- Explicación del ciclo de
la Urea - Toxicidad del amoniaco y
síntomas - Causas de disminución y
aumento de urea en sangre - Cuando se manda pedir el
análisis - Resultados y
cálculos - Conclusiones
Explicación
del ciclo de la Urea
El hígado es el principal órgano donde se
forma la urea: tres aminoácidos, la ornitina, citrulina y
arginina, promueven la formación de urea en rebanadas del
hígado; la enzima arginasa hidroliza la arginina y la
convierte en ornitina y urea.
El amonio obtenido por la desaminación de los
aminoácidos a través de la deshidrogenasa
glutámica, es el sustrato de la carbamilfosfato sintetasa,
enzima que junto con el CO2 y el ATP, cataliza la
formación de carbamilfosfato, que es el alimentador por
excelencia del ciclo de la urea. La reacción se lleva
acabo en varias etapas y necesita de la N-Acetil glutamato como
modulador alostérico positivo.
NH4 + CO2 + 2ATP + H2O
H2N – C – O –
PO3H2 + 2ADP + Pi
O CARBAMILFOSFATO
El gasto de dos moléculas de ATP desplaza el
equilibrio de
la reacción a la derecha y fuerza la
síntesis del carbamilfosfato. La ornitina
se convierte en citrulina directamente por el paso del carbamilo
del carbamilfosfato a la ornitina en la reacción de
transcarbamilación. La citrulina es, por lo tanto, una
carbamilornitina, cuya síntesis se realiza en la
mitocondria de la cual sale al citosol para continuar el
ciclo.
La formación de arginina es un proceso
más complejo que requiere la presencia de aspartato, ATP y
Mg+2. El primer paso es la formación de
argino-succinato por la condensación (en presencia de ATP
y Mg+2) de citrulina y aspartato. El argininosuccinato
se fragmenta en arginina (lista para ser atacada por arginasa) y
fumarato, que entra al ciclo de krebs y permite la
regeneración de aspartato.
Finalmente, la arginasa hidroliza a la arginina en urea
y ornitina, la cual queda disponible para penetrar a la
mitocondria e iniciar el ciclo aceptando otro
carbamilfosfato.
Dada la toxicidad y la necesidad de manejar
concentraciones cambiantes de NH4+, el
ciclo de la urea muestra una gran
capacidad de ajuste pudiendo, de acuerdo con la dieta, formarse y
eliminarse, cada 24 horas en condiciones normales, de 5 a 50
gramos de urea.
Los mecanismos de ajuste pueden ser lentos, requiriendo
de 3 a 4 días para instalarse, por depender de la cantidad
de enzimas
presentes, o rápidos, bajo control hormonal,
instalados en minutos, en este caso en relación con el
mayor acopio de sustratos, sobre todo de acetil-glutamato, el
modulador alostérico positivo de la carbamilfosfato
sintetasa que forma carbamilfosfato, alimentador del
ciclo.
Se conocen algunos cuadros clínicos por bloqueos
parciales del ciclo de la urea. Se caracterizan por
hiperamonemia, retraso mental, vómitos y
aversión a comidas ricas en proteínas.
Se mejoran si disminuyen las proteínas en la dieta y se
suministran cetoácidos correspondientes a los
aminoácidos esenciales, pues estos al aminarse disminuyen
la hiperamonemia.
