Metabolismo de las bases Nitrogenadas marcos

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN SEBASTIÁN
PROGRAMA DE GRADUACIÓN EN EL CURSO DE MEDICINA EN LA MATERIA DE BIOQUÍMICA MÉDICAII
MARCOS NASCIMENTO DE MACEDO
METABOLISMO DE LAS BASES NITROGENADAS
PEDRO JUAN CABALLER-PY
2022
MARCOS NASCIMENTO DE MACEDO
METABOLISMO DE LAS BASES NITROGENADAS
Investigacion sobre Metabolismo de las Bases Nitrogenadas presentado ao Programa de Graduación en Medicina de la Universidad Autónoma San Sebastián, como requisito parcial à obtenção de nota en la de Materia de Bioquímica Médica II.
Orientador: Dra. Andreia Menuchi
PEDRO JUAN CABALLERO-PY
2022
INDICE
1.Resumen...........................................................................................4
2.Biosíntesis de los nucleotidos endogenamente ................................5
3.Estructura química .........................................................................6
4.Estabilidad ........................................................................................7
5.Tipos de bases nitrogenadas .............................................................8
6. Enfermedad Acido Urico ..................................................................8
7. Trastornos del metabolismo ..........................................................13
8. Digestibilidad de los nucleotidos....................................................17
9. Conclusiones ..................................................................................19
10.Bibliografias....................................................................................20
‘
Resumen 
Las bases nitrogenadas son compuestos débilmente básicos y por eso se les llama bases. El desplazamiento de electrones entre los átomos en el anillo le da a la mayoría de los enlaces un carácter parcial de doble enlace, lo que a su vez le da aromaticidad a las pirimidinas y purinas. Esta característica le da a las bases nitrogenadas algunas formas tautoméricas, dependiendo del pH del medio.
Formas tautoméricas de uracilo
Otras propiedades de las bases son:
· Exhiben un comportamiento hidrófobo cercano al pH neutro de la célula;
· En medio ácido y alcalino se cargan las bases;
· Su solubilidad aumenta en medio ácido o alcalino;
· Las interacciones que ocurren entre las bases en la estructura del ADN son a través de enlaces de hidrógeno.
En esta investigación hablaremos en detalle sobre la Biosíntesis de Nucleótidos de forma endógena, la estructura química; estabilidad, tipos de bases nitrogenadas, trastornos del ácido úrico, trastornos del metabolismo y digestibilidad de los nucleotidos.
2.Biosíntesis de los nucleotidos endogenamente
EL NITRÓGENO SE ENCUENTRA EN UNA VARIEDAD SORPRENDENTE DE BIOMOLÉCULAS, INCLUIDOS LOS AMINOÁCIDOS Y LAS BASES NITROGENADAS QUE SE USAN en la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos, respectivamente. Otras biomoléculas esenciales que contienen nitrógeno incluyen las porfirinas (p. ej., hem y clorofila), ciertos lípidos de las membranas y un grupo diverso de biomoléculas de importancia metabólica que se sintetizan en menores cantidades (p. ej., varios neurotransmisores y glutatión). En este capítulo se revisa el nitrógeno, desde su fijación por el proceso que convierte al nitrógeno inerte en amoniaco (NH3) con utilidad biológica y hasta la síntesis de las principales biomoléculas que contienen nitrógeno.
El ciclo del nitrógeno es el ciclo bioquímico en el que los átomos de este elemento fluyen por la biosfera. Varios procesos bioquímicos convierten al nitrógeno de una forma en otra. La fijación del nitrógeno, su incorporación a moléculas orgánicas, inicia con la unión (reducción) de N2 por los microorganismos procariotas para formar amoniaco (NH3). Los vegetales como el maíz dependen de la absorción del NH3 y del NO−3 (nitrato) que sintetizan las bacterias del suelo o que se suministran en los fertilizantes artificiales. Como en general el nitrógeno fijado disponible para las plantas es poco, el aporte de N es con frecuencia el factor limitante del crecimiento y del desarrollo de éstas.
Sin importar la forma en que las plantas adquieren NH3, sea por fijación de nitrógeno, por absorción del suelo o por reducción del NO−3 absorbido, éste se asimila por la conversión en el grupo amida de la glutamina. A continuación, este “nitrógeno orgánico” se transfiere a otros compuestos carbonados para producir los aminoácidos que utiliza la planta para sintetizar las moléculas nitrogenadas (p. ej., proteínas, nucleótidos y grupos hem). El nitrógeno orgánico, principalmente en forma de aminoácidos, fluye luego por todo el ecosistema cuando los animales y los microorganismos de descomposición consumen las plantas. Cuando los organismos mueren, el nitrógeno orgánico se mineraliza (es decir, se convierte mediante la acción de muchos tipos de microbios en NH3, NO−3, NO−2 [nitrito] y al final, N2).
