Errores Congénitos del Metabolismo de Aminoácidos: Tirosina, Azufrados y Ramificados

Metabolismo de Aminoácidos y Alteraciones Congénitas

Albinismo: Alteración en el Metabolismo de la Tirosina

La tirosina (Tyr) puede seguir varias rutas metabólicas. Una de ellas es su degradación hasta adrenalina, siendo precursora de las catecolaminas. La secuencia de transformación es:

1. Tirosina (Tyr) → L-Dopa
2. L-Dopa → Dopamina
3. Dopamina → Noradrenalina
4. Noradrenalina → Adrenalina

Las enzimas clave que intervienen en este proceso son la tirosina hidroxilasa, la dopa descarboxilasa y la dopamina β-hidroxilasa.

La tirosina también es precursora de la melanina en los melanocitos (Tyr → Dopa → Dopaquinona → Melanina). El Albinismo se produce por un déficit en la enzima tirosinasa, debido a una alteración en el gen que la codifica. Esta enfermedad, que afecta a 1 de cada 20.000 personas, se caracteriza por la carencia de melanina en la piel, resultando en piel y ojos claros, y puede provocar lesiones oculares graves.

6. Alteraciones en el Metabolismo de los Aminoácidos Azufrados

Los aminoácidos azufrados son la cisteína y la metionina. La metionina es un aminoácido esencial, mientras que la cisteína no lo es.

Metabolismo de los Aminoácidos Azufrados

El metabolismo comienza cuando la metionina reacciona con ATP, generando SAM (S-adenosilmetionina), que actúa como donador universal de grupos metilo. Posteriormente:

1. Una metil transferasa elimina el grupo metilo de SAM, formando S-adenosil-homocisteína.
2. Este compuesto se hidroliza, pierde la adenosina y se transforma en homocisteína.

La homocisteína puede seguir dos caminos metabólicos principales:

• Remetilación: Se remetila por la metionina sintasa, volviendo a formar metionina. Esta enzima requiere folatos y vitamina B12.
• Transulfuración (Formación de Cisteína): La homocisteína se transforma en cisteína en dos pasos:
  1. Homocisteína reacciona con serina para dar cistationina, catalizado por la cistationina sintasa (que necesita vitamina B6).
  2. Cistationina da cisteína, catalizado por la cistationasa.

Alteraciones: Hiperhomocisteinemia

La Hiperhomocisteinemia es la alteración más relevante dentro de este metabolismo y se define como un aumento de homocisteína en sangre. Sus causas incluyen:

• Deficiencia de cistationina sintasa.
• Déficit de metionina sintasa.
• Deficiencias nutricionales (folatos, vitamina B6 y B12).
• Otras patologías como enfermedad renal crónica o hipotiroidismo.

Manifestaciones Clínicas: Se manifiesta con alteraciones esqueléticas debido a la falta de puentes disulfuro en las proteínas. A partir de los tres años, puede producirse dislocación del cristalino, tromboembolia y retraso mental, ya que los niveles altos de homocisteína inhiben los receptores GABA.

Los niveles elevados de homocisteína contribuyen a la arterioesclerosis y a enfermedades vasculares. Esto se debe a que la homocisteína, al poseer un grupo -SH, se oxida fácilmente, produciendo radicales libres que participan en el daño del endotelio vascular, favoreciendo la formación de ateromas y contribuyendo a la modificación de las lipoproteínas de baja densidad (LDL).

El tratamiento a menudo incluye la administración de vitaminas (folatos, B6, B12), que pueden ser eficaces para favorecer el metabolismo residual.

Otras Alteraciones

Existen otras alteraciones, como el déficit de metionina adenosil transferasa (que provoca la acumulación de metionina) y la deficiencia de cistationasa, que resulta en la acumulación de cistationina y produce cistationuria (considerada una enfermedad benigna).

7. Alteraciones en el Metabolismo de los Aminoácidos Ramificados

Los aminoácidos ramificados son la valina (Val), la leucina (Leu) y la isoleucina (Ile).

Metabolismo de los Aminoácidos Ramificados

A diferencia de la mayoría de los aminoácidos que se degradan en el hígado, estos aminoácidos de cadena ramificada se oxidan como combustibles en tejidos extrahepáticos como el músculo, el riñón, el cerebro y el tejido adiposo.

El proceso metabólico se inicia porque estos tejidos poseen la enzima aminoácido ramificado aminotransferasa, que transforma estos aminoácidos por transaminación en los tres α-cetoácidos correspondientes. Posteriormente, sobre estos α-cetoácidos actúa el complejo α-cetoácido ramificado deshidrogenasa, que cataliza la descarboxilación oxidativa. En esta reacción intervienen CoA y NAD, se libera CO₂ y se forman los correspondientes derivados de acil-CoA. Los acil-CoA resultantes se metabolizan mediante un mecanismo de β-oxidación, produciendo energía y utilizándose como combustible.

Alteraciones: Enfermedad de la Orina con Olor a Jarabe de Arce (MSUD)

Las alteraciones en el metabolismo de estos aminoácidos son raras. Generalmente, se produce una deficiencia en el complejo α-cetoácido ramificado deshidrogenasa. Como consecuencia, los α-cetoácidos se acumulan en sangre y se eliminan por la orina, confiriéndole un característico olor a jarabe de arce.

Esta enfermedad provoca cetoacidosis, retraso mental (debido a su intervención en el sistema nervioso central) y una esperanza de vida corta si no se trata. El tratamiento consiste en una dieta estricta y pobre en estos aminoácidos, limitando su ingesta a la cantidad estrictamente necesaria para la síntesis proteica.