Glucogenosis Tipo IV ó Enfermedad de Andersen

 Enfermedad de Andersen 

También conocida como la Amilopectinosis, está clasificada dentro de las Glucogenosis tipo IV, se caracteriza por el déficit de la enzima ramificante Amilo (1.4-1.6) tranglucosilasa* o glucotransferasa. 

Fue descrita por primera vez para el año de 1956 por Andersen (aunque ciertos autores difieren que fue para el año 1961), se encuentra individualizada como una afección hereditaria, rara, de transmisión autosómica* recesiva, la cual altera la síntesis y secreción de los quilomicrones* produciendo esteatorrea* y retraso pondoestatural* desde los primeros meses de vida. 

(Dra. Dorothy Hansine Andersen, 1913 - 1963)

Esta causada por la deficiencia de la enzima ramificante mencionada anteriormente, la cual esta causada por mutaciones en el Gen GBE1 (3p12) que codifica la enzima ramificante del Glucógeno (GBE), posterior a que la deficiencia de la GBE provoca el almacenamiento de Glucógeno anormal que se asemeja a la estructura de la Amilopectina (Poliglucosano). 

Clínicamente los pacientes que presentan la enfermedad, en el periodo de lactancia se caracterizan por la hepatosplenomegalia* progresiva, hipotonía* muy intensa y atrofia muscular*, con desarrollo consiguiente de cirrosis hepática* a causa de la acumulación de Glucógeno de estructura anormal, sin ramificaciones. En ella, el hígado muestra una compleja trama producto de una mutación de la Amilo (1,4 -1,6) transglucosidasa o enzima ramificante debido a una mutación en su gen codificante, localizado en el cromosoma 3p12 y del cual existen numerosas variaciones alélicas*.

Ésta enzima interviene junto al Glucógeno Sintasa en la síntesis del Glucógeno. El defecto enzimático, conduce a la producción de una molécula de Glucógeno deficiente con cadenas periféricas más largas y pocos puntos de ramificación, su estructura es semejante a la Amilopectina y se acumula en todos los tejidos, principalmente en hígado, músculo - esquelético, sistema nervioso, médula ósea y corazón, constituyendo un trastorno sistémico.  

Los pacientes fallecen en su segundo año de vida por una insuficiencia hepática y cardiopatía*. Presentan una hepatopatía* grave, sin hipoglucemias y con unos niveles de Glucógeno dentro de la normalidad.

Signos y Síntomas

Se considera como una enfermedad que representa el 3% de todas aquellas enfermedades de almacenamiento del Glucógeno. Su cuadro clínico es heterogéneo*, afectando principalmente al hígado o al sistema neuromuscular. 

En su forma Clásica, los niños se encuentran sanos al nacer, pero van desarollando Hepatomegalia*, hipotonía* y retraso del desarollo entre los primeros meses de vida. Con el paso de los años, la enfermedad progresa rápidamente a Cirrosis* con Hipertensión* portal y Ascitis*, causando la muerte durante la primera infancia. En pocos casos se ha detectado una forma hepática no progresiva. 

En la manifestación Neuromuscular* , la edad de la aparición va desde la edad fetal a la edad adulta. Su forma más grave, comienza antes del nacimiento con una disminución o ausencia de movimientos fetales, Artogriposis*, pulmones Hipoplásicos* y muerte perinatal. 

Los pacientes con formas congénitas, tienen Hipotonía* grave, Cardiomiopatía*, Depresión Respiratoria*, y Afectación Neuronal*.

Sin embargo, se han detectado formas más leves con una aparición posterior caracterizadas por debilidad muscular o Cardiomiopatía e insuficiencia cardíaca. También se han descrito formas neurológicas en adultos con disfunciones en el Sistema Nervioso Central y Periférico, (APBD, enfermedad con cuerpos de Poliglucosano* del adulto), caracterizada por lesiones generalizadas de las neuronas motoras superiores e inferiores.

Diagnóstico

El Diagnóstico se basa en la demostración del déficit enzimático en fibroblastos* y hematíes* y en la acumulación de Glucógeno de estructura anómala en tejidos. También pueden incluirse Galactosemia*, Hidrops Fetal* , Tirosinemia*.

El diagnóstico prenatal es posible utilizando tanto amniocitos* como Vellosidades Coriónicas cultivadas. Así como pueden analizarse muestras de ADN.

Tratamiento 

No hay un tratamiento en específico, el único tratamiento paliativo es el trasplante hepático (efectuado en un solo paciente pero con resultados muy alentadores), y manifestándose la enfermedad en una forma muy grave, donde además, no se evidencien problemas cardíacos.

No obstante, el pronóstico de vida, es desfavorable para los pacientes con manifestación perinatal o formas clásicas las cuales no permiten el transplante de hígado. El pronóstico a largo plazo para el resto de pacientes depende de la magnitud, gravedad y progresión de la enfermedad.

Conceptos

✓ Afectación Neuronal; afectación pronunciada por un traumatismo o enfermedad que causa un daño a la vaina de mielina, qué es la cubierta protectora la cual rodea a las neuronas.

✓ Amilopectinosis; déficit de la enzima ramificante del Glucógeno, enfermedad de almacenamiento del Glucógeno tipo 4.

✓ Amniocitos; célula procedente del epitelio amniótico que se encuentra suspendida en el líquido amniótico.

✓ Artogriposis; no es una enfermedad en si misma, sino un síndrome clínico; se caracteriza por la existencia de contracturas congénitas que afectan a varias articulaciones del organismo, sobre todo en los miembros y se asocia ocasionalmente a anomalías de otros órganos como corazón, pulmón y riñón.

