Nitrógeno en el organismo

METABOLISMO DEL NITRÓGENO EN EL ORGANISMO
El nitrógeno del organismo procede siempre de las proteínas que sufren el proceso de desaminación y
transaminación para dar nitrógeno que por medio del metabolismo de los componentes nitrogenados se va a a
transformar en una serie de componentes como son el amoniaco, urea, ácido úrico , creatina, creatinina, ácido
hipúrico y los cuerpos sulfurados.
• Urea. Ciclo de la urea. Regulación y patología del ciclo de la urea.
El CO2 obtenido por decarboxilación de los aa junto con el amoniaco que se obtiene por las reacciones de
transaminación y que son muy tóxicos para el organismo se deben transformar en productos menos tóxicos
que deben eliminarse del organismo como la urea. En el grupo de los animales ureotélicos el NH3 pasa a urea
en las células hepáticas por el ciclo de la urea. El hígado es el órgano encargado de transformar el CO2 y NH3
en la urea, la cual entra en la composición de la orina. Cuando se da alguna alteración hepática y el hígado
funciona mal, la urea se acumula en sangre, pudiendo llegar a producir sobretodo en el cerebro el llamado
coma hepático, que puede ser mortal. El ciclo de la urea fue estudiado pro Krebs y Henseleit en 1932 y consta
de 5 reacciones catalizadas enzimáticamente que se desarrollan las dos primeras en las mitocondrias y las tres
restantes en el citoplasma
La primera reacción se da en la matriz mitocondrial y consiste en la condensación de una molécula de NH3
con otra de CO2 para dar carbanilfosfato. Esta catalizada por la enzima carbanil fosfato sintetasa y precisa la
aportación del ATP para producir energía
La segunda reacción: El carbamil fosfato cede su grupo carbonilo a un aa no proteico que es la ornitina para
dar citrulina por la enzima ornitinatranscarbamilasa y se da en la matriz mitocondrial. La citrulina sale al
citoplasma (tercera reacción) donde se da una reacción de condensación que permite incorporar un segundo
grupo amino cuyo dador es el aspartato para dar lugar a la argininasuccinato, catalizando esta reacción de
condesación la enzima arginina succinato sintetasa
La cuarta reacción : La molécula de arginina succinato se escinde en dos moléculas por la acción de la
enzima arginina succinato liasa para dar lugar al fumarato que pasa al ciclo de Krebs y a la arginina
La quinta reacción se da por la acción de la arginasa que rompe la molécula de arginina en urea y ornitina.
Esta última se va a trasladara la mitocondria para volver a realizar el ciclo. El fumarato es un compuesto
intermediario del ciclo de Krebs y de la urea y establece conexión entre los dos ciclos. La urea ya formada en
hígado pasa a la sangre y de ahí a los riñones y de estos al exterior por medio de la orina. Si se da alguna
alteración en los diferentes pasos del ciclo de la urea es totalmente incompatible con la vida
• Regulación
El ciclo de la urea debe estar convenientemente regulado para poder equilibrar el balance nitrogenado del
organismo. Esta regulación se puede llevar a efecto bajo dos conceptos:
• A largo plazo, controlándolas cantidades de enzima que actúan en el ciclo. En dieta normal de proteínas la
urea constituye el 80% de los compuestos nitrogenados de la orina. Dietas ricas en proteínas aumentan la
degradación de aa, generándose más NH3 y en esta situación se produce un aumento de la síntesis de
enzimas , si la dieta es de menor contenido en proteínas, disminuye la cantidad de orina y los valores de las
enzimas que participan en el ciclo. En los estados de ayuno en que la degradación es exclusiva de proteínas
endógenas por necesidades energéticas hace que se incrementen los valores de enzimas del ciclo de la urea,
por tanto hay una relación directa entre los niveles de proteinas de la dieta con la cantidad de enzimas. La
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síntesis de urea y la eliminación
• A corto plazo: se elimina alostéricamente con la primera enzima que participa en el ciclo (carbamil fosfato
sintetasa) y que está activada con el N acetilglutamato producido en mitocondrias como consecuencia de
