PROTEINAS Y AMINOACIDOS (3) Digestión de Proteínas y Absorción de aminoácidos METABOLISMO Catabolismo del nitrógeno de aminoácidos. Transaminación. Desaminación oxidativa del glutamato. Desaminación no oxidativa. Vías metabólicas del amoníaco. Formación de glutamina. Glutaminasa. Formas de excreción del nitrógeno (amoniotélicos, ureotélicos y uricotélicos). FORMACIÓN DE UREA: Ciclo de la ornitina. Costo energético. Interconexión con el ciclo de Krebs. Ciclo de la glucosa-alanina. Gluconeogénesis a partir de aminoácidos. Catabolismo del esqueleto carbonado de los aminoácidos. Aminoácidos cetogénicos y glucogénicos. Vías metabólicas a piruvato. Vías del alfa-cetoglutarato, del oxalacetato, de fumarato y acetoacetil CoA. Biosíntesis de aminoácidos no esenciales. Funciones precursoras de los aminoácidos. Biosíntesis de aminas biógenas: histamina, triptamina, tiramina, ácido gamma aminobutírico. Síntesis de creatina y creatinina.

DEGRADACION DE AMINOACIDOS RAMIFICADOS EN TEJIDOS EXTRAHEPATICOS Aminoácido ramificado aminotransferasa Esta degradación tiene lugar en riñón, músculo, corazón y tejido adiposo. Hígado no posee la aminotransferasa específica Transaminación a-cetoácido deshidrogenasa a-cetoácidos  derivados de acil-CoA (Treonina  Propionil-CoA)

Catabolismo de los Aminoácidos aromáticos Reacción de la Fenilalanina Hidroxilasa Tirosina Dihidro pterina reductasa

REACCION DE TRANSAMINACION DE FENILALANINA Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada: FENILCETONURIA. PPL Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina aminotransferasa Fenilpiruvato CO2 O= Fenilacetato Fenilactato Fenilcetonuria

CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DEL RECIEN NACIDO IRRITABILIDAD, ATAQUES EPILÉPTICOS Y VÓMITOS. MANIFESTACIONES EN LA PIEL: ECZEMA GENERALIZADO, DISMUNICIÓN DE LA PIGMENTACIÓN DE LA PIEL. LOS BEBÉS GENERALMENTE TIENEN UN OLOR CARACTERÍSTICO A RATÓN DEBIDO A LA PRESENCIA DE ÁCIDO FENILACÉTICO EN ORINA Y SUDOR. PRESENTAN MICROCEFALIA Y RETRASO EN EL DESARROLLO, CON DESCALCIFICACIÓN DE LOS HUESOS LARGOS. CARDIOPATÍAS CONGÉNITAS MIELINIZACIÓN INCOMPLETA, FENILALANINA ATRAVIESA LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA.

CAUSAS DE LA DISFUNCIÓN CEREBRAL DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO DISMINUCIÓN DE LAS AMINAS BIOGENAS, POR DISMINUCIÓN DE SU PRECURSOR: TIROSINA DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO LOS METABOLITOS SECUNDARIOS INHIBEN A LA GLUTÁMICO DESCARBOXILASA DISMINUYENDO LA CONCENTRACIÓN DE GABA Y DOPA DESCARBOXILASA CAYENDO LOS NIVELES DE ADRENALINA, NORADRENALINA Y DOPAMINA EL PROCESO DE MIELINIZACIÓN SE ALTERA POR MODIFICACIONES EN LA RELACIÓN DE SULFÁTIDOS Y CEREBRÓSIDOS DE LA MIELINA. EL ÁCIDO GAMMA-AMINOBUTÍRICO (GABA) ES EL PRINCIPAL NEUROTRANSMISOR INHIBITORIO CEREBRAL, DERIVA DEL ÁCIDO GLUTÁMICO

Si el trastorno se detecta a tiempo puede evitarse el daño cerebral administrando una dieta con bajo contenido de fenilalanina y abundante contenido en tirosina. Es común encontrar alimentos que alertan sobre el no consumo para fenilcetonúricos, por ejemplo, los que contienen como edulcorante el ASPARTAMO, un dipéptido de fenilalanina y aspartato que cuando se hidroliza en el tracto digestivo libera fenilalanina.

