¿Cómo se regula el ciclo de la urea con respecto al déficit proteico?

Preámbulo

Esta pregunta es extremadamente amplia porque, en lugar de que haya una respuesta de 'un clic', se deben considerar áreas completas del metabolismo de los aminoácidos. Esto es inapropiado e imposible de hacer aquí, incluso si entendí todo al respecto (lo cual ciertamente no entiendo). Sin embargo, proporcionaré una respuesta bioquímica específica (o una respuesta parcial, ya que no se entiende todo) con respecto a la regulación del ciclo de la urea, después de comentar algunos de los supuestos implícitos en la pregunta.

Comentarios sobre los supuestos de la pregunta

No estoy seguro de que el 'déficit de proteínas' sea una construcción metabólica útil. Desde el punto de vista de un médico, sí, se puede decir que alguien sufre de deficiencia de proteínas o desnutrición, pero en términos metabólicos, las proteínas no son la prioridad más alta y se descompondrán para proporcionar glucosa al cerebro a largo plazo. inanición. Y está bien establecido que la síntesis de proteínas está bajo el control de hormonas y factores de crecimiento (revisado aquí), y esto afectará el destino de los aminoácidos de la dieta o los producidos por el recambio de proteínas. Además, el énfasis en las hormonas en la pregunta parece ignorar el papel de la concentración de aminoácidos y otros intermediarios en la regulación de las vías metabólicas. Finalmente, existe el control de la expresión de los genes que codifican enzimas del ciclo de la urea, que opera durante un período de tiempo más prolongado.

El sitio de bioquímica médica proporciona una perspectiva más amplia sobre el metabolismo de los aminoácidos y el metabolismo del nitrógeno y el ciclo de la urea .

Regulación del Ciclo de la Urea

El primer punto que debe enfatizarse es que el ciclo de la urea no existe aislado de otras vías metabólicas, sino que está íntimamente conectado con ellas. Esto se muestra en el siguiente diagrama:

Debe recordarse que el amoníaco para el ciclo de la urea solo proviene de la desaminación del glutamato por la glutamato deshidrogenasa, y la transaminación de otros aminoácidos para producirlo depende de una reserva de α-cetoglutarato (2-oxo glutarato). También existe un requisito de α-cetoglutarato en relación con la regeneración de aspartato para el propio ciclo.

El punto de entrada del amoníaco en el ciclo de la urea es la reacción catalizada por la carbamoil fosfato sintetasa:

Resulta que esta reacción requiere N -acetil glutamato (NAG) para la actividad, y se cree que esto desempeña un papel regulador en el ciclo de la urea, ya que se ha descubierto que una mayor ingesta de proteínas aumenta el contenido hepático de NAG. Aunque quedan aspectos por aclarar o resolver, se cree que la regulación se produce en el punto en el que se sintetiza NAG a partir de glutamato en una reacción catalizada por la enzima N -acetil glutamato sintasa :

Esta enzima es activada por la arginina, dando lugar a un modelo de regulación descrito con más detalle en una revisión de Caldovic y Tuchman , de la que cito lo siguiente:

“… la hipótesis de que la NAG es un regulador de la ureagénesis… Si esta hipótesis es correcta, las concentraciones mitocondriales de glutamato y/o arginina pueden reflejar la necesidad de eliminación de nitrógeno a través de su efecto sobre la producción de NAG por la NAG sintasa, glutamato como sustrato y arginina como efector.”