Universidad San Carlos de GuatemalaCentro Universitario Metropolitano CUM-Facultad de Ciencias MdicasUnidad didctica de BioqumicaDra. Barreno

CASO CLINICO No. 3DEFICIENCIA DE CARNITINA

201310234 Lesly Karina Yuc Snchez201310252 Mario Jos Hernndez Quevedo201310329 Ader Jos Navarro Ochoa201315292 Jose Luis Chen Cahuec201317970 Gabriela Margarita Gonzlez201400062 Mara Gabriela Arango Constanza201400159 Elizabeth Gabriela Martnez201400167 Luis Rodolfo Gaytan Lainfiesta201407454 Mildred Ayde Cajchum Cujcuj

Guatemala 15 de abril del 2015

Introduccin

La Deficiencia de Carnitina pertenece al grupo de enfermedades relacionadas con la oxidacin de los cidos grasos, estas son un grupo de enfermedades hereditarias de un rango autosmico recesivo, que afecta a mujeres y hombres por igual, poco usuales y que se originan debido a que ciertas enzimas, como la carnitina-acilcarnitina translocasa entre muchas otras mas, no tienen un funcionamiento correcto o llegan a faltar. Tambin se puede generar por una mala reabsorcin renal. La funcin principal de las enzimas que metabolizan los cidos grasos es ayudar a modificar ciertas grasas de los alimentos ingeridos, al igual que la almacenada en el cuerpo, para producir la energa necesaria para el buen funcionamiento celular. La energa producida a partir de grasas nos es de gran utilidad en los momentos de ayuno prolongado, debido a que los niveles de glucosa descienden y con ello la produccin de energa a partir de la misma tambin baja, por lo que en ese momento nuestro cuerpo empieza a consumir la grasa.Cuando una enzima falta o tiene un mal funcionamiento, nuestro cuerpo no puede producir la energa necesaria para momentos de ayuno prolongado por lo que existe hipoglucemia. Los nios con una deficiencia leve de estas enzimas comienzan a tener sntomas antes de los tres aos de edad, corriendo el riesgo de sufrir episodios de crisis metablicas. Para poder determinar la deficiencia de las enzimas se pueden realizar varias pruebas como un estudio gentico a partir de una muestra de sangre, confirmarse mediante un anlisis especial de enzimas realizado con una muestra de piel o desde el embarazo con una aminiocentesis o muestreo del vello corionico para verificar los genes de las enzimas.

Presentacin del Caso Clnico.

Paciente masculino de 1 ao y 5 meses de edad quien presenta sndrome hipotnico con limitacin de la actividad motora facial, orofaringea y fatigabilidad fcil, desde los 5 meses de edad. Como antecedentes se menciona retardo motor, el cual se haba atenuado de forma progresiva con entrenamiento motor. Al examen fsico no se evidenciaron alteraciones fenotpicas ni visceromegalia. Haba una hiporreflexia osteotendinosa. Presento una evolucin lenta en el lenguaje expresivo y la evaluacin cardiovascular fue normal. En el examen de fondo de ojo se observo en la retina una pigmentacin leve e irregular. Las pupilas eran normales. La determinacin de glicemia preprandial reporto 55mg/dl. Las enzimas musculares fueron reportadas normales, al igual que el anlisis de orina; el estudio electromiografico y de velocidad de conduccin nerviosa, as como la resonancia magntica cerebral se encontraron en lmites normales. Se decidi practicar biopsia del musculo cudriceps derecho en que con colaboracin de Sudan IV se determino aumento en el tamao y numero de gotas de grasas neutras en las fibras musculares.

Discusin del Caso Clnico.

1. Explique la funcin de la liplisis. La liplisis es el proceso metablico mediante el cual os lpidos del organismo son metabolizados para formar glicerol y cidos grasos, para cubrir las necesidades energticas en momentos de hipoglucemia en sangre. AL producir cidos grasos ayuda junto con la oxidacin a producir ATP para el metabolismo celular. De igual forma cabe mencionar que la liplisis es la reaccin contraria a la lipognesis que busca generar lpidos para mantener una homeostasis en el cuerpo (debido a que los lpidos son utilizados en muchas funciones corporales, tanto funcional, estructural y enzimticamente hablando). La liplisis es estimulada por regulacin hormonal, siendo el glucagn la principal hormona que la estimula.

