PRACTICA N 4

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UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA
FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS, BIOQUÍMICAS Y BIOTECNOLÓGICAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA BIOTECNOLÓGICA
CURSO: BIOQUÍMICA APLICADA
DOCENTE: JULITZA LINDSEY PAREDES FUENTES
GRUPO: 1- “C”
PRESENTADO POR:
GONZALES LOAIZA GRECIA SHIRLEY
HUALPA RODRIGUEZ PAOLA FABIOLA
MARTINEZ CANDIA VYCTORIA LUZ
MOROCCO BASTIDAS VALENTINA FABIANA
PINTO AMESQUITA DANIELA ALEJANDRA 
 AREQUIPA-2021
PRÁCTICA Nº 4
OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS Y FORMACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS
INTRODUCCIÓN: 
Como se sabe, la oxidación de los ácidos grasos comprende una serie de reacciones enzimáticas que al final conducen a la formación de Acetil CoA y un acil CoA de 2 átomos de carbono menos; este último compuesto reingresa al ciclo, de tal manera que el ácido graso queda convertido finalmente en varios Acetil CoA dependiendo del número de carbonos del ácido graso. Así por ejemplo, para el caso del ácido palmítico, oxidación dará lugar a 8 Acetil CoA y tratándose del ácido butírico originará 2 Acetil CoA. Las moléculas de Acetil CoA serán ampliamente utilizadas por el organismo y así de primera importancia es el empleo en la producción de energía, al unirse al oxalacetato y seguir las reacciones del ciclo de Krebs; interviene también en la síntesis de ácidos grasos, síntesis de colesterol, en procesos de acetilación. Aquí estudiaremos también de forma particular el rol del acetil CoA en la formación de cuerpos cetónicos, lo que ocurre especialmente en el hígado. Se conocen bajo la nominación de cuerpos cetónicos a los ácidos: Acetoacético, beta hidroxibutírico y a la acetona. 
En esta práctica se utilizará un homogenizado de hígado como fuente de enzimas para la oxidación del butirato y la formación de cuerpos cetónicos. Se empleará para este efecto, el aparato manométrico de Warburg para medir el consumo de oxígeno. 
OBJETIVOS: 
1. Estudiar la oxidación del ácido butírico a través del consumo de oxígeno utilizando un homogenizado de hígado como fuente enzimática. 
2. Demostrar la necesidad del NAD, iones magnesio y ATP en la oxidación de los ácidos grasos. 
3. Determinar cualitativamente la formación de cuerpos cetónicos en los diferentes sistemas de estudio. 
4. Interpretar los resultados sobre el consumo de oxígeno y formación de cuerpos cetónicos. 
FIGURA Nº 4 .- Oxidación Completa de un ácido graso
HSCoA
Acido. Oxalacético
Acido. Cítrico
Acido Isocítrico
Acido  - cetoglutarato
 Succinil - SCoA
Acido Succínico
Acido Fumárico
Acido Málico
NAD+
NADH2
NAD+
NADH2
GTP
GDP + Pi
ADP + Pi
ATP
FAD
FADH2
NADH2
NAD+
H2O
H2O
CO2
HSCoA
CO2
HSCoA
H2O
Citrato Sinteasa
Deshidrogenasa
Málica
Fumarasa
Aconitasa
Isocitrato
Deshidrogenasa
Complejo
 - ceto Glutarato
Deshidrogenasa
Succinil CoA
Sinteasa
Succinato 
Deshidrogenasa
NAD
FMN
Coenzima Q
Cit. b
Cit. c1
Cit. c
Cit.(a + a3)
H2O
2H+
O2-
-
1/2
ATP
ATP
ATP
Trans – Enoil CoA
L -  OH Acil CoA
H3C – (CH2)n – COOH
H3C – (CH2)n – CO CoA
Acil CoA
Ceto Acil CoA
Acetil CoA
etc.
HSCoA
FAD
FADH2
NAD
NADH2
ATP
AMP + PPi
HSCoA
OXIDACION
DE ÁCIDOS GRASOS
ACTIVACION DE ACIDOS GRASOS
CICLO 
DE
KREBS
TRANSPORTE DE ELECTRONES EN LA CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL
Acido Graso de”n” átomos de carbono
Acil CoA
Procedimiento: 
Preparar 4 frascos de Warburg en la siguiente forma
1. Colocar 0.4 ml de KOH 20% en la copa central de cada frasco y un pedazo apropiado de papel filtro plegado en “acordeón”, y luego en el compartimiento principal de cada frasco medir lo siguiente: 
	
