Metabolismo del Amonio

El amonio se produce en todos los tejidos durante el metabolismo de una gran variedad de compuestos y se desecha principalmente por medio de la formación de urea en el hígado. Sin embargo, el nivel de amonio en sangre debe mantenerse muy bajo, porque concentraciones incluso ligeramente elevadas (hiperamonemia) son tóxicas para el sistema nervioso central (SNC). Así pues, debe existir un mecanismo metabólico por el cual el nitrógeno sea transportado de los tejidos periféricos al hígado para que se pueda desechar el nitrógeno como urea; al mismo tiempo, deben mantenerse niveles bajo de amonio circulante.

a. Fuentes de AmonioCuantitativamente, los aminoácidos son la fuente más importante de amonio, ya que casi todas las dietas occidentales son ricas en proteínas y aportan un exceso de aminoácidos que se desaminan y producen amonio. Sin embargo, también hay otras fuentes de producción de cantidades considerables de amonio.

1. A partir de aminoácidos: muchos tejidos, especialmente el hígado, forman amonio a partir de los aminoácidos mediante las reacciones de aminotransferasa y deshidrogenasa de glutamato descritas previamente.

2. A partir de glutamina: Los riñones forman amonio a partir de la glutamina por acción de la glutaminasa renal. La mayor parte de este amonio se excreta en la orina en forma de NH4

+ , que constituye un mecanismo primordial para mantener el equilibrio ácido-básico del organismo. El amonio también se obtiene mediante la hidrólisis de la glutamina por acción de la glutaminasa intestina. Las células de la mucosa intestinal obtienen glutamina ya sea de la sangre o de la digestión de las proteínas de la dieta.

Hidrólisis de la glutamina para la formación de amonio.

3. A partir de la acción bacteriana en el intestino: el amonio se forma a partir de la urea por acción de la ureasa bacteriana en la cavidad intestinal, este amonio se absorbe en el intestino y a través de la vena porta llega al hígado donde se elimina casi totalmente mediante su conversión en urea.

4. A partir de aminas: las aminas que se ingieren en la dieta, así como las monoaminas que sirven de hormonas o neurotransmisores, originan amonio por acción de la aminoxidasa.

5. A partir de purinas y pirimidina: en el las purinas y las pirimidinas, los grupos amino ligados a los anillos se liberan en forma de amonio.

b. Transporte de amonio en la circulaciónAunque el amonio se produce constantemente en los tejidos, los niveles en la sangre son muy bajos. Esto se debe tanto a la rápida eliminación hepática de amonio de la sangre, como al hecho de que muchos tejidos, especialmente el músculo liberan nitrógeno de los aminoácidos en forma de glutamina o alanina, en vez de amonio libre:1. Urea: la formación de urea en el hígado es, cuantitativamente, la vía

de eliminación de amonio más relevante. La urea viaja en la sangre del hígado a los riñones, donde pasa en el filtrado glomerular.

2. Glutamina: esta amida del ácido glutámico constituye un almacén o depósito no tóxico además de una forma de transporte del amonio (figura 19-18). La formación de glutamina a partir de glutamato y amonio, que requiere de ATP, por parte de la sintetasa de glutamina, ocurre principalmente en el músculo y en el hígado; pero también se da en el sistema nervioso, donde constituye el principal mecanismo para la remoción de amonio del cerebro. La glutamina está presente en el plasma en concentraciones mayores que las de otros aminoácidos-rasgo que es congruente con su función de acarreador-. La glutamina circulante se elimina por los riñones y la glutaminasa la desamina.

c. Hiperamonemia: la capacidad del ciclo hepático de la urea excede las tasas normales de formación de amonio, y los niveles séricos de amonio por lo general se mantienen bajos (de 5 a 50mmol/L). Sin embargo, cuando la función hepática está deteriorada, ya sea por defectos genéticos del ciclo de la urea o por alguna enfermedad hepática, los niveles en sangre pueden llegar más de 1000 mmol/L. esta hiperamonemia constituye una urgencia médica debido a que el amonio tiene un efecto neurotóxico sobre el SNC. Por ejemplo, concentraciones elevadas de amonio en sangre ocasionan síntomas de intoxicación por amonio, entre loa que se incluyen temblor, habla fartullante, somnolencia, vómito, edema cerebral y visión borrosa. El amonio en concentraciones elevadas puede ocasionar coma y muerte. Los 2 tipos principales de hiperamonemia son:

1. Hiperamonemia adquirida: la enfermedad hepática es una causa común de hiperamonemia en adultos. Puede ser resultado de un proceso agudo como la hepatitis viral, isquemia o hepatotóxicidad. La cirrosis hepática causada por alcoholismo, hepatitis u obstrucción biliar puede ocasionar la formación de circulación colateral extra hepática. Como resultado de ello, la sangre portal se desvía directamente a la circulación sistémica y no llega al hígado. La detóxificación del amonio (es decir, su conversión en urea) se ve, por lo tanto, gravemente disminuida y esto conduce a la presencia de niveles elevados de amonio en la circulación.

2. Hiperamonemia hereditaria: se han descrito deficiencias genéticas de cada una de las 5 enzimas del ciclo de la urea, con una prevalencia global estimada de uno por cada 30000 nacidos vivos. La deficiencia de transcarbamilasa de la ornitina, condición ligada al cromosoma x, es el más común de estos trastornos; afecta predominantemente a los hombres, aunque también se han

informado casos de portadoras mujeres afectadas clínicamente. Los demás trastornos del ciclo de la úrea se presentan con un patrón hereditario autosómico recesivo. Todas las deficiencias hereditarias de las enzimas del ciclo de la urea producen retraso mental. El tratamiento incluye restricción de proteínas en la dieta y la administración de compuestos que se unen a los aminoácidos de manera covalente para producir moléculas que contienen nitrógeno y se pueden excretar en la orina. Por ejemplo, el fenilbutirato administrado por vía oral se convierte en fenilacetato; este se condensa con la glutamina y forma fenilacetilglutamina, la cual se excreta.