La Fenilalanina (Phenylalanine), También indexado como: D,L-Fenilalanina, DFA, D-Fenilalanina, DLFA, LFA, L-Fenilalanina, su símbolo es F en código de una letra y Phe en código de tres letras.(1)
Es un aminoácido esencial, aromático y neutro al igual que la tirosina y el triptófano. La cadena lateral característica de este aminoácido, contiene un anillo bencénico, y es por esto que clasifica como un aminoácido aromático.
Debido a la presencia de sus anillos, se usa para detectar proteínas por absorción de luz, al igual que la tirosina y el triptófano. La Fenilalanina es aminoácido no polar, siendo uno de los aminoácidos más hidrófobos.
Figura No 1: Estructura de la Fenilalanina. Tomado de “www.Salood.com”
Figura No 2: Modelo tridimensional de la Fenilalania. Tomado de “www.123rt.com”
La fenilalanina tiene la habilidad única de bloquear ciertas enzimas, como las encefalinasas en el sistema nervioso central, que por lo normal se encargan de degradar las hormonas naturales parecidas a la morfina. Además, es efectiva como tratamiento para el dolor de espalda baja, dolores menstruales, migrañas, dolores musculares, de artritis reumatoide y de osteoartritis; incluso es usada en tratamientos antidepresivos.
La Fenilalanina es precursor de la tirosina (Otro aminoácido.) Además es precursor de las catecolaminas en nuestro cuerpo (como la tiramina, dopamina, epinefrina, norepinefrina). Las catecolaminas son un grupo de sustancias que incluyen la adrenalina, la noradrenalina y la dopamina, las cuales son sintetizadas a partir del aminoácido tirosina. Contienen un grupo catecol y un grupo amino.
La fenilalanina también se utiliza como eslabón en las distintas proteínas que se sintetizan en el organismo. Después de convertirse en tirosina se transforma en L-dopa, norepinefrina y epinefrina. La fenilalanina también se puede convertir (por otra vía metabólica) en feniletilamina, una sustancia que se encuentra naturalmente en el cerebro y se cree que mejora el estado de ánimo.(4)
Muchas drogas de las que conocemos como psicotrópicas, contienen fenilalanina. Ya que esta es un constituyente importante de los neuropéptidos cerebrales, como la somatostatina, vasopresina, melanotropina, encefalina, hormona adrenocorticotrópica (ACTH), angiotensina, substancia P y colecistoquinina (2).
Referencias
1. Anonimo.2009. Medmol . En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://www.medmol.es/glosario/25/.
2. Héctor Solórzano.2003. Héctor Solórzano . En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://hector.solorzano.com.mx/articulos/fenilanina.html.
3. Anonimo.2005. Biopsicologia . En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://www.biopsicologia.net/fichas/fic-2-4.html.
4. Anonimo.2003. La Revista . En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://www.publispain.com/revista/que-es-la-fenilalanina.htm.
5. Anonimo.2007. Reportajes . En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://www.reportajes.org/?s=fenilalanina.
Metabolismo de la Fenilalanina.
La fenilalanina se convierte en tirosina por la enzima fenilalanina hidroxilasa, que pertenece a la clase Liasa, y con la tetrahidrobiopterina como cofactor. La fenilalanina hidroxilasa se halla en la ruta de la fenilalanina-tirosina. Se encuentra ausente en uno de cada diez mil seres humanos debido a un gen recesivo. En tales individuos entra en juego una ruta secundaria del metabolismo de la fenilalanina, que es poco utilizada normalmente.