	1
	2
	3
	4
	ATP 0.01M
	0.4 ml.
	0.4 ml.
	-------
	0.4 ml.
	Mg SO4 0.02 M
	0.3 ml.
	0.3 ml.
	0.3 ml.
	0.3 ml.
	NAD ·
	0.1 ml.
	0.1 ml.
	0.1 ml.
	-------
	Sustrato ··
	-------
	0.6 ml.
	0.6 ml.
	0.6 ml.
	Buffer Fosfato 0.1 M; pH 7.4
	0.5 ml.
	0.5 ml
	0.5 ml.
	0.5 ml.
	Agua destilada 
	0.7 ml.
	0.1 ml.
	0.5 ml.
	0.2 ml.
	Enzimas ···
	2.0 ml.
	2.0 ml.
	2.0 ml.
	2.0 ml.
 
 · NAD 3.0 mg y 43 mg de nicotinamida. 
 .. Sustrato ( 5 volúmenes de butirato de sodio 0.1 M y 1 volumen de Fumarato de sodio 0.01 M. 
 ... Enzimas : Homogenizado de hígado de rata en ayunas con 9 volúmenes de sacarosa 0.25 M en buffer 
 Tris 0.02 M ( pH 7.4 ). 
 
2. Preparar además, un frasco termo barómetro conteniendo 4 ml de agua destilada para compensar los cambios de presión y temperatura durante el experimento. 
3. Colocar cada frasco en su correspondiente manómetro; sin cerrar la llave de los manómetros, equilibrar durante 10 minutos a 37 ºC en el aparato de Warburg con agitación constante. Después de esta fase inicial, cerrar la llave de los manómetros y proceder a la lectura basal. (Cuadro de Resultados )
4. Continuar las lecturas cada 10 minutos, haciendo las correcciones necesarias de acuerdo a los cambios observados en el termo barómetro. (Cuadro de Resultados )
5. Al final del experimento, calcular el consumo de oxígeno total de cada frasco y trasvasar el contenido de cada compartimiento principal de los frascos a tubos de ensayo numerados en forma similar. 
Identificación de cuerpos cetónicos:
1. Saturar el contenido de cada frasco con sulfato de amonio sólido y dejar en reposo durante 5 minutos. Filtrar después de decantar los cristales de la sal. 
2. A un volumen igual de cada filtrado (por ejemplo 1.0 mL), agregar 3 gotas de NH4OH concentrado y 2 gotas de nitroprusiato de sodio al 5 %. Agitar lateralmente y dejar ambos tubos en reposo durante 5 minutos. La concentración relativa de cuerpos cetónicos (aceto acetato) en cada tubo será apreciada por la presencia de un color violeta, cuya intensidad de color será considerada de 0 a ++++. 
Cuadro de resultados. Complete los datos del siguiente cuadro (Paola y Grecia)
	TIEMPO
(Minutos)
	TB
	1
KO2 = 0.98
	2
KO2 = 1.12
	3
KO2 = 0.95
	4
KO2 = 0.94
	0’
	
180
	298
	300
	295
	280
	10’
	182-2
	260
	38
	231
	69
	270
	25
	258
	22
	
	
	
	36
	
	67
	
	23
	
	20
	20’
	181+1
	229
	31
	175
	56
	250
	20
	230
	28
	
	
	
	32
	
	57
	
	21
	
	29
	30’
	179+2
	220
	9
	114
	61
	233
	17
	221
	9
	
	
	
	11
	
	63
	
	19
	
	11
	40’
	181-2
	197
	23
	42
	72
	215
	18
	208
	24
	
	
	
	21
	
	70
	
	16
	
	22
	50’
	180+1
	168
	29
	298
------
214
	84
	198
	17
	191
	6
	
	
	
	30
	
	85
	
	18
	
	7
	60’
	1800
	149
	19
	140
	74
	162
	36
	153
	38
	
	
	