✓ Ascitis; inflamación abdominal causada por la acumulación de líquido, frecuentemente relacionada con una enfermedad hepática.

✓ Atrofia Muscular; término médico referido a la disminución del tamaño de músculo, perdiendo fuerza debido a la relación con su masa.

✓ Autosómico Recesivo; el término se refiere a que deben estar presentes dos copias de un gen anormal para que se desarrolle la enfermedad o el rasgo.

✓ Cardiomiopatía; es una enfermedad hereditaria o adquirida del miocardio, dificulta la tarea del corazón en transportar la sangre al cuerpo provocando insuficiencia cardíaca.

✓ Cardiopatía; afección cardíaca que se manifiesta mediante vasos sanguíneos enfermos, problemas estructurales y coágulos sanguíneos.

✓ Cirrosis Hepática; lesión hepática crónica ocasionada por una variedad de causas que lleva a la formación de cicatrices y la insuficiencia hepática.

✓ Depresión Respiratoria; condición física qué ocurre cuando el dolor es aliviado abruptamente y los efectos de los sedantes opioides no son contrarrestados por el efecto estimulante del dolor.

✓ Esteatorrea; presencia de grasa en las heces, por lo general ocurre debido al consumo excesivo de los alimentos ricos en grasas.

✓ Fibroblastos; tipo de células residente del tejido conectivo propiamente dicho, se encarga de sintetizar fibras y mantener la matriz extracelular del tejido de muchos animales.

✓ Galactosemia; enfermedad hereditaria causada por una deficiencia enzimática, manifestándose con incapacidad de utilizar el azúcar simple galactosa, la cual provoca una acumulación de este dentro del organismo, produciendo lesiones en el hígado y en el sistema nervioso central.

✓ Hematíes; células de la sangre que se encargan de transportar el oxígeno a los órganos y tejidos, dentro de los hematíes se encuentra la hemoglobina, responsable del color rojo de la sangre.

✓ Hepatomegalia; agrandamiento del hígado.

✓ Hepatopatía; cualquier afección que daña el hígado y no permite que funcione correctamente.

✓ Hepatosplenomegalia; aumento simultáneo objetivable del tamaño del hígado y del vaso, este es un problema heredado en el cual el hígado no puede procesar el glucocerebrósido.

✓ Heterogéneo; qué está formado por elementos de distinta clase o naturaleza.

✓ Hidrops Fetal; también denominado Hidropesía Fetal inmunitaria, es una complicación de una forma grave de incompatibilidad Rh, la cual puede prevenirse. se trata de una afección en la cual la madre que tiene el tipo de sangre Rh negativo produce anticuerpos para las células sanguíneas Rh positivo de su bebé Y estos cruzan la placenta.

✓ Hipertensión; afección en la que la presión de la sangre hacia las paredes de la arteria es demasiado alta.

✓ Hipoplásicos; se refiere al desarrollo anormal, incompleto, detenido (sin completarse) de un órgano o tejido. 

✓ Hipotonía; tonicidad muscular débil.

✓ Hipotoníca; envío logía se refiere a una solución que tiene una menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula.

✓ Neuromuscular; se refiere a la unión entre el axón de una neurona (de un nervio motor) y un efector, que en este caso sería una fibra muscular.

✓ Poliglucosano; moléculas de gran tamaño formadas por polisacáridos anhidros que por hidrólisis dan lugar a una hexosa, fundamentalmente glucosa. El almidón, la celulosa y el glucógeno son poliglucosanos.

✓ Pondoestatural; es el período de vida que va desde el nacimiento hasta los 12 años de edad. El cual a su vez está dividido en; recién nacido - hasta el primer mes, lactante - hasta los 2 años, y preescolar - hasta los 6 años.

✓ Quilomicrones; son lipoproteínas que tienen la función de transportar los lípidos procedentes de la dieta hasta el hígado y otros tejidos.se sintetizan en las células de la pared intestinal desde donde pasan al plasma sanguíneo. Son el tipo de lipoproteína de mayor tamaño, superando los 100 mm.

✓ Tirosemia; error del metabolismo, usualmente encontrado en recién nacidos, en dónde hay una imposibilidad a la hora de llevar a cabo la ruta degradativa del aminoácido tirosina. Los síntomas incluyen alteraciones a nivel hepático y renal, además del retardo mental.

✓ Transglicosilasas; enzimas de vital importancia para la salud de la bacteria ya que son las encargadas de comenzar el proceso de reciclaje del peptidoglicano.

✓ Variaciones Alélicas; se refiere a la microevolución en cuanto a la frecuencia de las variantes genéticas o alelos de una población y por lo general que ocurre en periodos relativamente cortos de tiempo. Alélica, se refiere a qué tan común es un alelo en una población.

Muchas gracias por leer 📚, espero este contenido sea de gran aprendizaje.

Consulta:

- Enfermedad de Anderson (Esteatorrea por retención de Quilomicrones): Criterios diagnósticos. Vol. 47 N° 2. Benavent. M., Cassanova. M., Pérez. A., Konickx. C., Calvete. J. [Documento de PDF, pág 195/197], 1997.

- Glucogenosis tipo IV o Enfermedad de Andersen o Amilopectinos. Asociación Española de Enfermos de Glucogenosis. [Página Web en Línea, www.glucogenosis.org], s/a.

