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Introducción a los trastornos del metabolismo de los aminoácidos

Por

Matt Demczko

, MD, Sidney Kimmel Medical College of Thomas Jefferson University

Última revisión completa abr 2020
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Los trastornos del metabolismo de los aminoácidos son trastornos metabólicos hereditarios. Los trastornos hereditarios tienen lugar cuando los progenitores transmiten los genes defectuosos que causan estos trastornos a sus hijos. En la mayoría de los trastornos metabólicos hereditarios, ambos progenitores del niño afectado portan una copia del gen anormal. Debido a que, normalmente, son necesarias dos copias del gen anómalo para que se produzca el trastorno, por lo general ninguno de los progenitores lo sufre. Algunos trastornos metabólicos hereditarios están ligados al cromosoma X, lo que significa que una sola copia del gen anormal puede causar el trastorno en los niños varones.

Los aminoácidos, los ladrillos que forman las proteínas, cumplen diversas funciones en el organismo. Los trastornos hereditarios del metabolismo de los aminoácidos son el resultado de cualquier defecto en la asimilación de los aminoácidos o en la capacidad del organismo para llevar los aminoácidos a las células. Dado que estos trastornos producen síntomas a edad temprana, se realizan estudios neonatales para detectar varios trastornos frecuentes relacionados con los aminoácidos. En Estados Unidos, los recién nacidos generalmente son sometidos a pruebas de cribado para detectar

Los recién nacidos también se someten a pruebas de detección sistemática para detectar otros trastornos hereditarios, pero estas pruebas de cribado varían de un estado a otro.

Aminoácidos de cadena ramificada

Los aminoácidos de cadena ramificada se denominan "de cadena ramificada" debido a su estructura química. La leucina, la isoleucina y la valina son los aminoácidos de cadena ramificada que constituyen los componentes básicos de las proteínas del organismo. Si estos aminoácidos no se metabolizan adecuadamente, ellos y sus subproductos tóxicos se acumulan en la sangre y la orina, causando ciertos trastornos.

Acidemia isovalérica

Cuando el aminoácido leucina no se metaboliza adecuadamente, se acumulan niveles dañinos de ácido isovalérico en el cuerpo. En la acidemia isovalérica, la enzima necesaria para descomponer la leucina, llamada isovaleril CoA deshidrogenasa, está ausente o no funciona correctamente. La acidemia isovalérica también se conoce como "síndrome de los pies sudorosos" porque el ácido isovalérico acumulado emite un olor que huele a sudor.

Existen dos formas de acidemia isovalérica. Una de las formas se manifiesta durante los primeros días de vida y la otra se manifiesta varios meses o años después del nacimiento. Los síntomas que ocurren durante los primeros días de vida consisten en alimentación deficiente, vómitos y problemas respiratorios a medida que los bebés desarrollan una acumulación de ácido en la sangre (acidosis metabólica), concentración baja azúcar en la sangre (hipoglucemia) y un aumento de amoníaco en la sangre (hiperamonemia). Es posible que las células sanguíneas no se fabriquen en la médula ósea de la forma habitual. Los síntomas de la forma que se manifiesta más adelante en la vida aparecen y desaparecen y son similares a los síntomas de la forma que se manifiesta en etapas anteriores de la vida, aunque menos graves.

Los médicos diagnostican la acidemia isovalérica mediante análisis de sangre y orina para detectar concentraciones elevadas de ácido isovalérico.

Para tratar la acidemia isovalérica, los médicos administran hidratación y nutrición (incluidas dosis elevadas de glucosa dextrosa) por vena y complementos de glicina para ayudar al organismo a eliminar el exceso de ácido. Si estas medidas no son eficaces, los médicos pueden necesitar extraer pequeñas cantidades de sangre del bebé (una jeringa a la vez) y reemplazarla con volúmenes iguales de sangre fresca del donante (llamada exanguinotransfusión) y eliminar sustancias de la sangre mediante un catéter en el abdomen insertado a través de la pared abdominal (llamada diálisis peritoneal). Todas las personas afectadas necesitan restringir su consumo de leucina y continuar tomando complementos de glicina y otro aminoácido llamado carnitina. Con tratamiento, el pronóstico es excelente.

Cetoaciduria de cadena ramificada

Los niños con cetoaciduria de cadena ramificada son incapaces de metabolizar la leucina, la isoleucina y la valina. Los subproductos de estos aminoácidos se acumulan, causando alteraciones neurológicas, como convulsiones y retraso mental. Estos subproductos también provocan que líquidos corporales y sustancias, como la orina, el sudor y el cerumen, huelan a jarabe de arce. Esta enfermedad es más frecuente entre las familias menonitas.

Existen muchas formas de cetoaciduria de cadena ramificada. En la forma más grave, los lactantes presentan vómitos y letargia y después desarrollan anomalías neurológicas (incluyendo convulsiones y coma) durante los primeros días de vida, pudiendo morir en el transcurso de días o semanas si no reciben tratamiento. En las formas más leves, la apariencia de los niños es normal al principio, pero durante una infección, una intervención quirúrgica u otra causa de estrés físico desarrollan vómitos, vacilación, confusión y coma.

Desde el año 2007, casi todos los estados en Estados Unidos han establecido la obligatoriedad de realizar, mediante un análisis de sangre, pruebas de cribado neonatales para la detección de dicha enfermedad. Los médicos también buscan niveles elevados de aminoácidos en la sangre. El diagnóstico se confirma mediante pruebas genéticas.

El tratamiento de los bebés con enfermedad grave consiste en limitar estrictamente la dieta y, a veces, eliminar sustancias de la sangre mediante un catéter en el abdomen insertado a través de la pared abdominal (denominada diálisis peritoneal) o empleando una máquina extracorpórea para extraer y purificar la sangre del organismo (denominada hemodiálisis). Los médicos también administran hidratación y nutrición por vía intravenosa (por vena).

Algunos niños con enfermedad leve mejoran con inyecciones de vitamina B1 (tiamina). Una vez controlada la enfermedad, los niños han de consumir una dieta artificial especial, baja en leucina, isoleucina y valina. Los proveedores de atención sanitaria deben disponer de un plan de emergencia para saber cómo manejar una crisis repentina, ya que puede provocar la acumulación de sustancias tóxicas en la sangre y una concentración baja de azúcar en la sangre (llamada crisis metabólica). La mayoría de las veces, las crisis repentinas son desencadenadas por infecciones comunes.

Esta enfermedad se cura con un trasplante de hígado.

Acidemia metilmalónica

Cuando determinada enzima no es funcional, se acumulan niveles peligrosos de ácido metilmalónico en el organismo. Este trastorno también puede ser consecuencia de una carencia de vitamina B12 (cobalamina). Los síntomas, la edad de inicio de los síntomas y el tratamiento son similares a los de la acidemia propiónica, excepto por el hecho de que los médicos pueden administrar complementos de vitamina B12 en lugar de biotina.

Acidemia propiónica

Cuando una enzima específica (un tipo de proteína) llamada propionil CoA carboxilasa no es funcional, se acumulan en el organismo concentraciones dañinas de ácido propiónico.

En la mayoría de los bebés afectados, los síntomas comienzan en los primeros días o semanas después del nacimiento e incluyen alimentación deficiente, vómitos y problemas respiratorios a medida que los bebés desarrollan una acumulación de ácido en la sangre (acidosis metabólica), concentración baja de azúcar en la sangre (hipoglucemia) y un aumento del amoníaco en la sangre (hiperamonemia). Se pueden producir convulsiones o coma. Los factores de estrés, como el ayuno, la fiebre o la infección, pueden desencadenar una crisis. Los niños que sobreviven a este trastorno pueden tener problemas renales, discapacidad intelectual, anomalías neurológicas y problemas cardíacos.

Los médicos diagnostican la acidemia propiónica mediante análisis de sangre y orina para detectar niveles elevados de ácido propiónico. El diagnóstico se confirma midiendo las concentraciones de propionil CoA carboxilasa en los glóbulos blancos (leucocitos) u otras células de los tejidos y/o mediante pruebas genéticas.

Para tratar la acidemia propiónica, los médicos administran hidratación y nutrición (incluidas altas dosis de glucosa dextrosa) por vena y restringen el consumo de proteínas por parte del bebé. Si estas medidas no ayudan, es posible que los médicos necesiten eliminar sustancias de la sangre mediante un catéter en el abdomen insertado a través de la pared abdominal (lo que se denomina diálisis peritoneal) o utilizar una máquina extracorpórea para eliminar y purificar la sangre del organismo (lo que se denomina hemodiálisis). A medida que los niños crecen, deben continuar con las restricciones dietéticas y es posible que necesiten tomar complementos de carnitina. Los médicos suelen administrar antibióticos a los niños porque las bacterias presentes en sus intestinos pueden provocar la acumulación de ácido propiónico. Los proveedores de atención sanitaria deben disponer de un plan de emergencia para saber cómo manejar una crisis repentina, ya que puede provocar la acumulación de sustancias tóxicas en la sangre y una concentración baja de azúcar en la sangre (llamada crisis metabólica).

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