PORFIRINAS
Existen
moléculas biológicamente importantes que tienen porfirinas: Hemoglobina,
Mioglobina, Citocromos, Clorofila.
Son 4 pirroles
(heterociclo de 5 eslabones aromáticos y nitrogenados unidos por metilenos).
Dependiendo de
lo que cuelgue, hay diferentes porfirinas.
Si R es el
Acetato (CH2-COO-) o Propionato (CH2-CH2-COO-)
o Vinilo (-CH=CH2).
Hay 8 grupos
diferentes de Radicales y hay muchos isómeros posicionales. Se usan números
romanos (disposiciones específicas de los radicales).
La síntesis y degradación
de porfirinas es importante porque el grupo hemo de la hemoglobina sufre
cambios relativamente rápidos. La hemoglobina es porfirina + Fe + Porfirina del
grupo hemo (se degrada en la destrucción).
SÍNTESIS
La síntesis de
protoporfirina IX es esencialmente en la médula ósea e hígado. La síntesis es
muy fácil:
Se condensa
Succinil co-A del ciclo de Krebs y Glycina y se obtiene d-Aminolevunilato. Se hace por la d-Aminolevunilato
sintasa. Es la primera reacción de una vía específica que da lugar a la
síntesis de porfirinas. La d-Aminolevunilato sintasa es
regulada negativamente parcialmente por el exceso del grupo hemo.
Para formar el
anillo pirrólico se tienen que condensar 2 d-Aminolevunilatos.
Dan el porfobilinógeno. Después se deshidrata mediante la d-levunilato deshidratasa. El porfobilinógeno reacciona en una
desaminación mediante la porfobilinógeno desaminasa y da un polímero de 4
porfobilinógenos.
Esa desaminasa
también permite la ciclación de esa estructura lineal, dando 4 tetrapirroles
con Propionato y acetatos. Da lugar al uroporfirinógeno-3. No es una reacción
directa porque se habría formado sin los acetatos y propionatos alternados. El
uroporfirinógeno I es la molécula en la que los Acetatos y Propionatos no están
alternados. Se forma mediante una cosintasa.
Se pasa a
través de un intermedio con metilos y acetatos y, por descarboxilación, da el
coproporfirinógeno III. Mediante descarboxilación de los propionatos que se
transforman en vinilos, se da la protoporfirina IX que, obteniendo un átomo de
Fe mediante la ferro-queratasa, da el grupo hemo.
DEGRADACIÓN DEL GRUPO HEMO
Procede de la
degradación de Hemoglobina. Ocurre cuando los glóbulos rojos son fagocitados,
se separa el grupo Fe y se reutiliza. La protoporfirina se degrada en dos
pasos:
*
Protoporfirina IX --> Oxidación y apertura del anillo por la hemooxigenasa.
La biliverdina
es una muestra de los pigmentos biliares (productos de la vía de destrucción de
porfirinas). Tiene color verde y se secreta por vía biliar. Se libera en forma
de Co (muy raro).
* Reducción que
afecta al enlace entre anillos 3 y 4. Se reduce mediante el paso de NADPH a
NADP+ por la biliverdina reductasa, dando lugar a la bilirrubina.
La mayoría de
mamíferos conjugan la bilirrubina con ácido glucorónico en el hígado. Se
excreta por vía biliar como bilirrubina
conjugada. Las aves excretan directamente biliverdina.
Está asociada a
enfermedades de la vía sintética y degradativa. Ej: Patologías congénitas en el
déficit de uroporfirinógeno sintasa I (sobretodo típico en bóvidos: tienen
problemas para sintetizar porfirinas correctas). Se llama porfíria
eritropoyética congénita bovina. Tienen
una destrucción prematura de los hematíes. Además presentan fotosensibilidad
acusada.
Ej: animales
con dificultades para eliminar pigmentos biliares. Confiere a las mucosas una
coloración amarillenta (ictericia). Ocurre por acumulación en sangre de pigmentos.
Puede haber varias circunstancias de ictericia:
-
Ictericia pre-hepática o hemolítica: muchas porfirinas en sangre por la
destrucción de hematíes. Está no conjugada porque no ha pasado por el hígado.
-
Ictericia hepática: falla el sistema hepático que conjuga las porfirinas.
-
Ictericia por obstrucción del conducto
biliar: son niveles de bilirrubina conjugada en sangre .
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