Después de una revisión sobre la fijación del nitrógeno, se describen las características esenciales de la biosíntesis de los aminoácidos. A continuación se realiza una descripción de la biosíntesis de moléculas nitrogenadas seleccionadas. Se hace énfasis especial en las vías anabólicas de los nucleótidos. En el capítulo 15 se traza el flujo de los átomos de nitrógeno a través de numerosas vías catabólicas hasta los productos de desecho que eliminan los animales.
3.Estructura química
Las bases nitrogenadas son compuestos formados por anillos, ligeramente alcalinos, que contienen nitrógeno. Junto con una pentosa (molécula de azúcar de cinco carbonos) y un fosfato, forman el nucleótido, una subunidad de los ácidos nucleicos ADN y ARN. Se clasifican en dos grupos: purinas y pirimidinas.
Las purinas, adenina (A) y guanina (G), son más grandes y contienen más de un anillo, a diferencia de las pirimidinas, citosina (C), uracilo (U) y timina (T), que son más pequeñas y están compuestas por un solo anillo. Ambos se combinan específicamente para formar el nucleótido, así, adenina y timina, citosina y guanina, dos purinas y dos pirimidinas, se unen mediante puentes de hidrógeno, para formar ADN, y, en esa misma disposición, reemplazando la timina por uracilo, se tiene ARN.
Fórmulas estructurales planas de las cinco bases nitrogenadas. Ilustración: logos2012 / Shutterstock.com
Los grupos funcionales más importantes de las purinas y purimidinas son los grupos nitrogenados del anillo, carbonilo y amino exocíclico. Los enlaces de hidrógeno ocurren entre los grupos amino y carbonilo y permiten una asociación complementaria de dos (y ocasionalmente tres o cuatro) cadenas de ácidos nucleicos. Los patrones más importantes de enlaces de hidrógeno son los definidos por James D. Watson y Francis Crick en 1953, donde A se une específicamente a T (o U) y G se une a C. Estos dos tipos de emparejamiento de bases predominan en las cadenas dobles de ADN y ARN, y los tautómeros (isómeros de conversión simple, que difieren entre sí solo por la posición del hidrógeno) son responsables de estos patrones. Es este emparejamiento de bases específico el que permite la duplicación de la información genética.
Las bases, tanto purinas como purimidinas, tienen un carácter hidrofóbico y son relativamente insolubles a pH cercanos a la neutralidad celular. A pH ácidos o alcalinos, las bases se cargan y su solubilidad en agua aumenta.
Essas bases possuem uma variedade de propriedades químicas que afetam tanto a estrutura quanto a função dos ácidos nucléicos. As purinas e as purimidinas comuns no DNA e RNA são moléculas altamente conjugadas, uma propriedade com conseqüências importantes também para a distribuição eletrônica e a absorção dos ácidos nucléicos.
Suelen encontrarse apilados (como una pila de monedas), en los que los planos de sus anillos se sitúan paralelos, lo que implica una combinación de van der Walls y de interacciones dipolo-dipolo entre ellos. Este apilamiento tambiénayuda a reducir el contacto de las bases con el agua, además de ayudar a mantener la estructura tridimensional de los ácidos nucleicos.
4.Estabilidad
La estabilidad de la asociación de las dos cadenas poliméricas está determinada por las interacciones electrostáticas entre los grupos funcionales del ADN. Se considera:
En la misma cadena (apilamiento de bases): las bases nitrogenadas adyacentes establecen interacciones dipolo-dipolo electrostáticas y dipolo-dipolo inducidas, denominadas conjuntamente interacciones de apilamiento de bases. Estas interacciones estabilizan la conformación helicoidal de la doble hélice.
Entre cadenas (emparejamiento de bases): las bases nitrogenadas de las cadenas complementarias establecen puentes de hidrógeno formando los pares de bases AT y CG. Estas interacciones estabilizan la asociación de las dos cadenas.
Entre las cadenas y el medio acuoso de la célula: los grupos fosfato establecen interacciones ión-dipolo, dipolo-dipolo y dipolo-dipolo inducido con el agua e interacciones ión-ión con los cationes. Estas interacciones electrostáticas contribuyen a la estabilidad de la doble hélice al disminuir la repulsión entre las cargas negativas de los grupos fosfato.
Las interacciones de apilamiento de bases contribuyen más a la estabilidad de la doble hélice que los enlaces de hidrógeno entre pares de bases.