- Relación entre Consanguinidad y Glucogenosis Tipo IV en una Familia del Medio Rural. Sociedad Científica de Estudiantes de Medicina de la UCV - Escuela de Medicina "Dr. Pablo Acosta Ortiz", Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado, Barquisimeto - Lara, Venezuela. Herrera. A., Henríquez. M., Estrada. P., [Documento de PDF, pág 206/ 207], Octubre, 2008.

- Enfermedad de Almacenamiento de Glucógeno por deficiencia de enzima ramificante del Glucógeno. Dra, Froissart R. [Página Web en Línea, orpha.net - Portal de Información de Enfermedades raras y medicamentos huérfanos], Septiembre, 2009.

Glucogenosis Tipo I ó Enfermedad de Von Gierke

 Enfermedad de Von Gierke 

Es una enfermedad metabólica, rara y hereditaria; afección por la que el cuerpo no posee la habilidad de descomponer el Glucógeno. Afecta principalmente a la Enzima Glucosa - 6 - Fosfatasa. Esta enfermedad fue diagnosticada por primera vez en el año 1928 por Van Greveld, y estudiada histológicamente por Von Gierke en en año 1929.

También es conocida como la Glucogenosis Tipo I (GSD - I), provocada por las distintas deficiencias en el sistema de la Glucosa - 6 - Fosfatasa. En este sentido, el efecto básico es que el paciente no puede convertir la Glucosa - 6 - Fosfato en glucosa libre (sustancia por la cual el organismo obtiene cargas de energía). El problema inmediato es la baja cantidad de azúcar en la sangre, trayendo por consecuencia que algunos pacientes, sobretodo niños , tengan un alto riesgo de sufrir profundas hipoglucemias*. Se conoce que el error metabólico se centra en el hígado*, aunque también puede existir deficiencias de la enzima en los riñones* e intestino delgado*. 

El hígado de una persona sana, almacena la glucosa en forma de Glucógeno (un estimado de 5 gramos de Glucógeno por cada 100 gramos de tejido hepático), de manera que cuando el nivel de azúcar en sangre cae, este Glucógeno se convierte en Glucosa libre y conserva el nivel de azúcar normal en sangre (conocido como normoglucemia). 

En el caso de los pacientes con la Enfermedad de Von Gierke (GSD - I), ellos pueden almacenar la glucosa como Glucógeno, pero no pueden liberarlo normalmente; lo que sucede es que al tiempo se acumulen grandes cantidades de Glucógeno en el hígado. Y ciertas hormonas*, particularmente el Glucagón*, se incrementan en el organismo en un vano intento de hacer crecer el nivel de azúcar en sangre. Considerablemente, también aumenta el ácido láctico* y las grasas en la sangre. Dónde dichas grasas se movilizan y se almacenan en el hígado (generando esto el efecto del hígado graso) junto con el Glucógeno, lo que conduce a un agrandamiento del hígado (conocido como Hepatomegalia). Y por lo demás, el hígado trabaja de manera normal. 

Signos y Síntomas

Durante la Niñez: 

• Hipoglucemia; niveles de azúcar en sangre, muy bajos.

• Ausencia de respuesta a la prueba de Glucagón o Adrenalina; incremento del ácido láctico en sangre en lugar del nivel de azúcar.

• Hepatomegalia; agrandamiento del hígado.

• Apariencia sonrojad@ / "de muñeca"; mejillas hinchadas, extremidades y tórax delgados y vientre protuberante*.

• Intolerante al ayuno; por lo que es necesario la ingesta de comida frecuente.

• Niveles altos de ácido láctico, colesterol y grasas en sangre (principalmente los triglicéridos*).

• Retraso en el crecimiento lineal y de desarrollo motor.

• Sangrados frecuentes y hematomas por deficiencias plaquetarias*.

• Neutropenia* e incremento en el riesgo de infección y úlceras en la boca o los intestinos por el mal funcionamiento de los neutrófilos*.

Durante la Pubertad;

• Retraso de la Pubertad y desarrollo insuficiente. 

• Nivel elevado de ácido úrico* que puede provocar episodios de gota.

• Adenomas Hepáticos*, los cuales si no son tratados adecuadamente pueden derivar en malignos.

• Cálculos Renales o Insuficiencia Renal.

• Osteoporosis*, consecuencia de un equilibrio cálcico negativo.

• Proteinuria* y micro-albuminuria*.

Diagnóstico

Cuándo hay sospecha de la presencia de la enfermedad GSD-I, se deben realizar una serie de procesos diagnósticos donde se incluyen los análisis de la química sanguínea, así como radiografías, tomografías e incluso pruebas de ultrasonido de hígado y riñones; esto con el fin de poder detectar alguna anomalía* a tiempo.

Con respecto a los análisis de la química sanguínea, se debe destacar que la hipoglucemia en ayunas con hiperlipidemia*, acidosis láctica y una respuesta disminuida o nula de la glucemia a la adrenalina y el glucagón, sugieren fuertemente el diagnóstico, particularmente si se está ante la presencia de hepatomegalia.  Por otra parte la perfusión intravenosa de galactosa aumenta más el nivel de lactato en sangre que el de glucosa.

Sin embargo cuando no se cuenta con un estudio genético previo, el diagnóstico definitivo para la enfermedad de Von Gierke, se lleva a cabo mediante la determinación de los niveles de la enzima G-6-Fosfatasa y a la presencia de depósitos de glucógeno en el hígado a partir del análisis bioquímico y microscópico de una biopsia* hepática. Es donde se debe proceder de forma urgente con la extracción de la biopsia; si los síntomas, los análisis de laboratorio y el examen de los órganos afectados sugieren la presencia de la Glucogenosis tipo I; también si existen antecedentes en la familia donde se haya desembocado la realización de estudios genéticos tendentes para la identificación de las mutaciones en algunos de los dos padres, entonces puede existir una alta probabilidad de diagnosticar la posible enfermedad en nuevos afectados de manera rápida, precisa y no invasiva; mediante el estudio del análisis de ADN a partir de una muestra sanguínea del paciente, donde se confirmara la enfermedad y se advierte la presencia simultánea de las mutaciones previamente detectadas en algunos de los dos padres.

