Trastornos de la Oxidación de Ácidos Grasos

Los trastornos de la oxidación de ácidos grasos son defectos hereditarios en la degradación mitocondrial de los ácidos grasos, el proceso que suministra energía durante el ayuno y el esfuerzo prolongado cuando la glucosa es escasa. Cuando esta vía falla, el cuerpo no puede movilizar grasa como combustible, lo que conduce a una deficiencia energética y a la acumulación tóxica de intermediarios de ácidos grasos parcialmente oxidados, a menudo desenmascarada por el ayuno o la enfermedad. La deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media es el prototipo y uno de los trastornos más comunes detectados mediante el cribado neonatal.

Definition

Un trastorno de la oxidación de ácidos grasos es un defecto hereditario en la importación mitocondrial o la beta-oxidación de ácidos grasos, que altera la producción de energía a partir de grasas y causa la acumulación de intermediarios de acil-CoA y acilcarnitina, típicamente con la enfermedad provocada por el ayuno o el estrés catabólico.

Scope

La entrada abarca el papel de la beta-oxidación mitocondrial en el suministro de energía, la lanzadera de carnitina que importa ácidos grasos, los defectos enzimáticos específicos de la longitud de cadena y el patrón de enfermedad por deficiencia energética desencadenado por el ayuno. Es una descripción general de referencia que utiliza defectos específicos solo como ilustraciones y no ofrece consejos de manejo.

Key concepts

• Beta-oxidación mitocondrial
• Lanzadera de carnitina y el ciclo de la carnitina
• Acil-CoA deshidrogenasas específicas de la longitud de cadena
• Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD)
• Defectos de cadena larga (VLCAD, LCHAD, proteína trifuncional)
• Hipoglucemia hipocetósica
• Perfilado de acilcarnitinas en el cribado neonatal
• Ayuno y enfermedad como desencadenantes metabólicos

Mechanisms

Durante el ayuno, los ácidos grasos se liberan del tejido adiposo y son transportados a las mitocondrias por la lanzadera de carnitina, para luego ser descompuestos por ciclos repetidos de beta-oxidación que acortan la cadena y producen acetil-CoA para la energía y la producción de cuerpos cetónicos. Un defecto en el transporte de carnitina o en una de las enzimas específicas de la longitud de cadena interrumpe este flujo, por lo que los tejidos dependientes de la energía derivada de las grasas (hígado, corazón y músculo esquelético) se quedan sin combustible, y la producción de cuerpos cetónicos falla, produciendo la característica hipoglucemia hipocetósica. Los intermediarios parcialmente oxidados se acumulan como especies de acil-CoA y sus acilcarnitinas correspondientes, lo que confiere a cada trastorno una firma de acilcarnitina distintiva en la sangre; esta es la base para su detección mediante el cribado neonatal, como lo describió Spiekerkoetter y lo revisaron Rinaldo y sus colegas. Dado que la vía se activa principalmente durante el ayuno o la enfermedad, los síntomas suelen ser episódicos y desencadenados por el estrés.

Clinical relevance

Los trastornos de la oxidación de ácidos grasos ejemplifican las enfermedades metabólicas de tipo deficiencia energética y explican por qué el ayuno o una enfermedad intercurrente pueden precipitar crisis metabólicas. Sus firmas de acilcarnitina reconocibles los convierten en objetivos importantes del cribado neonatal. Esta entrada resume el panorama bioquímico y probatorio como referencia y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Epidemiology

Como grupo, estos trastornos son un componente importante del cribado neonatal ampliado; la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media se encuentra entre los errores innatos del metabolismo más frecuentemente detectados en muchas poblaciones, mientras que los defectos de cadena larga son individualmente más raros. El trabajo de Spiekerkoetter documenta cómo el cribado ha alterado su espectro clínico reconocido.

History

La oxidación mitocondrial de ácidos grasos fue caracterizada bioquímicamente a lo largo de mediados del siglo XX, y las deficiencias humanas específicas se definieron a partir de la década de 1970 a medida que maduraron la enzimología y el análisis de metabolitos. El desarrollo de la espectrometría de masas en tándem hizo práctico el perfilado de acilcarnitinas, y la inclusión de la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media y defectos relacionados en el cribado neonatal transformó su detección de una presentación sintomática a una identificación presintomática, ampliando el rango fenotípico reconocido como describe Spiekerkoetter.

Key figures

• Ute Spiekerkoetter
• Piero Rinaldo
• Michael Bennett
• Charles Roe

Seminal works

• rinaldo-2002
• spiekerkoetter-2010

Frequently asked questions

¿Por qué los síntomas de los trastornos de la oxidación de ácidos grasos suelen desencadenarse por el ayuno o la enfermedad?

La vía de oxidación de ácidos grasos se necesita principalmente cuando los niveles de glucosa son bajos, es decir, durante el ayuno, el ejercicio prolongado o la enfermedad. Cuando la vía es defectuosa, el cuerpo no puede cambiar a la quema de grasas para obtener energía en esos momentos, por lo que las crisis tienden a ocurrir durante el estrés catabólico.

¿Qué es la hipoglucemia hipocetósica y por qué ocurre?

Es un nivel bajo de azúcar en sangre acompañado de niveles de cuerpos cetónicos inapropiadamente bajos. En los trastornos de la oxidación de ácidos grasos, la vía alterada no puede generar cuerpos cetónicos a partir de la grasa, por lo que el combustible cetónico habitual falta incluso cuando la glucosa disminuye.