1. ERRORES INNATOS DEL METABOLISMO DE
PROTEINAS
Luis Eduardo Hernández Ramos
Facultad de bioanalisis
Universidad Veracruzana

2. IA
UR
ON
ET
ILC
F EN

3. La fenilcetonuria clásica se incluye entre los
denominados errores congénitos del metabolismo de los
aminoácidos y se debe a una deficiencia de la enzima
fenilalanina hidroxilasa y en algunos casos de la
dihidropteridina reductasa, que provoca una acumulación
de fenilalanina y algunos metabolitos derivados, ademas
de una carencia de tirosina.
En los pacientes no tratados, estas alteraciones
metabólicas causan un daño cerebral posnatal, con el
consiguiente retraso mental, lo cual ocasiona grandes
problemas al individuo, la familia y la sociedad.
La fenilcetonuria u oligofrenia fenilpirúvica (PKU)
constituye una de las alteraciones metabólicas más
comunes y a la que mayor atención se le ha prestado por
conducir a un retardo mental irreversible, si no se
diagnostica y trata precozmente. Es un trastorno

4. Metabolismo normal de la fenilalanina
Además disminución de las
catecolaminas y de la
serotonina

5. PATOLOGIA
El incremento de la fenilalanina en sangre puede llegar a ser
desde 5 hasta 40 veces mayor que lo normal, lo cual depende
en gran medida de la dieta ingerida, por lo que se producen
trastornos orgánicos capaces de determinar las
manifestaciones clínicas de la enfermedad
El lactante afectado es normal al nacer. El retardo mental
puede aparecer lentamente y pasar inadvertido durante unos
meses. Se calcula que un bebé no tratado ha perdido alrededor
de 50 puntos del cociente intelectual al cumplir el primer año.
En el examen físico: Son más rubios que sus hermanos no
afectados, piel
blanca y ojos azules (ambos relacionados con la disminución de
la melanina),
así como olor desagradable a ácido fenilacético, que ha sido
comparado con

6. Aumento de fenilalanina y fenilpirúvico
♦ Inhiben a la hexoquinasa y pirúvico quinasa, enzimas relacionadas
con el metabolismo de la glucosa, de modo que disminuye el
aporte energético al cerebro.
♦ El exceso de fenilalanina puede competir con otros aminoácidos en
el transporte a través de la barrera hematoencefálica y dar lugar al
agotamiento de algunos metabolitos imprescindibles.
Escasa disponibilidad de tirosina para la síntesis de
proteínas y
neurotransmisores en el cerebro
Lesión cerebral Retraso mental
irreversible Desarrollo neurológico
Porcentaje CI alterado
60% <20
30% 21-50
5% 50-
70

7. Diagnostico
El diagnostico puede llevarse a cabo mediante una simple medición de fenilalanina es sangre
la cual debe resultar por encima de 20 mg/dl o midiendo la concentración de acido fenil
piruvico en la orina usando cloruro férrico pero estas pruebas serian después de un tiempo
ya cuando se hayan presentado las consecuencias por ello se debe buscar un diagnostico
oportuno y preventivo.
Para ello se utiliza la prueba del tamiz neonatal………..

8. ENFERMEDAD DE LA ORINA DE JARABE DE ARCE

9. La enfermedad de orina en jarabe de arce (MSUD por sus
siglas en inglés Maple Syrup Urine Disease ), es un error
innato del metabolismo caracterizado por acumulación de
aminoacidos de cadena ramificada y de alfa cetoacidos
ramificados.
Esto se debe a mutaciones en al menos 4 genes
(BCKDHA, BCKDHB, DBT y DLD), situados en el locus
19q13.1-q13.2 que codifican un complejo enzimático
complejo de deshidrogenasas de a-cetoaminoácidos
ramificados.(BCKD - Branched-Chain alpha-Keto acid
Dehydrogenase complex) que cataliza el catabolismo de
la valina , leucina y isoleucina
El complejo BCKD, asociado a la membrana interna de la
mitocondrial tiene tres componentes catalíticos (E1, E2,
E3) y dos proteínas reguladoras, una BCKD-fosfatasa y