	19
	
	74
	
	36
	
	38
	Consumo de Oxígeno μL
	146.02
	465.92
	126.35
	119.38
	Cuerpos Cetonicos
	+
	+++
	+
	++++
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS: (Paola)
1. Interprete y comente los resultados obtenidos en : 
Sistema Nº 1 : Se puede observar que este sistema tuvo un bajo consumo de oxígeno y no hubo una alta producción de cuerpos cetónicos, ya que el frasco no contenía sustrato, por tanto, no pudo realizarse la oxidación del ácido butírico. Sin embargo, aun cuando no se utilizó sustrato, el homogenizado de hígado sirvió como fuente de ácidos grasos (sustrato).
Sistema Nº 2 : En este sistema, se puede observar el mayor consumo de oxígeno a comparación de los otros 3 sistemas, puesto que contiene todo lo necesario para la oxidación de los ácidos grasos, el ciclo de krebs y la cadena respiratoria mitocondrial. Asimismo, también hubo un buen porcentaje de formación de cuerpos cetónicos.
Sistema Nº 3 : Este sistema tuvo menor consumo de oxígeno y formación de cuerpos cetónicos a comparación del Sistema N° 1, ya que al no contener ATP no se pudo dar la activación del sustrato, en consecuencia no pudo ser transportado al interior de la mitocondria para ser oxidado.
Sistema Nº 4 : Este último sistema tuvo la mayor formación de cuerpos cetónicos, puesto que al no contener NAD, el ciclo del ácido cítrico no pudo realizar su serie de reacciones químicas correctamente; puesto que, la entrada en el ciclo del acetil-CoA depende de la disponibilidad del oxalacetato. Por lo tanto, al haber un exceso de acetil-CoA, este se desvía para formar acetato, acetacetato y D-3-hidroxibutirato o llamados a menudo cuerpos cetónicos.
INTERROGANTES: 
1. A través de un diagrama describa la betaoxidación del ácido butírico (Vyctoria)
2. ¿Cuál es la razón de que se use fumarato junto al sustrato butirato? (Paola)
El sustrato contiene fumarato, ya que este es necesario en la formación del Oxalacetato. Este último, es un importante intermediario en el Ciclo de Krebs, el cual se unirá posteriormente con el Acetil-CoA obtenido de la oxidación del butirato.
3. ¿De qué otros modos se podría evaluar la oxidación de los ácidos grasos? (Valentina)
MODO DE DIAGNÓSTICO EN TRASTORNO DE OXIDACIÓN MITOCONDRIAL DE GRASAS :
Se β-oxidan en los peroxisomas dando lugar a la formación de ácidos grasos dicarboxílicos, “dioicos”. Tanto los FFAcilCoA como sus correspondientes “dioicos” se esterifican con carnitina (“acilcarnitinas”que son tóxicas), produciendo una deficiencia de carnitina libre y aumentando la esterificada, y con glicina (“acilglicinas”), que pueden identificarse en plasma y en orina, respectivamente, para ayudarnos al diagnóstico. El exceso de ácidos dicarboxilicos (el subérico, octanodioico, fué un ejemplo experimental) + el aumento de amonio, inhiben la ATPasa NaK dependiente de los astrocitos dando lugar a un edema cerebral, mayor que el observado sólo con el aumento de amonio. - El sistema de transporte de carnitina se inhibe por el exceso de acilcarnitinas de cadena larga y media, lo que conduce a una deficiencia de carnitina total, aumentando la toxicidad de los FFAcilCoA. 2) La ausencia de síntesis de AcCoA no activa la neoglucogénesis (hipoglucemias), no se sintetizan cuerpos cetónicos (hipocetosis), fracasa la síntesis de sustratos energéticos, y no se activa el ciclo de la urea (hiperamoniemia) con toxicidad grave neuronal. 
4. Calcule cuántos ATPs netos se obtienen cuando el butirato se degrada completamente hasta CO2 y H2O y calcule su eficiencia energética (%). (DANIELA)
El butirato tiene una ganancia neta de ATPs de 26.
5. ¿Dónde ocurrirá la activación de este ácido graso?¿Por qué? (DANIELA)
Los ácidos grasos son activados en el citosol mediante su conversión a tioésteres de coenzima A catalizada por acil-CoA sintetasa, en una reacción que consume ATP, esta enzima se encuentra en la membrana externa mitocondrial; para luego poder ser oxidados y poder saber cuales vana a necesitar de la carnitina para poder pasar a través de la membrana interna mitocondrial.
6. ¿Hay necesidad de carnitina para la oxidación de butirato?¿Por qué? (Paola)
No, porque los ácidos de cadena corta como el butirato, son independientes de la carnitina. Tanto ácidos grasos de cadena corta y mediana atraviesan la membrana mitocondrial por difusión y se activan en la mitocondria mediante la Acil-CoA Sintetasa [1].
7. Explicar la relación existente entre consumo de oxígeno y oxidación de ácidos grasos. (Vyctoria)
