Metabolismo del Hemo
El hemo es el grupo prostético de hemoproteínas; como la hemoglobina, responsable del
transporte de o2 en sangre, la mioglobina, depósito de o2 en músculo, citocromos, agente de
transferencia de electrones.
El hemo está constituido por un ciclo tetrapirrólico derivado de protoporfirina II, con 4 metilos
en las posiciones 1, 3,5 y 8, dos vinilos en 2 y 4 y dos restos propionato en 6 y 7. Un átomo de
hierro ferroso se une a los nitrógenos de los pirroles.
Biosíntesis del Hemo
El compuesto precursor (protoporfirina III), se sintetiza a partir de glicina y Succinil-CoA en
tres etapas:
1) Síntesis de ácido d-aminolevulínico
2) Formación de porfobilinógeno
3) Síntesis de protoporfirina.
4) El hemo se obtiene por adición de un átomo de hierro ferroso
1) Síntesis de ácido d-aminolevulínico: Succinil-CoA y glicina forman ácido d-
aminolevulínico. El succinil-CoA es intermediario del ciclo del ácido cítrico. La glicina
procede de aminoácidos libres. La reacción es catalizada por d-aminolevulinato sintasa.
- La d-aminolevulinato sintasa es el principal sitio de control de la síntesis de
porfirina. El producto final, hemo, ejerce acción alostérica inhibitoria sobre la
enzima. El hemo, la hemoglobina y otras hemoproteínas, actúan como
“correpresores” de la síntesis, lo cual produce una rápida disminución de
actividad pues la vida media de la enzima es corta.
- La hipoxia, la eritropoyetina, algunas hormonas esteroides, barbitúricos y alcohol
inducen la síntesis de d-aminolevulinato.
2) Síntesis de porfobilinógeno: el d-aminolevulinato, formado dentro de mitocondrias,
debe pasar al citosol para cumplir la segunda etapa catalizada por d-aminolevulinato
deshidrogenasa o porfobilinógeno sintasa. Esta enzima contiene Zn2+ y grupos
sulfhidrilos esenciales para su actividad. Es sensible a reactivos de grupos SH.
- El hemo actúa como inhibidor de la porfobilinógeno sintasa y reprime la síntesis
de la enzima
- Dos moléculas de d-aminolevulínico reaccionan para formar porfobilinógeno.
3) Formación de porfirina: 4 moléculas de porfobilinógeno forman el anillo tetrapirrólico
de uroporfirinógeno. Se elimina el grupo amina terminal de la cadena lateral metilamina
del porfobilinógeno y se forman puentes de metileno entre los pirroles. Se obtienen
uroporfirinógeno I (simetría) y III (asimetría).
- El más abundante es el uroporfirinógeno III, precursor del hemo.
- El uroporfirinógeno I y sus derivados no tiene función conocida. Son eliminados
por orina.
El uroporfirinógeno III se oxida a uroporfirina III y es excretado.
