Enfermedades Causadas Por La Deficiencia De Enzimas

Introducción

Todas aquellas alteraciones del metabolismo de carbohidratos son trastornos causados por la deficiencia o mal funcionamiento en la actividad, de una enzima o en algunos casos de un cofactor determinado que afectan a la conversión del sustrato. De tal manera de todas las alteraciones del metabolismo de los carbohidratos desencadenan en una amplia gama de enfermedades que en ocasiones suelen transferirse por mecanismos autosómicos recesivos.

En la presente investigación se desarrollara la explicación de enfermedades y derivaciones que genera la deficiencia o mal funcionamiento de las enzimas que participan en las rutas del metabolismo de carbohidratos (glucólisis, gluconeogénesis, glucogénesis, glucogenólisis e interconversión de hexosas) , las cuales se relacionan una con otra puesto que las bases de su mecanismo se centran en el procesamiento de glucosa, la conversión de otros monosacáridos siendo el caso de fructosa, galactosa así como la síntesis del glucógeno.

La glucosa es el único monosacárido que puede emplearse para la obtención de ATP en el metabolismo celular del ser humano, de manera que todos los tejidos corporales utilizan glucosa para la producción de energía a través de la glicolisis y ciclo de Krebs. Raras veces la glucosa pura es la fuente de carbohidratos de la dieta habitual. Son la fructosa, la galactosa, la lactosa y la sacarosa los cuales se tienen que incorporar a la vía glucolítica en el hígado para poder ser metabolizados. Si el defecto genético afecta a uno de estos procesos de conversión, se acumulan productos intermediarios, algunos de los cuales pueden ser tóxicos para el organismo. Además, la incapacidad de convertir otras fuentes de hidratos de carbono en glucosa implica la perdida de una posible fuente de energía para el cuerpo, hecho relevante y grave cuando es el hidrato de carbono endógeno (glucógeno) el que no puede liberar glucosa, a estas alteraciones se le denominan glucogenosis que son enfermedades hereditarias que afectan principalmente a los tejidos de hígado y musculo. La mayoría de las manifestaciones clínicas se consideran, esencialmente, expresión de la dificultad que existe en los tejidos para movilizar sus depósitos de glucógeno.

Pero ¿Quién las clasifico y de acuerdo a que? Gerty Cori y col. (1952) descubrieron la deficiencia específica de la actividad de la enzima glucosa 6-fosfatasa, a partir de este descubrimiento se fueron identificando otras deficiencias enzimáticas. Con la identificación de las enzimas deficientes y distinguiendo entre los isozomas de los tejidos, Cori pudo clasificarlas numéricamente según su orden cronológico (Tabla 1)

Justificación

El ritmo de los descubrimientos en Bioquímica ha sido, en estos últimos años extraordinariamente rápido. Este progreso ha enriquecido grandemente nuestra comprensión de la base molecular de la vida y ha abierto nuevos campos de investigación. El secuenciado del DNA, la constitución y clonado de nuevas combinaciones, el desarrollo de los mecanismos de control metabólico y el desentrañado del transporte a través de membranas y los procesos de transducción son algunos de los logros relevantes de la investigación reciente. Por ello es necesario integrar el conocimiento de las moléculas presentes en los organismos con las vías metabólicas.

Para la formación de un Químico Farmacobiólogo es necesario entender cómo es que se presentan las bases moleculares de la vida ya que esto sirve para satisfacer nuestros apetitos de conocimiento, además como un gran refuerzo a la vida profesional.

Un ejemplo seria al tratar con enfermedades metabólicas los análisis de laboratorio son esenciales para detectar la influencia de ciertas enfermedades como se menciona en este trabajo de investigación en la enfermedad de CORI, con valores de colesterol, lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y triglicéridos, además de evaluar los cuerpos cetónicos en sangre y orina así como de obtener siempre los valores de creatinina quinasa sérica.

Por ello se ha tratado de coordinar los aspectos de potencia intelectual y de belleza en la disciplina de la Bioquímica.

Objetivos

General

Como miembros de una de las carreras de investigación relacionamos los conceptos que se ven involucrados en el metabolismo de carbohidratos a nivel celular de tal forma que por medio de la descripción de las vías que involucran al metabolismo se hacen mención de las enzimas que se ven involucradas para señalar el estado de salud de una persona.

Específicos

Se analizó cada uno de las intervenciones que presentan las enzimas en el proceso del metabolismo de carbohidratos.

