Metabolismo y Determinación de Compuestos Nitrogenados No Proteicos: Urea, Amonio y Amoniaco

Compuestos Nitrogenados No Proteicos: Determinaciones y Aclaraciones

Los aminoácidos están compuestos por un grupo amino (-NH₂) y otro carboxílico (-COOH) unidos a una cadena lateral (-R) que permite diferenciar cada aminoácido. Estos proceden de la dieta y de la síntesis endógena. A continuación, se estudiarán los principales compuestos nitrogenados no proteicos:

• Urea
• Amonio
• Amoniaco
• Creatina
• Creatinina

Urea, Amonio y Amoniaco: Metabolismo y Toxicidad

En la degradación de aminoácidos, el grupo amino se pierde mediante la acción de la enzima glutamato transaminasa, que lo transfiere, generando así un oxoácido. Tras una serie de reacciones, se libera amonio (NH₄⁺) que puede utilizarse para sintetizar nuevos aminoácidos. Si no se utiliza, debe ser eliminado debido a su alta toxicidad. El amonio es transportado por la glutamina desde los tejidos hasta el hígado para su desintoxicación.

La glutamina y el glutamato son los aminoácidos más relacionados con el metabolismo de los compuestos nitrogenados. Ambos presentan una estructura similar, pero la glutamina posee un grupo amino en lugar del grupo carboxilo del glutamato. La arginina y la asparagina también intervienen en estos procesos metabólicos debido a su composición, ya que presentan grupos NH₂.

El amoniaco (NH₃) es otro de los productos finales resultantes del catabolismo de las proteínas. Al igual que el amonio, presenta una elevada toxicidad, por lo que su eliminación debe ser correcta. Se origina en dos vías principales:

• En el intestino, por acción de las bacterias que conforman la flora intestinal. Es reabsorbido y transportado por la sangre hasta el hígado, donde se transforma en urea para su excreción renal.
• En el riñón, a partir de la hidrólisis de glutamina.

Determinación de Amoniaco y Amonio: Aplicaciones Clínicas

La determinación de amoniaco y amonio se emplea en:

• Evaluación del metabolismo y función hepática.
• Seguimiento de tratamientos.

Si la concentración de amonio y amoniaco sanguíneo (amoniemia) es superior a lo normal, se produce hiperamoniemia. Esta patología suele deberse a defectos genéticos que alteran el ciclo de la urea, hepatopatías o insuficiencias cardíacas, entre otras causas. Si la concentración es inferior a lo normal, se produce una hipoamoniemia, menos frecuente que la hiperamoniemia.

La hiperamoniemia desencadena encefalopatía aguda o crónica debido a su toxicidad. Su sintomatología incluye vómitos, mareos y, en casos más graves, convulsiones o coma. Puede ser diagnosticada durante el período neonatal si la concentración de amonio es superior a los 150 μmol/L.

El Ciclo de la Urea y la Eliminación del Amonio

La eliminación del amonio se produce mediante su conversión a urea a través del ciclo de la urea. Se trata de un proceso hepático donde intervienen enzimas mitocondriales y citosólicas. La ornitina y la urea se generan a nivel del citosol como productos finales de la degradación de la arginina en el ciclo de la urea. Esta urea es transportada por la sangre hasta los riñones, donde es excretada por la orina.

La deficiencia de una de las enzimas de la ureagénesis genera una síntesis inadecuada de urea y la acumulación de amonio en el organismo, produciendo efectos citotóxicos e incluso la muerte.

La Urea como Indicador de Función Renal

El aumento de urea en sangre se denomina hiperuremia. La concentración de urea en sangre y orina es un indicador clave de la actividad de filtración renal. En ambos fluidos, la concentración normal de urea oscila entre 10,7 y 36,5 mg/dl. En pacientes con insuficiencias renales, la determinación de urea en orina se realiza como método de seguimiento.

La hiperuremia suele producirse por alteraciones hepáticas, hemorragia digestiva, diabetes, neoplasias o afectaciones renales.

Métodos de Detección y Cuantificación de Urea

Actualmente existen diversos métodos de detección y cuantificación de la urea, entre los que destacan:

• Métodos enzimático-colorimétricos: El método de Berthelot-Searcy es uno de los más utilizados en la determinación de urea en sangre y orina, donde la intensidad del color obtenido es directamente proporcional a la concentración de urea.
• Métodos fluorimétricos.
• Detección con electrodo específico.