Durante la β-oxidación de un ácido graso, independientemente del largo de su cadena, en cada ciclo, genera una molécula de FADH2 y NADH + H, los cuales, deben dirigirse hacia la cadena respiratoria mitocondrial para producir los respectivos ATPs, de igual forma, genera Acetil CoA, que en el ciclo de Krebs también libera los precursores de ATP antes mencionados. Como se sabe, el último aceptor de electrones de la cadena respiratoria es el oxígeno, por lo que, durante la producción de ATP se verá consumida. En este sentido, se puede decir que los productos de la β-oxidación que generan ATP, son los causantes del consumo de oxígeno.
8. Un desacoplador de la fosforilación oxidativa tendría algún efecto sobre la oxidación de los ácidos grasos en la presente práctica?(DANIELA)
Un desacoplador podría tener un efecto sobre la oxidación ya que la función de estos es disociar la oxidación en la cadena respiratoria (fosforilación), van a bloquear la síntesis del ATP, pero va a permitir que continúe el transporte electrónico hasta llegar al O2 y en nuestra práctica observamos si había o no consumo de O2.
9. ¿Cuál es el fundamento de la determinación cualitativa de los cuerpos cetónicos? (Grecia)
La cetonuria se basa en la medición cualitativa de un cuerpo cetónico, denominado acetoacetato. Es un método sencillo que consiste en sumergir la tira reactiva en la orina durante aproximadamente un minuto. Si la tira reactiva cambia de color, indica la presencia de cetonas en la orina [2].
10. Escriba la reacción de síntesis de cada uno de los cuerpos cetónicos (DANIELA) 
El acetoacetato de degrada a acetona por medio de la aceto descarboxilasa, la acetona es el indicativo de un cuerpo cetónico, sin embargo esta no es aprovechable y se convierte en un desecho, reaccion de sintesis de cada uno de los cuerpos cetónicos:
1. Acetoacetil-CoA: 2 moléculas de Acetli-CoA se van a fusionar dando lugar a este cuerpo cetónico gracias al Acetli-CoAtiolasa que es el último paso de la β-oxidación.
2. Acetoacetil-CoA se fusiona con un Acetil-CoA dando lugar a HMG-CoA y es irreversible.
3. El HMG-CoA se divide en Acetil-CoA y Acetoacetato (cuerpo cetónico), es irreversible, realizada por la HMG-CoAliasa.
4. El Acetoacetato puede ser reducido por la D-β-hidroxibutirato deshidrogenasa a β-Hidroxibutirato en la membrana interna mitocondrial dependiendo de los niveles NADH/NAD+ [3]
11. Qué entiende por cetosis. Cuáles son los llamados cuerpos cetónicos. En qué condiciones se acumulan en el organismo (Grecia)
La cetosis es un proceso natural del organismo que tiene como objetivo la producción de energía a partir de grasa cuando no hay cantidad suficiente de glucosa disponible. Así, la cetosis puede producirse debido a períodos de ayuno o como consecuencia de una dieta restrictiva y pobre en carbohidratos. Los llamados cuerpos cetónicos son compuestos químicos producidos por cetogénesis en las mitocondrias de las células del hígado. Su función es suministrar energía al cerebro. La formación de los cuerpos cetónicos está relacionada con un déficit total o parcial de insulina, lo cual origina una situación de hiperglucemia. La presencia de cuerpos cetónicos en sangre puede indicar que se está produciendo una complicación aguda y grave de la DM como la cetosis simple o la cetoacidosis diabética [4].
12. ¿Qué hormonas estimulan la capacidad de transformar la glucosa en ácidos grasos?(Grecia)
Tanto la conversión de glucosa a triglicéridos como la ruptura de los triglicéridos a ácidos grasos son reguladas por la insulina. La insulina también inhibe la lipasa, una enzima que descompone la grasa almacenada en glicerol y ácidos grasos [5].
13. ¿Qué hormonas intervienen en la movilización de ácidos grasos desde los depósitos?(Grecia)
La movilización de los TAG se inicia por la acción del glucagón y la adrenalina. La proteína kinasa A fosforila a triacilglicerol lipasa o lipasa sensible a hormonas activándose. El TAG se degradan a Ac. Grasos que pasan a la sangre y circulan unidos a albúmina [6].
REFERENCIAS
1. Mitochondrial Beta-Oxidation of Medium Chain Saturated Fatty Acids [Internet]. Smpdb.ca. [citado el 22 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://smpdb.ca/view/SMP0000481 
2. Cómo medir las cetonas [Internet]. Sjdhospitalbarcelona.org. [citado el 16 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://diabetes.sjdhospitalbarcelona.org/es/diabetes-tipo-1/debut/medir-cetonas 
3. Síntesis de cuerpos cetónicos Foreign Language Flashcards - Cram.com [Internet]. Cram.com. 2013 [citado el 18 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.cram.com/flashcards/sntesis-de-cuerpos-cetnicos-2612603
