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:

• 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 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