Sin embargo se conoce que las técnicas utilizadas para el diagnóstico prenatal de otros trastornos como el estudio enzimático de las vellosidades coriónicas*, o del líquido amniótico* no sirven para detectar el déficit de la enzima Glucosa-6-Fosfatasa, por lo que el diagnóstico prenatal vía análisis enzimático se complica enormemente para la Glucogenosis tipo I.

 No obstante, el diagnóstico prenatal puede resultar factible para los distintos subtipos de la GSD-I, esto es debido a qué se aplica un análisis genético del líquido amniótico o de las vellosidades coriónicas, siempre que exista antecedentes familiares, que hayan permitido detectar las mutaciones causantes de dicha enfermedad.

Tratamiento 

Se conoce que actualmente el tratamiento para la enfermedad de Von Gierke se lleva exclusivamente a cabo mediante terapias paliativas, las cuales son principalmente a través del seguimiento de unas pautas nutricionales adecuadas, estás suelen permitir un control aceptable en la sintomatología de la enfermedad; sin embargo no deben desdeñarse* aquellos avances que se produzcan en el campo de otras incipientes terapias de investigación, tales como la sustitución enzimática y las terapias génicas, que podrían proporcionar una cura definitiva de la enfermedad en el transcurso de los próximos años.

Entre las terapias más comunes están las terapias paliativas, estás se subdividen en los tipos 1a y 1b las primeras refieren principalmente aquellos aspectos nutricionales mientras que las segundas refieren el control y prevención de los episodios infecciosas

Paliativas comunes a los tipos 1a y 1b

Se conoce que las metas principales del tratamiento para la enfermedad de Von gierke mediante las pautas nutricionales es principalmente la prevención de los episodios de hipoglucemia que puedan poner en riesgo la vida del paciente así como la conservación del hígado en las mejores condiciones posibles con el objetivo de evitar el posible transplante hepático Esta última opción es una vía a evitar

El objetivo principal de las terapias nutricionales consiste en la reducción mínima de la acidosis orgánica y conservar los niveles óptimos de glucemia por encima de los 70 MG/el, evitando la hipoglucemia secundaria a una ingesta insuficiente de glucosa adicionalmente se recomienda la administración de aquellos alimentos de elevado contenido en almidón, separados en un intervalo de tiempo de dos horas y media a tres horas y media durante el día esto es según la tolerancia del paciente, también puede combinarse con la administración nocturna por Sonda de aquellos preparados líquidos que contengan polímeros de glucosa

 La respuesta que tenga el paciente este tratamiento alimenticio es variable Aunque suele mejorar significativamente en la mayoría de los casos de aquellos trastornos asociados a la GSD-I, aún así estos trastornos no se corrigen por completo los niveles de lactato ácido úrico y triglicéridos se mantienen en una tendencia leve y moderadamente elevados en la mayoría de los pacientes.

 Tratamiento con almidón de maíz ,indicado para niños mayores,  adolescentes y adultos, puede emplearse el almidón de maíz - conocido también conocido como la maizena - esto como la alternativa de tratamiento eficaz para pacientes con la Glucogenosis Tipo I, este tratamiento mantiene la glucemia relativamente constante, siempre y cuando la glucemia inicial es normal. Es importante introducir de manera paulatina el tratamiento con almidón de maíz utilizando concentraciones crecientes a medida que avanza el tratamiento, esto con el objeto de madurar el sistema enzimático del páncreas.

 Tratamiento con Glycosade; a inicios del año 2002 varios grupos de investigadores, comenzaron a buscar uno sustituto del almidón de maíz el cual pudiera permitir espaciar más los tiempos de ingestión, especialmente durante el horario nocturno, esto con la finalidad de alargar los periodos de descanso de los afectados por la Glucogenosis Tipo I, finalmente pudieron encontrar el mejor candidato, denominado Glycosade desarrollado por Vitaflo International y ya para los años 2006 y 2007, a un primer grupo de 12 voluntarios, le encontraron una mejora  estadísticamente significativa, para el mantenimiento de la normaglucemia durante más tiempo en comparación con el tradicional almidón de maíz. 

Transplante Hepático; hoy en día sólo debe considerarse para que ellos pacientes que no responden a un tratamiento dietético adecuado; o que hayan desarrollado adenomas malignos. El transplante corrige la enfermedad tanto en el tipo I como en el Ib, sin embargo en este último no se corrige la neutropenia.

A continuación serán mencionadas aquellas terapias que aún persisten en la fase de investigación;

Terapia Enzimática, consiste en la reposición de la enzima faltante en el hígado (G-6-Fosfstasa), el problema presentado para este caso, es que resulta muy difícil hacer llegar la enzima producida en laboratorio al lugar adecuado de la célula para que allí se realice su función, esto es así debido a que el complejo enzimático de la Glucosa- 6 -fosfatasa, no se encuentra en el torrente circulatorio ni está libre en el citoplasma, sino que forma parte de la membrana del retículo endoplasmático, concretamente en la cara interna de dicha membrana.

