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Metabolismo de Los Nucleotidos

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Page 1: Metabolismo de Los Nucleotidos
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Son moléculas involucradas en un sin número de funciones claves en los procesos bioquímicos de las células del organismo.Actúan como reguladores metabólicos, son parte integral del sistema inmunológico, parte importante en el proceso de síntesis de proteínas, y tienen efectos en el microambiente intestinal y en la absorción y metabolismo de ciertos nutrimentos.Los neonatos tienen una capacidad reducida de sintetizar nucleótidos, de ahí lo importante de su presencia en la leche que se toman. Los nucleótidos se encuentran en todas las células vivas y desempeñan muchas funciones importantes. Una de ellas es intervenir positivamente en el metabolismo de las grasas y la función intestinal. Otra es la de ayudar a defender nuestro cuerpo contra las infecciones y las enfermedades. Los nucleótidos son parte de muchos alimentos que comemos todos los días. Abundantes cantidades de estos componentes se encuentran en una variedad de alimentos, productos del mar, granos, vegetales y frutas. La leche materna contiene cantidades generosas de nucleótidos. En realidad, cuando lo alimentas con leche materna, el bebe recibe de 11 a 18 mg. de nucleótidos por día.

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¿Qué son los nucleótidos?

Los nucleótidos son los componentes básicos del ADN,

Imprescindible para la división celular y por o tanto para el

crecimiento y desarrollo óptimo de todos los órganos de tu cachorro,

especialmente de aquellos que evolucionan y renuevan las células

con mucha rapidez durante los primeros meses de vida, como el

sistema digestivo y el inmunitario.

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Conjunto de nucleótidos libres presentes en los líquidos corporales, pero su paso a través de las barreras que limitan los diferentes compartimientos líquidos del organismo presentan limitaciones. Los nucleótidos son incapaces de atravesar las membranas celulares sin embargo los nucleosidos y las bases nitrogenadas si .Como que estos compuestos son interconvertibles es valida la existencia de un pool de nucleótidos .Debido a que prácticamente no existen nucleótidos fuera de la célula se trata de un pool esencialmente intracelular.

Al igual que pasa con lo a.a la cantidad, la concentración de cada uno en el pool puede ser considerada biológicamente constante .Esta constancia relativa refleja el equilibrio entre los procesos que aportan y sustraen nucleótidos de el.

Los procesos que aportan son:

1 Absorción intestinal

2 El catabolismo de polinucleotido

3 La síntesis de nucleótidos

POOL DE NUCLEOTIDOS

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LOS PROCESOS QUE SUSTRAEN SON

La formación de los compuestos que contienen nucleótidos

La síntesis de polinucleotidos

El catabolismo de nucleótidos

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ABSORCIÓN INTESTINAL DE NUCLEÓTIDOS

Los polinucleótidos presentes en los alimentos que ingerimos son

degradados en el intestino delgado por acción de ribonucleasas y

desoxirribonucleasas presentes en las secreciones pancreáticas, las

cuales los convierten en oligonucleótidos.

Estos últimos, a su vez, experimentan la acción de fosfodiesterasas

del mismo origen, y se obtiene una mezcla de mononucleótidos

Nucleotidasas y fosfatasas inespecíficas los descomponen en

nucleósidos y fosfato inorgánico

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ABSORCION INTESTINAL DE NUCLEOTIDOS Polinucleótidos de la dieta

Ribonucleasas Desoxiribonucleasas

Oligonucleótidos Fosfodiesterasas

Mononucleótidos Nucleotidasa

Fosfatasas

Mononucleótidos

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Nucleótidos Nucleotidasa Fosfatasas Nucleosidos

• Azúcar Base nitrogenada

Circulación general Catabolismo

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SINTESIS DE NUCLEOTIDOS

En la síntesis de nucleótidos se distinguen 2 vías muy relacionadas,

pero que tienen diferencias importantes en cuanto a la economía

celular. En la denominada síntesis de novo las bases nitrogenadas se

sintetizan a partir de determinados precursores, especialmente

aminoácidos; mientras que en las llamadas vías de recuperación de

bases se utilizan bases preformadas para integrar los nucleótidos. Esta

ultima es sumamente mas importante cuantitativamente en los

nucleótidos puricos y menos importantes en los pirimidinicos.

