Diapositivas Bioquimica IV segmento, Metabolismo de aminoácidos

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Published on December 26, 2016

Author: alphaent

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1. BIOQUIMICA Y NUTRICIÓN Degradación de aminoácidos Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos MEDICINA HUMANA 2016-I CECILIA ROJAS GUERRERO Biosíntesis de aminoácidos no esenciales

2. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 2 No se excretan No se almacenan AMINOÁCIDOS Producción de energía α-amino Excreción Urea Esqueleto carbonado Intermediarios del ciclo de Krebs AA Glucogénicos AA Cetogénicos

3. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 3 Cuando se han eliminado los grupos amino de los aminoácidos, quedan las cadenas carbonadas, que se degradan siguiendo rutas específicas que convergen en el ciclo de krebs. En los aminoácidos glucogénicos la cadena carbonada se oxida a piruvato o alguno de los intermediarios del ciclo de Krebs. A partir de estas moléculas se puede sintetizar glucosa por la vía de la gluconeogénesis. En los aminoácidos cetogénicos la cadena carbonada se oxida a acetil CoA, que se integra al ciclo de krebs o se utiliza para la síntesis de ácidos grasos. Oxidación de las cadenas carbonadas

4. GLUCOGÉNICOS Los que forman: - piruvato - intermediarios del ciclo de Krebs: • Alfa cetogluatarato • Succinil-CoA • Fumarato • Oxalacetato (precursores de glucosa)

5. CETOGÉNICOS Son los que generan: acetil-CoA o aceto-acetato pueden convertirse en ácidos grasos o cuerpos cetónicos

6. Algunos aa son precursores tanto de hidratos de carbono como de cuerpos cetónicos. Glucogénicos Glucogénicos y Cetogénicos Cetogénicos Glicina, Isoleucina Leucina Alanina, Serina, Cisteina Fenilalanina, Tirosina Aspartato, Asparragina Triptófano, Treonina Glutamato, Glutamina Lisina Prolina, Histidina, Arginina Metionina Valina CLASIFICACIÓN METABOLICA DE LOS AMINOACIDOS:

7. COFACTORES UTILIZADOS EN REACCIONES DE DEGRADACION DE ESQUELETOS CARBONADOS • TETRAHIDROFOLATO (FH4): Transferencia de unidades de un carbono (metilo, formilo, metileno, etc.) • S-ADENOSILMETIONINA (SAM): Transferencia de metilos. • TETRAHIDROBIOPTERINA (BH4): Transportador de electrones

8. Bioquímica y Nutrición 11 Cecilia K. Rojas Guerrero

9. Bioquímica y Nutrición 12 Cecilia K. Rojas Guerrero

10. AMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATO TREONINA TRIPTOFANO ALANINA GLICINA ACETALDEHIDO SERINA CISTEINA PIRUVATO ACETIL-CoA Serina hidroximetil transferasa Serina hidroxi metil transferasa Serina deshidratasa ALT ó GPT PDH N5N10-Met FH4 FH4 PPL PPL ACETO -ACETIL CoA PPL Oxidación y transaminación Gluconeogénesis Varias vias

11. Alanina, cisteína, glicina, serina y treonina se degradan a piruvato Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 14

12. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 15

13. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 16 Una deficiencia hereditaria en el sistema de degradación de la glicina causa la enfermedad conocida como hiperglicinemia no cetónica, que se caracteriza por retraso mental y acumulación de grandes cantidades de glicina en los líquidos corporales.

14. HIPERGLICINEMIA NO CETÓSICA

15. GLICINA • La glicina es un a.a. no esencial. • Tiene como fin: - CO2 + NH3 - SERINA (que a su vez lleva a Piruvato) • Su catabolismo depende de una enzima en el: - Sistema de degradación de la glicina

16. Bioquímica y Nutrición 19 Cecilia K. Rojas Guerrero METABOLISMO GLICINA

17. Hiperglicinemia • Conocida también como encefalopatía por glicina. • Niveles elevados de glicina en el cuerpo • Dos tipos: - Cetósica: 1 / 400.000 RNV - No Cetósica (NKH): 1/250.000 RNV

18. Hiperglicinemia • Acumulación de glicina en SNC activa dos receptores diferentes: - Receptor clásico (médula espinal): normalmente tiene funciones inhibitorias. Niveles altos Apnea e Hipotonía. - Receptor en Corteza cerebral : funciones excitatorias. Niveles altos Daño cerebral y Convulsiones.

