Aminoácidos en la orina

ÍNDICE
· Definición de Aminoaciduria
Pág.3
· Cistinuria
Pág.3
· Que es la cromatografía en capa fina
Pág.5
· Como realizar una cromatografía en capa fina
Pág.5
1. Primera etapa
2. Segunda etapa
3. Tercera etapa
4. Cuarta etapa
· Identificación de los aminoácidos existentes en
función del comportamiento cromatográfico
Pág.9
· Alcaptonuria
Pág.10
· Enfermedad de Canavan
Pág.11
· Bibliografía
Pág.12
En un análisis de orina de rutina una de las alteraciones que pedemos detectar
es la presencia de concentraciones de aminoácidos más altas de lo normal, lo
que se denomina Aminoaciduria.
Esta puede ser provocada por una serie de diferentes patologías, entre las
cuales el grupo del que vamos a hablar, las enfermedades metabólicas
congénitas.
Estas consisten en una alteración génica que se transmite de padres a hijos. El
gen afectado traduce la enzima que se encarga de regular el aminoácido o
aminoácidos que se ven alterados en la analítica.
Algunos ejemplos de estas enfermedades son la Cistinuria, Alcaptonuria y la
Enfermedad de Canavan; de las cuales vamos a hablar a continuación.
La Cistinuria, como hemos dicho, es una enfermedad rara metabólica
congénita que afecta al transporte renal e intestinal de los aminoácidos
básicos, que son: la lisina, la arginina y la ornitina; y de la cistina que por lo
tanto aparecen en cantidades muy elevadas en la orina.
La LISINA es un aminoácido esencial con una cadena R cargada
positivamente, y es muy hidrofílico. Este tipo de aminoácidos se hallan casi
siempre en la superficie externa de las proteínas globulares. Es uno de los más
importantes ya que, junto con otros, interviene en funciones como el
crecimiento y la reparación de tejidos, y colabora en la síntesis de anticuerpos
y hormonas.
La ARGININA es un aminoácido no esencial para los humanos adultos ya que
se sintetiza a partir de la L-glutamina, con una cadena R cargada
positivamente y también pertenece al grupo de aminoácidos muy hidrofílicos.
Interviene en el mantenimiento del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de
carbono. También está implicada en la producción de hormona de crecimiento,
relacionada con el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento
y reparación del sistema nervioso.
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La CISTINA, es un aminoácido no esencial derivado que resulta de la unión de
dos cisteínas a través de un puente disulfuro. La cistina interviene en la
desintoxicación de hígado junto con la citrulina (que elimina el amoniaco) y el
ácido aspártico. También interviene en la síntesis de insulina y en las
reacciones de ciertos compuestos a ésta.
Así pues, el transporte renal e intestinal se ve afectado por un defecto en la
proteína transportadora de lisina, arginina, ornitina y cistina en las células
epiteliales de la mucosa intestinal y renal. La cistina no se disuelve fácilmente
en la orina de pH ácido y precipita produciendo cálculos (piedras) renales.
Los cálculos en el aparato urinario, lo que se denomina Urolitiasis, puede
aparecer en cualquier época de la vida aunque generalmente suele
manifestarse entre los veinte y cuarenta años.
Los síntomas y signos que produce son debidos a la litiasis y son:
 Cólicos nefríticos de repetición
 Hematuria
 Retención urinaria aguda
 Infecciones de orina de repetición
Y en ocasiones insuficiencia renal, que puede conducir a la muerte.
Esta enfermedad afecta de más o menos gravedad al paciente dependiendo
que el gen mutado responsable de esta, se encuentre en heterocigosis (es
decir que de un par de cromosomas homólogos solo afecte a uno de los dos
cromosomas), en cuyo caso la enfermedad será menos grave que si el gen se
encuentra en homocigosis (ambos cromosomas contienen el gen mutado) en
los cuales se detecta la aparición de cantidades masivas de cistina en la orina.
Aunque dentro de los heterocigotos también podemos dividir tres grupos, en
función de, los diferentes patrones de transporte a través de la mucosa
intestinal y la excreción urinaria de cistina:
1.- Cistinuria tipo I: Es la forma más común. No existe transporte activo de
aminoácidos básicos ni de cistina a través de la mucosa y los individuos tiene
niveles normales de cistina en orina.
2.- Cistinuria tipo II: Se caracteriza por la reducción marcada o incluso la
ausencia del transporte activo de aminoácidos básicos y cistina a través de la
mucosa pero a diferencia del tipo I, en los individuos tipo II los niveles de
cistina en orina están significativamente elevados.
3.- Cistinuria tipo III: La absorción intestinal de aminoácidos básicos y cistina a
través de la mucosa está siempre presente, aunque disminuida y los niveles de
cistina en orina son intermedios entre el tipo I y el tipo II.
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Para detectar a los heterocigotos se aconseja la cromatografía de aminoácidos
en orina y su cuantificación y para el diagnóstico, la radiografía simple de
abdomen, la ecografía, la cromatografía de aminoácidos en orina y el análisis
cualitativo de los cálculos suelen resultar útiles.
El tratamiento médico esta orientado a disolver los cálculos ya existentes y a
prevenir la formación de otros nuevos.
La técnica que vamos a desarrollar a continuación es la separación e
identificación de aminoácidos por cromatografía en capa fina
monodimensional.
QUÉ ES LA CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA:
Es una técnica basada en la separación de los componentes de una muestra
entre dos fases, una móvil (líquida) y otra estacionaria (líquida o sólida), está
preparada con una capa de material poroso de un espesor determinado,
colocado sobre un soporte plano inerte, de vidrio o de plástico.
La cromatografía en capa fina de aminoácidos que se va a realizar en la de
reparto, por lo cual los aminoácidos glicina, leucina, ácido aspártico y lisina, se
