Tecnico Radiologo

Fundación H.A. Barceló – Facultad de Medicina 

Licenciatura en Nutrición Bioquímica Primer año Módulo 18 - Lección 1

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Metabolismo de nucleótidos de purinas y pirimidinas
Las concentraciones intracelulares de nucleótidos están reguladas muy finamente mediante una seria de enzimas controladas alostéricamente y situadas en las vías en que los productos finales nucleotídicos controlanlos pasos claves en la vía. Los desoxirribonucleótidos necesarios para la replicación del ADN se generan directamente a partir de los ribonucleótidos, y estas reacciones están también cuidadosamente controladas. Existen diversa enfermedades o síndromes que son el resultado de defectos en las vías metabólicas tanto para la síntesis de nucleótidos de novo o por reciclaje, como para la degradación.Dado que la síntesis de nucleótidos es indispensable para la replicación del ADN y la síntesis del ARN en las células en división,. Los fármacos que bloquean las vías de síntesis de novo de nucleótidos se han utilizado con éxito como agentes antitumorales y antivirales.

1. Introducción
Los nucleótidos y sus derivados desempeñan papeles fundamentales en el metabolismo celular: • Metabolismoenergético: El ATP es la principal forma de energía química asequible a la célula, que se utiliza como agente fosforilante, para impulsar reacciones metabólicas, contracción muscular, transporte activo de solutos y mantenimiento de gradientes iónicos. • Unidades monoméricas de los ácidos nucleicos: El ADN y el ARN consisten en secuencias de nucleótidos. • Mediadores fisiológicos: La adenosina esimportante en la regulación del flujo sanguíneo coronario; El ADP es crítico para la agregación plaquetaria; el AMP cíclico y el GMP cíclico actúan como segundos mensajeros en los mecanismote señalización celular; el GTP es necesario para los procesos transcripción y traducción de proteínas. • Precursores metabólicos: El GTP es precursor de la formación del cofactor tetrabiopterina, necesario para lasreacciones de hidroxilación y la generación del óxido nítrico. • Componentes de coenzimas: Coenzimas como el NAD+, NADP, FAD, sus formas reducidas y la coenzima A contienen como parte de sus estructuras una porción de 5´-AMP. • Intermediarios activados: Los nucleótidos sirven como portadores de intermediarios activados necesarios para diversas reacciones: UDP-glucosa para la síntesis de glucógenoy glucoproteínas; GDP-manosa, GDP-fucosa, UDP-galactosa y CMP-síalico para la síntesis de los oligosacáridos de la glucoproteínas; CDP-colina y CDP-etanolamina para la síntesis de fosfolípidos; S-adenosilmetionina como dador de metilos. • Efectores alostéricos: Muchos de los pasos regulados en las vías metabólicas están controlados por las concentraciones intracelulares de nucleótidos.

Laforma principal en la que se encuentran en las células los compuestos purínicos y pirimidínicos es el derivado 5´-nucleótido. En las células, el nucleótido que se encuentra en mayor concentración es el ATP. La concentración de ribonucleótidos es muy superior a la de desoxirribonucleótidos. Sin embargo, en el momento de la replicación del ADN, las concentraciones de desoxirribonucleótidos seincrementan notablemente para satisfacer las necesidades de sustratos para la síntesis de ADN. En las células normales, las concentraciones totales de nucleótidos son prácticamente constantes. Así, la concentración total de AMP más ADP más ATP es constante, pero pueden existir grandes cambios en las concentraciones individuales, de forma que le cociente ATP (ATP + ADP + AMP) se altera en función del estadoenergético de la célula. Lo mismo ocurre para el NAD+ y el NADH.

2. Metabolismo de los nucleótidos purínicos
El anillo purina se sintetiza de novo en las células de mamíferos utilizando aminoácidos como dadores de carbono y nitrógeno, también HCO3– y formilo transportados por el tetrahidrofolato, como dador de carbono (Revise Metabolismo del tetrahidrofolato y el transporte de unidades...