4. GaeaPeople. Guía práctica de los cuerpos cetónicos [Internet]. Solucionesparaladiabetes.com. 2018 [citado el 16 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.solucionesparaladiabetes.com/magazine-diabetes/guia-practica-cuerpos-cetonicos/ 
5. Guía de Alimentación y Salud UNED: Alimentación en la diabetes > Manual de consulta: Producción de Insulina [Internet]. Uned.es. [citado el 16 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www2.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/guia/enfermedades/diabetes/manual_produccion_de_ins.htm
6. Activación y entrada de ácidos grasos a la mitocondria. -. Hidrólisis de Triacilgliceroles y. su Regulación Ddestinode Los Productos. Tema 18.- Lipólisis y oxidación de ácidos grasos [Internet]. Uah.es. [citado el 16 de septiembre de 2021]. Disponible en: http://www3.uah.es/bioquimica/Tejedor/BBM-II_farmacia/T9-Lipolisis.pdf 
TALLER (4)
DEFICIENCIA DE CARNITINA
Caso Clínico.
T.S.L. es un niño de 3 años y medio de edad, nacido de un embarazo y parto normal y de padres no consanguíneos. Un hermano mayor había muerto a los tres meses de edad por un “problema hepático”, después de un cuadro comatoso que no pudo ser explicado.
Cuando nuestro paciente tenía 3 años estuvo en coma y fue hospitalizado haciendo un paro cardiaco. Al examen clínico se encontró hepatomegalia y cardiomegalia y la concentración de glucosa en sangre fue 15 mg% . Con el tratamiento que en aquel entonces se instauró el paciente mejoró notablemente y hasta la hepatomegalia desapareció. Seis meses después el paciente fue hospitalizado nuevamente por un cuadro similar y los exámenes de laboratorio mostraron una glicemia de 17 mg% sin acidosis ni cetosis, con aumento en la actividades de las transaminasas séricas (TGO y TGP) y una concentración de amonio sérico de 300 μg%. Su coeficiente intelectual era de 66 (siendo 100 lo normal). El paciente mostró además retardo en el crecimiento y debilidad muscular.
La biopsia muscular practicada en la última hospitalización permitió demostrar una gran cantidad de lípidos neutros e igualmente la biopsia hepática también mostró acumulación de grasa. No se pudo encontrar cuerpos cetónicos pese a ser sometido a periodos de ayuno prolongado (32 horas).
Durante la última hospitalización se determinó la concentración de carnitina en diferentes tejidos y líquidos biológicos, obteniéndose los siguientes resultados:
· Carnitina en músculo 0.19 nmoles/mg de proteína (V.N. 13.4 de promedio)
· Carnitina de hígado 0.37 nmoles/mg de proteína (V.N. 6.8 de promedio)
· Carnitina sérica 4.82 mmoles/L (V.N. 35.5 de promedio)
· Carnitina en orina: 47 mmoles en 24 hrs. (V.N. 231 de promedio)
Bases Moleculares y Correlato Clínico-Bioquímico
El alto rendimiento energético de los lípidos se explica por la oxidación de sus ácidos grasos constituyentes, la misma que ocurre mayoritariamente en la vía de la beta oxidación que opera en la matriz mitocondrial. Durante esta vía los ácidos grasos van liberando unidades de dos átomos de carbono gajo la forma de acetil CoA . Este compuesto ingresa al Ciclo de Krebs en donde es oxidado completamente hasta CO2 y H2O, posibilitando el funcionamiento de la cadena respiratoria y liberando importantes cantidades de energía que en un porcentaje considerable se logra almacenar bajo la forma de ATP.
Para que los ácidos grasos puedan ser oxidados por la vía señalada, deben ser previamente activados, este proceso consiste en la unión del ácido graso a la coenzima A formando los derivados Acil graso CoA. Esto se lleva a cabo a nivel citosólico para ácidos grasos de cadena larga (los de cadena corta y mediana se activan en la matriz mitocondrial) con la participación de enzimas denominadas como Tioquinasas. Como la beta oxidación se procesa en la matriz mitocondrial el ácido graso activado (acil CoA) debe atravesar las membranas mitocondriales, particularmente la Membrana Mitocondrial Interna (MMI), que como se sabe es impermeable a las moléculas polares, como lo son los Acil CoA por su componente Coenzima A. Esta dificultad se supera con la participación de una proteína Translocasa que transporta los ácidos grasos de cadena larga a través de la MMI, sólo que para poder transportarlos, los ácidos grasos deben estar unidos a la carnitina.
La carnitina es un compuesto trimetilado ( β hidroxi trimetilaminobutirato) que es sintetizado a partir del aminoácido esencial Lisina.
 