separan en función de sus diferentes solubilidades entre la fase móvil líquida y
la fase estacionaria líquida.
El fundamento de la separación implica que cuyos aminoácidos de cadena
lateral (R) tenga un carácter apolar y tiene tendencia a desplazarse con la fase
móvil, mientras los aminoácidos polares serán retenidos por la fase
estacionaria.
CÓMO REALIZAR UNA CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA
Primera etapa: Aplicación de las muestras a analizar.
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En el manejo de la placa hay q prever no tocar con los dedos la capa de
celulosa, ya que la capa fina se recoge por los bordes de la misma.
Se coloca la placa encima de la mesa, y con un lápiz se traza una línea muy
débil a unos 1,5 cm del borde inferior de la placa, procurando no dañar la capa
de celulosa.
En la línea se señalan cinco puntos, distribuidos equitativamente a lo ancho de
la placa.
En cada punto de ellos se aplica cada uno de los cuatro aminoácidos patrón y
la muestra problema. La aplicación se realiza mediante la micropipeta de 10ml.
Tener cuidado con no contaminar las disoluciones de los aminoácidos patrón y
la muestra problema. Para ello, se utiliza una punta de pipeta amarilla para
cada uno de las soluciones a aplicar. Se coloca la punta correspondiente en la
micropipeta, se introduce la punta en el tubo de muestra y se succiona
adecuadamente, siguiendo las normas de manejo de las micropipetas.
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Se aplica en la placa una gota de la muestra, procurando que se extienda lo
menos posible y no dañe la capa. Se seca a continuación con el secador de
aire. Se aplica una segunda gota y se vuelve a secar. Esta operación se repite
para cada unas de las cuatro muestras restantes.
Una vez realizada la aplicación de cada muestra es importante dejar cada
punta de pipeta amarilla en el tubo correspondiente y anotar en el cuaderno de
laboratorio las posiciones en las que se ha colocado cada aminoácido patrón y
el problema.
Segunda etapa: Elución de las muestras.
La cromatografía se realiza en la cubeta de desarrollo. La cubeta contiene un
volumen de fase móvil, cuya altura de líquido debe de estar siempre por debajo
de la línea de aplicación de las muestras.
La técnica de elución que se va a utilizar para la cromatografía es la
ascendente, debido a que la fase móvil asciende por capilaridad por los poros
de la celulosa.
La placa que contiene las muestras se introduce en la cubeta. Se coloca la
tapa de la cubeta y se espera que la fase móvil ascienda por la capa hasta que
alcance una altura de hasta unos 2-3 cm del extremo opuesto a la parte
sumergida. Una vez realizada la elución, se abre la tapa de la cubeta y se saca
la placa.
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Tercera etapa: Secado y visualización de los aminoácidos.
Una vez sacada la placa, con el lápiz se marca en un borde el nivel alcanzado.
Se introduce en la estufa durante unos 5 min para que se seque. A
continuación, mediante unas pinzas de madera se sumerge en la cubeta que
contiene la solución de ninhidrina. Una vez que toda la placa se ha
impregnado, se saca inmediatamente de la cubeta, dejando que escurra el
exceso de solución de ninhidrina, y se vuelve a introducir en la estufa durante 3
min para que se realice la reacción de color.
La visualización de los aminoácidos patrón y de la muestra problema se realiza
por la aparición de unas manchas de color púrpura.
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Cuarta etapa: Caracterización de los aminoácidos de la muestra
problema.
Con la regla se mide la distancia recorrida por el frente del eluyente (a) y las
recorridas por las manchas de cada uno de los aminoácidos patrón y la(s)
mancha(s) de la muestra problema, desde la línea de aplicación de las
muestras (i). La distancia a las manchas se mide al centro de simetría de las
mismas.
Se calculan los Rf de cada aminoácido en las muestras patrón y problema
mediante la expresión:
Rfi = i/a x 100
donde “i” es la distancia en cm recorrida por cada muestra y “a” es la distancia
recorrida por el frente del disolvente.
Se identifican los aminoácidos de la muestra problema por comparación con
los valores de Rf de los aminoácidos patrón.
Identificación de los aminoácidos existentes en función del
comportamiento cromatográfico
Puede suceder que la muestra problema contenga una mezcla de aminoácidos
cuyo comportamiento cromatográfico no conduzca a la identificación de los
componentes.
En ese caso,se podría usar la técnica electroforética para deducir que
aminoácidos están presentes en la muestra problema cuando en la
cromatografía haya varios aminoácidos con un comportamiento similar, en la
electroforesis se podria diferenciar uno de otro por su emigración a electrodos
diferentes debido a su carga.
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La Alcaptonuria es un raro trastorno hereditario de metabolismo,
caracterizado por una orina que se vuelve oscura con la exposición al aire y el
desarrollo de artritis en la edad adulta.
La Alcaptonuria, ocronosis alcaptonúrica o artritis ocronótica es una
enfermedad autosómica recesiva (ambos padres deben ser portadores para
que el hijo tenga síntomas, y cuando un hijo hereda el gen de uno de los
padres se convierte en portador), en la que un aminoácido conocido como
tirosina, no se metaboliza de manera apropiada, debido a un defecto en una
enzima llamada oxidasa del ácido homogentístico.
Debido a este defecto, el ácido homogentístico se acumula en los tejidos y
lleva a la degeneración del cartílago además es excretado en la orina q se
vuelve de color castaño con la exposición al aire, como consecuencia de un
pigmento oscuro de color ocre (terroso rojo o amarillo) que llevó a que se le
diera el nombre de ocronosis. Así los huesos y cartílagos del cuerpo pueden
presentar una coloración marrón.
Los síntomas por tanto son:





