Derivados de los aminoacidos

Derivados de aminoácidos 

Derivados de los aminoácidos

Acetilcolina, catecolaminas (noradrenalina adrenalina y dopamina), serotonina, carnitina, taurina, creatina, histamina, Óxido nítrico, melanina, melatonina y gaba.

MELANINA

La síntesis de Melanina se da principalmente mediante la enzima Tirosinasa, la cual se encuentra en mayor proporción en los melanosomas de los melanocitos. Esta molécula es de vital importancia para la pigmentación de la piel y la protección contra los rayos UVB del sol.

Inicialmente, la Tirosina es oxidada por la actividad enzimática oxidasa de la Tirosinasa, la cual va a requerir una molécula de Oxígeno para esta primera oxidación.Esto producirá L-DOPA ( Dihidroxifenilalanina ) la cual pasará por otra oxidación por la misma enzima para formar Dopaquinona , la cual puede dar dos derivados importantes: Feomelanina (roja-amarilla) y Eumelanina (negra-parda).

Las alteraciones en el metabolismo de esta molécula nos pueden resultar en problemas de la pigmentación como Albinismo, Vitiligo o Enfermedad de Addison. Esto puede devenir en problemas como la carcinogénesis, en la cual el daño del ADN se debe principalmente a la ausencia de la protección de melanina en las células de la piel. Este mecanismo metabólico depende de la activación hormonal en los melanocitos de MSH la cual interacciona con los receptores MC1R.

Inhibidores

Los inhibidores de la tirosinasa pueden ser sustancias como 4-isopropil catecol o monometil éter de hidroxiquinona  las cuales son metabolizadas por tirosinasa para convertirse en moléculas tóxicas para los melanocitos. A su vez la síntesis de eumelanina en la piel puede ser inhibida una composición de hidroquinona con Ácido retinoico, Ácido tretinoin y un corticosteroide.  

Histamina

La histamina es una molécula vital para la defensa del organismo por el Sistema Inmune. Por lo tanto es sintetizada en células como mastocitos, linfocitos, basófilos, plaquetas y células enterocromafines de la mucosa gástrica. Los efectos de esta en el organismo varían de contracción de músculo liso en vías respiratorias e intestino, vasodilatación, inotropismo positivo, secreción gástrica ácida, y estado de choque; a su vez en SNC regula el ciclo de sueño vigilia, funciones motoras, conducta sexual, aprendizaje y memoria. Así pues, esta sustancia está involucrada de manera intrínseca en los tejidos del cuerpo. Su síntesis requiere el transporte de L-Tirosina al interior de la célula y principalmente de la enzima Histidina Descarboxilasa, la cual requiere como cofactor un Piridoxal Fosfato.

Inhibición

La inhibición de la síntesis de histamina está dada por un sistema de iones Na+ y Cl-, las cuales regulan la concentración de histamina en el espacio extracelular y la remueven de manera inmediata. Después de esto la histamina puede tomar dos rutas metabólicas dependiendo el tejido en el que se sintetiza. En hígado, riñones e intestino delgado se sigue la ruta de la enzima N-Metiltransferasa. Por otro lado, se puede seguir la ruta de la diaminooxidasa, la cual se encuentra en mucosa del intestino delgado, piel, eosinófilos, hígado, riñones y placenta. A su vez algunos fármacos que son capaces de actuar como antagonistas de sus efectos son ranitidina, triprolidina, mepiramina y clorfeniramina.

Serotonina

La serotonina se sintetiza mediante el aminoácido inicial de triptófano, el cual se transporta al cerebro mediante mecanismos específicos que incluyen una proteína transportadora, esta proteína es secuestrada por distintos aminoácidos por competencia. Una vez dentro del cerebro la enzima Triptófano Hidroxilasa, la cual no está regulada por su producto el cual es L-5-Hidroxitriptófano usa Tetrahidropteridina cofactor . Esta molécula a su vez es convertida a 5-Hidroxitriptamina por la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos, la cual usa Piridoxal como cofactor. Esta 5-Hidroxitriptamina es la Serotonina que es liberada por exocitosis por las neuronas serotoninérgicas. La serotonina es captada por las plaquetas debido a que estas no tienen las enzimas necesarias para la síntesis de Serotonina .

La eliminación de la serotonina en el cerebro mediante un sistema que inicia por la Monoaminooxidasa la cual la convierte en Acetaldehído de 5-hidroxiindol y esta subsecuentemente es convertida por ácido 5-hidroxiindolacético por la aldehído deshidrogenasa en una oxidación dependiente de NAD+ , finalmente es eliminada por el transportador no especificado, probenecid.

Algunos inhibidores que se usan en el tratamiento de la depresión son el citalopram, el escitalopram, la fluoxetina, la paroxetina y la sertralina.