La falla del corazón y músculo esquelético en obtener carnitina en cantidades suficientes determina cardiomiopatía y debilidad muscular respectivamente.
Para que el ácido graso pueda unirse a la carnitina se requiere la participación de una enzima denominada Carnitina Acil Transferasa (CAT), que se presenta en dos formas isoenzimáticas, la I y la II. La CAT I está localizada en el lado externo de la MMI y cataliza la unión del ácido graso a la carnitina formando acil carnitina y liberando a la Coenzima A . La acil carnitina formada pasa la MMI usando la acilcarnitina translocasa. Luego que la acil carnitina atravesó la membrana mitocondrial interna, interacciona con la CAT II que está en el lado interno de la MMI, determinando que se reconstituya el acil CoA con la coenzima A de la matriz mitocondrial y se libere la carnitina. De esta manera el ácido graso activado ya se encuentra en la matriz mitocondrial y está listo para comenzar la vía de la β oxidación.
FIGURA Nº .- Transporte de los AcilCoA de cadena larga a la mitocondria
CITOSOL
CARNITINA
CARNITINA
HSCoA
HSCoA
Membrana Mitocondrial Externa
Membrana Mitocondrial Interna
Espacio Intermembrana
CarnitinaAcil Transferasa I
CarnitinaAcil Transferasa II
Matriz Mitocondrial
Beta Oxidación
Cotransportador de Acil Carnitina
H3C – (CH2)n – CO SCoA
H3C – (CH2)n – CO SCoA
H3C – (CH2)n – CO SCoA
H3C – (CH2)n – CO
CARNITINA
H3C – (CH2)n – CO 
CARNITINA
Se ha descrito en humanos ciertas enfermedades que resultan de anormalidades en el ingreso de los ácidos grasos de cadena larga a la matriz mitocondrial a través de la membrana mitocondrial interna. Estas alteraciones se presentan por deficiencia de carnitina o por una menor actividad de acil carnitina transferasa.
Las manifestaciones clínicas de la deficiencia de carnitina son muy variadas y el síndrome de la deficiencia de carnitina puede ser miopática, cuando la deficiencia está limitada al músculo, pero si la deficiencia se establece en varios tejidos y en el plasma, se habla de una deficiencia sistémica. En la Tabla siguiente se precisan algunas características importantes de los dos tipos de deficiencia de carnitina.
TABLA Nª Tipos de deficiencia de Carnitina
	DEFICIENCIA MIOPÁTICA
	DEFICIENCIA SISTÉMICA
	1. Sólo están comprometidos los músculos
	1. Varios tejidos se ven comprometidos
	2. Los niveles de carnitina sólo están reducidos en el músculo
	2. Los niveles de carnitina están disminuidos en varios tejidos
	3. Los niveles plasmáticos de carnitina son frecuentemente normales
	3. Los niveles plasmáticos de carnitina están frecuentemente disminuidos
	4. Hay aumento en la actividad de las enzimas séricas de origen muscular
	4. Hay aumento en la actividad de enzimas séricas de origen hepático y muscular
	5. Hay infiltración grasa en el músculo
	5. Hay infiltración grasa en el hígado, músculo y otro tejidos
	6. Hay capacidad de formar cuerpos cetónicos 
	6. Hay incapacidad de formar cuerpos cetónicos. 
	7. Usualmente no se asocia a disfunción hepática y del SNC
	7. Usualmente se acompaña de disfunción hepática y del SNC.
	8. Escasa respuesta a la administración de carnitina
	8. Frecuentemente hay buena respuesta a la administración de carnitina 
BIBLIOGRAFÍA
MOTGOMERY R., CONWAY T., SPECTOR A. and CHAPELL D. (1996). Biochemistry: A case-oriented approach. VI Ed. Mosby
