Ácido úrico

Es el producto final del metabolismo de las bases púricas en el ser humano. Es un ácido débil que a pH fisológico se encuentra ionizado aproxidamente en un 98% como ion urato. En líquidos extracelulares donde catión sodio se encuentra en forma predominante, el urato se encuentra como urato monosódico. Esta sal tiene escasa solubilidad en agua, y en estudios realizados in vitro han demostrado que se encuentra en solución saturada (6 mg/dL) en concentraciones algo superiores a las fisiológicas. La existencia de una concentración de urato en plasma por encima del límite de saturación puede ser explicada por su unión a proteínas plasmáticas u otras moléculas que aumentan su solubilidad.

La solubilidad del urato monosódico varía en función de la t° y pH, de los líquidos en donde se encuentre. Así, se observa que la solubilidad de esta sal disminuye a medida q desciende la t° corporal (lo q puede explicar la tendencia de los depósitos de cristales de urato de monosodio a localizarse en articulaciones periféricas) y aumenta cuando el pH es alcalino.

Depósitos de urato en el organismo.

Estos son el reflejo del equilibrio existente entre los procesos de producción y eliminación del mismo. En los tejidos el urato también se encuentra en forma de urato monosódico o bien unido a moléculas de proteinglicanos.

Diariamente se produce una renovación del 45 al 88% del urato en el organismo. Debido a q una amplia fracción diariamente es reciclada, los cambios en los procesos de producción o de eliminación se manifiestan en rápidas oscilaciones de su concentración plasmática.

Eliminación del urato en el organismo.

Es eliminado por el organismo siguiendo 2 vías: renal e intestinal. La vía renal es la más importante ya q supone las 2/3 partes del urato producido diariamente en el organismo.

El urato es totalmente filtrado por los glómerulos (la fracción unida a proteína puede considerarse despreciable) y casi totalmente reabsorbido en los túbulos contorneados proximales. En las porciones distales de los nefrones tienen lugar mecanismos de secresión y resorción (secresión en la porción distal del TCP y resorción en el TD), de forma que finalmente se elimina un 10% del urato q inicialmente es filtrado. La depuración renal de urato de un individuo sano corresponde pues, aproximadamente, a un 10% de la depuración de creatininio.

En la orina puede encontrarse tanto ion urato como ácido úrico, y la proporción en la q se encuentra cada uno de ellos varía en función del pH urinario. Así la concentración urinaria de ácido úrico aumenta paralelamente a la acidez de la orina. Por otra parte, el ácido úrico es menos soluble q el urato monosódico.

Un gran número de causas fisiológicas, patológicas y farmacológicas, puede alterar la eliminación renal de urato interfiriendo en las distintas fases y mecanismos q interfieren en este proceso.

La eliminación intestinal de urato, proceso conocido como uricólisis, es menos importante q la renal, ya q supone la tercera parte del urato eliminado diariamente. Las bacterias intestinales lo metabolizan convirtiéndolo en CO2 y NH4

+.

Las alteraciones de la uricólisis, como por ejemplo la esterilización intestinal por el uso de antibióticos, no suelen causar hiperuricemia. En determinadas condiciones patológicas, en q la eliminación renal de urato puede estar disminuida, la eliminación intestinal puede alcanzar una mayor relevancia.

Biosíntesis de las purinas.

Mediante experimentos con isótopos radiactivos se determinó q los átomos del anillo púrico proceden de precursores elementales: aminoácidos, ribosa 5-fosfato y CO2.

El fosforribosil pirofosfato (PRPP), juega un papel importante como precursor, y en este caso la ribosa se mantiene en el nucleótido sintetizado. En el caso de los aminoácidos, la glicina juega un papel importante para la síntesis de purinas. Así, tendremos q la glutamina es la fuente más importante de grupos amino, jugando este papel en 5 pasos distintos de la ruta de novo. El aspartato también se usa 2 veces como fuente de grupo amino en la ruta de las purinas.

