METABOLISMO HEPATICO, TRANSAMINACIÓN, DESAMINACIÓN, ETC TRANSAMINASAS, TGO, TGP IMPORTANCIA DEL GLUTAMATO Y CETOGLUTARATO EN LA SINTESIS Y DEGRADACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS DETERMINACIÓN DE LAS TRANSAMINASAS (TGO Y TGP) PDF

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Aprender las características de interpretar el metabolismo hepático ,junto
con la determinación de las transaminasas(TGO Y TGP) y la Importancia del
glutamato y cetoglutarato en la síntesis de aminoácidos junto con su
desaminación oxidativa...

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1 ´´AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE INDEPENDENCIA´´ UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA

TEMA METABOLISMO HEPATICO, TRANSAMINACIÓN, DESAMINACIÓN, ETC TRANSAMINASAS, TGO, TGP IMPORTANCIA DEL GLUTAMATO Y CETOGLUTARATO EN LA SINTESIS Y DEGRADACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS DETERMINACIÓN DE LAS TRANSAMINASAS (TGO Y TGP) ASIGNATURA BASES MOLECULARES Y CELULARES DE LA MEDICINA III DOCENTES DR. DIAZ SANCHEZ LUIS ALBERTO DR. GARCÍA CALDERÓN JACK SLIM PARTICIPANTES LOAYZA TORRES CARLOS MANUEL FLORES QUISPE MARY LUZ NICOL ORE MAYORGA KIMBERLY YULIANA PEÑA GRADOS LUIS GABRIEL SHIMIZU SOTO YOKO MARIANA TURNO/CICLO TD-III GRUPO/MESA 01-02 ICA-PERÚ 2021

2 ÍNDICE

OBJETIVOS ............................................................................................................................. 4 1.

Metabolismo hepático, transaminación, desaminación ................................................... 5

2.

Transaminación ................................................................................................................ 6

3.

Mecanismos de Transaminación ..................................................................................... 7

4.

El Papel de las aminotransferasas en el metabolismo .................................................... 7

5.

Pruebas de la función hepática ........................................................................................ 8

6.

Desaminación ................................................................................................................... 9 a)

Desaminación en los aminoácidos ............................................................................... 9

7.

Las Transaminasas TGP Y TGO ................................................................................... 10

8.

Valores de referencia ..................................................................................................... 12

9.

Fosfatasa Alcalina (FA) y gama GT (GGT)....................................................................14

10.

Bilirrubina .................................................................................................................... 15

11.

Ictericia ........................................................................................................................ 16

12.

Otras Dosificaciones de la Prueba de Función Hepática ..........................................17

13. Importancia del glutamato y cetoglutarato en la síntesis y degradación de los aminoácidos ........................................................................................................................... 17 14.

Síntesis de la glutamina, con sus respectivas enzimas e intermediarios .................. 18

15.

Desaminación Oxidativa ............................................................................................. 19

16.

Glutamato y el Transporte del amonio extrahepático al hígado ................................ 19

17.

Determina las transaminasas(TGO Y TGP) ............................................................... 19

a)

Relación TGO/TGP ..................................................................................................... 20

b)

Materiales.................................................................................................................... 20

c)

Materiales para prueba de TGO en suero: ................................................................21

d)

Procedimiento ............................................................................................................. 21

e)

Principio ......................................................................................................................21

f)

Determinación de TGP ............................................................................................... 22

g)

Materiales para prueba de TGO en suero: ................................................................22

h)

Procedimiento ............................................................................................................. 22

i)

Reactivos .................................................................................................................... 23

j)

Principio ......................................................................................................................23

k)

Valores de Referencia ................................................................................................ 23

Cuestionario ........................................................................................................................... 24

3 1. ¿Explique en que consiste el fenómeno de transaminación y donde se realiza en el organismo? ............................................................................................................................ 24 2.

¿Qué relación existe entre la transaminasa y las enfermedades hepáticas?...............24

3.

¿Cómo se encuentran las transaminasas en el infarto agudo de miocardio? .............. 25

4.

Señale ¿cuáles son los métodos de análisis conocidos para dosaje de transaminasas? 26

5.