SINTESIS DE POLINUCLEOTIDOS

La síntesis de AND Y ARN son los procesos mas importantes que

sustraen nucleótidos del pool ya que estos son sus precursores.

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FORMACION DE COMPUESTOS QUE CONTIENEN NUCLEOTIDOS

Los nucleótidos, además de participar en la síntesis de ácidos nucleicos, forman parte de ohos compuestos de gran importancia metabólica; tal es el caso de las coenzimas NAD', COA y otros compuestos con funciones coenzimáticas. La formación de dichos compuestos constituye un drenaje adicional al pool de nucleótidos

CATABOLISMO DE NUCLEOTIDOSUna fracción de los nucleótidos del pool es catabolizada continuamente. En este proceso degradativo, las partes constituyentes de los nucleótidos son separadas por hidrólisis, y las bases nitrogenadas sufren ulteriores transformaciones .El catabolismo de los nucleótidos sustrae este tipo de compuestos de su pool, lo cual determina que estas pérdidas tengan que ser restituidas por los procesas de síntesis antes mencionados. Los procesos que aportan nucleótidos al pool y lo sustraen de él se relacionan a través de el, por lo que pueden influirse recíprocamente. Así, por ejemplo, un incremento en la intensidad de síntesis de los nucleótidos induce un incremento en su catabolismo.

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BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS

Ribosa.: Tanto para la síntesis de novo como para la recuperación tiene que estar en su forma activa denominada 5-fosfo ribosil -1- pirofosfato(PRPP) RIBOSA 5P ribosa1P-pirofosfoquinasa 5 FOSFORIBOSIL 1 PP

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REACCIONES DE RECUPERACION DE BASES(PURICAS)

PRPP + BASE NITROGENADA

• Forforribosil transferasa

Nucleosido monofosfatado

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SINTESIS DE NOVO •Nucleotidos purimidinicos. precursores

A.a Aspartico y carbamil fosfato(cit)Glutamina +2ATP +CO2 carbamil fosfato

+ Acido aspártico

Carbamil aspárticoH2O

NAD—NADH.H Acido Orotico + PRPP

OROTIDIN MONOFOSFATO ATP, NADPH, Metilen FH4,glutamina

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SINTESIS DE NOVO DE NUCLEOTIDOS PURICOS

PRPP + Glutamina 5-fosforribosilamina + Glicina 5-FOSFORRIBOSIL GLICINAMIDA N5N10 metenil tetrahidrofolico Glutamina+2ATP +Co2 + Ácido aspartico+N10 formil FH4 deshidratación

IMP

SINTESIS DE NUCLEOTIDOS PIRIMIDINICOS

- Glutamina Acido aspártico

SINTESIS DE NUCLEOTIDOS PURICOS

- Glutamina, Glicina, Ácido aspartico,Co2, N10 formil FH4,N5N10

METILEN FH4

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CATABOLISMO DE NUCLEOTIDOS

Nucleótido por fosfatasa se libera fosfato y da nucleosido por una

núcleosidasa se libera base y Ribosa 1P. La base se recupera o se

degrada.

Degradación de bases pirimidinicas. Se necesita NADPH e hidrolisis.

Se obtiene como productos finales NH3 CO2 y B-alanina.