2. Describa el transporte de los cidos grasos de cadena larga en la mitocondria:

El CoA es un derivado nucletido polar largo que no puede atravesar la membrana interna mitocondrial. Portantopara el transporte de los cidos grasos de cadena larga, el cido graso debe transferirse primero a la molcula de menor tamao carnitina, mediante la carnitinapalmitoil trnaferasa-1. Localizada en la membrana mitocondrial externa. Un transportador acil-carnitina o traslocasa en la membrana interna mitocondrial interviene en la transferencia de la acil-carnitina hacia la mitocondria, donde la CPT-II regenera el acetil CoA, liberando la carnitina. El transporte es un punto importante en la beta oxidacin.

3. Describa que es la carnitina y su importancia en el metabolismo de los lpidos.

4. Esquematice la lanzadera de carnitina, especificando sustrato, enzima y producto, as como el sitio mitocondrial especifico en el cual sucede cada etapa.

5. Elabore la cascada de reacciones de la Beta-Oxidacin de los cidos grasos en la mitocondria.-OXIDACIN MITOCONDRIAL DE CIDOS GRASOSLa -oxidacin es un proceso delmetabolismo aerobio; se trata de unaruta catablicaespiralen la que cada vez que se repite una secuencia de cuatro reacciones (oxidacin, hidratacin, oxidacin y tilisis) la cadena del cido graso se acorta en dos tomos de carbono, que salen en forma de acetil-coA.Las cuatro reacciones de la -oxidacin son:1. Oxidacindel acil graso-CoA atrans2-enoil-CoA(nombre genrico para un cido graso activado con un doble enlace entransen posicin 2) por accin de unaacil-CoA deshidrogenasa, una flavoenzima cuyo FAD se reduce aFADH2.

2. Hidratacinpor incorporacin de una molcula de agua al doble enlace entre los carbonos 2 y 3 catalizada por laenoil-CoAhidratasa(que solo acta sobre dobles enlacestrans) para darL-3-hidroxiacil-CoA.

3. Oxidacincatalizada por lahidroxiacil-CoA deshidrogenasa, con NAD+como coenzima, que transforma el grupo hidroxilo encarbonilo y produce3-cetoacil-CoAyNADH + H+.

4. Tilisisentre los carbonos y , catalizada por latiolasa, que libera una molcula deacetil-CoAal tiempo que la entrada de coenzima Apermite que se forme unacil graso-CoAcon dos carbonos menos que el de partida.

Resumen de la la -oxidacin

5. Calcule el rendimiento energtico del cidomirstica (14 carbonos)Para calcular rendimientoenergtico de la oxidacin de cidos grasos saturados debemos de saber que un cido graso es escindido totalmente hasta unidades de Acetil CoA, ya que el grupo acetil de la Acetil CoA posee dos carbonos, dividimos el nmero del cido miristico en dos.

cidos miristico:14/2: 7 Acetil CoA Con esto podemos decir que la beta oxidacin del cido miristico produce 7 unidades de Acetil CoA.El cido graso experimenta un proceso que podemos llamar vueltas en la beta oxidacin y en cada vuelta libera un Acetil CoA juntamente con un NADHH y un FADH2 y para cido miristisco debe activarse a mirisitil CoA y esto requiere una molcula de ATP y esta es hidrolizada AMP mas dos piruvatos, entonces se considera que se necesitan 2 ATP, y entonces se da el proceso de la beta oxidacin:

Primera vueltaProduce:1 acil CoA de 12 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2

Segunda vueltaProduce: 1 acil CoA de 10 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2

Tercera vuelta Produce:1 acil CoA de 8 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2

Cuarta vuelta Produce:1 acil CoA de 6 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2

Quinta vuelta:Produce:1 acil CoA de 4 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2

Sexta vueltaProduce:1 acil CoA de 2 carbonos 1 acetil CoA+ NADHH+FADH2Ya que acetil CoA posee dos carbonos se terminan las vueltas