¿Existe variación de transaminasas con la edad? ........................................................ 26

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 28

4

OBJETIVOS

● Aprender las características de interpretar el metabolismo hepático ,junto con la determinación de las transaminasas(TGO Y TGP) y la Importancia del glutamato y cetoglutarato en la síntesis de aminoácidos junto con su desaminación oxidativa

5

MARCO TEÓRICO

1. Metabolismo hepático, transaminación, desaminación El metabolismo de los fármacos depende de las características de los mismos, factores propios del sujeto y de factores ambientales. El metabolismo hepático de los fármacos o dicho de una manera más fácil la transformación de los fármacos, depende de la eficacia de las enzimas metabólicas, el metabolismo intrínseco, el flujo sanguíneo y la unión a las proteínas proteínas plasmáticas. Por lo tanto, la enfermedad hepática avanzada puede producir alteraciones de las propiedades farmacodinámicas y farmacocinéticas de los medicamentos. Pero, ¿el metabolismo hepático solo cambia en presencia de daño hepático? La respuesta es no, para ello debemos saber que el metabolismo hepático general de muchos fármacos disminuye con la edad. Los fármacos que se metabolizan por vía hepática muestran una disminución característica de la depuración entre 30 y 40%. En teoría, las dosis de mantenimiento de los fármacos deben reducirse este porcentaje, aunque en realidad, el metabolismo de los fármacos varía en forma significativa de una persona a otra y resulta necesario un ajuste individual de las dosis. Pero volviendo al tema, los cambios farmacodinámicos se producen por una respuesta anormal del organismo a los fármacos. Estas alteraciones pueden ser clínicamente relevantes con ciertos medicamentos como los opiáceos, algunas benzodiacepinas, los hipnóticos y los ansiolíticos por el riesgo de desarrollo o empeoramiento de encefalopatía hepática. Los cambios farmacocinéticos en los pacientes con enfermedad hepática avanzada pueden producirse por la alteración de distintas fases del metabolismo de los fármacos: alteración en la absorción de los medicamentos, la distribución, el metabolismo y la eliminación de los mismos, así lo dice una revisión en la literatura en donde se incluye en la lista de

6 medicamentos recomendados por la OMS para evitar o utilizar con precaución en pacientes con enfermedad hepática.

2. Transaminación La transaminación es un tipo de reacción química que funciona en la “redistribución” de los grupos amino entre aminoácidos, puesto que

envuelve

procesos

reversibles

de

aminación (adición de un grupo amino) y desaminación

(eliminación

de

un

grupo

amino), que son catalizados por enzimas específicas conocidas como transaminasas o aminotransferasas. La reacción general de transaminación implica el intercambio entre un aminoácido y un αcetoácido cualquiera, donde el intercambio de un grupo amino rinde la versión cetoácida del primer aminoácido sustrato y la versión aminoacídica del primer α-cetoácido sustrato.

El grupo amino que es intercambiado usualmente es el amino “alfa”, es decir, aquel que participa en la formación de los enlaces peptídicos y que define la estructura de los aminoácidos, aunque también pueden ocurrir reacciones que involucran otros grupos amino presentes en posiciones diferentes. Con excepción de la lisina, la treonina, la prolina y la hidroxiprolina, todos los aminoácidos participan en reacciones de transaminación, aunque para la histidina, la serina, la metionina y la fenilalanina se han descrito transaminasas, pero sus rutas metabólicas no implican este tipo de reacciones. Las reacciones de transaminación entre aminoácidos y α-cetoácidos fueron descubiertas en 1937 por Braunstein y Kritzmann, y desde entonces han sido objeto de intensos estudios, pues ocurren en muchos tejidos de organismos diferentes y con distintos propósitos. En los seres humanos, por ejemplo, las transaminasas están ampliamente distribuidas en los tejidos corporales y son particularmente activas en el tejido muscular cardiaco, en el hígado, en el tejido muscular esquelético y en los riñones.