CATABOLISMO DE BASES PURICAS

Adenina se convierte en Hipoxantina luego en Xantina, la guanina en

Xantina y la Xantina por Xantino oxidasa en Acido Úrico (QUIZAS

AGENTE ANTIOXIDANTE)

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ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL METABOLISMO DE LOS NUDEÓTIDOS

La aciduria orótica:

Es una enfermedad hereditaria caracterizada por retardo del

crecimiento, anemia megaloblástica y leucopenia. Se encuentra una

concentración anormalmente elevada de ácido orótico en la sangre, el

mal se excreta por la orina. Las enzimas orótico fosforribosil

transferasa y orotidina 5' -fosfato descarboxilasa están deficientes -

recuérdese que ambas forman la enzima multifuncional UMP sintasa;

ello explica la acumulación de ácido orótico y la deficiente sintesis de

los nucleótidos pirimidínicos con retraso del crecimiento y de la

hematopoyesis. La enfermedad puede aliviarse con la administración

oral citidina.

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El síndrome de Lesch Nyhan:

Es otra enfermedad de carácter genético que está asociada al

cromosoma X. En ella se observa un profundo retardo en tal,

espasticidad y una gran agresividad, por la cual los pacientes llegan

incluso hasta auto mutilarse por mordidas de dedos y labios, y suelen

morir en edades tempranas. La enfermedad se acompaña de niveles

muy elevados de ácido úrico en sangre, el que termina por depositarse

en las articulaciones y el riñón, y produce lesiones fatales. La enzima

deficiente es la hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa, que

participa en la recuperación de bases purícas. Precisamente al no

producirse la recuperación de bases ocurre la sobreproducción de

ácido úrico, ya que las bajas concentraciones de nucleótidos con

acción inhibitoria y una mayor disponibilidad de 5 ' -fosforribosil-1-

pirofosfato estimulan la síntesis de novo, y aumenta así la cantidad

de bases purínicas que deben ser catabolizadas. Nada se conoce

acerca de la patogenia de los trastornos de conducta.

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También se observa una producción excesiva de ácido úrico en la gota. El ácido úrico y sus sales son relativamente insolubles en agua. En la gota, la excesiva concentración de ácido úrico en los líquidos corporales conduce a su precipitación y cristalización en los cartílagos y el riñón, donde da lugar a los denominados tofos. Actualmente se considera que al menos algunos tipos de gota tienen carácter hereditario y se deben a una falla en el control negativo ejercido por los nucleótidos de adenina y guanina sobre la enzima fosforribosil pirofosfato amido transferasa, lo cual conduce a una sobreproducción de nucleótidos purinicos y con ello a la consiguiente estimulación del catabolismo y la hiperuricemia. Como el contenido de nucleoproteínas y purinas de la dieta influye en la excreción de ácido úrico, los pacientes afectados por la gota deben restringir la ingestión de carnes y otros alimentos que contengan estas sustancias. La deficiencia de adenosina desaminasa, una enzima que convierte la adenosina en inosina, provoca una grave inmunodeficiencia por un inapropiado desarrollo de los linfocitos T y B. Los pacientes con esta enfermedad son muy propensos a contraer infecciones, a menos que sean mantenidos en un ambiente estéril. Precisamente en pacientes con esta afección se han realizado algunos de los primeros ensayos de terapéutica génica con algún grado de éxito.

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HIPERURICEMIA POR ALTERACIÓN DEL METABOLISMO DE PURINAS - GOTA:Es un trastorno asociado con un error innato del metabolismo del ácido úrico que aumenta la producción o que interfiere en la excreción. El exceso de ácido úrico se convierte en cristales de urato sódico, que precipitan y se depositan en las articulaciones y en otros tejidos. Proceso extremadamente doloroso, y en ocasiones discapacitante.La gota puede ser primaria o secundaria.Gota primaria se debe a la ausencia de alguna actividad enzimática que origina sobreproducción de ácido úrico, o también a un déficit en su mecanismo de excreción. Gota secundaria es la consecuencia de una enfermedad adquirida en la que la artritis gotosa se desarrolla como una complicación por la hiperuricemia que acompaña a la enfermedad (leucemia, nefritis crónica, policitemia, etc.)Cursa con:- Inflamación de las articulaciones y dolor articular muy intenso,

generalmente en el dedo pulgar del pie, y en hombres.- Depósito de cristales de urato (monosódico) en las articulaciones.- Depósito de cristales en el riñón y uréteres daño renal y

obstrucción del tracto urinario.