Orina que se oscurece con el contacto con el aire
Artritis progresiva, especialmente de la columna
Oscurecimiento de la oreja (debido a manchas en el cartílago)
Puntos oscuros sobre la esclerótica (blanco del ojo) y la córnea
Historia familiar de Alcaptonuria
y se pueden producir las siguientes complicaciones:



Los productos del ácido homogentístico se pueden acumular en las
válvulas del corazón, especialmente la válvula mitral, llevando a veces a
la necesidad de un reemplazo de válvula.
La enfermedad de la arteria coronaria se puede desarrollar más
temprano
Los cálculos renales y prostáticos pueden ser más comunes
No se conoce ninguna terapéutica para esta anormalidad metabólica, aunque
algunos pacientes se pueden beneficiar de una dosis alta de vitamina C, la
cual se ha demostrado que disminuye la acumulación del pigmento marrón en
el cartílago que, a su vez, puede disminuir la tasa de desarrollo de la artritis.
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La Enfermedad de Canavan es un trastorno del metabolismo del ácido
aspártico que se caracteriza por la degeneración de la materia blanca del
cerebro, por lo que se engloba dentro de las enfermedades denominadas
Leucodistrofias. Se hereda como rasgo autosómico recesivo que es más
frecuente entre familias de origen judío.
La deficiencia de la enzima aspartoacilasa ocasiona la acumulación del ácidoN-acetilaspártico en el cerebro lo cual provoca degeneración de la materia
blanca (es decir, las células nerviosas que están bajo la corteza o materia gris,
las cuales tienen mucha mielina que cubre parte de cada célula.).
Los casos característicos tiene aparición de los síntomas el primer año de vida
e incluyen:



Retraso de las pautas fundamentales del desarrollo
Deficiencia del tono muscular
Falta del control de la cabeza
Pudiendo desarrollar también:



Problemas de alimentación
Convulsiones
Pérdida de la visión
Como ocurre generalmente con las enfermedades genéticas no existe un
tratamiento que cure esta enfermedad, así el objetivo de las posibles terapias
es el de aliviar los síntomas que produce, no existiendo un tratamiento
específico, y siendo el pronóstico siempre grave, con degeneración del sistema
nervioso central y discapacidad progresiva, ocurriendo la muerte generalmente
en la primera o segunda década de vida.
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BIBLIOGRAFÍA:
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/001200.html
http://www.biopsicologia.net/
http://www.ae3com.org/
http://www.um.es/bbmbi/AyudasDocentes/Practicas/Quimica/Practica01/Practic
a01.htm
www.enfermedades-raras.org/
http://neurologia.rediris.es/senp/docencia/leucodistrofias.html
http://www.asoleuco.org/leucos.html
Microsoft encarta
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