Hasta la fecha no se han logrado resultados aceptables en este campo; debido a que esta dificultad añadida complica enormemente la viabilidad terapéutica de la substitución enzimática en el tratamiento de la Glucogenosis Tipo I ya que no sólo basta con administrar la enzima a los afectados, sino que además habría que conseguir instalarla en el lugar adecuado; esta es una situación que enormemente se ve dificultada por los escasos recursos económicos que se dedican a promover esta investigación, más aún en una enfermedad que se cataloga como rara y por tanto considerada poco rentable.

Terapia Genética,esto es la preparación del gen en laboratorio para luego colocarlo en el lugar adecuado y que sintetice a la enzima G-6-fosfatasa, la dificultad en este caso es localizar que los genes utilizados se mantengan en un nivel terapéutico y por un tiempo prolongado y por otra parte en prevenir la respuesta del sistema inmunológico para que está no impida la transferencia de los genes.

Se conoce que esta terapia es la que presenta como una de las grandes esperanzas a la futura curación de la enfermedad y en buena parte de los trabajos de investigación recientes sobre la patología de Von Gierke.

Terapia Celular, consiste en introducir en el hígado del individuo afectado con la Glucogenosis Tipo I, células madre hepáticas de un individuo sano adulto, esto conlleva menos riesgo que un trasplante hepático y los primeros resultados observables demuestran una corrección en los niveles de glucosa sanguínea con ausencia de hipoglucemia e incluso posibilidad de tener una dieta y vida normal. 

Aunque se necesitan hacer más ensayos para comprobar la eficacia de la terapia, no cabe duda que es una nueva posibilidad en el camino de búsqueda en una terapia curativa de la enfermedad.

Conceptos:

✓ Ácido Láctico; sustancia que nuestro cuerpo produce naturalmente durante la práctica de actividad física cuando nuestro organismo no puede obtener energía a través del oxígeno; está se origina, principalmente, en las células musculares y en los glóbulos rojos.

✓ Adenoma Hepático; es un tumor benigno e infrecuente del hígado particularmente se descubre en mujeres jóvenes.

✓ Anomalía; cambio o desviación con respecto a lo que es normal, regular, natural o previsible.

✓ Ácido Úrico; es un ácido débil producido en el hígado, músculos, intestinos, riñones y endotelio vascular; como producto final del catabolismo de las purinas mediante la acción de la enzima xantina oxidasa. Es un compuesto orgánico del carbono nitrógeno, oxígeno e hidrógeno.

✓ Biopsia; es un procedimiento diagnóstico que consiste en la extracción de una muestra total o parcial de tejido para ser examinada al microscopio por un médico anatomopatológo.

✓ Desdeñarse; no considerar de importancia a una cosa.

✓ Glucagón; es una hormona peptídica de 29 aminoácidos producida por las células alfa del páncreas; se encarga de aumentar los niveles de glucosa en la sangre utilizando los niveles de glucosa que existen en el hígado.

✓ Hígado; órgano glandular del hombre y otros vertebrados, de forma aplanada, tamaño grande y color rojo oscuro; que interviene en la función digestiva, segrega la bilis, almacena sustancias, nutrientes, elimina sustancias tóxicas y sintetiza enzimas, proteínas y glucosa.

✓ Hiperlipidemia; afección caracterizada por niveles elevados de partículas de grasa -lípidos -, en la sangre.

✓ Hipoglucemia; niveles bajos de azúcar en la sangre. 

✓ Hormona; mensajero químico del cuerpo que controla numerosas funciones y circula a través de la sangre hacia los órganos y tejidos.

✓ Intestino Delgado; porción tubular del aparato digestivo que se extiende desde el estómago hasta el ano y en el cual se complementa la digestión de los alimentos, y se encarga de verificar la absorción de los productos útiles resultantes.

✓ Líquido Amniótico; fluido líquido que rodea y amortigua al embrión, luego el feto en desarrollo, en el interior del saco amniótico. permite el feto moverse dentro de la pared del útero sin que las paredes de este se ajusten demasiado su cuerpo, además proporciona sustentación hidráulica.

✓ Micro-Albuminuria; son valores de 30 a 300 My/24h, 20-200 ug/min, 30-300 ug/MG o 30-300 MG/g (todos los valores equivalentes pero en diferentes unidades) de una proteína conocida como albúmina en una muestra de orina.

✓ Neutrófilos; tipo de célula inmunitaria, ayuda a combatir las infecciones qué son introducidas en el organismo y segregan enzimas que los destruyen, es un tipo de glóbulo blanco, un tipo de granulocito y un tipo de fagocito.

✓ Neutropenia; recuento bajo normal de un tipo de glóbulos blancos (Neutrófilos), puede ser ocasionado por enfermedades que dañan a la médula ósea, por infecciones o por ciertos medicamentos.

✓ Osteoporosis; afección en la que los huesos se debilitan y se vuelven frágiles.

✓ Plaqueta; célula de la sangre de los vertebrados pequeña y sin núcleo que tiene forma de disco ovalado o redondo; e interviene en la coagulación de la sangre.

✓ Proteinuria; Exceso de proteína en la orina.

✓ Protuberante; que sobresalen más de lo que se considera normal.

✓ Riñones; órgano principal del sistema urinario, son la parte fundamental que fabrica la orina.

✓ Triglicéridos; tipo de grasa presente en la sangre.

✓ Vellosidades Coriónicas; son proyecciones minúsculas de tejido placentario que comparten la composición genética del bebé. 

Gracias por leer📚, hasta aquí el contenido acerca de la Enfermedad de Von Gierke o también conocida como la Glucogenosis Tipo I, para más aporte académico, déjame saber en tus comentarios 🔬.

