R.Silva

ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO PROTEÍCO

DEFINICIÓN LOCALIZACIÓN CELULAR Y TISULAR FUNCIÓN BIOLÓGICA ESQUEMA INTEGRACIÓN REGULACIÓN RELACIONES CLÍNICAS

DEFINICIÓN:

Es un mecanismo consistente en la pérdida del nitrógeno proteico en forma de amonio por medio de la urea, que consta de tres etapas: transaminación, desaminación oxidativa y ciclo de la urea.

LOCALIZACIÓN CELULAR Y TISULAR:

Transaminación: Citosol y mitocondrias de las celulas hepáticas.

Desaminación oxidativa: Citosol de las celulas hepáticas.

Ciclo de la urea: Parte de las reacciones son mitrocondriales y las restantes son citosolicas.

FUNCIÓN BIOLÓGICA

Transaminación: Recoger los grupos amino de los diversos aminoácidos en forma de un solo alfa aminoácido, particularmente el acido glutámico.

Desaminación oxidativa: Liberar el grupo amino captado por rl glutamato para que sea incorporado al ciclo de la urea.

Ciclo de la urea: Eliminación del amonio toxico, en forma de urea, compuesto hidrosoluble no toxico.

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ESQUEMA:

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PROTEOLISIS

TRANSAMINACION

DESAMINACION OXIDATIVA

CICLO DE LA UREA

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DIGESTIÓN DE LAS PROTEINAS:

Las proteinas de la dieta, antes de incorporarse a las rutas catabólicas, experimentan hidrólisis hasta transformarse en aminoácidos, ya que estos son absorbidos fácilmente por la membrana celular. Las proteinas son hidrolizadas por acción de las enzimas proteoliticas y peptidasas en el tracto intestinal. A excepcion de las peptidasas intestinales, todas las enzimas proteoliticas son activadas por conversión de cimógenos, precursores proteicos grandes e inactivos.

El primer cimógeno que entra en accion es el pepsinógeno que se produce en las células de la pared del estómago. Este cimógeno secretado, es activado de forma autocatalítica por el bajo pH del contenido del estomágo. en condiciones acidas del estomago, el pepsinógeno se convierte en pepsina y en péptidos inertes. Las pepsinas producidas activan la conversión del resto de las moléculas de pepsinógeno en pepsina. La hormona gástrica, secretada por el estómago desempeña un papel importante en el proceso anterior, pues actua como un disparador de la secreción de pepsina.

El jugo pancreático tambien contiene cimógenos como:quimiotripsina, tripsinógeno, proelastasa y procarboxipeptidasa. Estas enzimas proteolíticas tienen una notable especificidad para romper las cadenas protéicas en determinadas localizaciones de aminoácidos. Por ejemplo:

LOCALIZACIONTRIPSINA INTESTINO

QUIMIOTRIPSINA INTESTINOPEPSINA ESTÓMAGO

Por acción combinada de todas estas enzimas, segregadas por el páncreas, estomago e intestino delgado, las proteínas ingeridas se hidrolizan por completo a aminoácidos, luego son estos son enviados a todos los tejidos por medio de la sangre. Al entrar nuevamente en células individuales se incorporan a los canales metabólicos por un proceso de transporte que requiere energía.

1) Transaminación oxidativa:Consiste en la separacion enzimatica del grupo alfaamino de un alfa-oxocacido (piruvato, alfa-cetoglutamato o el oxalcetato) siendo este transferido al atomo de carbono alfa de otro alfa-oxocacido diferente, dando lugar a la aminacion del alfa-oxoacido aceptor para formar el alfa-aminoacido. Esta reaccion es catabolozada por las transaminasas (glutamato transaminasa o alanin-transaminasa.

2) Desaminación oxidativa:

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El l-glutamato (alfa-oxoacido) experimenta una desaminacion oxidativa rapida, catabolizada por la glutamato-deshidrogenasa ligada a la piridina, descargando en forma de iones de amonio los grupos aminos, recogidos de las demas aminoacidos. Con este proceso de desaminacion podemos concluir la degradacion de los diferentes aminoacidos para transformarse en los productos desaminados, que puedan ser incorporados al ciclo del acido tricarboxilico.

3) Ciclo de la urea:1.Síntesis de carbamil fosfato. El amoniaco libre es utilizado junto con el dióxido de carbono para formar fosfato de carbamilo.

2. Síntesis de la citrulina.El fosfato del carbamilo sede su grupo carbomilo a la ornitina, formando citrulina.

3. Síntesis de argininosuccinato.El grupo amino del aspartato se condesa con el atomo de carbono carbolinico. Esta reacción requiere de ATP.

4.Desdoblamiento del argininosuccinato en arginina y fumarato.El argininosuccinato forma arginina y fumarato por transeliminación.

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5. Desdoblamiento de arginina en ornitina y urea.Esta reacción completa el ciclo de la urea y regenera ornitina. Este desdoblamiento es catalizado por la arginasa.

El mecanismo mas importante para la destoxificacion de amoniaco en el tejido cerebral, es la formacion de glutamina.

La fijacion de CO2 a los aminoacidos se lleva a cabo en el tejido cerebral. despues de la infusion de amoniaco, los intermediarios del ciclo de Krebs se desvian hacia la sintesis de alfa-cetoglutarato y subsecuentemente de glutamina.

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INTEGRACION:

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Proteinas

HidroxiprolinaSerina, Cisteina,Treonina, Glicina

Acetil Co A

Aspartato

Arginasa

Arginosuccinasa

Arginosucc.sintasaCarbamoilfosfatosintasa I

Carbamil-P sintetasa

Transaminasas

Exopeptidasa

Aminoacidos (Hígado)

Alanina

Alfa-kg

Piruvato

Glutamato

OA

Lactato

Endopeptidasa

UREA

NH3

ArgininaOrnitina

H+

NH4

CO2

FumaratoC. Krebs

Arginosucci.

NH4 + CO2

Citrulina Carbamil P

ATP

ATPATP + P

C.Krebs

Transaminasas

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REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE UREA:

Los tejidos humanos contienen dos formas de carbamoil fosfato sintasa: carbamoil fostato sintasa tipo I y tipo II.

La carbamoil fosfato sintasa I es la enzima mitocondrial hepática, limitante de la velocidad del ciclo de la urea. Esta enzima reguladora se activa solo en presencia del modulador alostérico n-acetilglutamato, cuya unión induce un cambio conformacional que aumenta la afinidad de la sintasa por el ATP.

La glutamato deshidrogenasa es una enzima omnipresente de los tejidos, que emplea NAD+ o NADP+ como oxidante. La conversión total de los grupos alfa amino a amoniaco requiere de su acción. Su actividad se regula por los inhibidores alostéricos ATP, GTP , NADH y por el activador ADP.

La accion conjunta de la glutamato deshidrogenasa y de la carbamoil fosfato sintasa I, incorpora el nitrógeno al carbamoil fosfato, un alto potencial para transferencia de grupos.

RELACIONES CLÍNICAS:

Hiperamonemia: Esta asociada con anormalidades hereditarias de las enzimas del ciclo de la urea.

Existen dos tipos de hiperamonemia:

Hiperamonemia congénita tipo I: El defecto enzimático reside en la carbamoil fosfato sintasa.

Hiperamonemia congénita tipo II: Consiste en una deficiencia de la ornitin transcarbamilasa. los metabolitos de la pirimidina aparecen en la orina.

Los síntomas clínicos de esta patología incluyen:- Vómito- Rechazo hacia los alimentos con alto contenido protéico- Ataxia intermitente- Irritabilidad- Letargia- Retraso mental.

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