Paso 1: la síntesis de novo de las bases púricas se inicia a partir de ribosa 5-fosfato: la formación de un producto correspondiente a D-ribosil-1-pirofosfato (PRPP), a partir de ribosa 5-P y un resto de pirofosfato procedente del ATP, en un rxn catalizada por la fosforribosilpirofosfato sintetasa. La rxn requiere Mg+2 y libera AMP, por lo q se consumen 2 enlaces ricos en energía (rxn de fosforilación). La ribosa 5-fosfato procede de la vía de las pentosas fosfato.

Paso 2: la glutamina proporciona el grupo gamma-amino q desplaza al grupo pirofosfato del C1 del PRPP, q es catalizada por la glutamina fosforribosil pirofosfato amidotransferasa. La fosforribosilamina resultante es muy inestable, con una vida media de 30 seg a pH 7,5. El anillo de purina se construye a continuación sobre esta estructura (rxn de transaminación).

Es ahora cuando, a través de 4 etapas, va a formarse el primer compuesto cíclico, de tan sólo cinco eslabones derivado del imidazol.

Paso 3: rxn de la glicina con una molécula de fosforribosilamina, en presencia de una sintetasa q utiliza energía, gracias a la hidrólisis del ATP. Forma la glicinamida ribonucleótido (GAR).

El grupo carboxilo de la glicina se activa a través de la fosforilación dependiente de ATP. Posteriormente, se forma un enlace amida entre el carboxilo activado de la glicina y el β-amina. La rxn está catalizada por la glicinamida ribonucleótido (GAR sintetasa), es una rxn de condensación del grupo carboxilo de la glicina con la amina del 5-fosforibosil-β-amina. Glicina contribuye al C4, C5 y N7 de la purina.

Paso 4: es la primera de las dos reacciones dependientes de THF (tetrahidrofolato) en la vía de las purinas. El grupo amino terminal de la glicina es formilado por la enzima GAR transformilasa, que transfiere el N10 metenil tetrahidrofolato, para formar formilglicinamida ribonucleotido (FGAR) (rxn de condensación).

Paso 5: se incorpora un grupo amino suministrado por la glutamina, con hidrólisis de ATP. Es catalizada por FGAR amidotransferasa. Este componente es suceptible de ciclarse.

Paso 6: es un dependiente de ATP. La deshidratación conduce a la formación del anillo imidazol. El ATP de utiliza para fosforilar el átomo de oxígeno del grupo formilo, activarlo para el paso de cierre del anillo q le sigue. El producto es 5-aminoimidazol ribonucleótido (AIR), esta catalizada por la enzima AIR sintetasa.

A continuación se emprende la formación del anillo púrico completo a través de las siguientes 5 reacciones:

Paso 7: El CO2 se añade al C4 posición del anillo de imidazol por AIR carboxilasa (fosforribosil aminoimidazol carboxilasa) en una reacción dependiente de ATP, el carbono de las emisiones de CO 2 se convertirá en C6 del anillo de purina. The product is carboxyaminoimidazole ribonucleotide (CAIR) . El producto es carboxiaminoimidazol ribonucleótido (CAIR). (En hongos y bacterias esto se realiza en 2 pasos: una carboxilación que se realiza a partir del bicarbonato (HCO3

-) que se halla normalmente en solución acuosa. En el caso de eucariotas superiores incluido el ser humano el 5 -aminoimidazol ribonucleótido es carboxilado directamente a carboxiaminoimidazol ribonucleótido en un solo paso.)

Paso 8: el aspartato cede su grupo amino en 2 pasos:

Formación del enlace amida. SAICAR sintetasa cataliza la rxn. El producto es N-succinil-5-aminoimidazol-4-carboxamida ribonucleótido (SAICAR). Hidrólisis del ATP impulsa la condensación de Asp con CAIR.

Paso 9: seguida de la eliminación del esqueleto carbonado del Asp (en forma de fumarato entra al ciclo de Krebs). Catalizada por SAICAR liasa. El producto es el 5-aminoimidazol-4-carboxamida ribonucleótido (AICAR).

Paso 10: el último átomo de carbono es suministrado por el N10-formil-THF. La enzima q cataliza esta rxn es la AICAR transformilasa; los productos son –THF y N-formilaminoimidazole-4-carboxamida ribonucleótido (FAICAR).