Productos:7 Acetil CoA y 6 NADHH y 6 FDH2Ahora multiplicamos el nmero de NADH.H y de FADH2 por el nmero de ATP que cada uno rinde.Siguiendo nuestra convencin de que cada NADHH rinde 3 ATP en la cadena respiratoria y cada FADH2 rinde 2 ATP, entonces tenemos:6 x 3 =18 ATP6 x 2 =12 ATPTotal 30 ATPY a esto le restamos los 2 ATP gastados: 30-2 = 28 ATPRendimiento energtico de la Beta-oxidacin del cido miristico (14 Carbonos)

6. Defina cetogenesis y cuando el organismo utiliza esta va.Beta-oxidacin de cidos grasos. CetognesisCuando se requiere energa y los carbohidratos no satisfacen la demanda, se utilizan las grasas.a) Pueden usarse directamente grasas absorbidas de la dieta (por medio de la distribucin que cumplen los quilomicrones al llevar triglicridos y cidos grasos de cadena larga a los tejidos)b) As tambin las que provienen de las reservas movilizadas del tejido adiposo en condicin de ayuno o ante un ejercicio intenso que haga insuficiente el aporte energtico de los alimentos.c) En la abundancia de carbohidratos de la dieta, se llega a un momento en que ya satisfechas las demandas de energa de los tejidos extrahepticos, el hgado empieza a recibir la glucosa sangunea y llena sus reservas de GLUCGENO e inicia la formacin de lpidos de reserva, con los cuales produce las LIPOPROTENAS DE MUY BAJA DENSIDAD (VLDL), las cuales al igual que los quilomicrones en su viaje por la circulacin hacia el tejido adiposo, pueden aportar grasas a tejidos como corazn, cerebro y msculos, los cuales pueden aprovechar los cidos grasos para su beneficio energtico.

As que, tanto en A, en B o en C, los tejidos con adecuada oxigenacin y buena funcin mitocondrial se valdrn de su MECANISMO DE TRANSPORTE DE CARNITINA para introducir al cido graso a su matriz mitocondrial y luego del PROCESO DE BETA-OXIDACIN DE LOS CIDOS GRASOS para convertir a los cidos grasos en ENERGA (ATP), CO2 Y AGUA.

Cetognesis La CETOGNESIS es un proceso desarrollado en la mitocondria heptica en condiciones especiales:a) Cuando el ayuno muy prolongado ha llevado al organismo a depender de las grasas de reservab) Cuando se ha presentado una ingestin muy alta de grasas muy por encima de los requerimientos normales.c) En la diabetes mellitus descompensada (principalmente en la tipo I insulinodependiente).

Tanto en a), b) y c) el ambiente intramitocondrial llega a un punto de sobreproduccin de Acetil-CoA y a un descenso en la cantidad de Oxalacetato que OBLIGA A LAS MOLCULAS DE ACETIL-CoA a desviarse hacia la FORMACIN DE CUERPOS CETNICOS porque EL CICLO DE KREBS no puede metabolizar a tanta molcula de Acetil-CoA.

Los productos de la cetognesis: acetoacetato, acetona y beta-hidroxi-butirato salen del hgado a la sangre y los tejidos extrahepticos los aprovechan para convertirlos en Acetil-CoA y utilizarlos en el Ciclo de Krebs y la Cadena Respiratoria como fuente de ATP.

7. Esquematice las reacciones de la sntesis de cuerpos cetonicos indicando sustrato, enzima y producto de cada una de ellas.

8. Explique la causa de hipoglicemia hipocetsica en pacientes con dficit de carnitina.

Se ve limitada la beta oxidacin por la falta de la deshidrogenasa acil-CoA de cidos grasos, debido a una enfermedad en la infancia y con ello impidiendo una produccin de energa optima. Este dficit se da debido a que al haber deficiencia de carnitina se presupone un mal funcionamiento de enzimas degradadoras de cidos grasos, por lo que el cuerpo no producir energa. Ahora bien recordemos que la utilizacin de energa con origen de cidos grasos se da porque existe poca glucosa en sangre que es la principal molcula que brinda energa al cuerpo, por ello el cuerpo busca vas alternas para producir energa como la lipolisis, esta busca degradar lpidos en cidos grasos y glicerol, de los cuales por medio de algunas vas metablicas podemos llegar a generar glucosa y con ello energa, por esta razn los lpidos aparte de ayudar grandemente en otras funciones del cuerpo humano, tambin son una importante fuente de energa. Por estas razones al haber deficiencia de Carnitina encontramos niveles bajos de glucosa y cetosas en sangre, debido a que la mayora de estas han sido utilizadas por vas como glucolisis para mantener el funcionamiento celular, y al no existir una enzima que impida una lipolisis efectiva generando un dficit de carnitina nos encontramos con hipoglicima e hipocetosis.

