5. Metabolismo del grupo Hemo (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Internacional de Cataluña (UIC)
Grado Medicina - 2º curso
Asignatura Digestivo y Metabolismo
Año del apunte 2017
Páginas 6
Fecha de subida 16/06/2017
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Metabolismo del grupo Hemo 1 GENERALIDADES DEL GRUPO HEMO Grupo prostético (componente no aminoacídico que forma parte de las proteínas). Hay algunas proteínas que no solo están formadas por aa, podemos encontrar grupos prostéticos como el grupo Hemo. Su estructura consiste en un ion ferroso (Fe2+) dentro de un heterociclo (porfrina), compuesto por 4 grupos pirrol.
La hemoglobina es una proteína presente en los glóbulos rojos que capta y transporta el oxígeno por el organismo. Está formada por 4 cadenas y cada una de ellas tiene a su vez un grupo hemo.
Podemos encontrar el grupo hemo en la mioglobina por ejemplo que también se encarga de unir y transportar oxígeno a nivel muscular. Tiene solo una única cadena con un grupo hemo.
2 BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO El grupo hemo formado por porfirinas vienen de los aminoácidos. Su síntesis y degradación tiene que estar estrictamente controlada: Su síntesis se da en dos tejidos: - - Hígado 15%, tejido minoritario, síntesis variable (depende de las concentraciones/necesidades del tejido en ese momento). El grupo hemo se encuentra en muchas otras proteínas como los citocromos que están en abundancia en el hígado. El citocromoC se encuentra en la cadena respiratoria y sirve para el transporte de electrones.
Médula ósea (huesos) 85%, es una síntesis constante, no responde a variaciones como el hígado.
Al ser en le médula ósea está estrechamente relacionado con la eritropoyesis.
Primero la biosíntesis del grupo hemo se da en la mitocondria y sigue en el citosol de la célula, acabando luego otra vez en la mitocondria.
Porfirinas vienen de los aa, en concreto los átomos de esta molécula del grupo hemo vienen de la glicina y del succinil-CoA que es un derivado del ciclo de Krebs.
La primera reacción se da por el ácido levulínico sintasa (ALAS1) que hace que se junten la glicina y el succinil-CoA para formar el ácido amino-levulínico. Es muy importante por dos motivos y ocurre en mitocondria: - Inhibición por el producto final de esta vía (grupo hemo) Se ve favorecida la expresión de esta enzima por: hipoxia, alcohol y barbitúricos Atletas duermen o entrenan en cámaras hipobáricas (hipoxia) para aumentar la producción de grupos hemo, con lo que sus eritrocitos transportaran menos oxígeno y así se fatigan menos.
El siguiente paso se da por la intervención de la porfobilinógeno sintasa que coge dos moléculas del amino-levulínico y las condensa formando el profobilinógeno. Esta enzima se inhibe por plomo, por eso de dan intoxicaciones por plomo. Inhibe este enzima, con lo que se da una menos síntesis del grupo hemo. Esto ocurre en citosol.
Luego siguen otras reacciones que ocurren entre el citosol y la mitocondria de la célula. Éste forma un anillo que se cierra, se decarboxila, etc.
Luego destacamos la ferroquelatasa, dentro de la mitocondria otra vez, que es el último enzima que lo que hace es incorporar el átomo de hierro que necesitamos en el interior, en medio del grupo hemo. Este enzima también se inhibe por plomo.
Con lo que una intoxicación por plomo afecta en la síntesis del grupo hemo: - Porfobilinógeno sintasa Ferroquelatasa 3 ENFERMEDADES RELACIONADAS Porfilias: enfermedades que aparecen como consecuencia de algún problema en alguno de los enzimas de esta vía. Es un problema que produce un déficit en la síntesis del grupo hemo.
- Todas ellas son hereditarias Provocan un déficit en la síntesis del grupo hemo Sobreproducción de porfirinas Acumulación precursores: ALA/PBG En cada porfiria se acumula un único metabolito.
Clasificación: depende de donde se dé el fallo.
