Urea: producto del metabolismo de la degradación de proteínas

La urea es un producto metabólico de la degradación de aminoácidos. Los indicadores relacionados con la urea también ayudan a evaluar el funcionamiento de los riñones. Los cambios en la urea están representados por el índice BUN. La cantidad de urea en el cuerpo puede aumentar o disminuir debido a muchas razones diferentes. Aquí, averigüemos con SignsSymptomsList sobre la urea y su metabolismo; así como condiciones de salud relacionadas con BUN (un indicador de la concentración de urea en sangre).

contenido

• 1. ¿Qué es la urea?
• 2. Historia del descubrimiento de la urea
• 3. Producción y excreción de urea
• 4. Ciclo de la urea
• 5. Concentración de urea en sangre

1. ¿Qué es la urea?

La urea (también conocida como carbamida) es un producto de desecho de muchos organismos vivos. Es el principal componente orgánico de la orina humana. Eso es porque está al final de una reacción en cadena que descompone los aminoácidos que forman las proteínas.

Estos aminoácidos se metabolizan en el hígado en: amoníaco, CO2, agua y energía. Pero el amoníaco es tóxico para las células. Por lo tanto, debe ser eliminado del cuerpo. Los organismos acuáticos, como los peces, pueden liberar amoníaco directamente en el agua. Pero los animales terrestres necesitan un método diferente de eliminación. Entonces, el hígado convierte el amoníaco en un compuesto no tóxico: la urea. Se transporta con seguridad en la sangre a los riñones; donde se elimina en la orina.

Cualquier condición que interfiere con la eliminación de urea de los riñones puede provocar uremia, una acumulación de urea y otros productos de desecho nitrogenados en la sangre que pueden ser fatales. Para revertir la condición, se debe eliminar la causa de la insuficiencia renal, o el paciente debe someterse a diálisis para eliminar los productos de desecho de la sangre.

La urea es una molécula orgánica pequeña (M = 60) que consta de dos grupos amina (-NH2) y un grupo carbamil (CO) unidos entre sí.

2. Historia del descubrimiento de la urea

La urea tiene una historia bastante interesante. Primero fue descubierto y aislado de la orina humana por HM Rouelle en 1773. Luego fue sintetizado con éxito por Friedrich Wohler en 1828. La síntesis fue casi una coincidencia. Porque Wohler estaba tratando de crear otro compuesto, el cianato de amonio, para continuar con la investigación del cianato en la que había estado trabajando durante varios años antes. Cuando añadió cianato de plata a la solución de cloruro de amonio, obtuvo una sustancia cristalina blanca, que resultó ser similar a la urea obtenida de la orina.

Este descubrimiento es importante, ya que convierte a la urea en el primer compuesto orgánico que se sintetiza a partir de materiales de partida completamente inorgánicos.

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3. Producción y excreción de urea

La producción de urea está relacionada con las proteínas que comemos. Las proteínas están compuestas por cadenas de aminoácidos. Los aminoácidos se separan unos de otros a medida que las proteínas de los alimentos se digieren en el tracto gastrointestinal. Luego se absorben a través del revestimiento del tracto digestivo y se usan para construir proteínas específicas que necesita nuestro cuerpo.

El exceso de aminoácidos se descompone en un proceso conocido como desaminación. En este proceso, el grupo amino de un aminoácido (-NH2) se elimina y se convierte en una molécula de amoníaco (NH3). La desintoxicación tiene lugar principalmente en el hígado.

El amoníaco es muy tóxico para las células. Las moléculas de amoníaco reaccionan con el dióxido de carbono en el cuerpo para producir urea, un químico mucho más seguro. La conversión de amoníaco en urea tiene lugar en el hígado mediante un proceso conocido como ciclo de la urea. Los vasos sanguíneos transportan la urea a los riñones para eliminarla de la sangre y pasarla a la orina. La orina se almacena en la vejiga y se libera al medio ambiente cuando orinamos. El proceso general se llama excreción. Pequeñas cantidades de urea se eliminan de nuestro cuerpo a través del sudor.

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4. Ciclo de la urea

El ciclo de la urea elimina el amoníaco de la sangre y produce urea. Finalmente se excreta en forma de orina. Este ciclo lo llevan a cabo las células del hígado, y como su nombre indica indica el último paso del metabolismo al paso anterior del ciclo.

4.1. Resumen de los pasos en el ciclo de la urea

El amoníaco se forma por la descomposición de aminoácidos/bacterias intestinales.

• Etapa mitocondrial:

El fosfato de carbamoilo se forma a partir de amoníaco y bicarbonato, por CPSI.

OTC condensa fosfato de carbamoilo y ornitina para formar citrulina.

Luego, la citrulina es transportada por SLC25A15 al citoplasma.

• Etapa celular:

– ASS condensa citrulina y aspartato para formar argininanosuccinato.

El ASL descompone el argininosuccinato en arginina y fumarato.

– A continuación, la arginasa descompone la arginina en urea y ornitina.

La translocasa de ornitina transporta ornitina a las mitocondrias.

Allí, la OTC la utiliza nuevamente para formar citrulina. Luego, la citrulina se procesa para formar urea y ornitina nuevamente, y el ciclo continúa. Durante el ciclo, la urea es el único producto nuevo que se forma, mientras que todas las demás moléculas utilizadas en el ciclo se reciclan.