El amoniaco generado por las bacterias
entéricas se absorbe en la sangre de la
vena porta, por tanto ésta contiene niveles más
altos de amoniaco que la sangre sistémica. Ya que un
hígado sano metaboliza rápidamente el amoniaco
de la sangre portal, la sangre periférica se encuentra
virtualmente libre de amoniaco; esto resulta esencial, puesto
que aún cantidades mínimas de amoniaco son
tóxicas para el sistema nervioso
central.En caso de que la sangre portal no pase por el
hígado, el amoniaco en sangre sistémica puede
elevarse a niveles tóxicos.Esto puede ser consecuencia de una
disminución pronunciada en la función hepática, o al desarrollo
de comunicaciones colaterales entre venas porta y
sistémicas, como sucede en la cirrosis. Los
síntomas de la intoxicación por amoniaco
incluyen temblor, lenguaje
poco entendible, visión borrosa y, en casos graves,
coma y muerte.Estos síntomas se asemejan a los del coma
hepático, que se presenta cuando los niveles de
amoniaco en sangre y en cerebro se
elevan en forma significativa.El tratamiento se orienta a la reducción de
los niveles sanguíneos de amoniaco.La toxicidad del amoniaco parece residir en
provocar, en el hígado y el cerebro, una
disminución del α -cetoglutarato.Al disminuir el α -cetoglutarato, baja el
ritmo de actividad del ciclo de Krebs, asν como
el de las oxidaciones de sustratos en las células, lo que acarrea una grave
inhibición de la respiración en el cerebro y un aumento
en la producción de cuerpos cetónicos
por el hígado.- Toxicidad del
amoniaco y síntomas.El cuerpo produce en promedio 25 a 30 gramos de urea
al día –algo más en personas que comen
dieta rica en proteínas, menos en personas con dieta
pobre en proteínas.Toda esta urea debe eliminarse por orina; de lo
contrario se acumulará en líquidos corporales.
Su concentración normal promedio en el plasma es de
0.26 mg/dl, pero se han observado en estados anormales raros
valores de
hasta 8 mg/dl; y pacientes con insuficiencia
renal muchas veces tienen valores tan altos como 2
mg/dl.Los dos factores principales que establecen el ritmo
de excreción de urea son: 1) la concentración
de urea en el plasma, y 2) la intensidad de filtración
glomerular. Estos factores aumentan la concentración
de urea principalmente porque la carga de urea que penetra en
túbulos proximales es igual al producto
de la concentración plasmática de urea por la
intensidad de filtración glomerular.En general, la cantidad de urea que sigue por los
túbulos y va a la orina es aproximadamente
proporcional a la carga de urea que penetra en los
túbulos proximales, en promedio 50 a 60%. Sin embargo,
esto solo es cierto cuando la intensidad de filtración
glomerular no se aleja de lo normal.Cuando la intensidad de filtración glomerular
es muy baja, el filtrado persiste en los túbulos por
largo tiempo,
antes de acabar en la orina.Como todos los túbulos son por lo menos
ligeramente permeables a la urea, cuanto más tiempo
persista el liquido tubular en los túbulos, mayor
resorción de urea hacia la sangre; la
proporción de urea filtrada que llega a la orina
disminuye considerablemente.Por otra parte, cuando la filtración
glomerular es muy intensa, el liquido pasa a través
del sistema
tubular tan rápidamente que se resorbe muy poca urea.
Por lo tanto con intensidad de filtración glomerular
muy elevada, casi el 100% de urea sale hacia la
orina.Una lección muy importante, que debe
aprenderse de estas relaciones, es que en pacientes con
insuficiencia renal es importante conservar la intensidad de
filtrado glomerular en valores altos. Cuando la intensidad de
filtración glomerular disminuye demasiado, la
concentración de urea en sangre aumenta hasta un nivel
proporcionalmente mayor. - Causas de
disminución y aumento de urea en sangre. - Cuando se manda
pedir el análisis.
Es un estudio que mide la cantidad de nitrógeno
en la sangre. El nitrógeno está presente en otro
químico llamado urea. La urea es un producto de desecho,
producido cuando el cuerpo ha digerido las proteínas. La
urea es llevada a través de la sangre a los
riñones, los cuales filtran la urea de la sangre y la
depositan en la orina.
Por lo general este estudio se realiza para saber
qué tan bien están funcionando los riñones.
Las enfermedades
renales muchas veces dificultan el filtrado correcto de la urea.
Esto causa niveles altos de urea en sangre.
El estudio también se realiza a pacientes que
están sometidos a diálisis renal para ver si se
esta realizando bien esta función.
Ciertos medicamentos alteran las funciones de
ciertos órganos como el riñón y este estudio
ayuda a monitorear si los medicamentos y la dosis son
correctos.