19. Hiperglicinemia Cetósica • Ocurre por “bloqueo” de la Enzima en el sistema de degradación de la glicina • Se da por inhibición externa: la inhiben las acidemias (acidemia propiónica, acidemia metilmalónica) • Produce gran acidosis y cetosis.

20. Hiperglicinemia No Cetósica • Más común de las Hiperglicinemias. • 1/250.000 nacidos vivos; • Déficit congénito de la enzima en el sistema de degradación de la glicina • Trastorno autosómico recesivo

21. Hiperglicinemia No Cetósica • Se han identificado cuatro formas o presentaciones: 1. Neonatal 2. Infantil 3. Presentación tardía 4. Transitoria

22. Hiperglicinemia No Cetósica: Neonatal • Forma más común. • Clínica: - Se manifiesta entra el 6-8º día de vida. - Déficit en la succión, pobre alimentación. - Letargia - Hipotonía profunda: puede progresar rápidamente a coma y muerte. - Convulsiones: especialmente las mioclonías.

23. Hiperglicinemia No Cetósica: Neonatal • Manifestaciones cerebrales: - Hipogenesia o agenesia de cuerpo calloso. - Malformación de circunvoluciones. - Crecimiento de ventrículos laterales. - Hipoplasia de cerebelo.

24. Hiperglicinemia No Cetósica: Neonatal • Laboratorio: - Índice LCR/ plasma de glicina: normal: < 0.04 NKH: >0.09 - EEG: Patrón de supresión característico en el primer mes.

25. Hiperglicinemia No Cetósica: Neonatal • Pronóstico: - Cerca del 30 % de los infantes mueren - Aquellos que sobreviven desarrollan: 1. Retardo psicomotor grave 2. Convulsiones (mioclónicas o tónico- clónicas)

26. Hiperglicinemia No Cetósica: Infantil • Se presenta de la misma forma que la neonatal pero a los 6 meses de edad o más. • Se presenta inicialmente como convulsiones. • Presentación más leve que la neonatal. • Mayor sobrevida, menos retardo psicomotor. • Los hallazgos de laboratorio son idénticos a los de la forma neonatal

27. DEGRADACION DE LA TREONINA Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 30

28. Bioquímica y Nutrición 31 Cecilia K. Rojas Guerrero

29. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 32

30. AMINOACIDOS QUE RINDEN OXALACETATO ASPARTATO ASPARRAGINA OXALACETATO Asparraginasa GOT NH4 + H2O PPL a-cetoglutarato Glutamato

31. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 34 Asparagina y aspartato se degradan a oxalacetato • La L-asparaginasa es un agente quimioterápico efectivo que se emplea en el tratamiento de cánceres que deben obtener asparagina de la sangre, particularmente la leucemia linfoblástica aguda

32. Bioquímica y Nutrición 35 Cecilia K. Rojas Guerrero

33. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 36

34. AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN a- CETOGLUTARATO Arginina GlutaminaGlutamato Histidina Prolina a-cetoglutarato g-semialdehído Glutámico Ornitina 4 pasos FH4 N5FormiminoFH4 H2O Urea aminotransferasa Glu-semialdheído deshidrogenasa Glutamato deshidrogenasa Arginasa Oxidasa GlutaminasaNH4 +

35. Arginina, glutamato, glutamina, histidina y prolina se degradan a α-cetoglutarato Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 38

36. Bioquímica y Nutrición 39 Cecilia K. Rojas Guerrero

37. Bioquímica y Nutrición 40 Cecilia K. Rojas Guerrero

38. Bioquímica y Nutrición 41 Cecilia K. Rojas Guerrero

39. Bioquímica y Nutrición 42 Cecilia K. Rojas Guerrero

40. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 43

41. Isoleucina Propionil-CoA Metil malonil-Co A Succinil-CoA Valina a-cetobutirato Treonina Metionina AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA

42. AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA Metionina a-Cetobutirato Propionil-CoA Metilmalonil-CoA Isoleucina Acetil-CoA Treonina Valina Succinil-CoA Homocisteína Serina Cisteína PPL PPL NH3 + H2O 3 pasos 6 pasos 5 pasos a-cetoácido deshidrogenasa CO2 CO2 MutasaB12 CO2

