Sobre el metabolismo

1. METABOLISMO DE LOS
AMINOÁCIDOS
Univ. Roman Kevin Yujra
EM5
Asistente SCORP SOCIEMA

2. CASO CLÍNICO
Masculino de 22 días de vida, con
antecedentes de embarazo normo-evolutivo,
Apgar 8/9, egresado como binomio sano. Inicia
su sintomatología al ser egresado, con vómito
postprandial tardío, constipación intestinal,
regurgitación, cólico y dermatitis del pañal,
motivo que ocasionó cambio de fórmula láctea
y manejo médico con múltiples medicamentos
sin mejoría. Se le realizó al nacimiento un
tamiz neonatal con resultado de Phe de
1624.37 µM, motivo por el que la madre acude
a la unidad. A la exploración física se encontró
muy irritable, cráneo normo-céfalo, perímetro
cefálico conservado, pupilas normorreflécticas,
de color café, sin alteraciones, piel blanca,
dermatitis del pañal importante, resto de la
exploración normal.

3. Conocer el destino de los esqueletos carbonados y los
grupos amino de los aminoácidos
Describir el transporte de los grupos amino entre los
diferentes tejidos
Conocer las principales vías desaminativas de los
aminoácidos
Distinguir las formas alternativas de excreción del
amoníaco
Establecer las relaciones metabólicas existentes entre el
glutamato, glutamina y alfa-cetoglutarato
Conocer algunas implicancias clínicas de fallas en el
metabolismo de compuestos nitrogenados.
Ej: fenilcetonuria, hiperamonemias
Objetivos:

4. ESENCIALES
• ARGININA
• HISTIDINA
• ISOLEUCINA
• LEUCINA
• LISINA
• METIONINA
• FENILALANINA
• TREONINA
• TRIPTOFANO
• VALINA
NO ESENCIALES
• ALANINA
• ASPARAGINA
• ASPARTATO
• CISTEINA
• GLUTAMATO
• GLUTAMINA
• GLICINA
• PROLINA
• SERINA
• TIROSINA
AMINOACIDOS ESENCIALES Y NO
ESENCIALES

5. Balance nitrogenado
• Equilibrio Nitrogenado Negativo
• Inanición
• Desnutrición proteica
• Senectud
• Fiebre severa
• Diabetes no controlada
• Neoplasias avanzadas
• Período post-quirúrgico
• Traumatismos
• Quemaduras extensas
• Sepsis e infecciones
• Equilibrio Nitrogenado Positivo
• Niñez (crecimiento y
• desarrollo)
• Mujeres gestantes
• Período post-inanición
ingreso
egreso

7. PROTEINAS
TISULARES
Relaciones metabólicas de los aminoácidos
Aminoácidos
Proteínas dietarias
UREA
( AA cetogénicos)
Acidos grasos,
esteroles
PROTEINAS
TISULARES
Acetil CoA
ENERGIA
Purinas Pirimidinas
Neurotransmisores Coenzimas
Fosfolípidos Tiroxina
Porfirinas Otros compuestos
Intermediarios
glucídicos
GLUCONEOGENESIS
(AA glucogénicos)
Depósitos de glucógeno

8. Rutas principales del transporte del
nitrógeno entre órganos después de
la proteólisis muscular

9. • DESTINO DE LOS ESQUELETOS
CARBONADOS
Intermediarios del ciclo de Krebs
Aminoácidos glucogénicos
(Gluconeogénesis)
Aminoácidos cetogénicos (AcetilCoA)
Nuevos aminoácidos
 (transaminaciones)
Oxidación completa
 ( ATP)
• DESTINO DEL GRUPO AMINO
Síntesis de glutamina
Síntesis de asparagina
Biosíntesis de otros compuestos
nitrogenados
Síntesis de urea (excreción
mayoritaria de grupos amino en
mamíferos)
CATABOLISMO DE LOS
AMINOÁCIDOS

10. DESTINO DE LOS
ESQUELETOS
CARBONADOS DE LOS
AMINOACIDOS

11. ANAPLEROSIS Y ANFIBOLISMO

12. DESTINO DEL GRUPO AMINO

13. TRANSAMINACIONES
CARACTERISTICAS:
 Transferencia de un grupo amino desde un a-aminoácido
a un a-cetoácido.
 Permite tanto el catabolismo como el anabolismo
de aminoácidos
 Grupo prostético: fosfato de piridoxal.
 Localización: todos los tejidos, pero especialmente
hígado y miocardio.
 Se produce en citosol y mitocondrias con isoenzimas
de Km = 1
 Interés clínico: GOT y GPT

