“Medidas Extraordinarias”, la pelicula.


 

“Medidas Extraordinarias” es una pelicula del 2010 basada en la historia (verdadera)  de un matrimonio que trata de salvar a sus hijos afectados por la Enfermedad de Pompe, una Enfermedad de Almacenamiento de Glucogeno (Glucogenosis) producida por mutaciones en un gen que codifica la enzima alfa-glucosidasa acida (GAA)

La Enfermedad de Pompe es una rara enfermedad hereditaria (1 caso en 40,000 nacimientos), producida por el deficit de la enzima Alfa-glucosidasa acida, lo cual  resulta en una excesiva acumulacion de glucogeno dentro de las celulas, que afecta principalmente al corazon y los musculos y es a menudo fatal.

El tratamiento actualmente se basa en el uso de enzimas recombinants para reemplazar el deficit de la enzima normal. “Medidas Extraordinarias” describe, de hecho, los eventos que iniciaron el desarrollo de las investigaciones para obtener la enzima necesaria para el tratamiento de la enfermedad.  

Esta pelicula se basa en la verdadera historia de John y Aileen Crowley, cuyos dos hijos menores estan afectados por la Enfermedad de Pompe.

Puede encontrar algunas fotos de la familia Crowley aqui.

Mis citas favoritas de esta pelicula:

John Crowley (Mirando a los jovenes contratados para trabajar bajo las ordenes del Dr. Stonehill):

-Esos muchachos me hace sentirme viejo.
Dr. Robert Stonehill:

– Los cientificos se vuelven todo sensibles y cuidadosos cuando se hacen viejos. A los jovenes les gusta el riesgo, no tienen temor de nuevas ideas…y les puedes pagar menos.

 

John Crowley (discutiendo con un ejecutivo farmaceutico):

” Esto no se trata de las ganancias de una inversion, sino de ninos…Ninos con nombres, suenos, familias que los aman”

 

Articulos recomendados:

Enfermedad de Pompe (Pagina de Genzyme)

Enfermedad de Pompe

En un proximo post analizaremos con mas detalle la Enfermedad de Pompe.

Homopolisacaridos de interes biomedico


Como ya fue descrito en un post anterior, los polisacaridos son carbohidratos formados por mas de 9 monosacaridos unidos por enlaces glicosidicos. (Como fue tambien discutido, hay divergencias en diferentes textos en cuanto al numero que diferencia a un oligosacarido de un polisacarido: para algunos el numero es 10, para otros es 20; en realidad, generalmente los polisacaridos naturales estan formados por cientos de monosacaridos).

 

Cuando las moleculas del polisacarido estan formadas por el mismo tipo de monosacaridos, el polisacarido se clasifica como un homopolisacarido. El almidon, el glucogeno y la celulosa son homopolisacaridos, ya que estan formados por cientos de moleculas de monosacaridos de un solo tipo, la glucosa, unidas por enlaces glicosididos.

 

 

Si las moleculas del polisacarido estan formadas por diferentes tipos de monosacaridos, entonces se considera un heteropolisacarido.  El acido hialuronico, formado por miles de unidades de N-acetil glucosamina que se alternan con unidades de acido glucuronico, es un ejemplo de heteropolisacarido.

 

 

HOMOPOLISACARIDOS:

 

Celulosa

 

La Celulosa es un polimero lineal de residuos de D-glucosa unidas por enlaces  (1, 4)-O-glicosidicos. Este es el carbohidrato mas abundante en la naturaleza. 

Si consideramos el tipo de enlace entre las moleculas de glucosa, la unidad repetitiva de la celulosa es la celobiosa, el disacarido formado por dos moleculas de D-glucosa unidas por un enlace Beta 1,4-O glicosidico (por ello, en algunos textos se dice que la unidad repetitiva o monomero de la celulosa es la celobiosa).

 

Las largas fibras de celulosa se mantienen juntas a traves de enlaces de hidrogeno intermoleculares. Los enlaces de hidrogeno se establecen con otras cadenas que estan en el mismo plano, asi como con cadenas en planos superiores e inferiores parar formar paquetes fuertes y fibrosos. Esto hace que la celulosa sea muy apropiada para su funcion estructural en las plantas.