9. Enumere las enzimas que nos sirven para evaluar el dao del msculo esqueltico. ENZIMAS MSCULARESa. CreatininCinasa: elevada en la distrofia muscular, miositis, poliomiositis y rabdomiolisis.b. Aldolasa: distrofias, dermatomiosis, polimiositis, trauma muscular, gangrena. c. TGO/AST: aumenta en traumatismos, quemaduras, distrofia, convulsiones, golpe de calor, miositis y miopatas.d. Mioglobina: distrofia, trauma, inflamacin, gangrena, hipertermia maligna, rabdomiolisis. e. Creatinina y creatina: distrofia muscular progresiva, rabdomiolisis.

10. Explique brevemente la utilidad del electromiograma.ElectrocardiogramaUn electrocardiograma (ECG) es un examen que registra la actividad elctrica del corazn.

Razones por las que se realiza el examenUn ECG se emplea para medir: Cualquier dao al corazn. Qu tan rpido est palpitando el corazn y si lo est haciendo normalmente. Los efectos de frmacos o dispositivos utilizados para controlar el corazn (como un marcapasos). El tamao y posicin de las cmaras del corazn.

Un ECG a menudo es el primer examen que se hace para determinar si una persona tiene cardiopata. El mdico lo puede ordenar si: Presenta dolor torcico o palpitaciones. Est programado para una ciruga. Ha tenido problemas cardacos en el pasado. Tiene fuertes antecedentes de cardiopata en la familia.No hay razn para que las personas sanas se realicen electrocardiogramas anualmente.

Lista de Diagnsticos Diferenciales

1. Miopata.2. Traumatismo Craneal grave. 3. Hemorragia sub-aracnoidea.4. Insuficiencia Renal.5. Mala reabsorcin renal.

Conclusiones

En la deficiencia de la carnitina se pueden ver afectadas o ausentes varias enzimas necesarias para el metabolismo de los lpidos. La deficiencia de la carnitina puede ser causada tanto por factores genticos como por mala reabsorcin renal. Por medio de algunas enzimas y de qumicos como el Sudan IV podemos llegar a saber que tnato dao ha existido en el musculo y que tan alterado esta. La B-oxidacion es de vital importancia para el buen funcionamiento del cuerpo humano en momentos de hipoglucemia, esto para la produccin de la energa necesaria par el buen funcionamiento celular. Tanto la lipolisis como la cetogenesis apoyan en gran medida para equilibrar el requerimiento energtico en el cuerpo.

Glosario Distrofia: Enfermedad producida por una alteracin en la nutricin y que se caracteriza por una prdida del volumen o de las capacidades funcionales de un rgano o tejido. Gangrena: Muerte de un tejido de una persona o un animal debido a la falta de riego sanguneo o por infeccin de una herida. Miositis: Inflamacin localizada en los msculos. Carnitina: La carnitona o 3-hidroxi-4-trimetilaminobutirato es una amina cuaternaria sintetizada en el hgado, los riones y el cerebro a partir de dos aminocidos esenciales, la lisina y la metionina. Miopata: Una miopata es una enfermedad del msculo o una enfermedad muscula. Mitocondrias: Son orgnulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energa necesaria para la actividad celular (respiracin celular). Hipoglicemia: Niveles sricos de glucosa en sangre bajos. Sudan IV: El Sudn IV es una coloracin progresiva, es decir, que a ms tiempo de exposicin al colorante mayor es la intensidad de tincin. Preprandial: Antes de una comida.

Bibliografa.

Isabel Carrero y Angel Herrez. El mundo de los lpidos, -oxidacin mitocondrial de cidos grasos saturados de cadena par. http://biomodel.uah.es/model2/lip/acgr-b-oxidacion.htm Hctor Marrufo. Enzimas Musculo-Esquelticas. http://es.slideshare.net/drecma/clase-enzimas-musculo-esqueleticas-2014 Harvey A.R. Bioqumica. 6a edicin. Ferrier D.R. Espaa: Lippincott Williams & wikins; 2014. Unidad 16.