Ciclo de la urea en el torrente sanguineo.

Ciclo de la Urea en el suero sanguíneo.-

El hígado es el principal órgano donde se forma la urea:
- tres aminoácidos,
- la ornitina,
- citrulina y arginina, promueven la formación de urea en rebanadas del hígado.
La enzima arginasa hidroliza la arginina y la convierte en ornitina y urea.
El amonio obtenido por la desaminación de los aminoácidos a través de la deshidrogenasa glutámica, es el sustrato de la carbamilfosfato sintetasa, enzima que junto con el CO2 y el ATP, cataliza la formación de carbamilfosfato, que es el alimentador por excelencia del ciclo de la urea.

Valor Normal de la Urea.-
Valor normal entre 10 y 40 mg/dl
Es otra medida de la función renal y también del grado de hidratación y de la masa muscular.

Aumenta
En la insuficiencia renal, en la deshidratación y en individuos con mucha masa muscular.La urea es además un producto de degradación de la hemoglobina, de modo que cuando hay sangrado digestivo se absorbe por el intestino y se pueden detectar cifras altas en la sangre.
Disminuye
En personas con poca masa muscular.
Es un estudio que mide la cantidad de nitrógeno en la sangre.
El nitrógeno está presente en otro químico llamado urea.
La urea es un producto de desecho, producido cuando el cuerpo ha digerido las proteínas.
La urea es llevada a través de la sangre a los riñones, los cuales filtran la urea de la sangre y la depositan en la orina.
Por lo general este estudio se realiza para saber si están funcionando bien los riñones.
Las enfermedades renales muchas veces dificultan el filtrado correcto de la urea.

Esto causa niveles altos de urea en sangre.-
El estudio también se realiza a pacientes que están sometidos a diálisis renal para ver si se esta realizando bien esta función.
Ciertos medicamentos alteran las funciones de ciertos órganos como el riñón y este estudio ayuda a monitorear si los medicamentos y la dosis son correctos.
Este análisis se debe pedir cuando sospechemos de problemas renales, o cuando queremos saber sobre la dieta del paciente, muchas veces alta en proteínas, aunque también es indicador de malnutrición en concentraciones bajas de urea.

Concentraciones altas de urea pueden ayudar a diagnosticar también:
- fallo cardiaco,
- hemorragias gastrointestinales,
- hipovolemia (quemaduras, deshidratación),
- inanición,
- obstrucciones renales como cálculos o tumores.

Concentraciones bajas de urea pueden ayudar a diagnosticar :
- dietas pobres en proteínas,
- fallo hepático,
- embarazo
- exceso de hidratación entre otras.

Conclusiones.-
Es recomendable llevar una armonía entre el hígado y el riñón, ya que el hígado se encarga de convertir al amoniaco en urea como forma menos toxica para posteriormente llevarlo por la sangre al riñón y este se encarga de desecharlo por la orina, y como su nombre indica es sustancia de desecho a evacuar por todos los efectos negativos que esto nos puede causar.

Reacciones químicas del ciclo de la urea.-
La reacción se lleva acabo en varias etapas y necesita de la N-Acetil glutamato como modulador alostérico positivo.
NH4 + CO2 + 2ATP + H2O H2N – C – O – PO3H2 + 2ADP + Pi
O CARBAMILFOSFATO.
El gasto de dos moléculas de ATP desplaza el equilibrio de la reacción a la derecha y fuerza la síntesis del carbamilfosfato.
La ornitina se convierte en citrulina directamente por el paso del carbamilo del carbamilfosfato a la ornitina en la reacción de transcarbamilación.
La citrulina es, por lo tanto, una carbamilornitina, cuya síntesis se realiza en la mitocondria de la cual sale al citosol para continuar el ciclo.
La formación de arginina es un proceso más complejo que requiere la presencia de aspartato, ATP y Mg+2.
El primer paso es la formación de argino-succinato por la condensación (en presencia de ATP y Mg+2) de citrulina y aspartato.
El argininosuccinato se fragmenta en arginina (lista para ser atacada por arginasa) y fumarato, que entra al ciclo de krebs y permite la regeneración de aspartato.
Finalmente, la arginasa hidroliza a la arginina en urea y ornitina, la cual queda disponible para penetrar a la mitocondria e iniciar el ciclo aceptando otro carbamilfosfato.