4.2. ¿Qué sucede cuando el ciclo de la urea falla?

Si hay un problema con el ciclo de la urea, los niveles de amoníaco en la sangre aumentarán y causarán uremia. El amoníaco puede cruzar la barrera entre el torrente sanguíneo y el cerebro.

Una vez que ingresa al cerebro, puede detener el ciclo de TCA al agotar uno de los metabolitos, el α-cetoglutarato. Esto significa que estas células cerebrales no pueden producir energía. Eventualmente conducirá a problemas neurológicos graves, como daño cerebral irreversible.

La causa de la desviación puede deberse a:

• Daño hepático ( cirrosis ).
• Defecto genético de una de las enzimas anteriores.

En ambos casos, los niveles elevados de amoníaco tienen consecuencias potenciales.

Los defectos hereditarios del ciclo de la urea forman parte de los “defectos metabólicos”. Esto se denomina “trastorno del ciclo de la urea”. Los síntomas suelen aparecer en los recién nacidos entre 24 y 48 horas después del nacimiento. Los síntomas más graves se observan en bebés con defectos en CPS.

5. Concentración de urea en sangre

La prueba BUN (o prueba de nitrógeno ureico en sangre) ayuda a detectar los niveles de urea en sangre. Si los riñones no eliminan bien esta sustancia del cuerpo, aumentará la cantidad de urea en la sangre. La prueba BUN puede mostrar qué tan bien están funcionando los riñones.

Los resultados de la prueba de nitrógeno ureico en sangre se miden en miligramos por decilitro (mg/dL) en los Estados Unidos y en milimoles por litro (mmol/L) a nivel internacional. En general, alrededor de 7 a 20 mg/dL (2,5 a 7,1 mmol/L) se considera normal.

Pero el rango normal puede variar, según el rango de referencia que use el laboratorio y su edad. Debe pedirle a su médico que le explique los resultados.

Los niveles de nitrógeno ureico tienden a aumentar con la edad. Los recién nacidos tienen niveles más bajos que otros y los rangos en los niños también varían. En general, un nivel alto de nitrógeno ureico en sangre significa que sus riñones no están funcionando bien.

5.1. Un aumento en la concentración de urea en la sangre.

Hay muchas causas de niveles altos de urea en la sangre, que incluyen:

• Obstrucción del tracto urinario.
• Disminución de la perfusión renal debido a: Insuficiencia cardíaca congestiva o infarto reciente.
• Shock hipovolémico.
• Hipotensión severa.
• Sangrado estomacal.
• Quemaduras severas.
• Ciertos medicamentos, como algunos antibióticos.
• Comer muchos alimentos ricos en proteínas hace que el hígado produzca grandes cantidades de urea.

La enfermedad renal puede provocar un aumento de la urea en la sangre.

• Deshidratación debido a: baja ingesta de líquidos; deshidratación excesiva (sudoración, vómitos, diarrea, diuréticos, etc.). La deshidratación también aumentará los niveles de urea en sangre. Ya que esto depende de la cantidad de agua en la sangre. Si hay menos agua de lo habitual en la sangre pero la misma cantidad de urea, la concentración de urea será más alta de lo normal.
• Envejecimiento.
• Lesión.
• Infección severa.

Algunos tratamientos para el nitrógeno ureico alto en sangre:

• Elimina las proteínas de la dieta.
• Elimina el exceso de amoníaco.
• Reponer las moléculas del ciclo de la urea que faltan.
• Además, el benzoato de sodio y el acetato de sodio se pueden usar para formar compuestos que contienen amoníaco que se pueden excretar en las heces.
• Se ha demostrado que el azúcar lactulosa reduce la producción de amoníaco por parte de las bacterias intestinales, así como promueve la excreción de amoníaco en las heces.
• Alternativamente, se pueden usar antibióticos para eliminar las bacterias intestinales que forman amoníaco.

5.2. Disminución de la concentración de urea en sangre

También puede haber niveles de urea en sangre más bajos de lo normal. Esto podría deberse a:

• El embarazo.
• Enfermedad hepática avanzada (cirrosis, insuficiencia hepática ).
• Defecto hereditario en el “ciclo de la urea” (disminución de la síntesis de urea).
• Beber demasiada agua y diluir la sangre.
• No comer muchas proteínas o no poder absorber suficientes aminoácidos a través de la pared del intestino delgado debido a problemas de salud.
• Un problema de salud que puede producir niveles bajos de urea es la enfermedad celíaca. Las vellosidades son vellosidades en el revestimiento del intestino delgado donde se absorben los alimentos digeridos. En la enfermedad celíaca , el consumo de gluten daña las vellosidades. Esto reduce en gran medida la absorción de nutrientes, incluidas las proteínas. El gluten es un complejo de proteínas que se encuentra en varios cereales, incluidos el trigo, el centeno y la cebada. Si bien la mayoría de las personas comen gluten sin problemas, algunas personas son intolerantes al gluten.

La urea es un producto de desecho metabólico que se excreta en la orina por los riñones. La enfermedad renal se asocia con una disminución de la excreción de urea y el consiguiente aumento de los niveles en sangre. La limitación de la urea en las pruebas de función renal está relacionada con la disminución de la sensibilidad y la especificidad, por lo que la urea normal no necesariamente descarta la nefropatía y la elevación leve a moderada de la urea no puede atribuirse a la enfermedad renal.

Doctor Truong My Linh