Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce

La enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce es un trastorno metabólico genético poco frecuente en el que el organismo no puede descomponer completamente los aminoácidos de cadena ramificada como la valina, la leucina y la isoleucina, lo que provoca la acumulación de estos aminoácidos y sus subproductos metabólicos tóxicos.

Se denominó enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce porque la orina que contiene estos metabolitos huele a este jarabe.

Otros nombres aplicados a esta enfermedad son deficiencia de cetoácidos deshidrogenados de cadena ramificada, o deficiencia de BCKD, y cetoaciduria de cadena ramificada.

Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas.

El cuerpo humano utiliza 20 aminoácidos y todos ellos contienen un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amina (-NH2).

Los aminoácidos de cadena ramificada poseen una cadena lateral que contiene 3 o más carbonos, e incluyen la valina, la leucina y la isoleucina.

Estos 3 son aminoácidos esenciales, lo que significa que nuestro cuerpo no puede crearlos, por lo que deben ser adquiridos a través de alimentos ricos en proteínas como la carne, los huevos, los lácteos, los aguacates, los frijoles, etc.

Las proteínas que se ingieren se descomponen en aminoácidos en el tubo digestivo mediante el ácido gástrico y las enzimas digestivas.

Los aminoácidos son absorbidos por el intestino delgado hacia el torrente sanguíneo, y luego viajan a las distintas células del organismo, donde se utilizan para la síntesis de proteínas.

Como el cuerpo no puede almacenar estos aminoácidos, cualquier exceso de los mismos se convierte en glucosa o cetonas y se utiliza como energía.

Los aminoácidos de cadena ramificada (valina, leucina e isoleucina) requieren pasos especiales durante su catabolismo.

En primer lugar, la enzima aminotransferasa de cadena ramificada, o BCAT, desprende su grupo amino alfa y lo transfiere a un cetoglutarato alfa para formar glutamato.

Así, también los aminoácidos de cadena ramificada se convierten en cetoácidos de cadena ramificada.

La valina se convierte en alfa-cetovalerato, o KIV, la leucina en alfa-cetoisocaproato, o KIC, y la isoleucina en alfa-ceto-beta-metilvalerato, o KMV.

En el segundo paso, el complejo alfa-cetoácido deshidrogenado de cadena ramificada, o BCKD, elimina el grupo carboxilo de estos cetoácidos y los convierte en los productos intermedios isobutiril-CoA, isovaleril-CoA y alfa-metilbutiril-CoA, respectivamente.

Estos productos intermedios se convertirán finalmente en acetil-CoA y succinil-CoA, que son utilizados por otros procesos metabólicos como el ciclo de Krebs, la cetogénesis o la gluconeogénesis.

La enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce es un trastorno autosómico recesivo, en el que hay una mutación en al menos uno de los cuatro genes que codifican el complejo BCKD.

La forma más común de esta enfermedad se denomina forma clásica, y es aquella en la que hay pocos o ningún complejo funcional.

La forma menos grave recibe el nombre de forma intermedia, en la que solo el 5-8% de los complejos son funcionales, en comparación con los normales.

La disminución de la actividad del complejo BCKD significa que todos los aminoácidos de cadena ramificada y sus metabolitos de primer paso, como el alfa-cetoisovalerato, el alfa-cetoisocaproato y el alfa-ceto-beta-metilvalerato, se acumulan en la sangre y en tejidos corporales como el cerebro, los músculos y el hígado.

Por otra parte, existe una barrera altamente selectiva entre el tejido cerebral y los vasos sanguíneos llamada barrera hematoencefálica.

Esta barrera hematoencefálica contiene transportadores de aminoácidos que permiten que una cantidad limitada de aminoácidos pase de la sangre al cerebro.

La leucina se une con mayor afinidad a estos transportadores que otros aminoácidos, por lo que terminan por ocupar la mayor parte de los transportadores.

Esto limita la cantidad de otros aminoácidos que pueden entrar en el cerebro.

Algunos de ellos, como la tirosina, el triptófano y la treonina, se utilizan para la síntesis de neurotransmisores como la dopamina y la serotonina.

A continuación ampliaremos la información sobre la barrera hematoencefálica.

Algunos de los metabolitos de los aminoácidos de cadena ramificada también pueden pasar de la sangre al cerebro.

Una vez en el cerebro, se convierten de nuevo en leucina, isoleucina y valina.