Ciclo de Krebs Reacciones relatadas de Acetil CoA - Oxalacetato y producir de nuevo Oxalacetato para que se repita el ciclo utilizando siempre Acetil Coa

Ácido Cítrico o ciclo de Krebs

Bienvenidos! he aquí la importancia del ciclo de Krebs aplicado en la clínica. Varios sucesos en la fisiología como patologías se pueden explicar desde el punto de vista bioquímico, muchas personas no le ponen importancia a lo ciclos metabólicos, de este modo, muchas personas han estado bromeando acerca de la importancia del ciclo de Krebs, ''No sirve de nada''. Este es un hecho en la actualidad y para quitar ésta creencia de que no importa.
Este es un blog de una práctica escolar de la materia de NTics en la Universidad de Sonora (UNISON) para dar a conocer la importancia del ciclo de Krebs.

¿Qué es el ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs (conocido también como ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico) es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables de la degradación y desasimilación de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química.

CC por Gia cossa 

El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula.
El Ciclo de Krebs fue descubierto por el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953, junto con Fritz Lipmann.

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Vision general

La reacción neta es la siguiente:

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + ADP + Pi => CoA-SH + 3 NADH + H+ + FADH2 + ATP + 2 CO2

La energía que se saca de la ruptura completa de una molécula de glucosa pasa los tres estadios de la respiración celular (glucolisis, ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones), es idealmente de 36 moléculas de ATP. En realidad son 38 las moléculas netas de ATP que se producen, pero dos de ellas se consumen para transportar (mediante transporte activo), desde el citoplasma a la matriz mitocondrial, las dos moléculas de NADH + H+ producidas en la glucolisis.

36 o 38 moléculas de ATP de todas las reacciones desde glucólisis

En resumen las 8 reacciones son las siguientes:

Imágen por  Guillermo Pérez

Importancia clínica

Existen algunas enfermedades que pueden explicarse desde el punto de vista bioquímico con el ciclo del ácido cítrico, para ver su importancia:

1. BERIBERI

CC por Collectie Stichting Nationaal Museum van Wereldculturen

El beriberi, una enfermedad por carencia de tiamina, que se caracteriza por pérdida de la función neural, aparece en poblaciones que consumen principalmente arroz descascarado escaso en tiamina. Las personas alcohólicas también pueden desarrollar deficiencia de tiamina. Con frecuencia las concentraciones elevadas de piruvato en sangre son indicadores de defectos en la oxidación de piruvato por algunas de estas causas.

El beriberi es un trastorno neurológico y cardiovascular causado por una deficiencia dietética de tiamina o vitamina B1. La tiamina en forma de pirofosfato de tiamina es el grupo prostético de 3 importantes enzimas: piruvato deshidrogenasa, α-cetoglutarato deshidrogenasa y transcetolasa. El rasgo común de las reacciones enzimáticas que utilizan pirofosfato de tiamina es la transferencia de una unidad aldehído. En el beriberi, son más altos los niveles de piruvato y de α-cetoglutarato en la sangre. El incremento de la concentración de piruvato es especialmente pronunciado después de la ingestión de glucosa. Un indicador diagnóstico del beriberi es la baja actividad de la transcetolasa (una enzima del ciclo de las pentosas) de los hematíes.

La deficiencia de pirofosfato de tiamina origina primariamente trastornos neurológicos debido a que el sistema nervioso depende esencialmente de la glucosa como fuente de combustible. En contraste, la mayoría de los otros tejidos pueden usar grasas como fuente de combustibles para el ciclo del ácido cítrico. El producto de la glicólisis aerobia, el piruvato, puede entrar al ciclo de los ácidos tricarboxílicos sólo a través del complejo de la deshidrogenasa pirúvica que lo convierte en acetil-CoA.

2. INTOXICACION POR MERCURIO.

La intoxicación con mercurio o arsénico produce síntomas similares al beriberi cuando un organismo se expone a estas sustancias tóxicas. Ambos elementos tienen una alta afinidad por los grupos sulfidrilos cercanos, como aquellos en los grupos dihidrolipoil reducidos del componente de dihidrolipoil deshidrogenasa del complejo de piruvato deshidrogenasa. La unión de estos elementos a grupos dihidrolipoilos inhibe el complejo y lleva a patologías del sistema nervioso central.

Produce eferctos dermicos.

Imagen cortesía por la Fundación del Arsénico.

Fotografia cortesía del Dr. Joseph Graziano

3. Deficiencia de Fumarasa

Deficiencia de fumarasa también conocido como "Polygamist de Down": (acidura fumárico) es una herencia autosómica recesiva enfermedad metabólica caracterizada por una deficiencia de la enzima hidratasa fumarato, que es indicado por una acumulación de ácido fumárico en la orina.

La deficiencia fumarasa causa encefalopatía, retraso mental grave, rasgos faciales inusuales, malformación cerebral y convulsiones epilépticas debido a una cantidad anormalmente baja de fumarasa en las células. Puede presentarse inicialmente con polihidramnios en la ecografía prenatal. Recién nacidos afectados pueden mostrar signos inespecíficos de la mala alimentación y la hipotonía. Los hallazgos de laboratorio en los recién nacidos pueden indicar policitemia, leucopenia o neutropenia. A medida que envejecen, los déficits neurológicos comienzan a manifestarse con convulsiones, distonías y retraso grave del desarrollo.

Fisiopatología

Deficiencia de fumarasa es causada por una mutación en el gen fumarato hidratasa en los seres humanos, que codifica la enzima que convierte el fumarato a malato en la mitocondria. Otros alelos mutantes del gen FH, localizado en el cromosoma humano 1 en la posición 1q42.1, causan cutáneos múltiples y leiomiomas uterinos, leiomiomatosis hereditaria y cáncer de células renales. Deficiencia de fumarasa es una de las pocas deficiencias conocidas del ciclo de Krebs o ciclo del ácido tricarboxílico, la principal vía enzimática de la respiración aeróbica celular.

Muchas gracias por haber pasado al blog, estas fueron sólo algunas enfermedades relacionadas con el ciclo de Krebs para ver su importancia médica.