Ornitina transcarbamilasa
La ornitina transcarbamilasa (OTC) (también llamada ornitina carbamoiltransferasa) es una enzima que cataliza la reacción entre el carbamoil fosfato (CP) y la ornitina (Orn) para formar citrulina (Cit) y fosfato (Pi).
En las plantas y los microbios, la ornitina transcarbamilasa está implicada en la biosíntesis de arginina (Arg), mientras que en los mamíferos se encuentra en las mitocondrias y es parte del ciclo de la urea.
ESTRUCTURA DE LA OTC
La ornitina transcarbamilasa es un trímero. La unidad de monómero tiene un dominio de unión CP y un dominio de unión amino-ácido. Cada uno de los dos dominios de unión al sustrato tiene una topología α/β con una hoja central central plegada β hoja incrustada en las hélices α en los flancos.
Los sitios activos están situados en la interfase entre los monómeros de proteínas.
GENÓMICA DE LA OTC
El gen de la ornitina transcarbamilasa se localiza en el brazo corto del cromosoma X (Xp21.1). El gen está localizado en la hebra Watson (plus) y tiene 68,968 bases de longitud. La proteína codificada es de 354 aminoácidos de longitud, con un peso molecular predicho de 39.935 kilodaltons. La proteína se encuentra en ls matriz mitocondrial.
DEFICIENCIA DE ORNITINA TRANSCARBAMILASA
La deficiencia de ornitina transcarbamilasa es un trastorno metabólico raro del ciclo de la urea, que ocurre en uno de cada 80000 nacimientos. Es un trastorno genético que resulta en una forma mutada e ineficaz de esta enzima.
Síntomas de la deficiencia de OTC
Al igual que otros trastornos del ciclo de la urea, la deficiencia en ornitina transcarbamilasa afecta la capacidad del cuerpo para deshacerse del amoníaco, un producto tóxico que aparece en la degradación de las proteínas del cuerpo. Como resultado, el amoníaco se acumula en la sangre causando hiperamonemia. Este amoníaco se desplaza a los distintos órganos del cuerpo.
Otro síntoma de la deficiencia es una acumulación de ácido orótico en sangre. Esto es debido a una anapleurosis que se produce al entrar el carbamoil fosfato en la ruta de síntesis de la pirimidina.
La deficiencia en esta enzima a menudo se hace evidente en los primeros días de vida, pero también puede presentarse en la mediana edad. Un niño con deficiencia de ornitina transcarbamilasa puede carecer de energía (letargo) o no querer comer, y tener dificultad para controlar la respiración o la temperatura corporal. Algunos bebés con este trastorno pueden experimentar convulsiones o movimientos corporales inusuales, o entrar en estado de coma. En los casos en que la producción de la enzima OTC es baja o inexistente, la muerte puede ocurrir dentro de los primeros días de vida.
Las complicaciones de la deficiencia de ornitina transcarbamilasa pueden incluir retraso del desarrollo y retraso mental, daño hepático progresivo, lesiones en la piel, y cabello quebradizo. Otros síntomas incluyen el comportamiento irracional (causada por la encefalitis), cambios de humor, y un pobre desempeño en la escuela.
En algunos individuos afectados, los signos y síntomas de la deficiencia de OTC pueden ser menos graves, y pueden no aparecer hasta más tarde. Algunas mujeres portadoras se vuelven sintomáticas más adelante, cuando sufren de estrés metabólico. Esto puede ocurrir como resultado de la anorexia, hambruna, desnutrición , embarazo, o, incluso (al menos en un caso) como resultado de la cirugía de bypass gástrico. También es posible que los síntomas se vean agravados por traumas extremos de muchos tipos, entre ellos el embarazo adolescente, y la gripe estomacal severa.
Genética de la deficiencia de OTC
La deficiencia de ornitina transcarbamilasa es un trastorno recesivo ligado al cromosoma X, causado por un diferentes mutaciones en el gen de la enzima OTC. Dado que el gen se encuentra en el cromosoma X, las mujeres son las principales portadoras, mientras que los hombres con mutaciones no conservativas rara vez sobreviven más allá de 72 horas después de nacer. La mitad de los supervivientes mueren en el primer mes, y la mitad de los restantes en 5 años. El pronóstico es menos claro en los casos de aparición en adultos.
Tratamiento de la deficiencia de OTC
Dado que los resultados de la enfermedad son una incapacidad para manejar grandes cantidades de nitrógeno, el tratamiento incluye estrategias para disminuir la ingesta de nitrógeno (dieta baja en proteínas), la prevención de la degradación de proteínas en el cuerpo durante las enfermedades agudas (hidratación y nutrición) y la administración de medicamentos que eliminan nitrógeno (benzoato de sodio y fenilbutirato de sodio).
Algunos pacientes pueden necesitar suplementos de aminoácidos (arginina, citrulina, valina, leucina, isoleucina). La arginina, en particular, puede ser útil debido a su papel en el ciclo de la urea, pero también es pro-viral, y el exceso de óxido nítrico (que se sintetiza a partir de arginina) puede ser problemático. La biotina puede también ser de utilidad debido a su efecto estimulante sobre la enzima OTC y su capacidad para reducir los niveles de amoníaco demostrada en estudios experimentales con animales.
En los casos en que la producción de la enzima ornitina transcarbamilasa es muy baja o inexistente, y no se puede aplicar una dieta baja en proteínas y suplementos dietéticos, el trasplante de hígado puede convertirse en una opción de tratamiento.