- Hepáticas: crónicas o agudas Eritropoyéticas Los enfermos presentan: esta enfermedad da origen al mito de los vampiros - Palidez Fotosensibilidad (no luz UV); pueden llegar a presetar ampollas en la piel Evitan ajo (dialquisulfito); tiene este producto que provoca la degradación del grupo hemo Beben sangre (suplir déficit de hemo) Porfiria hepáticas crónicas - - La más común PCT: porfiria cutánea tardía Defecto en la enzima uroporfirinógeno descarboxilasa, debido a: o Toxicidad por metales o Ingestión de alcohol o Infección virus hepatitis B/C Sintomatología o 40-50 años de vida o Marcas cutáneas o Oria color marrón/rojo Profirias hepáticas agudas - Ataques agudos del sistema GI Síntomas motores, acompañados de fotosensibilidad Acumulación ALA y PBG que si llega al SNC produce ansiedad/delirio Acentuados con el consumo de alcohol y bartibúricos, ya que promueve que haya ALA y inhibe la enzima ALAS1 No presenta fotosensibilidad y es la única de todas (porfiria intermitente aguda) Porfirias eritropoyéticas Caracterizada por sarpullidos y ampollas en la piel expuestas a luz solar.
Aparecen en los primeros meses de vida Congenital erythropoyetic porphyria (CEP) - Herencia autosómica recesiva (200 casos en el mundo) Orina roja Protroporpyric prophyria - Herencia autosómica dominante (1:150.000) Favorece a la aparición de cálculos biliares 4 CATABOLISMO DEL GRUPO HEMO Eritrocito vida media de 100-120 días y en el momento de ser degradado ha recorrido unos 320km por nuestros capilares. No solo encontramos grupo hemo en eritrocitos, hay un 15% que son de proteínas que no vienen de los GR.
Esta degradación se da principalmente en el bazo.
Tenemos el grupo hemo (eritrocito captada por el bazo) - - Hemo-oxigenasa: coge el grupo hemo y lo abre, lo pone lineal para formar la bili-verdina. Forma una sustancia con un pigmento verde. Elimina el ion ferroso y CO. Este CO se usa como molécula señalizadora o antiinflamatoria.
Bili-verdina reductasa: pasa a formar la bilirrubina La continuación de la degradación del grupo hemo sigue en el hígado que se transporta por la sangre unida a albúmina.
Salicitatos: inhibe unión albúmina-bilirrubina y como consecuencia tenemos grandes niveles de bilirrubina que se disocian de la albumina y están en sangre como bilirrubina libre. Esta es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica por su menor tamaño y tiene muchas propiedades neurotóxicas.
La bilirrubina albúmina viaja en sangre hasta hígado: - - Disociación: pierde unión con albúmina Bilirrubina poco soluble que mediante la bilirrubina UDP glucoronosil transferasa que la vuleve algo más soluble transformándola a bilirrubina diglucoronida (bilirrubina soluble).
o UDP: nucleótido que funciona como transportador Forma bilis que es mediante lo que la eliminamos Esta bilis se excreta en el duodeno y gracias a las bacterias del intestino se forma el urobilinógeno que es incoloro. Este urobilinógeno puede seguir dos caminos: siga siendo metabolizado por bacterias y da esterobilina que es un pigmento del color marronoso (heces). Por otro lado, el urobilinógeno puede ser reabsorbido por los enterocitos, de allí a la sangre y llega al riñón donde se forma urobilina que es un pigmento de color amarillo que da color amarillo a la orina.
Enfermedades relacionadas: Ictericia Problema en la degradación del grupo hemo, son un grupo de enfermedades en las que los pacientes presentan color amarillo en uñas, escleróticas, etc. Podemos encontrar dos: - - Ictericia hemolítica: persona con hemolisis mayor de lo normal, tasa de eliminación de eritrocitos mayor a lo normal tendrá mucha bilirrubina. Si hay mucha hemolisis, toda la bilirrubina que produzco no hay suficiente albumina para conjugarla, la libre es capaz de salir del hígado y llegar a la sangre y producir muchas alteraciones. Puede entonces llegar a la esclerótica y darle una coloración amarilla.
Ictericia neonatal: ictericia que afecta a recién nacidos que tienen un déficit en la enzima bilirrubina UDP- glucuronosil transferasa. Con lo que no pueden hacer la bilirrubina más soluble para poder eliminarla en forma de bilis. Hay bilirrubina libre que puede llegar a la sangre y llegar al SNC produciendo alteraciones. Se les intenta tratar con fototerapia (luz azul fluorescente) que convierte a la bilirrubina en más polar y es más fácil la eliminación.
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