7

3. Mecanismos de Transaminación Las reacciones de transaminación implican más o menos el mismo mecanismo. Como se comentó anteriormente, estas reacciones ocurren como un intercambio reversible de un grupo amino entre un aminoácido y un α-cetoácido (desaminado), produciendo el α cetoácido del aminoácido donador y el aminoácido del α-cetoácido receptor. Estas reacciones dependen de un compuesto conocido como piridoxal fosfato, un derivado de la vitamina B6 que participa como un transportador de grupos amino y que se une a las enzimas transaminasas por medio de la formación de una base de Schiff entre el grupo aldehído de esta molécula y el ε-amino de un residuo de lisina en el sitio activo de la enzima. La unión entre el piridoxal fosfato y el residuo de lisina en el sitio activo no es covalente, sino que se da a través de la interacción electrostática entre la carga positiva del nitrógeno en la lisina y la carga negativa en el grupo fosfato del piridoxal. En el transcurso de la reacción, el aminoácido que funciona como sustrato desplaza el grupo ε-amino del residuo de lisina en el sitio activo que participa en la base de Schiff con el piridoxal. Mientras tanto, un par de electrones del carbono alfa del aminoácido son removidos y transferidos hacia el anillo de piridina que compone al piridoxal fosfato (con carga positiva) y luego son “entregados” al α-cetoácido que funciona como segundo sustrato. De esta manera, el piridoxal fosfato no solo participa en la transferencia o el transporte de los grupos amino entre los aminoácidos y los α-cetoácidos que son sustrato de las transaminasas, sino que también actúa como “sumidero” de electrones, facilitando la disociación del hidrógeno alfa del aminoácido. En resumen, el primer sustrato, un aminoácido, transfiere su grupo amino al piridoxal fosfato, desde donde se transfiere subsecuentemente hacia el segundo sustrato, un α-cetoácido, formando, en el ínterin, un compuesto intermediario conocido como piridoxamina fosfato

4. El Papel de las aminotransferasas en el metabolismo Los humanos comúnmente ingerimos nitrógeno a partir de aminoácidos en la dieta, proteínas y amoníaco fijado por las nitrogenasas de las bacterias del intestino, el glutamato

8 deshidrogenasa. La glutamina sintetasa convierte el amoníaco a glutamato y glutamina respectivamente, de los cuales las transaminasas transfieren sus grupos amino a otros componente de carbono por reacciones de transaminación y transamidación. La reacción de transaminación tienen lugar en el citosol y en las mitocondrias. Al ser reversibles, se pueden utilizar los α-cetoácidos para la síntesis de aminoácidos; por ejemplo, si los alimentos contienen los α-cetoácidos que corresponden a los esqueletos de carbono de los aminoácidos esenciales podrán sintetizarse estos aminoácidos con una simple transaminación, catalizada por la aminotransferasa correspondiente. El sentido de la reacción lo determinan las concentraciones de productos y reactivos en el hígado porque en este los metabolitos están próximos al equilibrio. La GOT cataliza la reacción hacia la formación de oxaloacetato: aspartato + α-cetoglutarato ⇔ oxalacetato + glutamato La GPT cataliza otra reacción, hacia la formación de piruvato: alanina + α-cetoglutarato ⇔ piruvato + glutamato La Guanosin Triposfato o por sus siglas (GPT) tiene una gran importancia en la catálisis de reacciones que transfieren carbono y nitrógeno del músculo esquelético al hígado en forma de alanina. Primero, en el músculo esquelético, el piruvato actúa como receptor de un grupo amino y se transforma en alanina, que se transporta a través del torrente sanguíneo hasta el hígado, donde la alanina aminotransferasa (ALT) transfiere el grupo amino al αcetoglutarato, regenerando así el piruvato que puede incorporarse a la gluconeogénesis como fuente de carbono; la glucosa resultante podrá pasar de nuevo al músculo. Este proceso se conoce como el ciclo de la glucosa-alanina y permite la eliminación del nitrógeno del músculo esquelético en forma de urea, transformación que se dará gracias al ciclo de la urea.

5. Pruebas de la función hepática En medicina, el hecho de tener niveles más altos de lo normal de estas enzimas no indica, necesariamente, una enfermedad hepática establecida y aun dándose el caso, existen varios tipos de daño hepático que puedan producir este efecto.9 Así pues, la interpretación de los niveles altos de ALT y AST depende del cuadro clínico en general (si el paciente presenta enfermedades sistémicas asociadas, consumo de alcohol u otros fármacos, gravedad de los síntomas, si se acompaña de ictericia hepática).Por este motivo se realizan

9 las llamadas pruebas de función hepática, que incluyen fosfatasa alcalina (FA), gamma glutamil transpeptidasa (GGT), albúmina, bilirrubina (total y directa) y estudio de coagulaciOn.

