Metabolismo de Aminoácidos 1. Arginina La Ornitina se convierte en Citrulina (se produce en el intestino), luego va para el riñón y se convierte en Arginina. Este aminoácido produce Oxido nítrico y agmatina (anti-hipertensivo) 2. Ornitina y Prolina Son aa no esenciales. Se producen a partir del glutamato Inician en α-cetoglutarato se forma SEMIALDEHIDO GLUTAMICO. La Prolina produce glioxilato y piruvato. La Ornitina produce putrescina (poliamina) ORNITINA DESCARBOXILASA La putrescina, con metionina, produce espermina y espermidina (2 poliaminas). *Atrofia Giratoria de la coroides y retina: hay Ornitina y Arginina aumentada, por la deficiencia de Ornitina aminotransferasa hay perdida de la visión. 3. Serina Serina Deshidratasa produce piruvato (es un grupo prostético). La serina se convierte en glicina (con Piridoxal fosfato y tetrahidrofolato). 4. Glicina Produce glioxalato y oxalato (el exceso de oxalato forma cálculos renales) Es degradada a CO2 y amoniaco gracias al COMPLEJO DE ROTURA DE LA GLICINA. La glicina sirve como inhibidor de los neurotransmisores. *Hiper-glicinemia NO cetotica: hay retraso mental, el nivel de glicina en sangre esta muy aumentado, ya que hay déficit del COMPLEJO DE ROTURA DE LA GLICINA 5. Fenilalanina y Tirosina La fenilalanina (esencial) produce la tirosina (no esencial) fenilalanina hidroxilasa (utiliza H4F) *No se puede obtener fenilalanina a partir de tirosina. La tirosina produce catecolaminas, con la tirosina hidroxilasa (+ biopterina) dopamina, adrenalina, norad. y hormonas tiroideas. La tirosinasa, convierte la tirosina en Melanina (usando DOPA como cofactor) *Fenilcetonuria (PKU): déficit de la Fenilalanina Hidroxilasa o de Biopterina…….. *Tirosinemia Tipo 2: ausencia de Tirosina Aminotransferasa, genera la acumulación y excreción de tirosina lesión en ojos, piel y SNC (leve) *Tirosinemia Tipo 1: ausencia de Fumaril-Acetoacetato Hidrolasa, genera la acumulación de agentes alquilantes y provoca tumores. *Alcaptonuria: déficit de Homogentisato Deshidrogenasa hay excreción de tirosina en la orina, puede generar artritis, es BENIGNA. *Albinismo: deficiencia de la TIROSINASA. *Parkinson: alteración en la dopamina, NO se debe suministrar DOPA. 6. Metionina y Cisteína La metionina produce SAM, gracias a la Metionina Adenosil Transferasa. SAM: sirve para donar grupos metilo (irreversible) SAM también produce propilamina, la cual se pega a la putrescina y crea la espermidina La homocisteina produce α–cetobutirato y amoniaco. La cisteína proviene del azufre de la homocisteina y de la serina. Cisteína: produce TAURINA Y SULFATO. *Hiper-homo-cisteinemia: deficiencia de la cistationina sintasa, eso hace que se acumule homocisteina y metionina produce osteoporosis y retraso mental Se debe administrar betaina (o colina) o piridoxina (vitamina B6) Puede crear aterogenesis. *Hiper-metioninemia: deficiencia de la Metionina Adenosiltransferasa. *Cistatio-nuria: déficit de Cistationasa. *Cisti-nuria: mal transporte de cisteína, produce cálculos renales *Enfermedad de HARTNUP: es una aminoaciduria de aa neutros no causa retraso mental, hay déficit del transportador de aa neutros (para curarla HAY QUE CONSUMIR AMINOACIDOS) 7. Triptófano Es el precursor del 50% de los nucleótidos pirimidinicos (el resto son de la dieta) es precursor del NAD o NADP. El triptófano produce: serotonina (induce el sueño) y melatonina (actúa en la noche) *Pelagra: déficit de Niacina se da más en mujeres ya que los estrógenos inhiben la Quinurenina Hidroxilasa. *Déficit de Vitamina B6 O Piridoxal fosfato: afecta a la Quinureninasa orina amarilla y verde. *Insomnio: deficiencia de triptófano *Somnolencia: exceso de triptófano 8. Valina, Leucina e Isoleucina (AMINOACIDOS RAMIFICADOS) Se inicia en el musculo La leucina forma HMG CoA Síntesis de Esteroides * Enfermedad de ARCE o Jarabe de Miel: hay Hiper-valinemia o Hiper-leucinemia o Hiper-Isoleucinemia hay déficit del Complejo de la Deshidrogenasa De Cetoacidos Ramificados: produce retraso mental, Cetoacidosis, y vida corta. - Tratamiento: administrar tiamina y reducir la ingesta de aa ramificados. *Acumulación de propionato: déficit de propionil CoA carboxilasa. Aplicarle BIOTINA. *Acumulación de Metil malonato: déficit de Metil Malonil CoA Mutasa 9. Lisina Produce Carnitina *Intolerancia proteica Lisinurica familiar: disminución de la lisina, arginina y Ornitina y mal transporte de esta, hay hiper-amonemia después de comer DARLE CITRULINA 10. Histidina Produce Histamina (dilatación de vasos), Urocanato y el FIGLU (debe ser convertido en glutamato) *Histidinemia: déficit de Histidinasa no se va producir urocanato para la sudoración en la piel, no es tan grave. *Déficit de Folato: se da por la deficiencia de Dihidrofolato reductasa, hay FIGLU presente en la orina, hay anemia 11. Creatina (excreta creatinina por la orina) Es la forma de almacenar el fosfato de alta energía (en el musculo) se forma con la glicina, arginina y SAM. Entrada de los aminoácidos al Ciclo de Krebs Glucogénicos Cetogenicos Alanina, Glicina, Cisteína, Serina, Treonina entran por PIRUVATO. Asparagina y Aspartato entran por oxaloacetato Aspartato, Tirosina y FenilAlanina Fumarato Valina, Metionina, Treonina, Isoleucina Succinato Glutamato, Glutamina, histidina, Prolina, Arginina entran por α-cetoglutarato Triptófano, leucina, isoleucina entran por Acetil CoA Lisina, leucina, fenilalanina, tirosina entran por Aceto-Acetato Definiciones 1. Glutamato: produce glutatión, Y-aminobutirato (GABA), Prolina y Ornitina. 2. L - Glutamato Deshidrogenasa (reversible): Directa (NADH o NADPH): va pegar el amoniaco en el glutamato Indirecta (NAD o NADP)va liberar el amoniaco del glutamato 3. CARBAMIL FOSFATO SINTETASA 1: fija el Amoniaco a un Bicarbonato (ciclo Urea) 4. Tetrahidrofolato: es la forma REDUCIDA del acido fólico (Vit. B12), y sirve como cofactor de algunos aminoácidos (EL GLUTAMATO es el aa que HACE PARTE DEL FOLICO) Deficiencia de Acido Fólico: se da ppalmente en recién nacidos, puede generar una anemia Megaloblastica, hay mala absorción del folato, alternación del SNC. 5. Aminoácido Glucogénico: es todo aquel que genera piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs 6. Aminoácido Cetogénico: es todo aquel que genera acetil CoA o aceto acetil CoA. Hay 3 aminoácidos que son gluco y cetogenicos: fenilalanina, Isoleucina y tirosina. 7. El acido úrico: es considerado un acido ya que puede hacer la TAUTOMERIZACION Metabolismo de Nucleótidos Funciones 1. 2. 3. 4. 5. 6. Producir energía: ATP, GTP. Mediadores fisiológicos Unidades monomericas de los ácidos nucleicos Son precursores (por ejemplo para la formación de oxido nítrico) Componentes de coenzimas: como NAD, FAD, CoA. Efectores Alostericos Nucleótido: base nitrogenada + fosfato + ribosa (o desoxirribosa) Nucleosido: base nitrogenada + ribosa (desoxi-nucleosido o ribo-Nucleosido) adenosina, guanosina, citidina, timidina. *Hay más cantidad de ribo nucleótidos que desoxinucleotidos* Nucleótidos Purinicos - Se absorben mas fácil que las Pirimidinas 1. Ruta de NOVO: utiliza nitrógenos y carbonos de varios aminoácidos para construir el anillo y terminar formando IMP: Todas las enzimas están en el citosol, los eritrocitos NO pueden hacer síntesis de NOVO. El IMP va formar el AMP (Adenosina Monofosfato) y el GMP (guanosina), estos se convierten en ATP y GTP (con quinasas). Para formar AMP requiero GTP, y para formar GMP necesito gastar ATP (Se usan 6 ATP para producir 1 IMP) El 5 Fosforibosil 1 Pirofosfato (5 PRPP), se forma a partir de ribosa 5 fosfato (vía de las fosfopentosas) El paso REGULADOR es la formación de la 5-Fosfo Ribosil Amina (ya que forma el enlace N-Glucosidico) a partir del PRPP SE USA GLUTAMINA Y SALE GLUTAMATO + PI. (GLUTAMINA PRPP AMIDOTRANSFERASA) Se usa el TetraHidro folato (H4 Folato) como transportador del C1. IMP deshidrogenasa: convierte el IMP en GMP Adenilosuccinato Sintetasa: convierte el IMP en AMP Regulación de la GLUTAMINA PRPP AMIDOTRANSFERASA