5.Tipos de bases nitrogenadas
Las bases nitrogenadas son compuestos químicos que contienen nitrógeno en su composición. Ellos, junto con un azúcar y un ácido fosfórico, forman el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN), que se encuentran en las células de los seres vivos.
Las bases nitrogenadas se clasifican en dos grandes grupos:
Bases de purina o purinas: derivadas de purina y tienen dos anillos (uno hexagonal y otro pentagonal) de carbono y nitrógeno. Este grupo incluye adenina (A) y guanina (G);
Las bases pirimidínicas o pirimidinas: derivadas de la pirimidina, son más pequeñas que las purinas y están formadas por un anillo (hexagonal) de carbono y nitrógeno. Este grupo incluye citosina (C), timina (T) y uracilo (U).
Las bases nitrogenadas adenina, guanina y citosina se encuentran en las moléculas de ADN y ARN, mientras que la timina T pertenece específicamente al ADN y el uracilo es exclusivo del ARN.
6.Enfermedad Acido Urico
El ácido úrico (AU) es una sustancia producida por el hígado tras el metabolismo de las purinas, un conjunto de compuestos orgánicos, que incluye, entre otros, la xantina y la hipoxantina, que están presentes en diversos tipos de alimentos, especialmente los de origen animal. Cerca del 40% de las purinas se obtienen de la dieta y el 60% restante lo produce nuestro propio organismo.
El ácido úrico es una sustancia con baja capacidad de solubilización. En general, los niveles de AU en sangre deben estar por debajo de 6,8 mg/dl para que se diluya por completo. Cuanto más por encima de este límite se encuentra el ácido úrico en sangre, mayor es el riesgo de que forme cristales de urato* y se precipite en las articulaciones, provocando lo que llamamos artritis gotosa o, simplemente, gota.
Por tanto, una dieta rica en purinas es capaz de aumentar significativamente la cantidad de ácido úrico producido por el hígado, por lo que la dieta es una de las principales armas contra la gota.
* El urato de sodio es un tipo de sal que se produce cuando el ácido úrico se solidifica.
Hiperuricemia:
Hiperuricemia significa niveles altos de ácido úrico en la sangre. Cuanto más altos sean los niveles de ácido úrico, mayor será el riesgo del paciente de desarrollar ataques de gota.
Todos los pacientes con gota tienen hiperuricemia, pero no todoS los pacientes con hiperuricemia desarrollan gota. Muchos pacientes pueden mantener niveles altos de ácido úrico durante varios años, pero nunca desarrollan ataques de gota.
Por tanto, la pregunta que surge es: ¿tener ácido úrico elevado sin desarrollar síntomas supone algún riesgo para la salud del paciente?
Ácido úrico desde un punto de vista evolutivo:
La gota es una enfermedad que en el reino animal se presenta casi exclusivamente en humanos. Esto se debe a que en los grandes primates, especialmente en humanos, gorilas y chimpancés, el ácido úrico es el producto final del metabolismo de las purinas. En otros mamíferos, el AU es transformado por el hígado en alantoína, una sustancia mucho más soluble y fácil de excretar.
La transformación de AU en alantoína se realiza a través de una enzima llamada uricasa. Hace unos 13 millones de años, el gen que produce la uricasa mutó y el linaje de primates que dio origen a los chimpancés, los gorilas y los humanos perdió la capacidad de metabolizar el ácido úrico. La gota es, por tanto, una herencia evolutiva de los primeros homínidos.
Como los humanos tendemos a tener una dieta rica en purinas, somos la única especie que acaba desarrollando niveles de ácido úrico en sangre por encima de su capacidad de dilución.
La concentración de AU en la sangre es el resultado del equilibrio entre la producción del hígado y la capacidad de los riñones, y en menor medida de los intestinos, para excretar el exceso de ácido úrico. La mayoría de los pacientes con hiperuricemia, por lo tanto, tienen una dieta rica en purinas y/o una capacidad renal reducida para excretar ácido úrico.
Se estima que alrededor del 25% de los hombres tienen niveles de AU por encima de 6,8 mg/dl, valor a partir del cual decimos que el paciente tiene hiperuricemia. En las mujeres, el riesgo de hiperuricemia es menor, ya que los estrógenos aumentan la capacidad renal para excretar AU. En las mujeres, el límite normal es de 6,0 mg/dl.
La gran mayoría de los pacientes con enfermedades relacionadas con el ácido úrico son hombres. Solo después de la menopausia, la hiperuricemia suele ser un problema para las mujeres.
Cómo se deposita el ácido úrico en los tejidos:
Como ya se ha explicado, el ácido úrico tiene mayor riesgo de formar cristales de urato cuando su concentración en sangre es superior a 7,0 mg/dl. Sin embargo, este no es el único factor que interfiere en su capacidad de dilución.