6. Desaminación La desaminación oxidativa es una reacción química que se caracteriza por la ruptura de un grupo amino. Esta reacción es clave a nivel biológico en la degradación de los aminoácidos. El ácido glutámico es desaminado oxidativamente en la mitocondria por la glutamato deshidrogenasa, la única enzima conocida que, al menos en algunos organismos, puede trabajar tanto con NAD+ o NADP + como coenzima redox. Se piensa que la oxidación ocurre con la transferencia de un ion hidruro del carbono a del glutamato al NAD(P)+ formando α iminoglutarato el cual es hidrolizado a α-cetoglutarato y amonio. Posteriormente, la desaminación oxidativa del glutamato es catalizada por la glutamato deshidrogenasa. Esta enzima alostérica mitocondrial requiere de NAD o NADP como coenzima, es inhibida por el GTP y el ATP, mientras que el GDP y ADP la activan. Así, una disminución del nivel energético incrementa la desaminación. Mediante esta reacción, el glutamato pierde su grupo amino en forma de amonio y libera su esqueleto de carbono como cetoglutarato, esto ocurre en ambos sentidos; la glutamato deshidrogenasa tanto desamina al glutamato como lo sintetiza.

a) Desaminación en los aminoácidos La degradación de los aminoácidos se puede dividir en 3 etapas: ● Transaminación y desaminación oxidativa. ● Síntesis de urea (ciclo de la urea). ● Degradación del esqueleto carbonado α-oxoácido. En la transaminación, los aminoácidos reaccionan con el α-cetoglutarato y se obtienen como productos el α-cetoácido y el glutamato. Este último será el sustrato de la reacción de la desaminación oxidativa. La reacción en los mamíferos se da sobre todo en el hígado y está catalizada por la enzima glutamato deshidrogenasa (GDH). Esta enzima se encuentra en la matriz de la mitocondria y por eso el glutamato deberá ser transportado del citoplasma a la mitocondria. Es de las pocas enzimas que puede utilizar como coenzima tanto NAD+ como NADP+.

10 La reacción se lleva a cabo en dos fases. Se forma pues un intermediario con una base de Schiff (-C=N-). Las dos fases son reversibles ya que el nivel energético de los reactivos es similar al nivel energético de los productos. Según las necesidades que tenga la célula, la reacción puede actuar en sentido degradativo o en sentido biosintético. En la primera fase, la glutamato deshidrogenasa utiliza el NAD+ (o NADP+) como oxidante: este cosustrato conseguirá un hidridión (H = 2 e- + H+), convirtiéndose así en NADH (o NADPH). Consecuentemente, el glutamato se oxidará con un hidridión menos que había formado parte del grupo amino (pasando de NH3+ a NH2+) y de un hidrógeno unido al carbono 2. En la segunda fase, es necesario un aceptor de agua externo. De esta manera, el oxígeno desplazará al grupo amonio formando un doble enlace con el carbono 2 y los hidrógenos formaran junto al NH2+, el ion amonio NH4+. El amonio es muy tóxico y por eso, antes de ser liberado de la mitocondria, será reconvertido por el ciclo de la urea en urea, un compuesto mucho menos tóxico. El producto α-cetoglutarato ha sido regenerado mediante la desaminación oxidativa para volver a ser producto de la transaminación. Según las necesidades de la célula, también puede ser utilizado en el ciclo de Krebs. La glutamato deshidrogenasa tiene moduladores: el ADP actúa como activador y el GTP lo hace como inhibidor. Esto hace que la vía sea regulada según las necesidades energéticas de la célula, pues si la presencia de ADP activa la vía, el α-oxoglutarato será utilizado en el ciclo de Krebs para obtener más energía y lo contrario pasará con el GTP.

7. Las Transaminasas TGP Y TGO Sabemos que las transaminasas son unas enzimas que se producen en diferentes partes del organismo, especialmente en el hígado. Cuando hay transaminasas altas quiere decir que está en curso un proceso inflamatorio en el hígado. La inflamación en el hígado implica que hay destrucción de las células hepáticas encargadas de liberar estas enzimas a la sangre. Lo usual es que las transaminasas altas se detecten a través de un examen bioquímico rutinario. El proceso inflamatorio en el hígado se origina por diversas causas: virus, enfermedades infecciosas, autoinmunes o isquémicas, efectos secundarios de ciertos medicamentos o exceso de grasa en el hígado.

11 La principal función de las transaminasas es la de coadyuvar en la producción de varios aminoácidos. Desde el punto de vista médico, se considera relevante que un examen de laboratorio marque que las transaminasas están altas. Como se dijo antes, lo usual es que haya una inflamación en el hígado. Sin embargo, como muestran algunos estudios, en algunas ocasiones las transaminasas altas también se deben a una insuficiencia cardíaca o a enfermedades reumáticas. Sea como sea, este es un dato al que se le debe prestar atención. Las transaminasas se conocen por las siglas AST (GOT o TGO) y ALT (GPT o TGP). En la mayoría de ocasiones, el paciente no presenta ningún síntoma. El problema no se detecta hasta que un examen de laboratorio revela que ...