Urea: prodotto del metabolismo della scomposizione delle proteine

L'urea è un prodotto metabolico della scomposizione degli aminoacidi. Gli indicatori relativi all'urea aiutano anche a valutare il funzionamento dei reni. Le variazioni dell'urea sono rappresentate dall'indice BUN. La quantità di urea nel corpo può aumentare o diminuire a causa di molte ragioni diverse. Qui, scopriamo con SignsSymptomsList l'urea e il suo metabolismo; così come le condizioni di salute legate al BUN (un indicatore della concentrazione di urea nel sangue).

contenuto

• 1. Cos'è l'urea?
• 2. Storia della scoperta dell'urea
• 3. Produzione ed escrezione di urea
• 4. Ciclo dell'urea
• 5. Concentrazione di urea nel sangue

1. Cos'è l'urea?

L'urea (nota anche come carbammide) è un prodotto di scarto di molti organismi viventi. È il principale componente organico dell'urina umana. Questo perché è alla fine di una reazione a catena che scompone gli amminoacidi che compongono le proteine.

Questi aminoacidi vengono metabolizzati nel fegato in: ammoniaca, CO2, acqua ed energia. Ma l'ammoniaca è tossica per le cellule. Pertanto, deve essere eliminato dal corpo. Gli organismi acquatici, come i pesci, possono rilasciare ammoniaca direttamente nell'acqua. Ma gli animali terrestri hanno bisogno di un diverso metodo di smaltimento. Quindi il fegato converte l'ammoniaca in un composto non tossico: l'urea. È trasportato in modo sicuro nel sangue ai reni; dove viene eliminato con le urine.

Qualsiasi condizione che interferisca con l'eliminazione dell'urea da parte dei reni può portare a uremia, un accumulo di urea e altri prodotti di scarto azotati nel sangue che possono essere fatali. Per invertire la condizione, la causa dell'insufficienza renale deve essere rimossa o il paziente deve sottoporsi a dialisi per rimuovere i prodotti di scarto dal sangue.

L'urea è una piccola molecola organica (M = 60) costituita da due gruppi amminici (-NH2) e un gruppo carbamile (CO) collegati tra loro.

2. Storia della scoperta dell'urea

L'urea ha una storia piuttosto interessante. Fu scoperto e isolato per la prima volta dall'urina umana da HM Rouelle nel 1773. Fu poi sintetizzato con successo da Friedrich Wohler nel 1828. La sintesi fu quasi una coincidenza. Perché Wohler stava cercando di creare un altro composto, il cianato di ammonio, per continuare la ricerca sul cianato su cui aveva lavorato per diversi anni prima. Quando aggiunse cianato d'argento alla soluzione di cloruro di ammonio, ottenne una sostanza cristallina bianca, che si rivelò simile all'urea ottenuta dall'urina.

Questa scoperta è importante, in quanto rende l'urea il primo composto organico ad essere sintetizzato da materiali di partenza completamente inorganici.

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3. Produzione ed escrezione di urea

La produzione di urea è correlata alle proteine ​​che mangiamo. Le proteine ​​sono composte da catene di aminoacidi. Gli amminoacidi vengono separati l'uno dall'altro mentre le proteine ​​del cibo vengono digerite nel tratto gastrointestinale. Vengono quindi assorbiti attraverso il rivestimento del tubo digerente e utilizzati per costruire proteine ​​specifiche necessarie al nostro organismo.

Gli amminoacidi in eccesso vengono scomposti in un processo noto come deaminazione. In questo processo, il gruppo amminico di un amminoacido (-NH2) viene rimosso e convertito in una molecola di ammoniaca (NH3). La disintossicazione avviene principalmente nel fegato.

L'ammoniaca è molto tossica per le cellule. Le molecole di ammoniaca reagiscono con l'anidride carbonica nel corpo per produrre urea, una sostanza chimica molto più sicura. La conversione dell'ammoniaca in urea avviene nel fegato mediante un processo noto come ciclo dell'urea. I vasi sanguigni trasportano l'urea ai reni per rimuoverla dal sangue e nelle urine. L'urina viene immagazzinata nella vescica e rilasciata nell'ambiente durante la minzione. Il processo complessivo è chiamato escrezione. Piccole quantità di urea vengono eliminate dal nostro corpo con il sudore.

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4. Ciclo dell'urea

Il ciclo dell'urea rimuove l'ammoniaca dal sangue e produce urea. Infine escreto sotto forma di urina. Questo ciclo è svolto dalle cellule del fegato e, come suggerisce il nome, indica l'ultima fase del metabolismo alla fase precedente del ciclo.

4.1. Riepilogo delle fasi del ciclo dell'urea

L'ammoniaca è formata dalla scomposizione degli amminoacidi/batteri intestinali.

• Stadio mitocondriale:

Il carbamoil fosfato è formato da ammoniaca e bicarbonato, da CPSI.

OTC condensa carbamoil fosfato e ornitina per formare citrullina.

La citrullina viene quindi trasportata da SLC25A15 nel citoplasma.

• Stadio cellulare:

– ASS condensa citrullina e aspartato per formare argininenosuccinato.

L'argininosuccinato è scomposto dall'ASL in arginina e fumarato.

– Successivamente, l'arginina viene scomposta dall'arginasi in urea e ornitina.

L'ornitina translocasi trasporta l'ornitina nei mitocondri.

Lì, viene nuovamente utilizzato dall'OTC, per formare la citrullina. La citrullina viene quindi elaborata per formare nuovamente urea e ornitina e il ciclo continua. Durante il ciclo, l'urea è l'unico nuovo prodotto formato, mentre tutte le altre molecole utilizzate nel ciclo vengono riciclate.