presentar aumentados los valores de glutamato y arginina. Los defectos genéticos de cualquira de las
enzimas del ciclo de la urea disminuyen la capacidad de formar urea a partir de NH3, por lo que estas
personas deben ingerirdcietas pobres en proteínas porque la degradación de los aa produce NH3 que en
concentraciones altas para el organismo puede producir enfermedades del SN que pueden llegar a coma y
muerte
♦ Patologías:
Cualquier alteración del ciclo de la urea produce hiperamonemia que se puede acompañar de otros problemas
dependientes del tipo de enzima que falte. Dos sujeto congénitamente afectados por cualquier alteración del
ciclo de la urea, sobretodo en los primeros meses de vida conducen a la muerte, se presentan retrasos mentales
como consecuencia de niveles altos de N2 que producen lesiones en el tejido nerviosos. Estas enfermedades si
pueden ser detectadas precozmente, puedes disminuirse o desaparecer administrando en los primeros meses de
vida dietas pobres en proteínas y ciertos fármacos que disminuyen el nivel de N2 en el organismo. Las
principales alteraciones son
• Fenilcetonuria: Alteración congénita del metabolismo de la fenilalanina en la cual este compuesto no
pasa a tiroxina, La causa es la ausencia de un enzima que es la fenilalaninahidrolasa y la principal
alteración es neurológica (afecta al SN, sobretodo)
• Albuminismo: Se da porque la tiroxina no pasa a melanina y da en los pacientes una falta de
pigmentación
• Turosinemia: produce un acúmulo de ácido hidroxifenil pirúvico que da lugar a un cuadro clínico que
provoca alteraciones renales y nerviosas. Muy frecuente en prematuros por falta de una enzima
oxidasa que necesita como cofactor el ácido ascórbico
• Alcaptonuria: Acúmulo del ácido homogartísico y que da un color oscuro en orina y sudor . Se
produce por falta de la enzima homogentísico oxidasa
• Cistinuria: trastorno en la absorción del aa cisteína. Origina un aumento de aa en orina y es frecuente
la aparición de cálculos renales debidos a la cisteína
• Síndrome de Falconi: Afecta a la absorción de varios aa, de fosfato y de monosacáridos. Produce
importantes alteraciones digestivas y hepáticas.
• El síndrome de Hartnup es una alteración del aa triptófano a nivel del intestino. Produce alteraciones
digestivas, neurológicas y dermatitis
En condiciones normales el ácido úrico se elimina por la orina, pero si la concentración de ácido úrico es
mayor precipita, formando diminutos cristales que al ser poco solubles se acumulan en el líquido sinovial de
las articulaciones en la musculatura esquelética y en riñones y vías urinarias, dando diferentes tipos de
reumatismos: artritis, arenillas o cálculos renales. Estos trastornos son originados por una alimentación rica en
fibras púricas como es dietas ricas en carnes, vísceras animales y consumo exagerado de huevos, La cantidad
de ácido úrico en el organismo tiene dos procedencias: exógena: depende de la cantidad de nucleoproteinas
consumidas con la dieta y la endógena??. La cifra normal de ácido úrico en sangre es de 2 a 5 mg/100 mL. En
el plasma sanguíneo se puede encontrar en estado libre o en forma de uratos. En el proceso patológico de la
gota la cantidad de ácido úrico en sangre no es muy adecuada pero persiste por mucho tiempo dando un
acúmulo de ácido úrico en determinados cartílagos articulares y auriculares donde se forman pequeñas
agrupaciones o trofos??
Hay fármacos como el probenecid que aumenta la eliminación renal del ácido úrico y el alopurinol que
disminuye la formación del ácido úrico en el organismo porque inhibe la enzima xantina−oxidasa. Las bases
pirimidínicas se degradan en los tejidos hasta productos finales que son excretados al exterior. Entre estos
tenemos NH3, CO2, ð−alanina y ácido ð−aminoisobutírico. Estos productos normalmente se eliminan por la
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orina
Alteraciones del metabolismo de los componentes nitrogenados: Todas sus alteraciones tienen origen genético
o hereditario. La carencia de alguna enzima produce el bloqueo del metabolismo de los aa o bien una falta de
absorción a nivel de riñón o intestino
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