10. PATOLOGÍA
La enfermedad muestra cuatro variantes según esté producida por
alguno de los cuatro genes anteriores. Además, existen dos tipos
adicionales causados por mutaciones de las proteínas reguladoras, una
kinasa y una fosfatasa específicas.
Las principales características clínicas de la enfermedad de la orina
con olor a jarabe de arce son, además del olor de la orina
característico a jarabe de arce (azúcar quemado) retrasos mental y del
crecimiento. Existen cinco subtipos clínicos de la enfermedad, según
estén afectados los cuatro genes antes señalados, o el gen E3 (que
codifica tres sistemas enzimáticos mitocondriales: BCKD, alfa-
cetoácido deshidrogenasa y piruvato deshidrogenasa):

12. • Forma grave neonatal clásica: esta forma se
desarolla en los primeros siete días de vida y si no
se trata adecuadamente, puede ocasionar la
muerte en 30 días. Se caracteriza por signos
neurológicos (hipotonía-hipertonía alternantes,
distonía, convulsiones y encefalopatía). Al aparecer
los primeros síntomas, tambien se presentan
cetosis y el olor característico de la orina. En estos
pacientes la actividad enzimática del complejo
BCKD es inferior al 2%
• Forma intermedia: muy poco frecuente, se puede
presentar a cualquier edad y se caracteriza por un
deterioro neurológico y retraso mental de grado
variable. La actividad enzimática de estos
pacientes es del 30-40%

13. • Forma intermitente: es la segunda forma más frecuente después de la enfermedad
neonatal clásica. Los pacientes con este tipo de enfermedad se desarrollan con un
crecimiento físico e inteligencia normales, pero muestran episodios intermitentes
de estrés catabólico durante los cuales se observan ataxia, letargia, convulsiones e
incluso coma. Se han comunicado casos de muerte cuando estos pacientes no han
sido tratados adecuadamente
• La forma que responde a la tiamina es muy rara y se caracteriza por responder a un
tratamiento con tiamina, con desaparición total de la hiperaminocidemia
• La forma E3-deficiente con acidosis láctica es sumamente rara y se asemeja en todo
a la forma intermedia con la única excepción de la acidosis láctica. Estos pacientes
muestran simultáneamente deficiencia de los complejos de BCKD, piruvato
deshidrogenasa y alfa-cetoglutarato deshidrogenasa.

14. DIAGNOSTICO
Se puede llegar al diagnostico a través de la medición de los a.a
ramificados en plasma u orina pero al igual que la fenilcetonuria a este
punto ya habra provocado problemas en el cuerpo por lo cual es mejor
realizar una prueba preventiva la cual es la prueba el tamiz.

15. PRUEBA DEL TAMIZ NEONATAL

16. El Tamiz Neonatal (TN) es una serie de estudios de laboratorio, que detecta
si existe en el recién nacido algún Error Innato del Met abolismo (EIM) ú otra
enfermedad cuyas consecuencias puedan ser prevenibles por medio de un
tratamiento oportuno.

17. El TN en México se hizo obligatorio a nivel nacional desde 1988,
actualmente está contemplado dentro de la Norma Oficial Mexicana
(NOM 007- SSA2, 1993)
y tambien es mediado por la NORMA Oficial Mexicana NOM-034-SSA2-
2002

18. El Tamiz neonatal fue descubierto por el Dr. Rober Guthrie quien recolecto
gotas de sangre con el fin de diagnosticar fenilcetonuria
Técnica para la toma de muestra

19. La prueba que se utilizaba comunmente era la inhibicion bacteriana en la cual la placa
de guthrie se coloca en un medio de cultivo especial que contiene bacillus subtillis el
cual era inhibido por la cantidad de fenilalanina ahora se utilizan metodos analiticos
de mayor especificidad.