Reacciones en las que participa (Se indica la ruta metabolica)
Precursor/es | Enzima / Proceso | Producto/s | Ciclo | |
Fenilalanina | Fenilalanina hidroxilasa | Tirosina | Ruta 2: Ciclo de los aminoácidos aromático | |
En esta reacción entran NADH-H+ y oxígeno y aparecen como productos NAD+y CO2. | ||||
Tirosina | Fenilalanina hidroxilasa | Fenilalanina | Ruta 2: Ciclo de los aminoácidos aromáticos | |
Tabla No 1: Reacciones en las que participa la fenilalanina hidroxilasa. Tomado de “www.biopsicologia.com”
Figura No 3: Ruta 2 de los aminoácidos aromáticos. Tomado de “www.biopsicologia.com”
El ciclo de los áminoácidos aromáticos lo estructuramos desde el ácido Siquímico como producto central desde el que principalmente nos interesa su derivación a la biosíntesis de Fenilalanina y Tirosina. Naturalmente, esta ruta no se realiza en mamíferos, por lo que la Fenilalanina es también un aminoácido esencial. No obstante, hemos situado los pasos metabólicos en bacterias como ilustrativos de esta ruta. El producto final que perseguimos es la Tirosina como puente con la siguiente ruta metabólica, y además con la significación de que se constituye como el sustrato inicial para la síntesis cerebral de catecolaminas. Por otro lado, vemos cómo, con la incorporación de Glutamina, el Siquimato se transforma en Antranilato, que va a ser precursor de la formación de Indol (1).
Reacciones que se producen en esta ruta:
Precursor/es | Enzima / Proceso | Producto/s | |
Glutamina Siquimato 5 - fosfato | Ácido antranílico | ||
Ácido antranílico | 5 - PRPP | ||
5 - PRPP | Indol - 3 - glicerol fosfato | ||
En esta reacción aparece como producto CO2. | |||
Indol - 3 - glicerol fosfato | Gliceraldehído - 3 - fosfato Indol | ||
Fosfoenolpiruvato (PEP) Siquimato 5 - fosfato | Corismato | ||
Corismato | Corismato mutasa | Prefenato | |
Prefenato | Prefenato deshidratasa | Fenilpiruvato | |
En esta reacción aparecen como productos el CO2 + OH. | |||
Fenilpiruvato | Aminotransferasa | Fenilalanina | |
Fenilalanina | Fenilalanina hidroxilasa | Tirosina | |
En esta reacción entran NADH-H+ y oxígeno y aparecen como productos NAD+y CO2. | |||
Tirosina | Fenilalanina hidroxilasa | Fenilalanina | |
Tabla No 2: Reacciones participantes en la ruta metabólica. Tomado de “www.Biopsicologia.com”
La fenilcetonuria es una enfermedad caracterizada por la defectuosa conversión de la fenilalanina en tirosina . Un déficit en la enzima fenilalanina hidroxilasa, es el defecto fundamental de esta enfermedad, el déficit en fenilalanina hidroxilasa se traduce en una acumulación de fenilalanina y una disminución de tirosina en sangre (2).
La fenilanina-hidroxilasa contiene dos fracciones proteicas distintas: una fracción lábil, existente sólo en el hígado, y otra estable, extensamente distribuida en los tejidos animales. En la fenilcetonuria, la anormalidad radica en el factor lábil, que es la enzima que en realidad cataliza la hidroxilación.
Figura No 4: Fenilcetonuria. Tomado de “www.biopsicologia.com”
Una mutación en el sitio de unión del cofactor o un déficit de éste, también son factores responsables de la fenilcetonuria, una enfermedad hereditaria autosómica recesiva que se manifiesta con retraso mental grave, la mayoría de los pacientes tienen un IQ menor de 20 entre otros síntomas (3).
Esta enfermedad se hereda como autosómica recesiva. Esto quiere decir que ambos padres portan el gen afectado aunque en ellos no se manifieste ninguna enfermedad, pero cuando uno de sus hijos hereda de cada padre el gen alterado, el hijo o hija, padecerán la enfermedad.
Figura No 5: Esquema hereditario autosómico recesivo de la fenilcetonuria. Tomado de “www.blogia.com”
En la ilustración el gen dominante se representa en color verde y el recesivo en azul. Cada padre sólo puede transmitir un gen a los hijos. Los cuatro hijos de estas parejas representan probabilidades de las distintas combinaciones que pueden surgir. Los hijos de la parte izquierda reciben el gen recesivo de su padre y el dominante de la madre y son, por tanto, portadores. Por tanto hay un 50% de posibilidades de que los niños que nazcan de esta pareja sean portadores. Como ninguno de los hijos puede recibir dos copias del gen recesivo ninguno desarrollará la enfermedad.