4.2. Cosa succede quando il ciclo dell'urea va storto?

Se c'è un problema con il ciclo dell'urea, i livelli di ammoniaca nel sangue aumenteranno, causando uremia. L'ammoniaca può attraversare la barriera tra il flusso sanguigno e il cervello.

Una volta entrato nel cervello, può interrompere il ciclo del TCA esaurendo uno dei metaboliti, l'α-chetoglutarato. Ciò significa che queste cellule cerebrali non possono produrre energia. Alla fine porterà a seri problemi neurologici come danni cerebrali irreversibili.

La causa della deviazione può essere dovuta a:

• Danno epatico ( cirrosi ).
• Difetto genetico di uno dei suddetti enzimi.

In entrambi i casi, livelli elevati di ammoniaca hanno potenziali conseguenze.

I difetti ereditari del ciclo dell'urea fanno parte dei "difetti metabolici". Questo è chiamato "disturbo del ciclo dell'urea". I sintomi di solito compaiono nei neonati circa 24-48 ore dopo la nascita. I sintomi più gravi si osservano nei bambini con difetti di CPS.

5. Concentrazione di urea nel sangue

Il test BUN (o test dell'azoto ureico nel sangue) aiuta a rilevare i livelli di urea nel sangue. Se i reni non riescono a rimuovere questa sostanza dal corpo, la quantità di urea nel sangue aumenterà. Il test BUN può mostrare quanto bene funzionano i reni.

I risultati del test dell'azoto ureico nel sangue sono misurati in milligrammi per decilitro (mg/dL) negli Stati Uniti e millimoli per litro (mmol/L) a livello internazionale. In generale, da 7 a 20 mg/dL (da 2,5 a 7,1 mmol/L) sono considerati normali.

Ma l'intervallo normale può variare, a seconda dell'intervallo di riferimento utilizzato dal laboratorio e della tua età. Dovresti chiedere al tuo medico di spiegarti i risultati.

I livelli di azoto nell'urea tendono ad aumentare con l'età. I neonati hanno livelli più bassi rispetto ad altri e anche gli intervalli nei bambini variano. In generale, un livello elevato di azoto ureico nel sangue significa che i reni non funzionano bene.

5.1. Un aumento della concentrazione di urea nel sangue

Ci sono molte cause di livelli elevati di urea nel sangue, tra cui:

• Ostruzione delle vie urinarie.
• Diminuzione della perfusione renale dovuta a: insufficienza cardiaca congestizia o infarto recente.
• Shock ipovolemico.
• Grave ipotensione.
• Sanguinamento allo stomaco.
• Gravi ustioni.
• Alcuni farmaci, come alcuni antibiotici.
• Mangiare molti cibi ricchi di proteine ​​fa sì che il fegato produca grandi quantità di urea.

Le malattie renali possono portare ad un aumento dell'urea nel sangue.

• Disidratazione dovuta a: basso apporto di liquidi; eccessiva disidratazione (sudorazione, vomito, diarrea, diuretici, ecc.). La disidratazione aumenterà anche i livelli di urea nel sangue. Poiché questo dipende dalla quantità di acqua nel sangue. Se c'è meno acqua del normale nel sangue ma la stessa quantità di urea, la concentrazione di urea sarà superiore al normale.
• Invecchiamento.
• Lesione.
• Grave infezione.

Alcuni trattamenti per l'azoto ureico nel sangue:

• Elimina le proteine ​​dalla dieta.
• Rimuovere l'ammoniaca in eccesso.
• Ricostituire le molecole del ciclo dell'urea mancanti.
• Inoltre, il benzoato di sodio e l'acetato di sodio possono essere utilizzati per formare composti contenenti ammoniaca che possono essere escreti con le feci.
• È stato dimostrato che lo zucchero lattulosio riduce la produzione di ammoniaca da parte dei batteri intestinali, oltre a promuovere l'escrezione di ammoniaca nelle feci.
• In alternativa, gli antibiotici possono essere utilizzati per eliminare i batteri intestinali che formano ammoniaca.

5.2. Diminuzione della concentrazione di urea nel sangue

Potrebbero esserci anche livelli di urea nel sangue inferiori al normale. Ciò potrebbe essere dovuto a:

• Gravidanza.
• Malattia epatica avanzata (cirrosi, insufficienza epatica ) .
• Difetto ereditario nel “ciclo dell'urea” (diminuzione della sintesi dell'urea).
• Bere troppa acqua e fluidificare il sangue.
• Non mangiare molte proteine ​​o non essere in grado di assorbire abbastanza aminoacidi attraverso la parete dell'intestino tenue a causa di problemi di salute.
• Un problema di salute che può produrre bassi livelli di urea è la celiachia. I villi sono villi sul rivestimento dell'intestino tenue dove viene assorbito il cibo digerito. Nella celiachia , il consumo di glutine danneggia i villi. Ciò riduce notevolmente l'assorbimento dei nutrienti, comprese le proteine. Il glutine è un complesso di proteine ​​presenti in diversi cereali, tra cui frumento, segale e orzo. Mentre la maggior parte delle persone mangia il glutine senza problemi, alcune persone sono intolleranti al glutine.

L'urea è un prodotto di scarto metabolico che viene escreto nelle urine dai reni. La malattia renale è associata a una ridotta escrezione di urea e al conseguente aumento dei livelli ematici. La limitazione dell'urea nei test di funzionalità renale è correlata alla diminuzione della sensibilità e della specificità, per cui l'urea normale non esclude necessariamente la nefropatia e l'aumento da lieve a moderato dell'urea non può essere attribuito a una malattia renale.

Dottor Truong My Linh