20. Las técnicas que se han utilizado :
PRUEBA DE INHIBICIÓN BACTERIANA
RADIOINMUNOENSAYO
FLUOROMETRIA
ELECTROFORESIS EN GEL
ESPECTROMETRÍA DE MASAS EN TANDEM, LA CUAL TIENE UNA ALTA
SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD (Tamiz Ampliado)

21. TAMIZAJE AMPLIADO
El tamiz simple, sólo detecta enfermedades que
cursan con retraso mental, principalmente
hipotiroidismo congénito y otras manifestaciones
graves como fenilcetonuria (incapacidad para
descomponer apropiadamente un aminoácido
llamado fenilalanina), y fibrosis quística
(enfermedad hereditaria que causa discapacidad
progresiva y muerte prematura).
Mientras que el tamizaje ampliado llega a detectar
hasta 60 afecciones metabolicas en un mismo
ensayo

22. ESPECTROMETRIA DE MASAS EN TANDEM
La espectrometría de masas tándem (MS/MS) es
posiblemente el avance más significativo en tamiz
de recién nacidos de los últimos 30 años. Un
espectrómetro de masas tándem es un instrumento
especializado que detecta moléculas midiendo su
peso (masa).
Los espectrómetros de masas miden el peso
electrónicamente y presentan los resultados en la
forma de espectro de masas. Un espectro de masas
es una gráfica que muestra cada molécula
específica por peso y cantidad de moléculas
presentes

23. Una sencilla muestra de un recién nacido contiene miles de
moléculas que van desde moléculas pequeñas tales como sales
hasta proteínas grandes como lo es la hemoglobina. Cuando se
agrega alcohol a la mancha de sangre seca, se extraen varios
cientos de moléculas las cuales pueden ser estudiadas.
Si se estudia directamente la mezcla completa se produce una
gráfica compleja y es difícil diferenciar bioquímicamente a las
moléculas importantes de otras menos importantes del mismo
peso. Para que la gráfica sea más fácil de analizar, las moléculas
importantes deberán ser separadas de todas las demás
moléculas.
Antes de que existiera la tecnología MS/MS, estas moléculas
podían separarse únicamente por métodos físicos(cromatografía
de gases y líquidos) que requerían entre 10 y 30 minutos cada
uno. Un espectrómetro de masas tándem puede hacer la tarea de
una manera exacta en aproximadamente dos minutos.

24. ¿Cómo funciona un espectrómetro de masas?
Un espectrómetro de masas funciona de una manera parecida a
la de buscar una moneda entre muchas en un bolsillo. Cada
moneda tiene cierto tamaño y peso (una moneda de 25 centavos
pesa más que una de 10 centavos). Después de sortear por peso
y tamaño, la cantidad de cada tipo de moneda puede ser contada
con rapidez. Los espectrómetros de masas tándem pueden llevar
el sorteo a otro nivel. Por ejemplo, considere que las nuevas
monedas de 25 centavos que llevan el diseño de un estado en
una de sus caras. Cada moneda tiene un peso y tamaño similar
pero con una estructura ligeramente diferente. Un espectrómetro
de masas tándem puede sortear con rapidez bioquímicamente
las moléculas importantes de peso similar

25. ¿Por qué es el MS/MS el mejor método para tamiz de recién nacidos?
El espectrómetro de masas tándem mide muchas moléculas
diferentes en una sola prueba. Métodos más antiguos de prueba
requieren del uso de varios exámenes para observar diferentes tipos
de moléculas resultando en un alto consumo de tiempo y alto costo.
Con el espectrómetro de masas tándem los resultados están
disponibles rápidamente y además son más exactos.
Por ejemplo, pruebas MS/MS para PKU estudian los niveles de dos
químicos. fenilalanina (phe) y tirosina. Aunque la mayoría de los
bebés con PKU tendrán un nivel elevado de phe, casi todos los bebés
con este desorden tendrán un alto nivel de phe comparado con la
tirosina.
Esto es importante porque los métodos anteriores de prueba
observaban solamente el phe, y podían no detectar algunos bebés
con PKU. La prueba MS/MS es más exacta que el estudio phe a solas
porque existen varias razones aparte de PKU por las cuales un niño
podría tener niveles elevados de phe en la sangre.
Estos incluyen pre-madurez, dietas especiales, enfermedad hepática,
y diferencias en la recolección de sangre. La comparativa de
fenilalanina a tirosina por lo general no es alta en estas instancias,