Aminoacidos 5.3 : Ciclo de la Urea y Toxicidad del Amonio

Question 1

[Vía metabólica] ¿Dónde ocurre el ciclo de la urea?

Answer 1

• En hepatocitos
• Etapas mitocondriales y citoplasmáticas
• Elimina NH₃ como urea
• Ocurre solo en hígado

Question 2

[Enzima marcapaso] ¿Qué función cumple la CPS I en el ciclo de la urea?

Answer 2

• Carbamoil fosfato sintetasa I
• Convierte NH₃ + HCO₃⁻ en carbamoil fosfato
• Requiere 2 ATP
• Activada por N-acetilglutamato

Question 3

[Regulación alostérica] ¿Cómo se regula la CPS I?

Answer 3

• Activada por N-acetilglutamato (NAG)
• NAG se forma a partir de glutamato y acetil-CoA
• Arginina activa su síntesis
• Sin NAG, CPS I está inactiva

Question 4

[Enzima] ¿Qué hace la ornitina transcarbamilasa (OTC)?

Answer 4

• Transfiere el grupo carbamoilo a la ornitina
• Forma citrulina
• Ocurre en mitocondria hepática
• Paso posterior a CPS I

Question 5

[Enzima] ¿Qué hace la argininosuccinato sintetasa?

Answer 5

• Combina citrulina + aspartato
• Requiere 1 ATP
• Forma argininosuccinato
• Ocurre en citoplasma hepático

Question 6

[Enzima] ¿Qué función tiene la argininosuccinato liasa (ASL)?

Answer 6

• Rompe argininosuccinato
• Libera fumarato y arginina
• Fumarato → ciclo de Krebs
• Ocurre en citoplasma

Question 7

[Enzima] ¿Qué hace la arginasa?

Answer 7

• Convierte arginina en urea + ornitina
• Último paso del ciclo
• Ocurre en citoplasma hepático
• Ornitina reingresa a mitocondria

Question 8

[Metabolito clave] ¿Qué moléculas donan nitrógeno a la urea?

Answer 8

• Uno desde NH₃ libre
• Otro desde aspartato
• Ambos incorporados en el ciclo
• Excretados como urea

Question 9

[Interconexión] ¿Cómo se conecta el ciclo de la urea con el ciclo de Krebs?

Answer 9

• A través del fumarato y aspartato
• Fumarato → malato → oxalacetato → aspartato
• Aspartato se usa en ciclo de la urea
• Conexión metabólica crucial

Question 10

[Aplicación clínica] ¿Qué produce la deficiencia de OTC?

Answer 10

• Hiperamonemia tipo II
• Ligada al cromosoma X
• Acumulación de carbamoil fosfato → orotato
• Más común de los defectos del ciclo

Question 11

[Aplicación clínica] ¿Qué síntomas da la hiperamonemia?

Answer 11

• Confusión, vómitos, letargo
• Convulsiones, coma
• Edema cerebral
• Urgencia pediátrica si es hereditaria

Question 12

[Farmacología] ¿Cómo actúa el benzoato en hiperamonemia?

Answer 12

• Se conjuga con glicina
• Forma hipurato
• Excretado por orina
• Reduce carga nitrogenada

Question 13

[Farmacología] ¿Qué efecto tiene el fenilbutirato?

Answer 13

• Se convierte en fenilacetato
• Se conjuga con glutamina → fenilacetilglutamina
• Se elimina por orina
• Bypass al ciclo de la urea

Question 14

[Farmacología] ¿Qué acción tiene la lactulosa en encefalopatía hepática?

Answer 14

• Disacárido no absorbible
• Acidifica colon → convierte NH₃ en NH₄⁺ no absorbible
• Reduce absorción de amonio
• Efecto osmótico laxante

Question 15

[Enfermedad] ¿Qué caracteriza la deficiencia de arginasa?

Answer 15

• Hiperargininemia
• Espasticidad, retraso cognitivo
• Aumenta arginina plasmática
• Urea puede mantenerse parcialmente

Question 16

[Regulación hormonal] ¿Cómo afecta el ayuno al ciclo de la urea?

Answer 16

• Aumenta proteólisis muscular
• Más glutamato y NH₃ para urea
• Glucagón induce enzimas del ciclo
• Coordinado con gluconeogénesis

Question 17

[Comparación] ¿Qué diferencia hay entre deficiencia de CPS I y OTC?

Answer 17

• CPS I: tipo I, ↓ citrulina, sin orotato
• OTC: tipo II, ↑ citrulina y orotato
• CPS I autosómica, OTC ligada al X
• Ambos causan hiperamonemia severa

Question 18

[Aplicación clínica] ¿Cómo se detecta la acumulación de NH₃?

Answer 18

• Amonio plasmático elevado
• ↑ Glutamina y ↓ urea
• Alcalosis respiratoria inicial
• Requiere laboratorio urgente

Question 19

[Aplicación clínica] ¿Qué tratamientos se usan para defectos del ciclo de la urea?

Answer 19

• Restricción proteica
• Suplementos: arginina o citrulina según defecto
• Fármacos secuestrantes de N
• Transplante hepático en casos graves

Question 20

[Aplicación clínica] ¿Qué rol tiene la glutamina en la hiperamonemia?

Answer 20

• Actúa como reservorio de NH₃
• Se acumula en SNC → edema cerebral
• Marcador indirecto de carga nitrogenada
• Aumenta en falla hepática

Question 21

[Interconexión metabólica] ¿Qué es el doble ciclo de Krebs?

Answer 21

• Interconexión entre ciclo de urea y ciclo de Krebs
• Compartición de fumarato y aspartato
• Optimiza uso energético y flujo de nitrógeno
• Relevante en estados catabólicos o ayuno

Question 22

[Farmacología] ¿Qué tratamientos alternativos se usan para hiperamonemia severa?

Answer 22

• Benzoato: se conjuga con glicina (→ hipurato)
• Fenilbutirato: se conjuga con glutamina (→ fenilacetilglutamina)
• Suplementación con arginina o citrulina
• Hemodiálisis en crisis agudas

Question 23

[Metabolito clave] ¿Qué función cumple el N-acetilglutamato (NAG)?

Answer 23

• Activador alostérico de CPS I
• Sintetizado a partir de glutamato + acetil-CoA
• Estimula inicio del ciclo de la urea
• Su deficiencia causa hiperamonemia tipo III

Question 24

[Aplicación clínica] ¿Cómo produce daño neurológico el exceso de amonio?

Answer 24

• Reduce α-cetoglutarato y ATP en neuronas
• ↑ Glutamina en SNC → edema cerebral
• Alteración del ciclo de Krebs neuronal
• Síntomas: confusión, somnolencia, coma

Question 25

[Regulación alostérica] ¿Qué rol tiene la arginina en el control del ciclo de la urea?

Answer 25

- Estimula N-acetilglutamato sintasa - Aumenta síntesis de NAG - NAG activa CPS I - Es retroalimentación positiva

Question 26

[Aplicación clínica] ¿Por qué el ayuno puede agravar la hiperamonemia?

Answer 26

- Aumenta catabolismo proteico - Disminuye α-cetoglutarato y glutamato - Agrava toxicidad por NH₄⁺ en SNC - Se evita en pacientes con trastornos del ciclo