 

 

Debido a que la celulosa esta formada por moleculas de glucosa, la celulosa puede ser una fuente de energia en algunas especies. La falta en los seres  humanos de  enzimas apropiadas para la hidrolisis de enlaces Beta-1,4 O glicosidico entre moleculas de glucosa, hace imposible la digestion de celulosa por lo que este polisacarido no pueda ser aprovechado en la nutricion humana, a pesar de su gran contenido de glucosa (Han pensado en la posibilidad – hoy en el campo de la ciencia ficcion – de que lose seres humanos pudieran digerir y utilizar la glucosa contenida en la celulosa?). Debido a la incapacidad del ser humano para digerirla y a su capacidad de hidratarse y aumentar el tamanho del bolo fecal, estimulando el peristaltismo, la celulosa y sus derivados son usados en medicina humana como un componente de ciertos laxantes.

 

Almidon:

 

El almidon es el segundo carbohidrato mas abudante en la naturaleza. 

 

Sus funciones biologicas incluyen, en las plantas, la principal forma de almacenamiento de azucar, y por tanto, de recursos energeticos, y en el ser humano es la principal fuente de glucosa en la dieta.

 

El almidon no es realmente una molecula, sino un grano formado por dos diferentes tipos de moleculas: la Amilosa y la Amilopectina

 

Amilosa.

 

La amilosa es una molecula lineal formada por unidades de glucosa unidas por un enlace alfa-1, 4 O glicosidico. Considerando el tipo de enlace podemos decir que la unidad repetitiva de la amilosa es la maltosa. (por eso en algunos libros se dice que la unidad monomerica de la amilosa es la maltosa).

 

 

La molecula de amilosa es helicoidal.

 

 

Amilopectina

 

La amilopectina es el segundo tipo de molecula que aparece en el almidon. La amilopepctina esta formada tambien por unidades de glucosa, pero a diferencia de la amilosa que es lineal, la  amilopectina es una molecula ramificada.

 

La amilopepctina contiene residuos de D-glucosa unidos por enlaces alfa (1, 4)-O-glicosidicos, excepto en los puntos de ramificacion, donde las cadena de glucosa se enlazan a otras a traves de enlaces  alfa (1,6)-O-glicosidicos.

 

 

Debido a estos diferentes enlaces glicosidicos, de la digestion de la amilopectina se obtienen fundamentalmente maltosas, pero tambien isomaltosas que corresponden a los puntos de ramificacion.

 

La amilopectina tiene una ramificacion cada 24-30 unidades de glucosa

 

 

Glucogeno

 

 

 

La estructura del glucogeno es muy similar a la de la amilopectina, pero mas ramificada, con una ramificacion cada 8 a 12 unidades de glucosa.

 

 

El Glucogeno es la forma en que la glucosa es almacenada en los animales. El glucogeno se almacena fundamentalmente en el higado (desde donde es hidrolizado cuando se requiere glucosa en el higado o en tejidos extrahepaticos) , y en el tejido muscular, donde es usado como reserva energetica para la contraccion muscular.

 

Trastornos en el metabolismo del glucogeno dan origen a un grupo de enfermedades denominadas Glucogenosis o Enfermedades de almacenamiento de Glucogeno. Estas enfermedades se caracterizan por la acumulacion tisular de  glucogeno, fundamentalmente en el tejido muscular, en el tejido hepatico o en ambos. Cuando afectan el tejido muscular, la habilidad del musculo para realizar ejercicios es uno de los sintomas predominantes; la acumulacion de glucogeno en el tejido hepatico generalmente se traduce en danho de los hepatocitos y episodios de hipoglicemia severa. Otros organos como el corazon, los rinhones, los intestinos, tambien pueden ser afectados por glucogenosis.

 

Existen diversos tipos de glucogenosis dependiendo de la enzima afectada.

 

Mas informacion en castellano sobre los temas abordados en este post  puede encontrarse en los siguientes enlaces:

 

Polisacaridos.

 Almidon

 

 Glucogeno

 Generalidades sobre Glucogeno

 Celulosa

 Sitios web sobre Glucogenosis:

 

Enfermedades del Glucogeno

Glucogenosis

 Net sobre Glucogenosis

 Asociacion espanola de enfermos de glucogenosis.

Clasificacion de los Glucidos o Carbohidratos


 

Como recordaran, los carbohidratos, hidratos de carbono, o glucidos, son compuestos que estructuralmente corresponden a aldehidos o cetonas polihidroxilados y sus derivados y polimeros.

 

La glucosa es un ejemplo tipico de carbohidrato:

 

Observe que la glucosa tiene un grupo aldehido (en rojo) y 5 grupos hidroxilos.