Paso 11: implica la deshidratación y tiene lugar la segunda ciclación q produce el cierre del anillo y proporciona, el 2° de los anillos adyacentes del núcleo de purina. Así, se completa la fase final de la biosíntesis de novo de purinas. La enzima es IMP sintasa. A diferencia del paso 6, este cierre del anillo no requiere de ATP. Queda la inosina 5 fosfato (IMP), cuya base púrica es la hipoxantina.

Síntesis de AMP y GMP

El IMP formado, es el precursor de AMP y de GMP, a través de 2 vías diferentes:

a) La síntesis de AMP comienza con la rxn del IMP con Asp, dando lugar a adenilosuccinato sintetasa, con la hidrólisis de GTP. La eliminación subsiguiente de fumarato (eliminación del esqueleto carbonado), por acción de la adenilosuccinasa proporcina AMP como producto.

b) El IMP se oxida a XANTINA FOSFATO (xantilato), mediante una rxn catalizada por la INOSINA-5-FOSFATO DESHIDROGENASA, enzima dependiente de NAD+. El xantilato, se une a un grupo amino de glutamina en presencia de la GUANOSINA-5-FOSFATO SINTETASA, hidrolizando ATP y generando finalmente GMP.

La adenilato quinasa cataliza el paso de AMP a ADP mediante hidrólisis de ATP, el ADP formado se fosforila a ATP a través de la glucólisis o de la cadena respiratoria.

El GMP se fosforila sucesivamente a GDP y GTP en presencia de nucleósido monofosfato y difosfato quinasa, hidrolisándose a una molécula de ATP en cada caso.

Vía de salvamento de las purinas

Debido a q la síntesis de novo de los nucleótidos es metabólicamente costosa, muchas células poseen mecanismos de “salvataje” para los nucleótidos de purina. En ellos es fundamentales:

a) la enzima HIPOXANTINA FOSFRRIBOSIL TRANSFERASA (HGPRT), la cual cataliza la síntesis de nucleótidos utilizando PRPP e Hipoxantina o Guanina. [su deficiencia produce el síndrome de Lesh-Nyhan]

b) la enzima ADENINA FOSFORRIBOSIL TRANSFERASA (ARPT), la cual cataliza la transferencia de Adenina al PRPP, formando AMP.

(*) La hidrólisis del PPi hace irreversible la rxn.

Degradación de purinas.

Las bases púricas libres deben convertirse primero a XANTINA para ser degradadas. Para ello, la guanina es desaminada por la GUANASA; y la adenina por la ADENOSINA DESAMINASA a hipoxantina, la q a su vez es oxidada a xantina por la XANTINA OXIDASA, en una rxn q requiere oxígeno molecular. La xantina oxidasa es una flavoproteína citoplasmática q contiene hierro no hemático y molibdeno, siendo también responsable de la oxidación subsiguiente de xantina a ácido úrico. El peróxido de hidrógeno obtenido en las 2 reacciones, se descompondrá después en agua y oxígeno por acción de la catalasa.

Vía de regulación de las purinas

A nivel de la fosforribsil ATP transferasa q regula los niveles de PRPP, así como también en la AMIDOFOSFORRIBSIL TRANSFERASA, regulando los niveles de fosforribosilamina. Ambas regulaciones dadas por un aumento de mononucleótidos como IMP, GMP y AMP.

Otra zona de regulación es a nivel de la formación de AMP y GM, partir de la ramificación de IMP, en donde el AMP actúa como inhibidor de la ADENILOSUCCINATO SINTETASA y el GMP como inhibidor de la INOSINA 5 FOSFO DESHIDROGENASA. Es decir, los productos actúan como inhibidores de estas vías.

Finalmente, existe una relación de reciprocidad entre ambas ramas de la vía biosintética, teniendo a igualarse la producción de ambos tipos de nucleótidos púricos, ya que GMP requiere como fuente energética ATP, y el AMP requiere de GTP.

PATOLOGÍAS

Hipo uricemia: se define por concentración sérica de ácido úrico <2mg/dl se debe a una disminución en su síntesis o aumento en la eliminación o ambas. No está asociada a patologías.