14. Principales transaminaciones
GLUTAMATO + OXALACETATO  a-CETOGLUTARATO + ASPARTATO
GLUTAMATO + PIRUVATO  a-CETOGLUTARATO + ALANINA

16.  Todas liberan NH4+ y a-
cetoácidos con oxidación de
coenzimas
 Ocurren principalmente en
hígado y riñón
 Pueden ser de tipo
nicotinamida o flavín
dependientes
 La más importante es la
reacción de la glutamato
deshidrogenasa cuantitativa y
funcionalmente
 Presentan
esteroespecificidad
D-AA oxidasas (FAD dep)
L- AA oxidasas (FMN dep)
Desaminaciones oxidativas

17. • Síntesis de glutamina:
Glutamina sintetasa
mitocondrial en
parénquima
hepático (zona
perilobulillar),
músculo, riñones y
cerebro
• Degradación de
glutamina:
La glutaminasa
libera NH3 en
hepatocitos
periportales y
células tubulares
renales (regulación
del pH)
Síntesis y degradación de la Glutamina

18. Amoníaco
NH3 NH4
+
Amoníaco Amonio
Origen
1.Desaminación oxidativa
del glutamato
2. Degradación de restos
alimentos nitrogenados por
Bacterias de la flora intestinal
normal
pH 7.4
10 a 20g/dL
Toxicidad del
amoníaco
Hiperamonemia
Toxicidad sobre el SNC
Niveles patológicos > 0.5mM
> 1mM Convulsiones y coma
Causas
- Falla o insuficiencia Hepática
severa.
- Alteraciones de excreción de
amoníaco.

19. NH3
Valores normales : 10-50 ug/dl-5-30 uM
Desaminación
oxidativa del
glutamato
( mayoritariamente)
de la acción de
bacterias de flora
intestinal
Hiperamonemia afecta principalmente
al SNC
Reversión de la reacción de la glutamato
deshidrogenasa

Depleción de a-KG y bloqueo de C. Krebs
Síntesis excesiva de glutamina

Hiperosmolaridad en astrocitos 
Aumento de presión intracraneal  Hipoxia
Valores normales en SNC :0,18 mM
Niveles patológicos > 0,5 mM
Convulsiones y coma con 1 MM
Consumo excesivo de glutamato

1) Alteración en la síntesis de GABA
(neurotransmisor)
2) Inhibición de la lanzadera malato-aspartato 
metabolismo anaeróbico
Aumento de la glucólisis anaeróbica 
Aumento de lactato y relación NADH/NAD+
citosólica

Disminución del pH Necrosis neuronal
C
O
N
S
E
C
U
E
N
C
I
A
S
B
I
O
Q
U
I
M
I
C
A
S
TOXICIDAD
DEL
AMONÍACO

20. Transporte del Nitrógeno
La Glutamina es un aminoácido que sirve de transportador de nitrógeno
(como función amida) en plasma entre los tejidos. El nitrógeno será usado
para síntesis de productos o para su escreción (Higado y Riñon)
Glutamina
Síntesis de glutamina: Glutamina sintetasa mitocondrial en parénquima
hepático (zona perilobulillar), músculo, riñones y cerebro.
Degradación de glutamina: La glutaminasa libera NH3 en hepatocitos
periportales (para excreción) y células tubulares renales (para excreción y
regulación del pH).
Glutamina sintetasa
Glutaminasa

21. Excreción del Nitrógeno de aminoácidos
aaminoácido a-cetoácido
a-cetoglutarato L-glutamato
NH3 CO2
Urea
TRANSAMINACIÓN
DESAMINACIÓN
TRANSPORTE
CICLO DE LA
UREA
Flujo global del nitrógeno en el
catabolismo de aminoácidos

22. EXACRECION DEL NITROGENO
PRODUCTOS DEL METABOLISMO NITROGENADO
EXCRECION DEL NITROGENO
Metabolito urinario g/24 hs % total
Ión amonio
Creatinina
Ácido úrico

23.  Ocurre en el hígado
 Enzima reguladora: carbamilfosfato sintetasa I ( N-acetilglutamato
como modulador +)
 Vía compartimentalizada intervienen mitocondria y citoplasma
 Requiere gasto energético (3 ATP por mol de urea con 4 rupturas
netas de alta energía)
 Posee conexión directa con Krebs a través de fumarato
 Uremia normal: 20-30 mg /dl (0,4 mM)
 Uremia ⇧ en insuficiencia renal
Ciclo de la úrea

