PROTEINAS Y AMINOACIDOS (3)

Digestión de Proteínas y Absorción de aminoácidosMETABOLISMO

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.

Transaminación

-cetoácido deshidrogenasa

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

-cetoácidos derivados de acil-CoA (Treonina Propionil-CoA)

Catabolismo de los Aminoácidos aromáticosReacción de la Fenilalanina Hidroxilasa

Fenilalanina Tirosina

Fenilalanina Hidroxilasa

Dihidropterina reductasa

REACCION DE TRANSAMINACION DE FENILALANINA

Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada: FENILCETONURIA.

Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina

Fenilpiruvato

Fenilacetato Fenilactato

PPL

aminotransferasa

CO2 O=

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.

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 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

CAUSAS DE LA DISFUNCIÓN CEREBRAL

-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

Tirosina

P-Hidroxifenilpiruvato

Homogentisato

Homogentisato

Maleilacetoacetato

Fumarilacetoacetato

Tirosina aminotransferasa

Dioxigenasa

1,2-dioxigenasa*

*

*

Tirosinemias

Alcaptonuria

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-CUTÁNEOMANIFESTACIONES CLÍNICAS: AGUDEZA VISUAL – FOTOFOBIA –NISTAGMUS

1- TIROSINASA (-)2- TIROSINASA (+)3- SÍNDROME DE HERMANSKY- PUDLAK4- SÍNDROME DE CHEDIAK-HIGASHI5- SÍNDROME DE CROSS6- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO MARRÓN7- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO BERMEJO8- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO AD9- ALBINISMO NEGRO SENSONEURAL10- 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 Mecanismos generales de la

descarboxilacióndescarboxilación

lisina cadaverinaornitina putrescinahistidina histaminatirosina tiramina triptófano triptaminaácido glutámico amino-butírico

Las poliaminas: espermidina y espermina, seforman a partir de putrescina

REACCIONES DE DESCARBOXILACION

HISTIDINA

TIROSINA

GLUTAMATO

TRIPTOFANO

DOPA

DESCARBOXILASA

PPL

HISTAMINA

TIRAMINA

SEROTONINA

GABA

DOPAMINA

VD

VC

PA HCl

(-) SN

(-) SN

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 yLAS 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

Vida media muy corta: 15 a 30 segundos

VC

VC- VD

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

NO

S

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

OrnitinaGlicina

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, -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

Reacciones en las que interviene amoníaco

Aspartato Glutamato-cetoglu- tarato

Asparragina Glutamato GlutaminaCarbamil fosfato

NH3

CO2

Arginina

Pirimidinas

Urea

Otros aminoácidos

Purinas, amino azúcares, triptofano, histidina, etc.

BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES

ASPARTATO, GLUTAMATO Y ALANINA

PIRUVATO

OXALACETATO

-CETOGLUTARATO

ALANINA (GPT)

ASPARTATO (GOT)

GLUTAMATO(GDH)

TRANSAMINACION

BIOSINTESIS DE SERINA y GLICINA

GLICERATO-3-P

3-P-OH-PIRUVATO

3-P-SERINA

SERINA GLICINA

Deshidrogenasa

Transaminasa

Fosfatasa

Serina hidroximetil

transferasa

NADH

NAD+

+ H+

H2O

Pi

GLU

-KGLU

FH4

N5N6-MetFH4

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

Cetoglutarato (Glutamato) Arginina