Errores Congenitos en el Metabolismo de la Fructosa

 

 

 

 

Fructosa

 

 

Presentacion del caso:

 

Un paciente masculino de tres anhos de edad es transferido al hospital donde tu trabajas para ser investigado debido a presentar hepatomegalia. Sus padres son primos.  Al revisar la historia, encuentras que fue hospitalizado por vomitos recurrentes cuando tenia dos meses de edad, pero no se encontro una causa definida para ese cuadro, y los sintomas desaparecieron espontaneamente.  A los tres anhos de edad, los padres notaron que su desarrollo era muy lento, y al buscar asistencia medica se detecto hepatomegalia al examen fisico.

 

Los examenes de laboratorio mostraron la presencia de un azucar reductor en la orina, pero niveles normales de glucosa en sangre.  Al indicar estudios de otros glucidos, se pudo detectar que el azucar eliminado en la orina era fructosa y que el paciente tambien mostraba niveles elevados de fructosa en sangre.  Otros examenes confirmaron una Intolerancia Hereditaria a la Fructosa.

 

 

 Metabolismo de la Fructosa:

 

La Fructosa necesita ser fosforilada para ser metabolizada. Esta fosforilacion puede ocurrir en una reaccion catalizada por la Fructoquinasa (que produce Fructosa 1 Fosfato),  o en una reaccion catalizada por la Hexoquinasa (la especificidad sobre substrato de la hexoquinasa es relativa, y por tanto, esa enzima puede catalizar la fosforilacion de diferentes hexosas, incluida la fructosa)

 

Fructosa 6 (P) + ADP <——Fructose  + ATP ————-> Fructose 1 (P) + ADP

                                        Hexoquinasa                     Fructoquinasa

 

La Fructosa  6 (P) formada por la accion de la Hexoquinasa, puede ser degradada a traves de la glicolisis. 

Fructosa 6 (P) + ATP ———————->Fructosa 1,6 di (P) + ADP

                                      Fosfofructoquinasa

 

 

Fructosa 1,6 di (P) <—- ——–> 3 (P) glyceraldehydo + (P) dihydroxyacetona

                                          Aldolasas

 

…las triosas fosfato formadas continuan la secuencia de reacciones hasta completar la glicolisis.

 

La Fructosa 1 (P) formada por la accion de la Fructoquinasa, puede ser dividida  por la Aldolasa B, tambien conocida como Fructosa 1 (P) aldolasa,  en dos  triosas,  (apenas una de ellas es una triosa fosforilada):

 

Fructosa 1 (P) ——————> Glyceraldehydo + (P) dihidroxiacetona

         

 

Errores en el Metabolismo de la Fructosa:

 

Estos errores aparecen usualmente como resultado del deficit de las enzimas  Fructokinasa o Aldolasa B

 

Fructoquinasa: Fructosa +ATP  ———–> Fructosa 1 (P) + ADP

 

Aldolasa B: Fructosa 1 (P)——> Glyceraldehydo + (P) dihydroxyacetona

 

Si la enzima deficitaria es la Fructoquinasa, el paciente presentara Fructosuria Benigna, una enfermedad que usualmente no tiene consecuencias para el paciente y algunas veces es descuberta por accidente cuando se detecta fructosa en la orina. 

 

Si la enzima deficitaria es Aldolasa B, la enfermedad que aparece es Intolerancia Hereditaria a la Fructosa, una enfermedad autosomica recesiva que aparece en 1:20 000 recien nacidos.

La falta de esta enzima puede producir consecuencias muy danhinas, aparentemente como resultado de que el Fosfato es atrapado dentro de la celula en forma de Fructosa 1 (P), ya que la Fructosa 1 (P)  no puede ser hidrolizada a Fructosa y (P), ni isomerizada a Fructosa 6 (P) o Glucosa 1 (P), ni tampoco puede ser fosforilada a Fructosa 1,6 difosfato, por lo que el Fosfato queda practicamente secuestrado en este metabolito.   

El aumento de Fructosa 1 (P) en la celula inhibe la accion de Fructokinasa, lo cual provoca fructosemia.  Mas peligroso, la disminucion de la disponibilidad de Fosfatos dentro de la celula –debido a que este este atrapado como Fructosa 1 (P) – causa una disminucion en la produccion de ATP.  Ello produce una declinacion de la gluconeogenesis y consecuentemente el paciente presenta hipoglicemia. Se ha senhalado que un importante factor en la disminucion de la gluconeogenesis es que la Aldolasa B normalmente participa, al igual que otras Aldolasas, en la interconversion entre fosfotriosas y fructosa 1,6 bisfosfato.

 

La falta de energia en los hepatocitos afecta la sintesis de proteinas plasmaticas incluyendo factores de coagulacion y el paciente puede presentar hermorragias.

 

Debido a que la produccion de ATP esta disminuida por el deficit de Fosfatos, la Adenina no puede seguir hasta la formacion de ATP, por lo que se acumula y su conversion a Acido Urico aumenta (recuerde que en el catabolismo de purinas, Adenina y Guanina se convierten en Acido Urico) y el paciente presenta Hyperuricemia.

 

Como resultado de estas alteraciones, el paciente puede presentar hipoglicemia severa, vomitos, retrasos en el desarrollo, ictericia, coagulopatias, hepatomegalia, acidosis metabolica severa y como consecuencia ultima en un paciente no tratado puede presentarse insuficiencia hepatica y la muerte.

 

El tratamiento a largo plazo consiste basicamente en la eliminacion de Fructosa y Sacarosa de la dieta (recuerdese que la Sacarosa o azucar de mesa, es un disacarido formado por Glucosa y Fructosa). Debido a que muchas frutas son ricas en Fructosa y Sacarosa, y a que el Sirope de maiz Rico en Fructosa es usado en la produccion commercial de muchos alimentos, el paciente debe seguir las indicaciones de un nutricionista experimentado.

 

Post relacionado.

 

Para obtener mas informacion sobre la Intolerancia Hereditaria a la Fructosa, revise el siguiente link:

 

Roths, K.S.: Fructose 1 (P) Aldolase Deficiency (Fructose Intolerance)

  

  

 Puede encontrar un buen sumario sobre el metabolismo de la Fructosa en:

The Medical Biochemistry page:  Metabolism of Major Non-glucose Sugars