AU es más soluble a altas temperaturas y menos soluble a bajas temperaturas. A diferencia de la sangre, que tiene una temperatura media de 37ºC, las articulaciones son significativamente más frías, con una temperatura media de 32ºC. Esta es la razón por la cual el ácido úrico tiene tendencia a formar cristales y precipitarse alrededor de las articulaciones.
La deposición de urato en las articulaciones provoca una reacción inflamatoria intensa, lo que lleva a la condición conocida como artritis gotosa, que es una forma de artritis extremadamente dolorosa.
Si los niveles de ácido úrico permanecen altos durante mucho tiempo, puede comenzar a acumularse en lugares más cálidos, como la piel y los riñones. Observe en la foto de arriba, la presencia de cristales de urato (puntos blancos) visibles debajo de la piel de los dedos del paciente.
Riesgos de la hiperuricemia:
No todas las personas que tienen ácido úrico alto terminan desarrollando gota. No es raro encontrar pacientes totalmente asintomáticos con niveles de AU en torno a 9,0 o 10 mg/dl. Esto no significa, sin embargo, que el riesgo no sea alto.
Los pacientes que tienen ácido úrico alto tienen más probabilidades de desarrollar tres tipos de enfermedades:
· Soltar.
· Cálculos renales.
· Nefropatía por uratos.
Riesgo de gota en pacientes con ácido úrico elevado:
El riesgo de desarrollar gota aumenta a medida que los niveles de AU en sangre superan los 7,0 mg/dl.
Tras 15 años de hiperuricemia con valores entre 7,1 y 8,9 mg/dl, alrededor del 10% de los pacientes acaban desarrollando episodios de artritis gotosa. El riesgo de gota empieza a ser muy alto a partir de 9,0 mg/dl. Los estudios muestran que después de solo 5 años de ácido úrico superior a 9,0 mg/dl, aproximadamente 1/4 de los pacientes desarrollan ataques de gota.
Algunas características clínicas de los pacientes aumentan la posibilidad de que su hiperuricemia se convierta en gota.Son ellas:
· Elevado consumo de bebidas alcoólicas.
· Tener sobrepeso.
· Tiene diabetes mellitus.
· Estar tomando diuréticos u otros medicamentos para la presión arterial alta.
· Coma una dieta rica en carne.
Riesgo de gota tofácea en pacientes con ácido úrico elevado:
Después de unos 20 años de gota e hiperuricemia mal tratada, el paciente comienza a desarrollar tofos en las articulaciones y la piel. Las lesiones son causadas por la inflamación y el depósito crónico de cristales de urato en estos sitios.
Los tofos pueden ser múltiples, grandes y, a menudo, causan deformidades, especialmente en las manos, los codos o los pies.
Riesgo de cálculos renales en pacientes con ácido úrico alto:
La hiperuricemia crónica también puede estar relacionada con la aparición de cálculos renales compuestos de ácido úrico.
A diferencia de la gota, que está estrechamente relacionada con los niveles de AU en sangre, la formación de cálculos renales depende más del pH de la orina y de la cantidad de ácido úrico excretado por los riñones.
Los pacientes de mayor riesgo son aquellos con un pH urinario persistentemente inferior a 5,5 y una excreción urinaria de ácido úrico superior a 1100 mg al día (el valor normal es inferior a 800 mg/día). Un nivel tan alto de ácido úrico en la orina generalmente solo ocurre en pacientes con hiperuricemia por encima de 9,0 mg/dl.
Riesgo de nefropatía por uratos en pacientes con ácido úrico elevado
Otra forma de enfermedad renal provocada por la hiperuricemia es el depósito de ácido úrico en los riñones, lo que provoca inflamación renal y riesgo de insuficiencia renal crónica.
Afortunadamente, este tipo de lesión solo ocurre en pacientes con niveles muy altos de ácido úrico, generalmente superiores a 13 mg/dl en hombres o 10 mg/dl en mujeres.
Otras posibles enfermedades relacionadas con el ácido úrico alto
Algunos estudios muestran una clara relación entre los niveles de AU y una mayor incidencia de enfermedades cardiovasculares, hipertensión y diabetes.
El problema es que hasta el momento no ha sido posible establecer una relación causal entre estos dos factores. Por ejemplo, sabemos que los pacientes hipertensos suelen tener valores elevados de AU, pero esto no significa que la hiperuricemia sea la causa de la hipertensión. Corroborando este pensamiento está el hecho de que reducir los niveles de ácido úrico con medicación no cambia en absoluto la hipertensión del paciente.