Consulta: 

- Guía Informativa para la Glucogenosis Tipo I (Enfermedad de Von Gierke), 4ta Edición. Asociación Española de Enfermos de Glucogenosis (AEEG). Sueiro, J., Cede, J., Morales, A. [Folleto en Línea]. Enero, 2010.

Respiración Celular, Reacciones Catabólicas y Anabólicas, Glucólisis.

Qué es la Respiración Celular?

Se entiende que son reacciones bioquímicas* por las cuales determinan compuestos orgánicos, que son degradadas completamente gracias a la oxidación*, hasta convertirse en sustancias inorgánicas*, también puede decirse que es un proceso qué proporciona la energía aprovechable para la célula.

Sin embargo según la Universidad Nacional de Lomas de Zamora, define a la respiración celular como; un proceso por el cual las células degradan las moléculas orgánicas para producir ATP* Por ende esto se conoce como un proceso exérgonico* donde se aprovecha parte de la energía contenida en las moléculas de alimento, decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde en forma de calor.

También menciona que, la respiración celular como la combustión son reacciones exergónicas donde existen significativas diferencias entre ambos procesos; la combustión es el fenómeno incontrolado en el que todos los enlaces químicos se rompen al mismo tiempo liberándose la energía de forma súbita; por el contrario la respiración es la degradación del alimento con la liberación paulatina de la energía. Este control se realiza específicamente por encima que ejercen su trabajo.

La respiración celular ocurren en distintos comportamientos celulares; 

La primera de ellas es la Glucólisis ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de oxígeno (O2) en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma).

Mientras tanto, Escobar, I., En su presentación "Biología Plataforma Virtual", describe a la respiración celular como la finalidad la obtención  energía en forma de ATP (moneda energética de las células) . Durante este proceso, la glucosa se degrada a dióxido de carbono y agua. Dicho proceso se lleva a cabo en diferentes etapas: 1) Glucólisis (citoplasma), 2) Ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs (matriz mitocondrial), 3) Fosforilación oxidativa (membrana interna de la mitocondria). 

 

REACCIONES CATABÓLICAS Y ANABÓLICAS 

Catabolismo; conjunto de reacciones metabólicas que tiene por objetivo la obtención de la energía a través de compuestos orgánicos complejos, que se transforman en otros más sencillos. Un claro ejemplo de reacciones en el catabolismo, es la respiración celular aerobus y las fermentaciones, son las vías más corrientes para la obtención de la energía  contenida en sustancias orgánicas. Ambas vías, tienen como primera fase, la Glucólisis. Se conoce otras vías catabólicas como la Beta-oxidacion de los ácidos grasos, el ciclo de Krebs, la fermentación láctica, la fermentación acética, entre otros.

Existen además tres fases indispensables para el Catabolismo

• Fase I - fase inicial o preparatoria; es donde las grandes moléculas de los elementos nutritivos se degradan hasta liberar sus principales componentes (los polisacáridos* se degradan en monosacáridos*, los lípidos a ácidos grasos* y glicerina* y las proteínas liberan sus aminoácidos).

• Fase II - fase intermedia;  en esta fase los diversos productos formados en la fase I, son convertidos en una misma molécula, más sencilla Acetil - Coenzima A (Acetil CoA).

• Fase III - fase final; es en la que el Acetil - CoA (se incorpora al ciclo de Krebs) dando lugar a moléculas elementales CO2 y H2O.

Se dice que de estas tres fases, la intermedia y la final son comunes para todos los principios inmediatos orgánicos glúcidos, lípidos y proteínas. 

El Catabolismo de cada uno de ellos difiere en la fase inicial, los glúcidos (Glucólisis) y las proteínas (desaminación y transaminación), ocurre en el Hialoplasma, mientras que para los lípidos (B- Oxidación), ocurre en la matriz mitocondrial. 

Así mismo, existen dos tipos de catabolismos: 

• Fermentación; sé si degrada a un compuesto todavía orgánico pero más sencillo. En ella, tanto el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico.

• Respiración Celular; si la degradación del compuesto orgánico es hasta CO2 y H2O. El aceptor final de electrones es una sustancia inorgánica; 

✓ Respiración Aeróbica; necesita oxígeno.

✓Respiración Anaeróbica; no necesita oxígeno.

Anabolismo; representa una parte constructiva del metabolismo, está consiste en la síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas, con el siguiente gasto de energía, tomada de los ATP productos durante las fases Catabólicas.

Estás moléculas sintetizadas pueden:

• Formar parte de la propia estructura de la célula. 

• Ser almacenadas para su posterior utilización como fuente de energía.

• Ser exportadas al exterior de la célula. 

El metabolismo anabólico representa la parte constructiva del metabolismo, donde el organismo se encarga de fabricar si biomoléculas* propias. Pueden distinguirse dos tipos:

✓ Anabolismo Heterótrofo; consiste en la fabricación de M.O. propio a partir de M.O. capturada de otros seres vivos. Lo llevan a cabo muchos organismos : la mayoría de las bacterias, hongos, muchos protestas y animales. 

✓Anabolismo Autótrofo; consiste en la fabricación de M.O. propio a partir de materia inorgánica y una fuente de energía. A su vez representa dos tipos: 

• Quimiosíntesis; utiliza como fuente de energía ciertas reacciones de óxido-reduc ión de materia inorgánica. La realizan algunos grupos de bacterias (bacterias del Fe, del H). 

• Fotosíntesis; usa luz solar como fuente de energía. También presenta distintos tipos, la anoxigénica, que no desprende O2, (la que realizan las bacterias Púrpuras) fotosintéticas (el H2S cede los e- y se desprende S elemental), y la oxigénica (que realizan las cianobacterias y los vegetales, en que el H2O cede los e- y se desprende O2).