Hiperuricemia: El aumento de la concentración sérica de Ácido Úrico es mucho más frecuente y clínicamente más significativo que la disminución. Entre las etiologías más comunes de la hiperuricemia se encuentran el fallo renal (disminuye la cantidad de ácido úrico filtrado a nivel de glomérulos), la cetoacidosis, el exceso de lactato (oxoácido que inhibe la excreción; ácido láctico y cuerpos cetónicos inhiben competitivamente la secreción tubular de ácido úrico) y el uso de diuréticos (diuréticos de asa y tiazídicos aumentan la reabsorción de ácido úrico, actúan de manera similar a los cuerpos cetónicos y lactato). La hiperuricemia también tiene una relación positiva, aunque mal definida, con la hiperlipidemia, la obesidad, la arteriosclerosis, la diabetes mellitus y la hipertensión.

Los mecanismos por los cuales puede elevarse el ácido úrico en sangre pueden ser:1. Aumento en la ingestión de purinas. Las fuentes alimenticias ricas en nucleoproteínas son hígado, riñón, páncreas, sardinas, anchoas, sesos, bacalao, carnes rojas, chícharos y frijoles.2. Disminución de la excreción urinaria. En la insuficiencia renal se eleva el nitrógeno total incluyendo el que proviene del ácido úrico.3. Aumento en la formación de ácido úrico. Es la patogenia más admisible, ya que en el síndrome gotoso coexisten hiperuricemia y menor eliminación úrica por riñón. Además, existen defectos enzimáticos responsables de la sobreproducción como las que afectan la PRPP sintetasa, HGPRT, adenosil desaminasa, etc. Las alteraciones que más frecuentemente se acompañan de hiperuricemia son la gota, el artritismo y la litiasis úrica.Hipo uricemia: se define por concentración sérica de ácido úrico <2mg/dl se debe a una disminución en su síntesis o aumento en la eliminación o ambas. No está asociada a patologías.3. Aumento en la formación de ácido úrico. Es la patogenia más admisible, ya que en el síndrome gotoso coexisten hiperuricemia y menor eliminación úrica por riñón. Además, existen defectos enzimáticos responsables de la sobreproducción como las que afectan la PRPP sintetasa, HGPRT, adenosil desaminasa, etc. Las alteraciones que más frecuentemente se acompañan de hiperuricemia son la gota, el artritismo y la litiasis úrica.Fisiopatológicamente, el ácido úrico puede provocar dos tipos de trastornos:1. Hiperuricemia, que es la alteración más frecuente, o hipouricemia, sin significado patológico.2. Precipitación de sus sales en órganos o tejidos del organismo.Aunque puede haber hiperuricemia asintomática, la relativa insolubilidad del ácido úrico significa que puede precipitar en túbulos y provocar insuficiencia renal.Sindrome de Lesch-NyhanSindrome de Lesch-NyhanUna carencia de esta enzima HGRT produce el Sindrome de Lesch-Nyhan, enfermedad neurológica recesiva ligada al cromosoma x. la disminución de la actividad de HGRT produce hiperuricemia, además, de una serie de síntomas extraños que incluyen retraso mental, y trastornos sensoriales que pueden llevar a la automutilación compulsiva. Los efectos de este síndrome ilustran la importancia de las rutas de recuperación. En ausencia de HGRT aumentan los niveles de PRPP, lo que conduce a un incremento de la síntesis de novo de purinas que a su vez repercute en niveles elevados de ácido úrico y a lesiones tisulares parecidas a las que tiene lugar en la gota.

Gota:Fisiopatología: La máxima cantidad de uratos que puede disolverse en sangre es de 7mg/dL, razón por la cual cuando se excede este nivel se produce el precipitado. El urato de sodio precipitado es fagocitado por