¿Cuándo se debe tratar el ácido úrico?
La hiperuricemia debe tratarse siempre que el paciente tenga una enfermedad relacionada con el depósito de cristales de urato (nefropatía por urato, nefrolitiasis o gota).
No hay indicación para tratar pacientes con hiperuricemia asintomática, excepto en las siguientes situaciones:
· Valores de ácido úrico en sangre persistentemente superiores a 13 mg/dl en hombres o 10 mg/dl en mujeres.
· Pacientes con hiperuricemia superior a 8 mg/dl y excreción urinaria de ácido úrico superior a 1100 mg al día.
Dieta para bajar el acido urico
Se debe recomendar a todos los pacientes con niveles de AU superiores a 7,0 mg/dl en hombres o 6,0 mg/dl en mujeres que eviten los alimentos ricos en purinas.
Algunos ejemplos de alimentos a evitar son:
· Carne: tocino, cerdo, ternera, cabrito, cordero, vísceras (hígado, corazón, riñón, lengua).
· Pescados y mariscos: salmón, sardinas, trucha, bacalao, huevas de pescado, caviar, mariscos, ostras, gambas.
· Aves: pavo y ganso.
· Bebidas alcohólicas.
Además de evitar los alimentos ricos en purinas, el paciente también debe intentar adelgazar (si su IMC es superior a 25) y beber al menos entre 1,5 y 2 litros de agua al día.
7. Trastornos del metabolismo
Las purinas son componentes clave del sistema de energía celular (p. ej., ATP, NAD), de señales (p. ej., GTP, cAMP, cGMP) y, junto con las pirimidinas, participan en la producción de ARN y ADN.
Las purinas y las pirimidinas pueden sintetizarse de novo o reciclarse a través de una ruta de recuperación del catabolismo normal.
El producto final del catabolismo completo de las purinas es el ácido úrico; el catabolismo de las pirimidinas produce intermediarios del ciclo del ácido cítrico.
Los trastornos del metabolismo de las purinas (ver tabla) se clasifican como:
· Trastornos del catabolismo de purinas
· Trastornos de la síntesis de nucleótidos de purina
· Trastornos de rescate de purinas
· Hay algunos trastornos metabólicos de pirimidina.
Trastornos del catabolismo de purinas:
Las purinas son componentes clave del sistema de energía celular (p. ej., ATP, NAD), de señales (p. ej., GTP, cAMP, cGMP) y, junto con las pirimidinas, participan en la producción de ARN y ADN.
Las purinas y las pirimidinas pueden "sintetizarse" nuevamente o reciclarse a través de una vía normal de recuperación del catabolismo.
El producto final del catabolismo completo de las purinas es el ácido úrico.
Además de los trastornos del catabolismo de las purinas, los trastornos del metabolismo de las purinas (ver también Trastornos del metabolismo de las purinas) incluyen:
· Trastornos de la síntesis de nucleótidos de purina
· Trastornos de rescate de purinas
El diagnóstico se sospecha clínicamente y generalmente se confirma mediante análisis de ADN. Ver también Enfoque del paciente con sospecha de trastorno metabólico hereditario y pruebas para sospecha de trastornos metabólicos hereditarios.
Deficiencia de mioadenilato desaminasa (o deficiencia de adenosina monofosfato desaminasa muscular)
Esta enzima convierte el AMP en inosina y amoníaco. La deficiencia puede ser asintomática o puede causar mialgias o calambres inducidos por el ejercicio; la expresión parece ser variable porque, a pesar de la alta frecuencia del alelo mutante (10 a 14%), la frecuencia del fenotipo muscular es bastante baja en pacientes homocigotos para el alelo mutante. Cuando el paciente sintomático hace ejercicio, no acumula amoníaco ni monofosfato de inosina como normalmente ocurre, hecho que diagnostica la disfunción.
El tratamiento de la deficiencia de mioadenilato desaminasa se caracteriza por la moderación adecuada del ejercicio.
Deficiencia de adenosina desaminasa
La adenosina desaminasa convierte la adenosina y la desoxiadenosina en inosina y desoxinosina, que serán lisadas y excretadas. La deficiencia de enzimas (de 1 de > 60 mutaciones conocidas) conduce a la acumulación de adenosina, que es convertida por cinasas celulares en sus formas de ribonucleótido y desoxirribonucleótido (dATP). El aumento de dATP inhibe la ribonucleótido reductasa y conduce a una producción insuficiente de otros desoxirribonucleótidos. La replicación del ADN está comprometida. Las células inmunitarias son especialmente sensibles a este defecto; La deficiencia de adenosina desaminasa provoca una forma de inmunodeficiencia combinada grave.