Entonces, en que consiste la Glucólisis?

Antes de hablar de Glucólisis, debemos definir lo que conocemos como Glucosa; si bien es conocida como el azúcar en la sangre, que funciona para mantener los mecanismos del organismo con una funcionabilidad óptima, cuando los niveles de Glucosa son benefactores para el cuerpo (generalmente cuando los niveles de Glucosa están estables no nos damos cuenta, mientras que cuando presentan variaciones en el mismo, se comienzan a mitad efectos no saludables para nuestro estado de salud).

Se define que la Glucosa es un monosacárido simple del grupo de carbohidratos; pero no lo convierte en el único monosacárido del organismo en presentarlo; otros monosacáridos contienen fructosa, galactosa y ribosa.

Por ende, la Glucosa en conjunto con la grasa (lípidos), se convierte en una fuente de combustible preferida por el organismo en forma de carbohidrato. 

Ya entendiendo mejor que es la Glucosa, podemos hablar de la Glucólisis; 

La ruta metabólica glucólisis también es conocida como Ruta de Embden  - Meyerhof (descubierta por ellos para el año 1940); pero universalmente es conocida bajo el nombre de Glucolisis.

También es conocida como la Ruptura de la Glucosa, la glucólisis es la conversión de 2 moléculas de ácido pirúvico constituido de 3 carbonos son usadas dos moléculas de ATP pero se producen 4 el hidrógeno en conjunto con electrones se unen a una coenzima llamada nicotin adenin dinucleotido informa el n a d h, esta reacción metabólica ocurre en el citoplasma celular y es anaeróbica

Esta es la primera ruta metabólica para la extracción de carbono ocurre en 10 reacciones catalizadoras por enzimas específicas inicia con la ingesta de 4 biomoléculas esenciales para mantenernos vivos como lo son los carbohidratos las proteínas los lípidos y ácidos nucleicos todos estos en porciones distintas obtenidos por los alimentos que consumimos a diario la finalidad es la obtención de la energía por medio de los alimentos consumidos

Cuando se ingiere la glucosa esta pasa por el torrente sanguíneo buscando la manera de entrar a la célula mediante unos poros que están distribuidos a lo largo de la membrana celular;

Esta pasa al interior de la célula, con la ayuda de la molécula de Insulina, quién toma a la glucosa y le ayuda a facilitar el acceso a la célula, (como se muestra en la segunda imagen).

De inmediato, actúa la primera enzima la Hexoquinasa, que detecta el ingreso de la Glucosa en el interior de la célula; aportándole energía a la molécula de Glucosa;

En este proceso es donde la Hexoquinasa atrapa una molécula de ATP gracias a un ion de magnesio donde esta molécula es atrapada por unas pinzas y cada fosfato presente en la molécula es una carga de energía.

A su vez la Hexoquinasa toma una carga de fosfato a la molécula de ATP y se le anexa a la molécula de glucosa una vez dada la energía ATP y la molécula de glucosa le otorga un hidrógeno a la enzima dando por resultado el enlace de la carga energética a la molécula de glucosa convirtiendo al ATP en ADN en lugar de tener tres fosfatos ahora tiene dos fosfatos esto se les conoce con el nombre de Adenosín Difosfato.

La glucosa al tener una carga de fosfato pasa a ser glucosa 6 - fosfato, el 6 es debido a que en el enlace de carbono doble número 6 se le agrega la carga de energía es decir un grupo fosfato;

Por ende la molécula de la glucosa aumenta el tamaño, impidiendo salir de la célula a partir de este punto comienza la glucólisis.

Luego tenemos la enzima Fosfohexosa Isomerasa; rompe el enlace de carbono, enzalando a otro carbono, dejando este fuera de la molécula;

Esto hace que ambos carbonos queden inestables, la molécula de glucosa otorga su hidrógeno al carbono que se encuentra fuera de sí misma estabilizando la molécula en general;

Después de tener la molécula con un "enlace extra", para aceptar otra carga de energía esta recibe el nombre de la Fructosa- 6 -fosfato.

Llega la tercera encima de Fosfofructo Quinasa 1, esta es quién proporciona otro enlace de energía cargado existente en el medio celular, quedando la molécula con una carga de energía en el carbono 1 y en el carbono 6, por ende su nombre cambia a Fructosa -1, 6 - bifosfato.

Suena contradictorio evidenciar que en vez de sacarle energía a la molécula de glucosa se le proporciona más energía. Esto se debe a que la estructuración molecular de las enzimas actúan sobre la glucosa preparándola para la degradación parcial de si misma.

En este punto, llega la reacción o enzima 4, también conocida como la enzima Aldosa que se encarga de dividir a la molécula Fructosa - 1, 6 - bifosfato;

La Aldosa actúa justo dividiendo a la mitad a la molécula, quedando inestables los dos carbonos; cada uno con tres enlaces necesitando 4 enlaces químicos para su estabilidad. Rápidamente y evitando la degradación total, la molécula inferior le regala un hidrógeno a la molécula superior; sin embargo aún la molécula inferior se encuentra desestabilizada por lo que se doble enlaza con el oxígeno pudiendo recuperar su estabilidad y restaurar sus 4 enlaces. Así es entonces cómo quedan formadas dos moléculas de glucosa más pequeñas y con alteraciones en su orden.

La ventaja deriva en que cada molécula conserva una carga de energía que le proporcionaron las enzimas anteriores.