Cuadros clínicos por bloqueos parciales del ciclo de la urea.-
Se caracterizan por
- hiperamonemia,
- retraso mental,
- vómitos y
- aversión a comidas ricas en proteínas.
Se mejoran si disminuyen las proteínas en la dieta y se suministran cetoácidos correspondientes a los aminoácidos esenciales, pues estos al aminarse disminuyen la hiperamonemia.
El amoniaco generado por las bacterias entéricas se absorbe en la sangre de la vena porta, por tanto ésta contiene niveles más altos de amoniaco que la sangre sistémica.
Ya que un hígado sano metaboliza rápidamente el amoniaco de la sangre portal, la sangre periférica se encuentra virtualmente libre de amoniaco; esto resulta esencial, puesto que aún cantidades mínimas de amoniaco son tóxicas para el sistema nervioso central.

La toxicidad del amoniaco.-
Parece residir en provocar, en el hígado y el cerebro, una disminución del α -cetoglutarato.
Al disminuir el α -cetoglutarato, baja el ritmo de actividad del ciclo de Krebs, y como el de las oxidaciones de sustratos en las células, lo que acarrea una grave inhibición de la respiración en el cerebro y un aumento en la producción de cuerpos cetónicos por el hígado.
Dada la toxicidad y la necesidad de manejar concentraciones cambiantes de NH4+, el ciclo de la urea muestra una gran capacidad de ajuste pudiendo, de acuerdo con la dieta, formarse y eliminarse, cada 24 horas en condiciones normales, de 5 a 50 gramos de urea.
Los mecanismos de ajuste pueden ser lentos, requiriendo de 3 a 4 días para instalarse, por depender de la cantidad de enzimas presentes, o rápidos, bajo control hormonal, instalados en minutos, en este caso en relación con el mayor acopio de sustratos, sobre todo de acetil-glutamato, el modulador alostérico positivo de la carbamilfosfato sintetasa que forma carbamilfosfato, alimentador del ciclo.

Síntomas. -
El cuerpo produce en promedio 25 a 30 gramos de urea al día.
En caso de que la sangre portal no pase por el hígado, el amoniaco en sangre sistémica puede elevarse a niveles tóxicos.
Esto puede ser consecuencia de una disminución pronunciada en la función hepática, o al desarrollo de comunicaciones colaterales entre venas porta y sistémicas, como sucede en la cirrosis.
Los síntomas de la intoxicación por amoniaco incluyen:
- temblor,
- lenguaje poco entendible,
- visión borrosa y,
- en casos graves,
- coma y muerte.

Estos síntomas se asemejan a los del coma hepático, que se presenta cuando los niveles de amoniaco en sangre y en cerebro se elevan en forma significativa.

Tratamiento.-
El tratamiento se orienta a la reducción de los niveles sanguíneos de amoniaco.
Toda esta urea debe eliminarse por orina; de lo contrario se acumulará en líquidos corporales.
Su concentración normal promedio en el plasma es de 0.26 mg/dl, pero se han observado en estados anormales raros valores de hasta 8 mg/dl; y pacientes con insuficiencia renal muchas veces tienen valores tan altos como 2 mg/dl.

Los dos factores principales que establecen el ritmo de excreción de urea son:

1) la concentración de urea en el plasma,
2) la intensidad de filtración glomerular.

Estos factores aumentan la concentración de urea principalmente porque la carga de urea que penetra en túbulos proximales es igual al producto de la concentración plasmática de urea por la intensidad de filtración glomerular.
En general, la cantidad de urea que sigue por los túbulos y va a la orina es aproximadamente proporcional a la carga de urea que penetra en los túbulos proximales, en promedio 50 a 60%. Sin embargo, esto solo es cierto cuando la intensidad de filtración glomerular no se aleja de lo normal.
Cuando la intensidad de filtración glomerular es muy baja, el filtrado persiste en los túbulos por largo tiempo, antes de acabar en la orina.
Como todos los túbulos son por lo menos ligeramente permeables a la urea, cuanto más tiempo persista el liquido tubular en los túbulos, mayor resorción de urea hacia la sangre; la proporción de urea filtrada que llega a la orina disminuye considerablemente.
Por otra parte, cuando la filtración glomerular es muy intensa, el liquido pasa a través del sistema tubular tan rápidamente que se resorbe muy poca urea.
Por lo tanto con intensidad de filtración glomerular muy elevada, casi el 100% de urea sale hacia la orina.
Una lección muy importante, que debe aprenderse de estas relaciones, es que en pacientes con insuficiencia renal es importante conservar la intensidad de filtrado glomerular en valores altos.
Cuando la intensidad de filtración glomerular disminuye demasiado, la concentración de urea en sangre aumenta hasta un nivel proporcionalmente mayor.


BIBLIOGRAFÍA
Bioquímica – José Laguna y Enrique Piña Garza. 4ta. Edición - JGH EDITORES Bioquímica de Harper – Murray, Mayes, Granner y Roswell. 15ava. Edición – EDITORIAL MANUAL MODERNO, Fisiología Médica – Arthur C. Guyton


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