STANLEY C.A. (1992). A deficiency of carnitine-acylcarnitine translocase in the inner mitochondrial membrane. N. Eng. J. Med 327:19
M. PIERCE, G. PRIDJIAN, S. MORRISON, A. PICKOFF (1999). “Fatal CarnitinePalmitoyltransferase II Deficiency in a Newborn: New Phenotypic Features”, Clinical Pediatrics. Vol. 38 pp. 13-20.
INTERROGANTES
1. Haga un listado de las determinaciones bioquímicas que se practicaron al paciente del caso clínico y señale cuales están alterados.(Valentina)
Las determinación que se encontraron en las concentración de carnitina en diferentes tejidos y líquidos biológicos de los resultado:
 · Carnitina en músculo 0.19 nmoles/mg de proteína (V.N. 13.4 de promedio)
· Carnitina de hígado 0.37 nmoles/mg de proteína (V.N. 6.8 de promedio)
· Carnitina sérica 4.82 mmoles/L (V.N.35.5 de promedio)
· Carnitina en orina: 47 mmoles en 24 hrs. (V.N. 231 de promedio)
2. ¿Cuál es su diagnóstico? ¿Qué tipo de deficiencia de carnitina tiene el paciente? Fundamente su respuesta. (Vyctoria)
Se diagnostica que el paciente tiene deficiencia sistémica de carnitina, ya que según su diagnóstico, los niveles de carnitina en varios tejidos y líquidos (músculo, hígado, sérica y orina) eran muy bajos a comparación de los valores normales, además, se demostró una gran cantidad de lípidos y acumulación de grasas en el músculo y tejido hepático. Por último, se menciona que a pesar de haber sometido al paciente a ayuno por 32 horas, no se encontraron cuerpos cetónicos. Estos resultados de exámenes clínicos encajan con las características de la deficiencia sistémica, por lo que se puede asegurar lo diagnosticado.
3. ¿Cómo se explica que el paciente no tenga la capacidad de formar cuerpos cetónicos, aún en condición de ayuno prolongado? (Valentina)
Debido a que el niño tiene una deficiencia de CACT es una enfermedad en la que el organismo no puede procesar ciertas grasas de ácidos grasos de cadena larga para convertirlos en energía, particularmente durante períodos sin comida (ayuno). Las personas con este trastorno tienen un transportador defectuoso CACT que impide el papel normal de la carnitina en el procesamiento de ácidos grasos de cadena larga.
4. Una niña de 13 años fue referida a un hospital universitario por presentar dolor muscular y escasa tolerancia al ejercicio. Al examen clínico se demostró debilidad muscular en sus extremidades y en el laboratorio se encontró aumento en la actividad CK y LDH séricas, con niveles normales de cuerpos cetónicos en el suero. Se le practicó una prueba de ejercicio y tuvo que ser suspendida a causa del severo dolor que mostró en brazos y piernas. ¿Tiene esta paciente la misma enfermedad que el paciente del caso clínico? ¿Qué diferencias se pueden anotar? (Valentina)
Si tienen el mismo problema de la deficiencia de carnitina , la diferencia es que la niña tiene el tipo de deficiencia de carnitina miopática , mientras el niño su deficiencia era sistemática.
Nos damos cuenta en la diferencia de síntomas la niña tiene aumento de la actividad CK que es una proteína y enzima se encuentra en los músculos esquelético y la LDH es una prueba de lactato enfermedades de los músculos, y en este caso la deficiencia de carnitina miopática solo afecta a los músculos. 