Pasamos a la enzima número 5 llamada Triosa Fosfato Isomerasa, ésta se acerca de las dos partículas/moléculas y realiza un intercambio en el hidrógeno;

Una vez cambiadas el primer carbono queda inestable con sólo tres enlaces químicos. Se le duplica el doble enlace al oxígeno, y se le sustrae uno de los dos enlaces al OH del carbono 2 así;

Quedando estabilizada la partícula/molécula y dando como resultado dos partículas iguales;

Pasamos entonces a la enzima número 6 el resultado de la enzima anterior fue la duplicación de las partículas moléculas iguales de Gliceraldehído - 3 - fosfato, cada una con una carga de energía en esta reacción encontramos la enzima Deshidrogenasa, la cual contiene 8 pares de brazos,

(el grupo hs funciona para capturar a las moléculas mientras que el grupo n a d le sustrae la energía).

En esta reacción a la partícula de Gliceraldehído se le anexa un Fosfato inorgánico (Pi) a la partícula, dónde se encuentra el hidrógeno; sin embargo para no quedar la partícula sin la carga de hidrógeno está se "conservará" en el NAD al igual que la carga de hidrógeno de la misma enzima,

Mientras esta carga de energía nueva se une a la partícula/molécula, los hidrógenos resguardados en el grupo NAD, se unen a una nueva carga energética del grupo NAD quedando NAD H + H, una vez causada esta reacción la enzima corta todo tipo de enlace con la partícula/molécula, es decir a la partícula se le suma una carga energética nueva pero se le quita otra carga de energía que es 3 veces más potente que la que se le otorgó este proceso ocurre con las dos partículas de moléculas,

(Cada partícula/molécula, se ve igual que la fórmula química en la imagen)

En esta etapa llega la enzima 7, Fosfoglicerato Quinasa, esta llega con un paquete de energía vacío ADP, está encima le sustrae a cada partícula molécula un paquete completo de fosfato para llenar su ATP;

Llega la enzima número 8, llamada Fosfoglicerato Mutasa, qué se encarga de intercambiar la posición donde está ubicado el paquete energético de la partícula; molécula ayudando a que no sea sustraído, este paquete de energía en vez de ser localizado en el carbono 3 se localizará en el carbono 2

Procedemos con la enzima 9, la Enolasa, ésta se encarga de deshidratar a las moléculas, quitándoles las cargas de hidrógeno H2O,

Quedando las moléculas inestables, con tres enlaces químicos, aquí es donde se lanzan al tercer carbono para recuperar la estabilidad;

Llega la última encima, la Piruvato Quinasa, esta llega con un paquete vacío ADP, finalmente le quita a las moléculas sus últimos paquetes energéticos para llenar su ATP, quedando las moléculas sin carga energética pero aún así están estables debido a que todos sus carbonos conservan los 4 enlaces químicos;

Sin embargo la enzima Piruvato Quinasa le proporciona a las moléculas una carga de hidrógeno adicional quedando las moléculas,

Esto con el fin de que puedan entrar al ciclo de krebs y que se pueda seguir sustrayendo la energía de ambas moléculas.

Se conoce que en el proceso de la glucólisis por una molécula de glucosa que entra a nuestro organismo se da como resultado 8 ATP.

Conceptos: 

✓ Ácidos Grasos; biomólecula de naturaleza lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal de diferente longitud o número de átomos de carbono en cuyo extremo hay un grupo carboxilo.

✓ ATP; adenosín trifosfato es un nucleótido fundamental en la obtención de la energía celular, está formada por una base nitrogenada unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa.

✓ Biomólecula; compuesto químico que se encuentra en los organismos vivos, formado por sustancias químicas compuestas principalmente por; carbono, hidrógeno oxígeno, nitrógeno, sulfuro y fósforo.

✓ Bioquímico;  rama de la ciencia que estudia la composición química de los seres vivos. Especialmente proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y otras pequeñas moléculas presentes en las células.

✓ Exergónico; que describe una reacción química que libera energía en forma de calor, luz, entre otros. Son procesos espontáneos y son lo contrario de las reacciones endergónicas.

✓ Glicerina; es un alcohol líquido que se utiliza para elaborar diversos productos cosméticos, como jabón y otros productos.

✓ Inorgánicos; son compuestos que están formados por distintos elementos pero no es que su componente principal no siempre es el carbono, siendo éste el agua el más abundante.

✓ Monosacáridos; glúcidos más sencillos que no se hidrolizan, es decir, no se descomponen en otros compuestos más simples.

✓ Oxidación; fenómeno químico en virtud del cual se transforma un cuerpo o un compuesto por la acción de un oxidante, que hace que en dicho cuerpo compuesto aumenta la cantidad de oxígeno y disminuye el número de electrones de alguno de los átomos.

✓ Polisacáridos; son polímeros cuyos constituyentes son monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos.

 

Gracias por leer 📚, próximamente Ciclo de Krebs y Fermentación 🔬📖.

Consulta:

- Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Facultad de Ciencias Agrarias, Cátedra de Biología - Módulo Respiración Celular, [Artículo en Línea], pág 2 - 4. (s/a).

- Biologia - Ingeniería y Ciencias Físico Matemáticas, por M. en C. Ilia Mariana Escobar Avila [Presentación en Línea], (s/a).

- Tema 12. Catabolismo y Anabolismo [S/A]. [Artículo en Línea], pág, 2 - 3 - 14. (2012, 10).

- Glucólisis Fácil. Por Camacho Learn [ Video en Línea: https://youtu.be/iUroKREmOKo ], (2020, 09).