 

La mayoria de los carbohidratos aparecen en forma ciclica en la naturaleza, debido a la formacion de enlaces internos entre el carbono del grupo carbonilo del aldehido o la cetona con uno de los grupos hidroxilos. 

Este grafico muestra a la glucosa representada en forma ciclica: 

 

 

Desde el punto de vista de su grado de polimerizacion, los carbohidratos se clasifican en Monosacaridos, Oligosacaridos y Polisacaridos

 

 Monosacaridos:

 

Estan formados por una sola molecula (como la glucosa); al ser hidrolizados no liberan moleculas mas simples; ejemplos de este grupo son la ya mencionada glucosa, la galactosa, la ribosa y la fructosa, entre otros.

 

Los monosacaridos pueden a su vez ser subclasificados de acuerdo a diferentes criterios, por ejemplo:

 

De acuerdo a la funcion principal:

Si la funcion principal es un aldehido, el monosacarido se clasifica como una aldosa.

La glucosa es una tipica aldosa.

 

Si la funcion principal es una cetona, el monosacarido se clasifica como una cetosa.

La fructosa es una cetosa, ya que estructuralmente es una cetona polihidroxilada.

 

De acuerdo al numero de carbonos:

Los monosacaridos pueden clasificarse en triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas u octosas de acuerdo al numero de carbono que tiene la molecula.

 

De acuerdo al tipo de anomero

De acuerdo a la posicion de hidroxilo anomerico, los monosacaridos pueden clasificarse en alfa o beta.

 

 Muchas veces al describir a un monosacarido se combinan estas clasificaciones, por ejemplo, la glucosa se clasifica como una aldohexosa, que puede ser alfa o beta.

 

Oligosacaridos: Formados por  2-9 monomeros unidos entre si por enlaces glicosidicos, es decir, al ser hidrolizados los oligosacaridos liberan de 2 a 9 monosacaridos (algunos dicen hasta 20 monosacaridos; yo prefiero decir unos pocos).

 

De acuerdo al numero de monosacaridos constituyentes los oligosacaridos se clasifican en disacaridos, trisacaridos, tetrasacaridos, etc. 

 

El subgrupo mas importante de los oligosacaridos son los disacaridos, formados por apenas dos moleculas de monosacaridos. Los disacaridos que aparecen naturalmente son la lactosa, o azucar de la leche (formada por galactosa y glucosa) y la sacarosa, o azucar de mesa, formada por fructosa y glucosa. Otros importantes disacaridos productos de la digestion del almidon son la maltosa y la isomaltosa, formados ambos por dos moleculas de glucosa, (pero enlazadas de forma diferente). La celobiosa es un tercer disacarido formado tambien por moleculas de glucosa, pero enlazadas de una forma tal que no es posible su digestion por animales, a menos que tengan microorganismos especificos en su sistema digestivo, como es el caso de los herviboros. (La celobiosa se forma por digestion de la celulosa)

 

Los Polisacaridos son carbohidratos formados por mas de 9 monosacaridos (algunos dicen mas de 10, otros dicen mas de 20, yo diria muchos!) unidos por enlaces glicosidicos.

 

Cuando los polisacaridos estan formados por el mismo tipo de monosacaridos, se denominan homopolisacaridos.  

 

 

 

 

Amilosa (molecula componente del almidon)

Amilosa (molecula componente del almidon)

 

Las moleculas que forman el almidon, el glucogeno, y la celulosa que estan formados por cientos de moleculas de un solo tipo de monosacarido (la glucosa), unidos por enlaces glicosidicos, son ejemplos tipicos de homopolisacaridos.  

 

 

Si el polisacarido esta formado por diferentes tipos de monosacaridos, entonces se consideran heteropolisacaridos.

El acido hialuronico, formado por miles de unidades que se alternan de N-acetil glucosamina y acido glucuronico, es un ejemplo de heteropolisacarido.  

 

 Acido Hialuronico

 

 

Errores Congenitos en el Metabolismo de la Fructosa


 
 

 

 

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

 

Intolerancia a la Lactosa


 

La lactosa es el “azucar de la leche”.

 

Esta formada por Beta-D galactosa y D-glucosa. La galactosa esta unida a la glucosa a traves de un enlace beta -O-glicosidico entre el carbono anomerico de la Beta-D-galactosa (Carbono 1) y el Carbono 4 de la glucosa (por ello el enlace es de tipo Beta 1,4-O-glicosidico).