macrófagos residentes del tejido, una vez dentro de la célula, los cristales de urato monosódico interaccionan con la membrana dando su ruptura, liberándose, en consecuencia, enzimas lisosomales que pueden atacar al tejido circundante produciéndose productos de degradación que interaccionan con monocitos sanguíneos los que son atraídos al lugar y se activan a macrófagos. Estos producen numerosas citoquinas que inician el proceso inflamatorio. La inflamación de las articulaciones está producida por la precipitación de cristales de urato, en forma de de cristales depositados por todo el cuerpo, excepto por el sistema nervioso central, con especial predilección por articulaciones y tejido cartilaginoso provocando dolor y desarrollando artritis. Tratamiento: La gota puede tratarse de manera eficaz por medio de una combinación de terapia nutricional y farmacológica. Deben reducirse de la dieta los alimentos especialmente ricos en nucleótidos y ácidos nucleicos, como el hígado o los productos glandulares. Se consigue además una mejoría importante tras la utilización del fármaco alopurinol, un inhibidor de la xantina oxidasa, la enzima responsable de la transformación de las purinas en ácido úricoUna carencia de esta enzima HGRT produce el Sindrome de Lesch-Nyhan, enfermedad neurológica recesiva ligada al cromosoma x. la disminución de la actividad de HGRT produce hiperuricemia, además, de una serie de síntomas extraños que incluyen retraso mental, y trastornos sensoriales que pueden llevar a la automutilación compulsiva. Los efectos de este síndrome ilustran la importancia de las rutas de recuperación. En ausencia de HGRT aumentan los niveles de PRPP, lo que conduce a un incremento de la síntesis de novo de purinas que a su vez repercute en niveles elevados de ácido úrico y a lesiones tisulares parecidas a las que tiene lugar en la gota.

Gota:Nefrolitiasis: Es la formación de cálculos en el riñón que se presenta con cuadro de cólico nefrítico.Nefropatía: Causa reversible de IRA debido a la precipitación de cristales en los túbulos renales, lo que ocasiona obstrucción del flujo de la orina.

NEFROPATÍA AGUDA POR ACIDO URICOEl término de nefropatía aguda por ácido úrico se refiere a la precipitación de éste en la luz de los túbulos renales, condicionando una nefropatía aguda obstructiva. Esta situación ocurre cuando se generan grandes cantidades de ácido úrico con la consiguiente hiperexcresión urinaria; es un proceso tratable y reversible.Las situaciones clínicas más habituales ocurren en el contexto de procesos mielo y linfoproliferativos, especialmente tras tratamiento quimioterápicos que condicionan una lisis celular masiva con liberación de grandes cantidades de ácidos nucléicos que se transforman en ácido úrico.NEFROPATÍA AGUDA POR ACIDO URICONEFROPATÍA CRÓNICA POR ACIDO URICOEl término nefropatía crónica por ácido úrico o nefropatía crónica gotosa se refiere a la nefropatía que acompaña a la gota primaria y se caracteriza por la presencia en el intersticio renal de cristales de urato monosódico.El término de nefropatía aguda por ácido úrico se refiere a la precipitación de éste en la luz de los túbulos renales, condicionando una nefropatía aguda obstructiva. Esta situación ocurre cuando se generan grandes cantidades de ácido úrico con la consiguiente hiperexcresión urinaria; es un proceso tratable y reversible.Las situaciones clínicas más habituales ocurren en el contexto de procesos mielo y linfoproliferativos, especialmente tras tratamiento quimioterápicos que condicionan una lisis celular masiva con liberación de grandes cantidades de ácidos nucléicos que se transforman en ácido úrico.NEFROPATÍA CRÓNICA POR ACIDO URICOEl término nefropatía crónica por ácido úrico o nefropatía crónica gotosa se refiere a la nefropatía que acompaña a la gota primaria y se caracteriza por la presencia en el intersticio renal de cristales de urato monosódico.El urato plasmático se encuentra como sal monosódica (monourato sódico). La forma predominante está determinada por el pH del medio; de acuerdo al pKa a pH inferior a 5.4, predomina el ácido úrico y a pH superior a 5.4 predomina el monourato. De aquí que al pH fisiológico predomine la sal monosódica. En agua, el ácido úrico es 17 veces menos soluble que el urato de sodio. Debido a que el pH normal de la orina es inferior al pKa del ácido úrico, la forma predominante (ácido) es la altamente insoluble. La

precipitación de cristales de ácido úrico puede aumentar por una excreción excesiva provocada por agentes uricosúricos, pero puede evitarse alcalinizando la orina. El ácido úrico circula como urato monosódico en el plasma a un pH 7.4. Al bajar el pH, se disocia el átomo de sodio y se transforma en ácido úrico, como sucede en la orina. Eso explica entonces, que los cristales que se encuentran en el tejido conectivo o en los parénquimas sean de urato en tanto que los cristales de los cálculos renales sean de ácido úrico, que es menos soluble que el urato, de donde nace la necesidad de alcalinizar la orina como un modo de disolver los cálculos de ácido úrico que se ven en los gotosos.