El diagnóstico de la deficiencia de adenosina desaminasa se realiza mediante análisis de ADN.
El tratamiento de la deficiencia de adenosina desaminasa se caracteriza por el trasplante de médula ósea o de células madre y el reemplazo de enzimas. La terapia génica con células somáticas está en evaluación.
Deficiencia de purina nucleósido fosforilasa
Esta rara deficiencia autosómica recesiva se caracteriza por inmunodeficiencias con disfunción grave de las células T y síntomas neurológicos frecuentes. Las manifestaciones son: linfopenia, deficiencia tímica, infecciones recurrentes e hipouricemia. Muchos tienen retraso en el desarrollo, ataxia o espasticidad.
El diagnóstico de deficiencia de nucleósido de purina fosforilasa se realiza mediante análisis de ADN.
El tratamiento de la deficiencia de nucleósido de purina fosforilasa consiste en un trasplante de médula ósea o de células madre.
Deficiencia de xantina oxidasa
Esta enzima cataliza la producción de ácido úrico a partir de xantina e hipoxantina. La deficiencia provoca la reconstrucción de la xantina, que se precipita en la orina, provocando cálculos sintomáticos con hematuria, cólico renal e infección del tracto urinario.
El diagnóstico de la deficiencia de xantinaoxidasa se realiza mediante análisis de ADN. La evaluación de enzimas requiere una biopsia del hígado o de la mucosa intestinal y rara vez está indicada.
El tratamiento de la deficiencia de xantina oxidasa es con alopurinol, para algunos pacientes, y requiere una ingesta abundante de líquidos para minimizar la probabilidad de formación de cálculos.
Trastornos de la síntesis de nucleótidos de purina
Las purinas son componentes clave del sistema de energía celular (p. ej., ATP, NAD), de señales (p. ej., GTP, cAMP, cGMP) y, junto con las pirimidinas, participan en la producción de ARN y ADN.
Las purinas pueden "sintetizarse de nuevo" o reciclarse a través de una vía normal de recuperación del catabolismo.
El producto final del catabolismo completo de las purinas es el ácido úrico.
Además de los trastornos de la síntesis de nucleótidos de purinas, los trastornos del metabolismo de las purinas (ver también Trastornos del metabolismo de las purinas) incluyen:
· Trastornos del catabolismo de purinas
· Trastornos de rescate de purinas
Hiperactividad de la fosforribosilpirofosfato sintetasa
Es una enfermedad recesiva ligada al cromosoma X que conduce a una sobreproducción de purina. El exceso de purina se degrada, lo que provoca hiperuricemia, gota y anomalías neurológicas y del desarrollo.
El diagnóstico de superactividad de la fosforribosilpirofosfato sintetasa se realiza mediante análisis de ADN.
El tratamiento de la superactividad de la fosforribosilpirofosfato sintetasa se realiza con alopurinol y una dieta baja en purinas.
Deficiencia de adenil succinasa
Trastorno autosómico recesivo que provoca retraso mental grave, comportamiento autista y convulsiones.
El diagnóstico de la deficiencia de adenilsuccinasa se realiza mediante análisis de ADN.
No existe un tratamiento eficaz para la deficiencia de adenilsuccinasa.
Trastornos de rescate de purinas:
Las purinas son componentes clave del sistema de energía celular (p. ej., ATP, NAD), de señales (p. ej., GTP, cAMP, cGMP) y, junto con las pirimidinas, participan en la producción de ARN y ADN.
Las purinas pueden "sintetizarse de nuevo" o reciclarse a través de una vía normal de recuperación del catabolismo.
El producto final del catabolismo completo de las purinas es el ácido úrico.
Además de los trastornos de recuperación de purinas, los trastornos del metabolismo de las purinas (ver también Trastornos del metabolismo de las purinas) incluyen
· Trastornos del catabolismo de purinas
· Trastornos de la síntesis de nucleótidos de purina
Síndrome de Lesch-Nyhan
Es un raro trastorno recesivo ligado al cromosoma X causado por deficiencia de hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa (HPRT); el grado de deficiencia (y por lo tanto las manifestaciones) varía con la mutación específica. La deficiencia de HRFT conduce a la degradación de hipoxantina y guanina a ácido úrico. Estas purinas se descomponen en ácido úrico. Además, la disminución de monofosfato de inositol y monofosfato de guanosilo conduce a un aumento en la conversión de 5-fosforribosil-1-pirofosfato (FRPF) en 5-fosforribosilamina, lo que exacerba la sobreproducción de ácido úrico. La hiperuricemia predispone a la gota y sus complicaciones. Los pacientes también presentan numerosos trastornos cognitivos y conductuales, cuya etiología no está clara, y no parece haber relación con el ácido úrico.
