicina de las mitocondrias hepáticas divide la glicina enCO2 y NH4 +, y forma N 5,N10-metilenotetrahidrofolato.
El defecto en la hiperoxaluria primaria es el fracaso para catabolizar el glioxilato que se forma por la desaminación de la glicina.La oxidación subsiguiente de glioxilato hacia oxalatoCausa urolitiasis, nefrocalcinosis, yMortalidad temprana por insuficiencia renal o hipertensión.La glicinuria depende de un defecto de la resorción en los túbulos renales.
SERINA
ALANINA
CISTINA Y CISTEÍNA
SULFOTRANSFERASA
LACTATO DESHIGROGENSA
(cistinuria), un defecto de la resorción renal de cistina. Salvo por la formación de cálculos de cistina, la cistinuria es benigna.
El transporte mediado por acarreador defectuoso de cistina, da por resultado cistinosis (enfermedad por depósito de cistina) con depósito de cristales de cistina en los tejidos, y muerte temprana por insuficiencia renal aguda.
TREONINA
4-HIDROXIPROLINA
TIROSINA
El defecto metabólico la tirosinemia tipo I (tirosinosis) está en la fumarilacetoacetato hidrolasa. En la terapia se emplea una dieta baja en tirosina y fenilalanina. La tirosinosis aguda y crónica no tratada conduce a muerte por insuficiencia hepática.
Tirosinemia tipo II (síndrome de Richner-Hanhart), un defecto de la tirosina aminotransferasa En la terapia se emplea una dieta con bajo contenido de proteína.
El defecto metabólico en la alcaptonuria es un defecto en la homogentisato oxidasa
La orina se oscurece cuando queda expuesta al aire, debido a oxidación del homogentisato excretado. En etapas tardías de la enfermedad hay artritis y pigmentación del tejido conjuntivo (ocronosis) debido a oxidación de homogentisato hacia acetato de benzoquinona, que se polimeriza y se une al tejido conjuntivo.
FENILALANINA
Las hiperfenilalaninemias surgen por defectos de la fenil alanina hidroxilasa (fenilcetonuria o PKU clásica, tipo I, frecuencia de 1 por cada 10 000 nacimientos), de la dihidrobiopterina reductasa (tipos II y III), o de la biosíntesis de la dihidrobiopterina (tipos IV y V) Una dieta con poca fenilalanina puede evitar el retraso mental propio de la PKU.
LISINALa hiperlisinemia puede depender de un defecto de la actividad 1 o 2 de la enzima bifuncional aminoadipato semialdehído sintasa.La hiperlisinemia sólo se acompaña de concentraciones altas de sacaropina en la sangre si el defecto afecta la actividad 2.Un defecto metabólico en la reacción 6 suscita una enfermedad metabólica hereditaria que muestra vínculo con degeneración del cuerpo estriado, y cortical, y que se caracteriza por cifras altas de glutarato y sus metabolitos, glutaconato y 3-hidroxiglutarato. El desafío en el manejo de estos defectos metabólicos es restringir la ingestión de l-lisina en la dieta sin producir malnutrición.
Base de Schiff= α-cetoglutarato y el grupo ε-amino
Aminoadipato semialdehídosintasa
crotonil-CoA luego se degrada hacia acetil-CoA y CO por medio de las reacciones del catabolismo de ácidos grasos.
TRIPTÓFANO
La enfermedad de Hartnup refleja alteración del transporte intestinal y renal de triptófano y de otros aminoácidos neutros. Los derivados indol del triptófano no absorbido formados por las bacterias intestinales se excretan.
El defecto limita la disponibilidad de triptófano para la biosíntesis de niacina, y explica los signos y síntomas parecidos a pelagra.
METIONINA
LeucinaValinaIsoleucina
Transaminación
Descarboxilacion oxidativa
complejo de α-cetoácido deshidrogenasa de cadena ramificada mitocondrial
LEUCINA
ISOLEUCINA
VALINA
Como su nombre lo indica, el olor de la orina en la enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce (cetonuria de cadena ramificada,o MSUD) sugiere jarabe de arce, o azúcar quemada.
El defecto bioquímico en la MSUD involucra el complejo de la a-cetoácido descarboxilasa Las concentraciones plasmática y urinaria de leucina, isoleucina, valina y sus a-cetoácidos y a-hidroxiácidos (a-cetoácidos reducidos) están altas, pero los cetoácidos urinarios se derivan principalmente de la leucina.
Los signos y síntomas de la MSUD son cetoacidosis a menudo mortal, alteraciones neurológicas, retraso mental, y orina con olor a jarabe de arce. Se desconoce el mecanismo de toxicidad.