Se generó una descripción del proceso en que interviene la enzima durante un metabolismo norma y las consecuencias que generan su déficit o mal funcionamiento y las consecuencias o derivaciones que se presentan al manifestarse alguna enfermedad que involucre la falta o déficit de las enzimas

Revisión bibliográfica

La Enfermedad de Andersen o enfermedad de almacenamiento de glucógeno tipo IV, también es parte del grupo de las glucogenosis, se considera como una de las enfermedades más graves del almacenamiento de glucógeno debido a la ausencia de la enzima ramificador glucano ɑ-(1-4), por lo que quienes padecen la enfermedad lamentablemente no sobreviven después de los cinco años de edad debido a que desarrollan disfunción hepática.

Esta enzima se hace presente en la glucogénesis, su función es formar los enlaces ɑ-(1-6) (Figura1).

Sin embargo con la ausencia de esta enzima no se generan las ramificaciones, ya que no se esta llevando a cabo la transferencia de porciones de residuos de glucosa que se encuentran unidos por enlaces ɑ-(1-4) entre los monosacáridos de glucosa hacia el séptimo u octavo residuo de glucosa para generar así la estructura ramificada que caracteriza al glucógeno. De tal manera que las cadenas que no se encuentran ramificadas son muy largas, generando una estructura anómala del glucógeno y esto conlleva a que no exista un incremento en la velocidad de síntesis ni en la degradación del glucógeno.

Las personas que padecen la enfermedad presentan un incremento anormal del bazo y el hígado durante el periodo de lactancia y se conoce como hepatoesplenomegalia, desarrollan cirrosis, aumenta la presión sanguínea en el interior de la vena porta, acumulan líquido en la cavidad abdominal lo que se denomina como ascitis y debilidad muscular. (Figura 1.1 anexos)

La Enfermedad de Hers o enfermedad de almacenamiento de glucógeno tipo 6B, es una de las enfermedades del grupo de las glucogenosis, se presenta durante la infancia debido a que existe un almacenamiento de glucógeno en el hígado por la falta de la enzima glucógeno fosforilasa hepática.

Esta enzima interviene en la glucogenólisis y es el punto de partida para la degradación del glucógeno que ocurre desde los extremos no reductores que tienen en el carbono 4 libre al grupo -OH de las cadenas glucosídicas, es decir, que su función es catalizar la ruptura de enlaces ɑ-(1- 4) en el residuo de glucosa correspondiente al extremo de la cadena de glucógeno por la adición de un fosfato, dicha reacción se conoce como fosforólisis. (Figura 2 y 3).

Sin embargo con la ausencia de esta enzima no se lleva a cabo una correcta degradación del glucógeno en sus fases, puesto que primeramente que no produce la liberación de glucosa 1-fosfato que procede del glucógeno, la cual con ayuda de la enzima fosfoglucomutasa es fosforilada obteniendo glucosa 6-fosfato para después ser desfosforilada y así pasar al torrente sanguíneo.

De modo que al no ocurrir lo ya antes mencionado, existe una obstaculización en la modificación del glucógeno para que continúe su degradación. Esta modificación consiste en la desramificación y ramificación del glucógeno mediante las enzimas: transferasa y ɑ-(1-6) glucosidasa respectivamente, por lo tanto no se obtienen cadenas más cortas de glucógeno y no se libera glucosa para que pase a la sangre.

Las personas que padecen esta enfermedad presentan un retraso en su crecimiento, hepatomegalia, lo que significa que su hígado se inflama más de lo normal de acuerdo a los parámetros normales ya establecidos basados en la edad y el sexo de la persona. Pueden desarrollar una leve hipoglicemia postprandial, es decir, que después de ingerir una comida el nivel de azúcar sanguíneo se reduce, aunque este tipo de glucogenosis no desarrolla cirrosis y las personas suelen alcanzar una vida adulta. (Figuras 2.1 anexos)

La Enfermedad de McArdle como su nombre lo indica fue descubierta por Brian McArdle en 1951, forma parte del grupo de las glucogenosis y también se le conoce nombra como enfermedad del almacenamiento de glucógeno tipo V y es causada por la deficiencia de la enzima glucógeno fosforilasa muscular, dicha enzima interviene en la segmentación de los enlaces glucosídicos en la glucogenólisis. (Figura 4).

Deficiencia de la enzima se caracteriza por la imposibilidad del organismo para descomponer el glucógeno en glucosa cuya función es servir como fuente de energía muscular.

El glucógeno muscular, al contrario del hepático, constituye una reserva energética para la contracción muscular y únicamente puede ser metabolizado por la fibra muscular debido a la ausencia de glucosa-6-fosfatasa, la enzima necesaria para liberar glucosa.

Consiste en la deficiencia congénita

...