 

Estructura de la Lactosa

Estructura de la Lactosa

 

 

Este enlace, que une a los dos monosacaridos, es hidrolizado por una disacaridasa especifica denominada Lactasa, localizada en el borde en cepillo de las celulas epiteliales del intestino delgado. La glucosa y la galactosa que son liberadas como resultado de la hidrolisis, son absorbidas y transportadas a traves del sistema porta hasta el higado.

 

Aunque en los paises desarrollados, donde se consume gran cantidad de productos lacteos,  existe la creencia de que la intolerancia a la lactosa  afecta a una minoria de la poblacion, en realidad la mayor parte de la humanidad es lactosa intolerante. Los seres humanos muestran una disminucion de la sintesis de Lactasa despues de los 4 anhos de edad. En personas con intolerancia primaria a la lactosa (la intolerancia “fisiologica” de la que estamos hablando), esta disminucion es evidente despues de los 6 anhos de edad, (en algunos casos despues de la pubertad), cuando la mayor parte de la lactosa contenida en  los alimentos ingeridos permanece sin digerir y continua hasta el intestino grueso, donde este azucar es fermentado por las bacterias intestinales, produciendo gases, acidos organicos y una disminucion del pH.

 

Ello puede manifestarse como colicos, dolor abdominal, y otros desordenes gastrointestinales, que comienzan generalmente de 1 a 2 horas despues de la ingestion del producto lacteo.   

 

Existen otras clases de Intolerancia a la Lactosa, como una forma genetica, muy rara, y la Intolerancia a la Lactosa secundaria a enfermedades intestinales, incluyendo las infecciones. No es raro ver que un bebe, despues de una infeccion intestinal, no tolere los productos lacteos, por lo que se impone una dieta transitoria a base de formulas carentes de lactosa, hasta tanto su intestino delgado haya regenerado las celulas del borde en cepillo y esta hayan madurado lo suficiente como para producir de nuevo lactasa.

 

De hecho, la Intolerancia primaria a la Lactosa dificilmente puede ser considerada una enfermedad, ya que existe una programacion genetica que determina una disminucion de la sintesis de lactasa (despues de todo, los humanos, al igual que otros mamiferos, desde el punto de vista biologico  no estan supuestos a tomar leche despues de los primeros meses de vida).

 

Debido a que alrededor del 70 % de la poblacion mundial es lactosa intolerante, se ha dicho que la intolerancia a la lactosa debe ser considerada la norma y no la excepcion, y que la “minoria” de la poblacion mundial que puede ingerir lactosa debe ser considerada como un grupo “Lactasa persistente”, resultado de una mutacion de un gen “normal”.

 

De cualquier manera, para las personas que viven en una sociedad donde la leche es un importante componente de la dieta, ser intolerante a la lactosa conlleva ciertos problemas menores.

 

El tratamiento consiste fundamentalmente en evitar los alimentos que contienen lactosa. Es conveniete recordar que en ese caso, se hace recomendable utilizar suplementos de Calcio y otros minerales que usualmente estan asociados a los productos lacteos.

 

Puede encontrarse mas informacion sobre la Intolerancia a la Lactosa en:

 

National Digestive Diseases Information Clearinghouse.

Policy of the American Academy of Pediatrics about Lactose Intolerance (2006)

 

Marks, J.W.: Lactose intolerance (Lactase deficiency)

Swagerty, D.L.; Walling, A.D.; Klein, R.M.: Lactose Intolerance

Guandalini, S.: Lactose Intolerance

 

Acertijo Bioquimico No.1


  

 

Encuentre el nombre de diez carbohidratos en esta sopa de letras

 

 

Sopa de Carbohidratos

 
 
A N A J D H Y E Y L J A J G A
Q S F S Y M V E A T S G H A X
W H O P O K T C T O G E D M X
V K P T K B T G T N L E O T V
Z K U X C O I C J O U O N F B
Y H R V S A U R O Y C K E T L
N D M A S R L Y D K O S G I W
Q V U I F A Z A W N S Z O S S
B G P Q B H C R G X A A C P L
A S O T L A M A S N L Y U M R
O D I H E D L A R E C I L G R
E R I T R O S A I O H Q G X Q
N N T X W Q K E L U S O I K W
K P N Z Y S E G Q D N A O E P
Z U Q V Z E Q N V B E U X M E