5. Se comenta que los niños alimentados a base de proteínas de soya son más susceptibles de hacer cuadros de deficiencia de carnitina. ¿Cómo se explica? (Paola)
La L-Carnitina es un aminoácido que no forma parte de las proteínas y que se encuentra naturalmente en las carnes (la carne roja tiene una de las concentraciones más altas) y en menor cantidad en la leche, incluyendo la leche humana. Es producida en el cuerpo a partir de dos aminoácidos, la L-metionina y la L-lisina. La síntesis de carnitina está disminuida en recién nacidos, por lo cual dependen del contenido de carnitina de la leche materna.
Los niveles de carnitina corporales están influenciados por la ingesta y por la síntesis endógena. En niños alimentados a base de productos animales el 75 % de la carnitina corporal proviene de los alimentos mientras que en niños alimentados a base de proteínas de soya no hay ingesta de carnitina suficiente y la producción propia puede ser de alrededor de una décima parte de la que produce un omnívoro. Por estas razones la deficiencia subclínica de carnitina suele ser común en niños alimentados a base de proteínas de soya [1]. 
Los estudios sugieren que el cuerpo absorbe del 54 al 86 por ciento de fuente de carnitina dietética en el torrente sanguíneo, pero solo del 14 al 18 por ciento cuando se toma como suplemento [2].
6. ¿Por qué se recomienda en el tratamiento de estos pacientes la administración de ácidos grasos de cadena mediana? ¿Se puede administrar a estos pacientes carnitina por vía oral? (Vyctoria)
Debido a la falta de carnitina, los ácidos grasos de cadena larga no serán capaces de pasar la membrana interna de las mitocondrias, sin embargo, los ácidos grasos de cadena mediana y corta no necesitan de carnitina ya que su paso hacia la matriz es libre [3], por ello, la administración de ácido grasos de cadena mediana para estos pacientes es fundamental para suplir la falta de oxidación de los de cadena larga. 
La administración de vía oral de carnitina si es posible, y de hecho es uno de los tratamientos para la enfermedad. La carnitina se obtiene de los alimentos, en especial los de origen animal, y por síntesis endógena, pero también puede ser administrada (L-carnitina) en cantidades de mg/kg por cada intervalo de horas, dependiendo del tipo de paciente y su estado [4]. 
Referencias
1. Suplementación con L-carnitine [Internet]. Convivirpress.com. 2018 [citado el 26 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.convivirpress.com/suplementacion-con-l-carnitine/ (pregunta 5)
2. Nordqvist J. Carnitine: Requirements, food sources, benefits, and risks [Internet]. Medicalnewstoday.com. 2017 [citado el 26 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.medicalnewstoday.com/articles/265761 (pregunta 5)
3. Raimann E, Cornejo V. DEFECTOS DE LA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS COMO CAUSA DE HIPOGLUCEMIA NO CETÓSICA EN EL NIÑO. Revista Chilena de nutrición [Internet]. 2007 [citado el 21 de septiembre de 2021]; 34(1). Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182007000100003
4. L-carnitina | Asociación Española de Pediatría [Internet]. Aeped.es. 2020 [citado el 21 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.aeped.es/comite-medicamentos/pediamecum/l-carnitina
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