43. Isoleucina, metionina y valina se degradan a succinil-CoA Isoleucina, metionina y valina poseen vías de degradación complejas que originan propionil-CoA, que también es un producto de la degradación de los acidos grasos de cadena impar. El propionil-CoA se transforma en succinil-CoA por una serie de reacciones que requieren biotina y coenzima B12 Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 46 La degradación de la metionina comprende la síntesis de S- adenosilmetionina y cisteína

44. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 47

45. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 48

46. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 49

47. La homocisteína un marcador de enfermedad • Un aumento en los niveles de homocisteinemia conduce a la hiperhomocisteinemia, asociada con enfermedad cardiovascular • La hiperhomocisteinemia también esta asociada con defectos en el tubo neural, espina bífida y anencefalia • La ingestión de vitamina B6, B12 y folato controlan la hiperhomocisteinemia. Bioquímica y Nutrición 50 Cecilia K. Rojas Guerrero

48. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 51 Isoleucina y valina inician con tres reacciones que emplean enzimas comunes

49. Isoleucina y valina 1. Transminación al α- cetoácido correspondiente 2. Descarboxilación oxidativa para generar el acil-CoA correspondiente 3. Deshidrogenación por FAD para formar un doble enlace Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 52

50. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 53

51. Bioquímica y Nutrición 54 Cecilia K. Rojas Guerrero

52. AMINOACIDOS QUE PRODUCEN ACETOACETIL- CoA Lisina Triptofano Fenilalanina Tirosina Leucina Glutaril-CoA ACETOACETIL-CoA Acetil-CoA ACETOACETATO Fumarato Acetil-CoA Alanina

53. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 56

54. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 57 La leucina genera acetoacetato en lugar de propionil-CoA

55. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 58

56. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 59

57. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 60 La lisina también forma un cuerpo cetónico (acetoacetato) y 2CO2

58. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 61

59. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 62

60. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 63

61. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 64

62. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 65

63. Se cree que la vía de la sacaropina predomina en mamíferos, porque un defecto genético en la enzima que cataliza la reacción 1 de la secuencia provoca hiperlisinemia e hiperlisinuria lo que conlleva a retraso mental y físico. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 66

64. Bioquímica y Nutrición 67 Cecilia K. Rojas Guerrero

65. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 68

66. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 69

67. Bioquímica y Nutrición 70 Cecilia K. Rojas Guerrero

68. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 71

69. Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 72

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

71. 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

72. • La fenilcetonuria es consecuencia de la incapacidad de hidroxilar la fenilalanina, debido a una deficiencia de fenilalanina hidroxilasa, y por consiguiente provoca hiperfenilalaninemia. El exceso de fenilalanina se transamina para generar fenilpiruvato (una fenilcetona) • La fenilcetonuria produce retardo mental severo si no se detecta y trata inmediatamente. • El aspartamo (Nutrasweet) es una fuente de fenilalanina en la dieta. • La alcaptonuria una enfermedad debido a la deficiencia de la homogentisato oxidasa lo que provoca una acumulación de grandes cantidades de ácido homogentísico

73. La Alcaptonuria es un trastorno autosómico recesivo del metabolismo, en el cuál el ácido homogentísico, un producto intermediario en el metabolismo de la fenilalanina y la tirosina, no pude llegar a ser metabolizado, por lo tanto se acumula y es excretado en la orina. Este defecto metabólico causa una triada característica: Aciduria homogentísica Ocronosis Artritis La causa de este trastorno es una falta constitucional de la enzima oxidasa del ácido homogentísico; la cuál normalmente existe en el hígado y el riñón.

74.  Orina café oscura después de exponerse al ambiente.  Un paciente excreta alrededor de 7g de ácido homogentísico por día.

75. La ocronosis es un trastorno caracterizado por el depósito de un pigmento marrón-negruzco en el tejido conectivo y en el cartílago, como resultado de la acumulación de ácido homogentísico.

76. Generalmente, el primer cambio que se presenta es una ligera pigmentación de las escleróticas o los oídos.

77. La artritis es la inflamación de las articulaciones, caracterizada por dolor y tumefacción.  Los síntomas que se presentan de manera temprana, incluyen cierto grado de limitación en el movimiento de la cadera, las rodillas y ocasionalmente los hombros.  Conforme avanza, puede existir una marcada limitación en el movimiento, así como anquilosis de la región lumbosacra.

78. ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO

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