26. • A corto plazo:
Activación alostérica de la carbamoil fosfatosintetasa I
mitocondrial. Altas concentraciones de Arginina estimulan
la formación del modulador a partir de Glutamato y
AcetilCoA
• A largo plazo:
Ingestas ricas en contenido proteico estimulan aumento
de la transcripción de las enzimas del ciclo de la urea y de
las transaminasas. Baja ingesta proteica ocasiona el efecto
opuesto.
Regulación del ciclo de la urea

27. Alteraciones del ciclo de la úrea
Defectos hereditarios de cualquiera de las 9 enzimas del ciclo.
Más severas si se produce falla en las primeras reacciones.
Los síntomas se presentan inmediatamente después del nacimiento:
convulsiones, ataxia, vómitos, letargia y eventualmente coma.
En casos de manifestación tardía y en adultos: hepatomegalia.
Afectan 1/25000 nacimientos (155 casos /año en EEUU).

28. Relación del ciclo de la urea con el ciclo
de Krebs
CICLO DE
LA
UREA
CICLO DE
KREBS
FUMARATO
MALATO
OXALACETATO
Arginino
succinato
Arginina
UREA
Ornitina
Carbamil
fosfato
Citrulina
ASPARTATO
Alfa ceto-ácidos
a- amino
ácidos

29. Errores innatos del metabolismo de aminoácidos
Compuesto
nitrogenado
Enfermedad Síntomas Enzima defectiva
Arginina y comp. del
ciclo de la urea
Argininemia e
hiperamonemia
Ornitinemia
Retardo mental,
muerte perinatal,
convulsiones
Arginasa
CarbamilPsintetasa
Ornitindescarboxilasa
Isoleucina, Leucina y
Valina
Cetoaciduriua
de esqueletos
ramificados
Vómito,convulsione
s, muerte neonatal,
retardo mental
Complejo
deshidrogenasa de AA
ramificados
Metionina Homocistinuria Retardo mental,
afecciones
oculares,
osteoporosis
Cistationina sintetasa
Tirosina Alcaptonuria
Albinismo
Orina oscura,
tendencia a artritis
Cabellos blancos,
piel despigmentada
Oxidasa del ác.
Homogentísico
Ausencia de tirosinasa
en melanocitos
Fenilalanina Fenilcetonuria Retardo mental Fenilalaninhidroxilasa

30. Metabolismo de aminoácidos
Fenilalanina y Tirosina

31. Fenilcetonuria
Principal enfermedad por déficit de
una enzima del metabolismo de los
aminoácidos.
PKU clásica (I) es una deficiencia
autosómica recesiva de la
fenilalanina hidroxilasa
Síntomas neurológicos graves,
retraso mental, debido a los
efectos tóxicos de la Phen.
Falta de pigmentación por déficit de
tirosina para la formación de
melanina.
Tratamiento dieta sintética baja en
fenilalanina pero que incluya
tirosina durante los primeros años

33. ¿Cómo se realiza el examen?

34. Se toma a su ingreso nuevo tamiz
neonatal con resultado con Phe de 1449
µM, por lo que se decide interconsulta
sultar al experto en errores innatos del
metabolismo, realizándose nuevamente
confirmación por tamiz neonatal y
medición de Phe y tirosina en sangre y
orina, haciéndose diagnóstico de FCU
clásica por valor de Phe de 2396 µM.
Se inicia tratamiento con fórmula libre de
Phe y rica en tirosina, se toman niveles de
Phe séricos seriados.
CASO CLÍNICO

35. CASO CLÍNICO
Con lo que se observa disminución importante y
rápida del aminoácido, llegando hasta 97 µM,
cuando se decide reiniciar proteínas en la dieta, de
forma controlada. Por la importancia neurológica de
la enfermedad se decide realizar interconsulta a
neurología, tomar electroencefalograma, resonancia
magnética y potenciales auditivos y visuales de tallo
cerebral, sin evidenciarse daño secundario a FCU.
Se decide egreso del paciente con manejo
establecido y vigilancia posterior; actualmente el
paciente se encuentra con niveles de 65 µM y con
buen desarrollo psicomotor y global del
neurodesarrollo.

36. CONCLUSIONES
☻Los AA se reutilizan en varias instancias
metabólicas.
☻Sus esqueletos carbonados se oxidan
como combustibles en caso de necesidad
(inanición).
☻En su catabolismo intervienen
transaminasas y desaminasas.
☻Formas no tóxicas de transporte del grupo
amino: glutamina y asparagina.
☻La principal forma de excreción del N en el
hombre es en forma de urea.
☻Trastornos más graves y frecuentes:
hiperamonemias y fenilcetonuria

37. ¡Gracias por su atención!