La Activan La Inhiben PRPP GMP, AMP, IMP 2. Ruta de Reciclaje o Recuperación: se reutiliza el anillo, para volver a formar nucleótidos (se hace gracias a 2 enzimas): HGPRTasa: trabaja con la hipoxantina (prod. IMP) y la guanina (produce GMP) APRTasa: trabaja con la adenina (produce AMP) Ambas enzimas utilizan PRPP como dador de ribosa fosfato. Inhibe la síntesis de NOVO El eritrocito puede hacer esta vía *El GTP produce H4 Biopterina: esta es un cofactor para fenilalanina, tirosina, triptófano y oxido nítrico. Degradación de Purinas ADN (nucleasa) dAMP dADENOSINA (puede coger dos caminos): (Adenosina Desaminasa) IMP HIPOXANTINA (xantina oxidasa) XANTINA (xantina oxidasa) ACIDO URICO (único producto de la degradación de las purinas) (Nucleosidasa) ribosa 1 fosfato + ADENINA. ADN GMP XANTINA ACIDO URICO (la guanina no genera hipoxantina). Nomenclatura de los Nucleótidos Mono Fosfato AMP = acido adenidico (adenilato) GMP = acido guaniridico (guanilato) UMP = acido uridinico (uracilato) CMP = acido citiridico (citidilato) XMP = acido xantinico OMP = acido orotidilico GOTA Niveles elevados de acido úrico (Hiperuricemia y hiperuricuria) Exceso de purinas por la ruta de NOVO y también hay deshidratación (alcohol y cerveza, VINO NO) Hay depósito de cristales de urato sódico en las articulaciones. 3 posibles causas: Aumento de la PRPP Sintetasa Disminución parcial de la HGPRTasa Disminución de Glucosa 6 Fosfatasa (Von Gierke) TRATAMIENTO: Colchicina (alivia los dolores en las articulaciones) y Alopurinol (inhibe la xantina oxidasa y disminuye los niveles de acido úrico y la ruta de NOVO). Lesch-Nyhan Niveles elevados de acido úrico (hiperuricemia) SOLO se da en Hombres. Ausencia Grave de la HGPRTasa Parálisis, retraso mental y automutilación Excreción de Xantina e Hipoxantina. Disminución de IMP y GMP aumenta la ruta de NOVO. Tratamiento: alopurinol, pero se mueren de todas maneras. Deficiencia de ADA (adenosina desaminasa) Produce Inmuno Deficiencia Combinada Grave: daña las células T y B. Aumento de SAH y dATP. Tratamiento: darle la enzima ADA-PEG Deficiencia de PNP (Nucleosido Purinico Fosforilasa) Inmuno Deficiencia: daña SOLO a las células T (linfocitos). Quimioterapia y radiación: aumento de los niveles de acido úrico y de purinas Autismo: aumento de los niveles de acido úrico y de purinas Nucleótidos Pirimidinicos Se da la síntesis de NOVO, para crear el anillo produce OMP (similar al IMP) Primero se forma el anillo pirimidinico, luego se le pega la ribosa 5 fosfato (gracias al PRPP) Carbamil Fosfato Sintetasa II (CPS II): produce carbamil fosfato (es el paso mas importante de la síntesis) Hay una proteína multifuncional CAD: la cual tiene las enzimas principales en esta síntesis de Pirimidinas. Y una proteína Bifuncional UMP sintasa. El OMP se convierte en UMP, luego este se convierte en UTP y este va formar CTP (con glutamina), TTP. Regulación de la CPS II La Activan La Inhiben PRPP UTP (ojo, el UMP NO) *También hay ruta de reciclaje o recuperación Pirimidina Fosforribosil Transferasa (utiliza PRPP) *Los eritrocitos pueden usar timina, uracilo pero NO citosina. Formación de desoxi-ribonucleotidos La hace la enzima Ribo Nucleótido Reductasa, esta regulada: Sustrato CDP UDP ADP GDP Efector positivo (Activa) ATP ATP dGTP dTTP Efector Neg. (Inhibe) dATP, dGTP, dTTP dATP, dGTP, dTTP dATP dATP *Fármaco Leflunomida: se usa para curar la ARTRITIS DERMATOIDE inhibiendo la síntesis de NOVO de las Pirimidinas (bloqueando la dihidroorato deshidrogenasa) Aciduria Orotica Hereditaria: se da por déficit de UMP sintasa, lo cual genera: anemia, retraso en crecimiento, mucha excreción de acido orotico, aumento de ruta de NOVO. - Tratamiento URIDINA (disminuye la formación de acido orotico), esta se convierte en UTP y va inhibir la CPS II y la síntesis de NOVO. Degradación de las Pirimidinas Produce β-aminoácidos: Timina acido beta amino Iso butirico (excretado por la orina) + NH4 + CO2 Uracilo produce beta alanina + NH4 + CO2