8. Metabolismo del grupo hemo PDF

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Bioquímica

Tema 22

Tema 22. Metabolismo del grupo Hemo 1. Estructura del grupo hemo Es el grupo prostético de varias enzimas. (ej. hemoglobina, mioglobina, citocromo, catalasa o peroxidasa). Está formado por una estructura básica de porfirina que consiste en cuatro anillos pirrólicos unidos entre sí por enlace metino (=CH—). En el centro del anillo tenemos un átomo de Hierro (Fe2+/Fe3+), unido a los cuatro nitrógenos de los pirroles. En el caso de Fe3+, tendríamos la metahemoglobina. El grupo hemo puede actuar como transportador de electrones (ej. caso de los citocromos) o como transportador de oxígeno (ej. hemoglobina)

2. Biosíntesis de hemoglobina Se da en eritroblastos de la médula ósea donde se fabrica el grupo hemos (para la hemoglobina) y también se da en los hepatocitos donde el grupo hemo que se sintetiza se da para los citocromos. Se da parte en el mitocondria y en el citoplasma. Los seres humanos sintetizamos entre 40 y 50 mg de grupo hemo al día y el 80% se usa para la síntesis de hemoglobina.

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El paso 1 (la síntesis de ALA) es el paso limitante de velocidad de la ruta. En la última reacción (catalizada por la ferroquelatasa) el hierro que se incorpora viene transportado por la transferrina y proviene del hierro que está almacenada en la proteína ferritina. El protoporfirinógeno IX es un precursor incoloro e inestable de la porfirina y la porfirina es un compuesto de color rojo y estable.

3. Intoxicación por plomo (Pb) Se inhiben 3 enzimas claves en la síntesis del grupo hemo:

• ALA deshidratasa (reacción 2): se acumula ALA que se puede medir en la orina. • Coproporfirinógeno III oxidasa (reacción 6): se acumula coproporfirinógeno III. • Ferroquelatasa (reacción 8): se acumula protoporfirina IX en los glóbulos rojos. El tratamiento se basa en quelantes de Pb, formando un complejo que se puede excretar por la orina (desferroxiamina mesilato, penicilamina).

4. Porfinas Grupo de enfermedades hereditarias raras en las que existe un déficit parcial de alguna de las enzimas de la síntesis del grupo hemo. Está inhibida la síntesis del grupo hemo y se acumulan los precursores de las porfirinas como ALA, PBG o las propias porfirinas. Cuando se acumulan ALA y PBG aparecen, sobre todo, síntomas neuropsiquiátricos y dolor abdominal. Cuando se acumulan las porfirinas se ocasiona fotosensibilidad cutánea. Se pueden clasificar en hepáticas o eritropoyéticas

5. Regulación de la síntesis del grupo hemo La enzima clave en esta regulación es la que cataliza el paso limitante de velocidad (ALA sintasa). Esta enzima es inhibida por altos niveles de grupo hemo.

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6. Degradación del grupo hemo Aproximadamente el 80% del grupo hemo que degradamos proviene de la degradación de glóbulos rojos (tienen una vida media de 120 días). La vía de degradación tiene 2 pasos: (1) rotura del anillo de porfirina para dar biliverdina (color verde), mediante la enzima hemoxigenada y (2) la conversión de biliverdina en bilirrubina (color rojo, insoluble en agua y que se transporta por la sangre hasta el hígado unido a la albúmina). Una vez en el hígado se combina con el ácido glucurónico (mediante la enzima bilirrubina glucuronil transferasa), para formar diglucurónico de bilirrubina que es más soluble en agua que la bilirrubina, facilitando su excreción por la bilis. Cuando hay una anemia hemolítica, hay un aumento en la degradación de glóbulos rojos, cosa que lleva a un aumento en la producción de bilirrubina, a veces llegando a superar la capacidad del hígado para conjugarla con el ácido glucurónico. Por lo tanto, se acumulará la bilirrubina, aumentará su concentración en plasma y puede aparecer el fenómeno de ictericia.

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