LABORATORIO

Método de Heilmeyer y KrebsEn medio alcalino (carbonato de sodio) el ácido úrico es oxidado a alantoína por intermedio del ácido fosfotúngstico, el cual se reduce a azul de tungsteno. El azul de tungsteno formado es directamente proporcional a la concentración de ácido úrico presente en la muestra. El color es leído por espectrofotómetro a 650 a 700 nm de longitud de onda.Ácido úrico + H3PW12O40 (ácido fosfotungstico) + O2 → Alantoína + CO2 + AZUL DE TUNGSTENO

Interferentes: proteínas, lo que es un paso obligatorio antes de la determinación del ácido úrico, esto gracia al ácido tricloroacético, túngstico y fosfotúngstico, sulfato de zinc o hidróxido de bario.

Interferentes: sustratos reducidos en general (glutatión, ácido ascórbico, salicilatos, fenoles, tirosina, cisteína, etc.

Linealidad:1-12mg/dL

El acetato de uranio se emplea clínicamente para cuantificar sodio en suero. Acetato de uranio precipita proteínas, y se utiliza este y no otro porque es una sal neutra que no midificara el pH de la solución (es radioactivo) y el carbonato de sodio entrega el medio alcalino.

Método Enzimático (Uricasa)

Determinación del ácido úrico por reacción con la uricasa. El peróxido de hidrógeno formado reacciona por la acción catalítica de la peroxidasa con ácido 3,5-dicloro-2-hidroxibenzenesulfónico (DCHBS) y 4-aminofenazona (PAP) para producir un complejo rojo violeta de quinoneimina como indicador.

Principio de la reacción:

Ácido úrico +2H2O + O2 Alantoína + CO2 + HO22 H2O + DCHBS + PAP quinoneimina + HCl + 4 H2O peroxidasa

uricasa

Las muestras lipémicas producirán una falsa elevación de los valores de ácido úrico. Las muestras con lipemia visible no debieran ser utilizadas con este procedimiento.

Manual Kit Uricasa

Linealidad 1-12mg/dL Límite hasta 20 mg/dL

Sensibilidad Inespecífico pero muy utilizado. (1 mg/dL)

(0,02 mg/dL)Mayor sensibilidad y especificidad, debido a que el colorante de quinonaimina tiene un alto coeficiente de absorbancia.

Interferentes Sustratos reducidos en general (glutatión, salicilatos, fenoles, tirosina, cisteína.)

Guanina, xantina, hemoglobina, bilirrubina y otros compuestos con estructura análoga al ácido úrico.

Longitud de onda

620-660 nm 520 - 546 nm (Human)490 – 540 nm (Labtest)

Reactivos Reactivos: Acetato de Uranio 1,55%Ácido FosfotúngsticoCarbonato de Sodio 22%S. Patrón: 1,5 mg/dL

Reactivo A: Fosfatos, detergentes, diclorofenolsulfonato, uricasa, ascorbato oxidasa, peroxidasa, 4-aminoantipirina, pH 7,8.S. Patrón: Suero: Ácido Úrico 8 mg /dL (Human) Ácido Úrico 6 mg/ dL (Labtest)

Valores Normales Suero: Hombres: 2,5 – 7,0 mg/dLMujeres: 1,5 – 6,0 mg/dLOrina: 250 – 750 mg/24 hrs.

Suero: Hombres: 3,4 – 7,0 mg/dL (Human)Mujeres: 2,4 – 5,7 mg/dL (Human)Hombres: 2,5 – 7 mg/dL (Labtest)Mujeres: 1,5 -6 mg/dlL (Labtest)Orina: 250 – 750 mg/24 hrs.

Otros métodos: