Por Fir In As

Síntesis y Degradación de Porfirinas

Porfirinas: generalidades • Compuestos cíclicos que se encuentran en la naturaleza unidos a metales. • Están relacionados fundamentalmente a fenómenos respiratorios. • Las más importantes son: Hem de la hemoglobina, Mioglobina de los músculos, Citocromos de la cadena fosforilación oxidativa Catalasa, enzima para evitar acción de radicales libres Triptofano pirrolasa.

Porfirinas: estructura • Es un tetrapirrol, con cuatro anillos pirroles unidos por puentes meténicos (-CH2-_) • • • •

Cada pirrol presenta dos cadenas laterales Las coproporfirinas tienen metilos y propionatos. Las uroporfirinas tienen acetatos y propionatos. Los porfirinógenos son las formas incoloras de las porfirinas y tienen enlaces metínicos (=CH-)

Uroporfirina III CH

-OOC-CH2-CH2-

- CH2-COO-CH2-CH2-COO-

-OOC-CH2-

N

NH CH

CH

N

NH

-CH2-COO-

-OOC-CH2-

-CH2-CH2-COO-

-OOC-CH2-CH2CH

Síntesis del Hem •

• • •

El grupo Hem de la hemoglobina se forma inicialmente a partir de la Succinil CoA del Ciclo de Krebs y de una molécula de glicina. Ambos forman α-amino β-ceto adípico que se decarcarboxila para forma δamino levulínico –ALA-. Esta síntesis la realiza la ALA sintetasa, en la mitocondria. En el citosol se condensan dos moléculas de ALA, formando porfobilinógeno mediante la ALA dehidratasa. Cuatro moléculas de porfobilinógeno se condensan para formar uroporfirinógeno I o III por acción de la uroporfirinógeno I sintasa o III cosintasa. Una decarboxilasa convierte al uroporfirinógeno III en coproporfirinógeno III que ingresa a la mitocondria para transformarse en Protoporfirinógeno III (oIX), luego Protoporfirina III (o IX) , recibir una molécula de Fe y formar Hem.

Succinil CoA

Síntesis de Hem

NH2 H2C-COOH Glicina Piridoxal fosfato

-CH2-NH2

Ácido δ- Aminolevulínico

Protoporfirina IX Fe HEM

Protoporfirinógeno IX

Mitocondria

Citosol

Uroporfiriógeno III

Coproporfirinógeno III

Uroporfirinógeno I

Coproporfirinógeno I

Porfobilinógeno

Catabolísmo de la Hemoglobina • En condiciones fisiológicas en un adulto se destruyen 1 a 2 x 108 hematíes por hora. Se deben degradar aproximadamente 6g de hemoglobina diariamente. • De ella la globina se separa en aminoácidos útiles para formar otras proteínas, el Fe pasa a formar parte del pool de Fe del organísmo y el grupo Hem se degrada vía la formación de bilirrubina. • Eso sucede en los microsomas de las células retículo endoteliales del hígado, bazo y médula ósea. • El primer paso es la ruptura del anillo tetrapirrólico formando biliverdina IX. Una biliverdina reductasa reduce los puentes meténicos para formar Bilirrubina IX, un pigmento de color amarillo.

Catabolismo de la hemoglobina BILIRRUBINA

NADP

Heme oxigenasa Biliverdina Reductasa

BILIVERDINA

NADPH

Diglucoronización de la bilirrubina • La bilirrubina formada en las células del retículo endotelio se transporta al hígado unida a la albúmina. • En el hígado se une a dos moléculas de ácido glucorónico para formar bilirrubina conjugada, glucoronizada o directa a la reacción de van den Bergh. • Este proceso se lleva a cabo en el retículo endoplásmico liso y solubiliza convenientemente en agua a la bilirrubina.

UDP-glucosa+2NAD

UDP-glucoronato+2NADH

2UDP-glucoronato+bilirrubina Glucoronil transferasa

DIGLUCORONIZACIÓN DE LA BILIRRUBINA

Metabolismo bacteriano de la bilirrubina • La bilirrubina glucoronizada es secretada al intestino delgado con la bilis. • En el intestino β glucoronidazas separan los ácidos glucorónicos y dejan un tetrapirrol incoloro que es el mesobilirrubinógeno. • Este último se transforma en urobilinógeno que puede ser reabsorbido al torrente sanguíneo y eliminado por el riñón o eliminado como estercobilina con las heces.

Transtornos del metabolismo de la bilirrubina Sangre:

BILIRRUBINA + ALBÚMINA

Defecto de captura: Sindrome de Gilbert

Bilirrubina indirecta Defecto de conjugación: Ictericia neonatal Sind.Crigler Najjar Sindrome de Gilbert Bilirrubina Directa

Defecto de secreción: Sind. de Dubin Johnson Sind. de Rotor