La enfermedad suele manifestarse entre los 3 y los 12 meses de edad con la aparición de un precipitado naranja arenoso (xantina) en la orina; progresa y afecta al sistema nervioso central provocando discapacidad intelectual, parálisis cerebral espástica, movimientos involuntarios y conductas de automutilación (en particular, mordeduras). Con el tiempo, la hiperuricemia crónica provoca síntomas de gota (p. ej., urolitiasis, nefropatía, artritis gotosa, tofos).
El diagnóstico del síndrome de Lesch-Nyhan se sugiere por la combinación de distonía, retraso mental y autoagresión. Los niveles séricos de ácido úrico suelen estar elevados, pero la confirmación se realiza mediante análisis de ADN.
La disfunción del sistema nervioso central no tiene tratamiento conocido y las medidas son solo de apoyo. La autolesión requiere restricción física, extracción de dientes y, a veces, drogas probadas y verdaderas. La hiperuricemia se trata con una dieta baja en purinas (evitando carne, frijoles, sardinas) y alopurinol, un inhibidor de la xantina oxidasa (la última enzima en la vía catabólica de las purinas). El alopurinol impide la conversión de la hipoxantina acumulada en ácido úrico, ya que la hipoxantina es muy soluble y se excreta.
Deficiencia de adenina fosforribosiltransferasa
Disfunción autosómica recesiva rara que conduce a la incapacidad de recuperar adenina para la síntesis de purina. La adenina acumulada se oxida a 2,8-dihidroxiadenina, que se precipita en las vías urinarias y causa problemas similares a la nefropatía por ácido úrico (p. ej., cólico renal, insuficiencia renal). El inicio puede ocurrir a cualquier edad.
El diagnóstico de deficiencia de adenina fosforribosiltransferasa se realiza mediante la detección de niveles elevados de 2,8-dihidroxiadenina, 8-hidroxiadenina y adenina en la orina y se confirma mediante análisis de ADN; El ácido úrico sérico es normal.
El tratamiento de la deficiencia de adenina fosforribosiltransferasa consiste en restricción de purinas en la dieta, ingesta abundante de líquidos y evitar la alcalinización urinaria. El alopurinol puede prevenir la oxidación de la adenina; El trasplante de riñón puede ser necesario para la enfermedad renal en etapa terminal.
Trastornos del metabolismo de las pirimidinas:
Deficiencia de uridina monofosfato sintetasa (aciduria orótica hereditaria)
Esta enzima cataliza las reacciones de orotato fosforribosiltransferasa y oritidina-5′-monofosfato descarboxilasa. Con deficiencia, el ácido orótico se acumula, causando manifestaciones clínicas de anemia megaloblástica, cristaluria orótica, nefropatía, malformaciones cardíacas, estrabismo e infecciones recurrentes.
El diagnóstico de la deficiencia de uridina monofosfato sintasa se realiza mediante análisis de ADN y/o ensayo enzimático en diversos tejidos. (Ver también Pruebas para sospecha de trastornos metabólicos hereditarios).
El tratamiento de la deficiencia de uridina monofosfato sintasa consiste en suplementos orales de uridina.
8.Digestibilidad de los nucleotidos
Actualmente muy utilizados en las dietas avícolas, los nucleótidos son capaces de acelerar el crecimiento intestinal y la recuperación tras lesiones, además de aumentar la producción de anticuerpos, linfocitos y resistencia frente a infecciones bacterianas y virales. Dentro de este grupo se encuentran los nucleótidos purificados, que garantizan el suministro exacto de la concentración trabajada. El uso de concentrados de nucleótidos purificados en la nutrición avícola fue el tema de una conferencia realizada en el 22º Congreso Latinoamericano de Avicultura, que se llevó a cabo del 6 al 9 de septiembre, en Buenos Aires, Argentina.
Según Maurício Viana, PhD en nutrición animal y gerente de producto de FormilVet, el mayor desafío en la nutrición preinicial en aves es el cambio en el tipo de nutrientes suministrados de proteínas y grasas exclusivamente del saco vitelino a una dieta compuesta predominantemente por carbohidratos. Por eso dice que siempre es bueno trabajar con ingredientes de alta digestibilidad.
— Hoy en día, las dietas deben procesarse a través de la mucosa intestinal. Por eso, siempre buscamos trabajar con productos que tengan características beneficiosas para mejorar las estructuras morfofisiológicas de la mucosa intestinal —dice Viana—.