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CAUSAS DE LA GOTA

Fallos en la excreción de ácido úrico

Superproducción de urato

- PRPP sintetasa hiperactiva: se salta la retroinhibición alostérica

- Glucogenosis de von Gierke: la Glc se desvía hacia la ruta de las

pentosas-P síntesis de PRPP

- Fármacos que pueden producir hiperuricemia niacina, diuréticos,

aspirina, ciclosporina, drogas citotóxicas.

Enfermedad causada por la hiperuricemia:

- Aumento de los niveles de ácido úrico en sangre y otros fluidos.

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TRATAMIENTO NO FARMACOLÓGICO

Pérdida de peso

Evitar comidas ricas en purinas: carne roja y casquería, mariscos,

arenques, anchoas …

Evitar el alcohol

No utilizar fármacos hiperuricémicos (aspirina)

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El alopurinol es un análogo de la hipoxantina con efectos inhibitorios sobre la xantino oxidasa, y se ha utilizado en el tratamiento de la gota, pues, al provocar una disminución en la formación de ácido úrico, alivia los síntomas, de los cuales el más cruel es el dolor en las articulaciones.Existe un conjunto creciente de medicamentos que poseen acción sobre el metabolismo de los nucleótidos. Las sulfonamidas o sulfas son compuestos con acción antibacteriana, cuyo efecto principal es impedir la síntesis de purinas limitando con ello la multiplicación de los microorganismos.Las sulfonamidas son análogos estructurales del ácido para amino benzoico, por lo cual inhiben competitivamente la síntesis del ácido fólico en las bacterias. Los derivados del ácido fólico son imprescindibles para la síntesis del anillo purínico.-

DROGAS CON ACCIÓN SOBRE EL METABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS

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Otros medicamentos con acción sobre el metabolismo de los nucleótidos poseen acción anticancerosa.Una característica de las células cancerosas es su rápido crecimiento ymultiplicación Esto requiere una gran velocidad de síntesis de ADN yARN, por lo cual estas células son muy sensibles a cualquier limitación en la síntesis de nucleótidos.Diversas sustancias con efecto inhibitorio sobre la síntesis de nucleótidos se usan con algún éxito en el tratamiento de ciertas formas de cáncer. No obstante, casi todas estas drogas poseen efectos indeseables por la afectación que producen en las células normales del organismo.La azaserina, compuesto de estructura similar a la glutamina, ejerce una acción anticancerosa por inhibición de la síntesis de nucleótidos. La azaserina inhibe las reacciones de las vías biosintéticas de los nucleótidos en las cuales interviene la glutamina.

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La aminopterina y la ametopterina (metotrexato) son análogas del Acido fólico e impiden la regeneración del tetrahidrofólico (FH,) a partir del dihidrofólico (FH,). En esta conferencia se puso de manifiesto la importancia de los derivados del ácido fólico en la síntesis de nucleótidostanto puricos como pirimidinicos.Los análogos de bases tanto puricos como pirimidinicos se utilizan en el tratamiento del cáncer. Interfieren en la síntesis de los nucleotidos normales o se incorporan a los ácidos nucleicos interfiriendo funciones normales ejemplo: Entre los análogos de hases empleados como medicamentos se encuentran la 6-mercaptopurina, el 5-flúor uracilo, la 8-azoguanina, el 5-iodo uracilo, el 6-azouracilo y otros

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CONSECUENCIAS

Producción de ácido úrico y niveles de hipoxantina y xantina

La hipoxantina y la xantina son más solubles en agua, por lo que se

eliminan.

El alopurinol secuestra PRPP

Estimulación de la biosíntesis de purinas

Cantidad de sustrato (PRPP) disponible para la amido-fosforribosil-

transferasa.

Disminución de la producción de ácido úrico

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