ACETILCOLINA 

La acetilcolina es sintetizada a partir de colina y acetil-CoA mediante la enzima colina acetiltransferasa, la primera derivada del metabolismo de la fosfatidilcolina y/o por la metilación de la etanolamina. Los receptores a la acetilcolina son los nicotínicos (ionotrópicos) y los muscarínicos (GPCR metabotrópicos).Su síntesis está regulada por la disponibilidad de colina. La colina se transporta hacia el interior de terminales neuronales, ya sea en su forma libre o ligada a fosfolípidos de membrana, por mecanismos de transporte distintos de alta afinidad y de baja afinidad. La mayor parte de la acetilcolina se sintetiza en los terminales, que son ricos en colina acetiltransferasa, y también en las mitocondrias, que es donde se sintetiza el acetil CoA.Cuando se une a los muchos receptores de acetilcolina de las fibras musculares, las estimula para contraerse. La acetilcolina tiene su uso también en el cerebro, donde tiende a causar acciones excitatorias. Las glándulas que reciben impulsos de la parte parasimpática del sistema nervioso autónomo se estimulan de la misma forma. Por eso un incremento de acetilcolina causa una reducción de la frecuencia cardiaca y un incremento de la producción de saliva.[pic 1]

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LIBERACIÓN DE ACETILCOLINA

En las terminales colinérgicas el neurotransmisor es sintetizado en el citoplasma, de donde puede ser liberado directamente al espacio sináptico, o bien, ser transportada al interior de las vesículas sinápticas para ser liberada por exocitosis.10 En este proceso, la acetilcolina contenida en vesículas es liberada al exterior al fusionarse la membrana vesicular con la membrana de la terminal presináptica.

ELIMINACIÓN

Normalmente, la acetilcolina se elimina rápidamente una vez realizada su función; esto lo realiza la enzima acetilcolinesterasa que transforma la acetilcolina en colina y acetato. La inhibición de esta enzima provoca efectos devastadores en los agentes nerviosos, con el resultado de una estimulación contínua de los músculos, glándulas y el sistema nervioso central.

GABA

Es un aminoácido no proteico que se encuentra en altas concentraciones en el sistema nervioso central de los mamíferos; su función principal es actuar como un neurotransmisor inhibidor.

Se lleva a cabo por la conversión de glutamato a GABA, mediante la acción de la ácido glutámico descarboxilasa , que es a su vez dependiente del cofactor piridoxal 5’-fosfato (vitamina B6).La enzima ácido glutámico descarboxilasa se puede presentar en dos isoformas, GAD65 y GAD67, que pueden participar en diferentes procesos. GAD65 se concentra específicamente en las terminales nerviosas para la síntesis de GABA con el propósito de neurotransmisión.

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El efecto inhibitorio de GABA se ejerce a través de dos tipos de receptores específicos: GABA-A (ionotrópicos) y GABAB (metabotrópicos).El muscimol, del hongo Amanita muscaria, es un potente agonista de GABA. Los tranquilizantes comunes, como el diazepam, y los barbitúricos, como el fenobarbital, aumentan la abertura de GABA-AR. La picrotoxina, un potente convulsivo, bloquea GABA. La estricnina, también un convulsivo, bloquea gliR. La toxina tetánica produce una parálisis espástica al bloquear el mecanismo de liberación para GABA y glicina.

CREATINA

La creatinina se forma en el músculo a partir del fosfato de creatina por deshidratación irreversible, no enzimática y pérdida de fosfato. La glicina, la arginina y la metionina participan en la biosíntesis de creatina. La síntesis de creatina se completa mediante metilación de guanidoacetato por la S-adenosilmetionina.

Esta tiene gran importancia en el metabolismo energético durante la contracción del músculo esquelético y la recuperación tras un esfuerzo físico, debido a que este compuesto es el responsable de la resíntesis de ATP (adenosintrifosfato) a partir de ADP (adenosindifosfato) por medio de una reacción catalizada por la enzima creatinquinasa.

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MELATONINA

La melatonina, como un componente del sistema endocrino, actúa en la sincronización de los ritmos circadianos del organismo, incluyendo el ritmo sueño/vigilia, el de los neurotransmisores cerebrales, los ritmos endocrinos, metabólicos, de división celular, etc.

La síntesis de melatonina por la glándula pineal comprende una serie de reacciones que se inician con la captación de triptófano. Por medio de la enzima triptófano hidroxilasa, el triptófano se convierte en 5-OH-triptófano, que es descarboxilado a su vez por una aminoácido descarboxilasa a 5-OH-triptamina o serotonina. La serotonina se acetila por la arilalquilamina-N-acetiltransferasa y da lugar a la N-acetilserotonina que es, a su vez, metoxilada por la acetilserotonina-O-metiltransferasa produciendo N-acetil-5-metoxitriptamina o melatonina. La vida media de la melatonina en plasma es de unos 30 minutos, donde va unida principalmente a la albúmina (70%), mientras que la fracción libre (30%) se elimina por la saliva, reflejando aquí su ritmo circadiano plasmático.El hígado es el principal lugar de su metabolización, donde sufre una hidroxilación a 6-OH-melatonina por medio de CYP450, principalmente CYP1A2, y posterior formación de sulfato o glucuronidato de melatonina por medio de una sulfotransferasa o glucuronosiltransferasa, respectivamente. 

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