Este análisis se debe pedir cuando sospechemos de
problemas
renales, o cuando queremos saber sobre la dieta del paciente,
muchas veces alta en proteínas, aunque también es
indicador de malnutrición en concentraciones bajas de
urea.
Concentraciones altas de urea pueden ayudar a
diagnosticar también fallo cardiaco, hemorragias
gastrointestinales, hipovolemia (quemaduras,
deshidratación), inanición, obstrucciones renales
como cálculos o tumores.
Concentraciones bajas de urea pueden ayudar a
diagnosticar dietas pobres en proteínas, fallo
hepático, embarazo y
exceso de hidratación entre otras.
Para medir la urea en el suero sanguíneo
después de haber usado todos los reactivos y hayamos
leído la muestra tomamos la absorbancia de tubo problema y
la dividimos entre la absorbancia del tubo patrón,
posteriormente la multiplicamos por 50, el resultados nos
dará en gr/l y al dividirlo entre 100 tenemos mg/dl, de la
siguiente manera:
Absorbencia problema x 50/100 dl
Concentración de urea =
Absorbencia patrón
PATRÓN
0.36
PROBLEMA
0.1
OPERACIONES
0.1 / 0.36 x 50 / 100 = 0.13 mg/dl (POR DEBAJO DE
VALORES NORMALES)
VALORES NORMALES = 0.15 – 0.45
mg/dl
Como podemos ver el resultado es de 0.13 mg/dl lo cual
nos da por debajo de los valores
normales aunque no muy significativo para preocupar, ya que los
valores normales son de 0.15 mg/dl a 0.45 mg/dl. De hecho los
valores bajos de urea no tienen tanta importancia
clínica.
El valor que el
donante presenta (0.13 mg/dl), es menor que el nivel normal (0.15
mg/dl a 0.45 mg/dl) como ya mencionaba y es muy poco margen lo
cual nos dice que están bien los niveles de urea, teniendo
esto muy poca importancia clínica comparada con las altas
concentraciones de urea.
El donante Edmundo Sterling Olivera (o más
bien dicho YO) declaro que los niveles se asemejan a la
realidad ya que llevo una buena dieta sin exceder de
proteínas pero sin dejarlas de ingerir, y una dieta
prácticamente balanceada ya que padezco de hiperlipidemias
como alto colesterol y triglicéridos a causa de un
tratamiento contra el cáncer
y por tener herencia
familiar. Esto me lleva a llevar un control de los niveles de
toxinas o cualquier otro indicador de patologías en la
sangre.
Durante el tratamiento llegue a tener los niveles de
urea y creatinina muy altos a causa de medicamentos y bien
recuerdo que no me gustaba tomar mucho agua, y los
doctores me asustaban diciendo que me iban a tener que poner
diálisis si seguía con esa actitud, lo
cual indicaría una insuficiencia renal, como podemos ver
mis niveles hoy están reestablecidos lo cual me llena de
tranquilidad.
Por lo tanto mi conclusión es que hay que llevar
una armonía entre el hígado y el
riñón, ya que el hígado se encarga de
convertir al amoniaco en urea como forma menos toxica para
posteriormente llevarlo por la sangre al riñón y
este se encarga de desecharlo por la orina, y como su nombre lo
dice sustancia de desecho hay que desecharla, por todos los
efectos que esto nos puede causar, como veíamos en los
temas anteriores
. Lo que me pareció más interesante es el
punto 3 del trabajo ya que
a partir de esa base podemos aumentar la filtración para
así eliminar la concentración en sangre de la urea,
aunque muchas veces es prácticamente imposible en
pacientes con severo daño
renal.
Bioquímica – José Laguna y
Enrique Piña Garza.
4ta. Edición
– JGH EDITORES Páginas Consultadas: 117 a 121
Bioquímica de Harper – Murray,
Mayes, Granner y Roswell.
15ava. Edición – EDITORIAL MANUAL MODERNO
Páginas Consultadas: 365 a 373
Fisiología Médica – Arthur C.
Guyton
5ta Edición – EDITORIAL INTERAMERICANA
Paginas Consultadas: 460
Edmundo Sterling