DEGRADACION DE TIROSINA TIROSINEMIA - ALCAPTONURIA Homogentisato 1,2-dioxigenasa* Alcaptonuria Tirosina * Tirosina aminotransferasa Maleilacetoacetato Tirosinemias P-Hidroxifenilpiruvato Fumarilacetoacetato * Dioxigenasa Homogentisato

DESÓRDENES DEL METABOLISMO DE TIROSINA PRECURSOR DE: HORMONAS TIROIDEAS – CATECOLAMINAS – MELANINA CLASIFICACIÓN 1- TIROSINEMIA TIPO OREGON  DEFIC. DE TIROSINA AMINOTRANSFERASA 2- TIROSINEMIA HEREDITARIA  NEONATAL HEPATORENAL CONGÉNITA  DEFIC. DE P-OH-FENILPIRÚVICO OXIDASA 3- TIROSINEMIA TRANSITORIA DEL RN

ALCAPTONURIA 1859: SE OBSERVA QUE LA ORINA DE LOS ENFERMOS SE PONIA OSCURA CUANDO SE DEJABA AL AIRE SE LLAMA A LA SUSTANCIA : ALCAPTÓN (AVIDEZ POR EL OXÍGENO EN MEDIO ALCALINO) Y FINALMENTE SE IDENTIFICA COMO 2,5-DI-OH FENILACÉTICO  ÁC. HOMOGENTÍSICO LA ENZIMA DEFICIENTE ES : HOMOGENTÍSICO OXIDASA

ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO MANIFESTACIONES CLÍNICAS: AGUDEZA VISUAL – FOTOFOBIA –NISTAGMUS 1- TIROSINASA (-) 2- TIROSINASA (+) 3- SÍNDROME DE HERMANSKY- PUDLAK 4- SÍNDROME DE CHEDIAK-HIGASHI 5- SÍNDROME DE CROSS 6- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO MARRÓN 7- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO BERMEJO 8- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO AD 9- ALBINISMO NEGRO SENSONEURAL 10- ALBINISMO MUTANTE AMARILLO

MAO= Monoamino oxidasa- COMT= catecol-O-metil transferasa

Descarboxilación de aminoácidos Microorganismos del intestino y ciertas bacterias presentes en productos de fermentación, poseen enzimas que catalizan la descarboxilación de aminoácidos. Estas reacciones dan lugar a la formación de POLIAMINAS con gran actividad fisiológica denominadas en general “AMINAS BIÓGENAS”. Este tipo de proceso forma parte de la putrefacción de proteínas por acción de enzimas bacterianas. Por ejemplo a partir de lisina se obtiene cadaverina y a partir de ornitina se obtiene putrescina. Estos compuestos sirven de marcadores para medir la calidad de la carne y de su estado de conservación. En tejidos animales también existen enzimas que catalizan este tipo de reacciones y las aminas biógenas formadas por este mecanismo son sustancias de importancia funcional. Por ej.: histamina, serotonina, triptamina y dopamina.

Mecanismos generales de la descarboxilación lisina cadaverina ornitina putrescina histidina histamina tirosina tiramina triptófano triptamina ácido glutámico amino-butírico Las poliaminas: espermidina y espermina, se forman a partir de putrescina

REACCIONES DE DESCARBOXILACION HISTIDINA HISTAMINA PA HCl VD TIROSINA TIRAMINA TRIPTOFANO PPL SEROTONINA VC GLUTAMATO GABA (-) SN (-) SN DOPAMINA DOPA

FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOS GLICINA  Purinas, Hemo, Glutatión SERINA  Derivados de folato, esfingosina. METIONINA  SAM GLUTAMINA y GLUTAMATO  GABA FENILALANINA y TIROSINA  Catecolaminas TIROSINA  Tiramina, Melanina, Hormonas tiroideas. TRIPTOFANO  Serotonina, Triptamina, Melatonina, Acido nicotínico. ARGININA  Oxido Nítrico SERINA Y METIONINA Acetilcolina HISTIDINA  Histamina. ARGININA, GLICINA Y METIONINA  Creatina

FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOÁCIDOS Las monoaminas constituyen el grupo principal de NEUROTRANSMISORES del sistema nervioso (SN). La característica diferencial de estas sustancias es la presencia de un grupo amino (-NH2), por lo que también se denominan AMINAS BIÓGENAS. Proceden de aminoácidos precursores definiendo así dos grupos: LAS CATECOLAMINAS, derivadas de la tirosina y LAS INDOLAMINAS, que derivan del triptófano. Las catecolaminas incluyen a la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina. Las indolaminas son la serotonina y la melatonina. Las catecolaminas actúan como transmisores químicos del sistema adrenérgico

VC- VD VC Vida media muy corta: 15 a 30 segundos Actividad Glucogenolítica y lipolítica

TRIPTOFANO  PRECURSOR DE: SEROTONINA  PODEROSO VASOPRESOR Y ESTIMULANTE DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO MELATONINA  HORMONA QUE PRODUCE LA GLÁNDULA PINEAL Y EN NERVIOS PERIFÉRICOS, EN LOS ANIMALES ACTÚA REGULANDO LOS CICLOS CIRCADIANOS (LUZ-OSCURIDAD, FERTILIDAD E INFERTILIDAD) ÁCIDO NICOTÍNICO  VITAMINA DEL COMPLEJO B, FORMA PARTE DE LAS COENZIMAS NAD Y NADP, SU DEFICIENCIA PRODUCE PELAGRA

REACCION DE BIOSINTESIS DE OXIDO NITRICO NOS NO: (+) Guanilciclasa GMPc: Vasodilatación NO: Molécula señalizadora 5 segundos de vida media Radical Libre factor de relajación vascular y en macrófagos destruye microorganismos.

REACCION DE SINTESIS DE CREATINA FOSFATO Arginina Glicina Ornitina Creatina Creatina quinasa Guanidinoacetato S-Adenosil metionina (SAM) S-Adenosin homocisteína Creatina fosfato Producida en el hígado y almacenada en la fibra muscular. Es la combinación de 3 aminoácidos: glicina, arginina y metionina. Esta combinación es una reserva energética de ATP en músculo.

La creatinafosfato es un compuesto inestable  se cicla espontánea e irreversiblemente para formar creatinina y fosfato libre Creatinina se elimina por orina  la cantidad excretada en 24h es relativamente constante en cada individuo y está relacionada con la masa muscular. Valor de referencia de funcionamiento renal.

BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS Los mamíferos sintetizan los aminoácidos no esenciales. El esqueleto carbonado de la mayoría de los aminoácidos proceden de: Glicerato-3-fosfato, piruvato, a-cetoglutarato ó oxalacetato. Varios aminoácidos se obtienen por reacciones de transaminación. En varias reacciones de síntesis, se utilizan como dadores de equivalentes de reducción NADPH ó NADH y como dadores de carbono derivados de Folato ó SAM. Se gasta energía metabólica del ATP

Table 22-01

Reacciones en las que interviene amoníaco NH3 a-cetoglu- tarato CO2 Glutamato Aspartato Carbamil fosfato Asparragina Glutamato Glutamina Purinas, amino azúcares, triptofano, histidina, etc. Arginina Pirimidinas Urea Otros aminoácidos

BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES ASPARTATO, GLUTAMATO Y ALANINA PIRUVATO ALANINA (GPT) OXALACETATO ASPARTATO (GOT) a-CETOGLUTARATO GLUTAMATO (GDH)

BIOSINTESIS DE SERINA y GLICINA GLICERATO-3-P NAD+ Deshidrogenasa NADH + H+ 3-P-OH-PIRUVATO GLU Transaminasa a-KGLU Serina hidroximetil transferasa 3-P-SERINA H2O Fosfatasa N5N6-Met FH4 Pi FH4 GLICINA SERINA

PRECURSORES PARA LA BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES Molécula Precursora Aminoácidos   Ribosa-5 fosfato Histidina Eritrosa 4-Fosfato Fenilalanina Triptofano Piruvato Valina Leucina Oxalacetato (Aspartato) Metionina Treonina Lisina Isoleucina a-Cetoglutarato (Glutamato) Arginina