Cuando los dos padres son portadores, como se muestra en la pareja de la derecha, hay un 25 % de posibilidades de que los niños nazcan con la enfermedad, un 50 % de posibilidades de que los niños sean portadores y un 25 % de posibilidades de que los niños no sean ni portadores ni desarrollen la enfermedad (4).
- Retraso de las habilidades mentales y sociales
- Tamaño de la cabeza considerablemente por debajo de lo normal
- Hiperactividad
- Movimientos espasmódicos de brazos y piernas
- Retardo mental (en algunos casos se ha dado un coeficiente inferior a veinte)
- Convulsiones
- Erupción cutánea
- Temblores
- Postura inusual de las manos
Algunos de los síntomas más raros pueden ser la cifosis (curvatura defectuosa de la columna vertebral), los pies planos, espina bífida, sindactalia en los dedos de los pies (dedos fusionados), hipogenitalismo, sensibilidad a la luz, intolerancia a la galactosa movimientos espasmódicos, vómitos, (en algunos casos se ha dado un coeficiente inferior a veinte) que se va acentuando a partir de los primeros meses de nacimiento pero que se puede detener con tratamiento (6).
Si la afección se deja sin tratamiento o si no se evitan los alimentos que contienen fenilalanina, se puede detectar un olor "a ratón" o "a moho" en el aliento, la piel y la orina. Este olor inusual se debe a la acumulación de sustancias de fenilalanina en el cuerpo.
La hiperactividad, sobre todo en niños, a veces, es una fenilcetonuria no descubierta y se puede controlar con una dieta sin fenilalanina. Desde hace mas de 20 años, se ha aceptado la hipótesis de las catecolaminas como causa de la depresión.
Figura No 6: Alrededor de los 6 meses de vida se manifiestan los síntomas de fenilcetonuria. Tomado de “www.esmas.com”
La fenilcetonuria es una enfermedad que se puede tratar. El tratamiento comprende una dieta extremadamente baja en fenilalanina, especialmente cuando el niño está creciendo. El tratamiento dietético hace bajar rápidamente la concentración de fenilalanina en la sangre. El ácido fenipirúvico y otros productos metabólicos desaparecen y la concentración de serotonina aumenta. Se ha observado de modo regular una mejoría clínica en lo que concierne al eccema, la conducta y los datos neurológicos y elecetroencefalográficos.
La dieta se tiene que seguir en forma estricta, lo cual requiere la supervisión exhaustiva por parte del médico o del dietista certificado y la cooperación de los padres y del niño. Aquellos pacientes que continúen con la dieta hasta la vida adulta tendrán una mejor salud física y mental. Una “dieta para la vida” se ha convertido en la pauta recomendada por la mayoría de los expertos y es especialmente importante antes de la concepción y durante todo el embarazo.
Referencias:
1. Anonimo.2008.Biopsicologia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.biopsicologia.net/nivel-4-patologias/3.1.01.-fenilcetonuria.html.
2. Anonimo.2007.Esmas.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en :http://www.esmas.com/salud/enfermedades/mentales/526292.html#.
3. Anonimo.2006.Blogia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en: http://biojcosta.blogia.com/2008/022704-fenilcetonuria.php.
4. Anonimo.2009.Med line plus. En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/001166.htm.
5. Anonimo.2008.Biopsicologia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.biopsicologia.net/fichas/fic-2-4.html.
6. Héctor Solorzano.2003.Héctor Solorzano.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://hector.solorzano.com.mx/articulos/fenilanina.html.
7. Anonimo.2008.Biopsicologia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.biopsicologia.net/nivel-1--mapas-de-ciclos-metabolicos/ruta-02-ciclo-de-los-aminoacidos-aromaticos.html.
8. Anonimo.2009.Psicologia y Biologia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://psicologiaybiologia.blogspot.com/.
9. Anonimo.2005.Medmol.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.medmol.es/glosario/25/.
10. Anonimo.2008.Biopsicologia.En línea. Consulta: 02 de Agosto 2010. Disponible en : http://www.biopsicologia.net/nivel-4-patologias/3.1.01.-fenilcetonuria.html.
Realizado por Esteban Hurtado Cordero