Agrega que, actualmente, existen varias formas de maximizar el crecimiento de los pollos, como la estrategia nutricional para los primeros días de vida. En este contexto, el productor puede adaptar rápidamente el ave del metabolismo lipogénico al glucogénico. Además, Viana dice que el productor puede reducir al máximo el período de ayuno, utilizar una dieta de preiniciación y trabajarcon algunos aditivos, como las enzimas digestivas.
— Debido a las crecientes restricciones en el uso de algunos promotores de crecimiento, es importante que los nutricionistas busquen productos con conceptos de moduladores nutricionales, es decir, aquellos que tienen como objetivo promover un mejor aprovechamiento de los nutrientes en la dieta. Como ejemplo, podemos mencionar los nucleótidos purificados — explica.
Según él, los nucleótidos son subunidades de ácidos nucleicos, estructuralmente constituidas por bases nitrogenadas, unidas a un azúcar más un grupo fosfato. Estos nucleótidos se extraen de los ribosomas en el núcleo celular.
— Los nucleótidos tienen varios beneficios. Dentro del organismo del animal, tienen tres funciones. El primero es sentar las bases para la multiplicación celular, lo que implica la aceleración del crecimiento y la diferenciación de la mucosa intestinal, además de la recuperación intestinal tras lesiones. El segundo actúa sobre el sistema inmunológico, es decir, los nucleótidos aumentan la producción de anticuerpos y linfocitos, además de mejorar la capacidad fagocitaria, aumentando la resistencia contra las infecciones bacterianas y virales —dice—.
El tercero, según Viana, es el papel de los nucleótidos como constituyentes estructurales de los ácidos nucleicos, además de ser componentes de algunas enzimas dentro del organismo animal.
Para él, los nucleótidos purificados garantizan el suministro exacto de la concentración trabajada, flexibilizando su uso en la dieta. También habla de Nucleoteid URI 30, uno de los productos del mercado, desarrollado por Formilvet.
— NucleotAid URI 30 es un producto único en el mercado, tiene una concentración exclusiva del 30% y está enriquecido con monofosfato de uridina. La uridina es el nucleótido que tiene la mayor concentración en el calostro y la leche de las cerdas. Asimismo, está más presente en el saco vitelino de las aves. Además, el monofosfato de uridina funciona como precursor para la síntesis de otros nucleótidos, dice.
9.Conclusiones:
Concluimos que las bases nitrogenadas es un compuesto heterocíclico que contiene un heteroátomo de nitrógeno.
Las bases de este tipo se clasifican en cinco:
· Las purinas (adenina y guanina) tienen un anillo doble de átomos de carbono y se derivan de la purina.
· Las pirimidinas (citosina, timina y uracilo) tienen un solo anillo.
Las bases nitrogenadas están unidas covalentemente con una pentosa (un azúcar) y un grupo fosfato. En el caso de las pirimidinas es N-1; y N-9 de las purinas, este enlace con la pentosa se realiza mediante un enlace N-b-glucosídico al carbono 1 de la pentosa, y el fosfato se esterifica en el carbono 5. Estas estructuras se organizan en pares, formando así ADN, si la pentosa es a la desoxirribosa. Las bases están dispuestas en pares (siempre Adenina-Timina, Citosina-Guanina). En el caso del ARN, el azúcar con el que se unirán las bases será la ribosa y en lugar de la timina entrará el uracilo (A=U y C=G).
Las bases nitrogenadas son compuestos débilmente básicos y por eso se les llama bases. El desplazamiento de electrones entre los átomos en el anillo le da a la mayoría de los enlaces un carácter parcial de doble enlace, lo que a su vez le da aromaticidad a las pirimidinas y purinas. Esta característica le da a las bases nitrogenadas algunas formas tautoméricas, dependiendo del pH del medio.
Otras propiedades de las bases son:
· Exhiben un comportamiento hidrófobo cercano al pH neutro de la célula;
· En medio ácido y alcalino se cargan las bases;
· Su solubilidad aumenta en medio ácido o alcalino;
· Las interacciones que ocurren entre las bases en la estructura del ADN son a través de enlaces de hidrógeno.
Una vez que el ADN está en una doble hélice, las bases, si son estables, se aparean con las respectivas bases complementarias: Adenina (A) con Timina (T), Citosina (C) con Guanina (G). En el ADN solo aparecen bases ATCG, donde (A) se empareja con (T) a través de dos enlaces de hidrógeno (A=T) y (G) se empareja con (C) a través de tres enlaces de hidrógeno (C≡G): regla de Chargaff. La base Uracilo (U) solo aparece en el ARN, reemplazando a la Timina y uniéndose a la Adenina.
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Hiperuricemia asintomática: ¿es hora de intervenir? – Reumatología Clínica.
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