Destino dell'ammoniaca

Destino dell'ammoniaca

Il metabolismo aminoacidico si svolge principalmente a livello epatico, infatti nel fegato sono molto attive le transaminasi. In seguito ad eventi di transaminazione, gli aminoacidi, che solitamente transaminano con l'alfachetoglutarico, producono glutammico. Il gruppo amminico che proveniva dall'aminoacido che prende parte alla reazione viene convogliato sull'alfachetoglutarico che diventa acido glutammico ed è importantissimo perché può andare incontro alla reazione di desaminazione ossidativa catalizzata dall'enzima glutammico deidrogenasi. Tutti gli aminoacidi possono desaminare in modo indiretto, cioè tramite il glutammico.

La transaminazione

Regola l'equilibrio tra amminoacidi e gli alfachetoacidi. A seconda della necessità della cellula l'equilibrio può essere spostato verso un senso o nell'altro visto che le transaminazioni sono reazione reversibili. La desaminazione contribuisce a produrre una grande quantità di gruppi amminici liberi, che si troveranno protonati sotto forma di ione ammonio (ammoniaca). Lo ione ammonio libero nel sangue è tossico, soprattutto a livello neuronale. Alti livelli di ione ammonio, infatti, spingono l'equilibrio verso l'alfachetoglutarico/glutammico (l'equilibrio è portato verso la transaminazione riduttiva). La sottrazione di alfachetoglutarico, che è un metabolita del ciclo di Krebs, comporta un rallentamento del metabolismo ossidativo.

Smaltimento dello ione ammonio

Lo ione ammonio verrà smaltito dal fegato, attraverso un processo che prende il nome di organicazione dell'ammoniaca, in un composto più complesso, l'urea, che poi verrà eliminato con le urine. Gli esseri umani sono organismi ureotelici, cioè organismi che per smaltire l’ammoniaca la incorporano in una molecola più complessa chiamata urea, che presenterà una funzione carbonilica e due gruppi amminici: uno proveniente dall’ammoniaca e uno dall’acido aspartico che entrerà nel ciclo dell’urea. Altri organismi come i vertebrati acquatici, alcuni pesci e anfibi sono chiamati ammoniotelici perché rilasciano direttamente ammoniaca nell’ambiente. Altri invece, come alcuni uccelli e rettili, liberano acido urico. L’acido urico lo produciamo anche noi, però non per organicare l’ammoniaca bensì nell’ambito del catabolismo di alcuni nucleotidi. (Non bisogna confondere l’urea con l’acido urico) L'organicazione dell'ammoniaca può avvenire tramite varie vie ma la via più importante è quella epatica e quindi la produzione dell'urea, che viene prodotta dal così chiamato Ciclo dell’Urea o Ureogenesi, che avviene esclusivamente nel fegato. In parte l’ammoniaca può essere incorporata nell’acido aspartico che potrà dare luogo alla sua ammide che è l’asparagina oppure potrà essere incorporata nell’alfa cheto-glutarato e si formerà l’acido glutammico il quale a sua volta potrà dar luogo alla sua ammide, la glutammina.

La via della glutammina

E' catalizzata dall’enzima glutammina sintetasi: si parte dal glutammato, ed è necessario l’intervento dell’ATP perché si forma un intermedio chiamato glutammilfosfato. Successivamente il fosfato viene rimosso e avviene l’attacco del gruppo amminico a livello del gruppo carbossilico, formando in questo modo l’ammide. L’enzima glutammina sintesasi è molto rappresentata nel muscolo periferico, nel rene e in molti altri tessuti, ma soprattutto nelle cellule gliali del tessuto nervoso. Queste cellule infatti stanno a supporto dei neuroni anche da un punto di vista metabolico oltre che funzionale. Quindi queste producono glutammina che può rappresentare una fonte alternativa di acido glutammico per i neuroni glutaminergici; ci sarà pertanto l’intervento di un enzima chiamato glutaminasi, che trasformerà la glutammina in acido glutammico.Quest’ultimo enzima è molto rappresentato anche nel fegato perché la glutammina prodotta (per esempio a livello muscolare) raggiunge proprio il fegato il quale possedendo la glutaminasi, riesce a scindere la glutammina liberando ammoniaca e ripristinando il glutammato. Il glutammato andrà in deaminazione ossidativa. Il fegato quindi si ritroverà con 2 molecole di ammoniaca (in realtà ione ammonio), uno derivato dalla glutammina e uno derivato dalla desaminazione del glutammico. Il fegato allora convoglierà queste due molecole di ammoniaca (ione ammonio) direttamente nel ciclo dell’urea. La sintesi della glutammina è quindi un'altra via di organicazione dell'ammoniaca ma la glutammina viene comunque convogliata al fegato per potere liberare i gruppi amminici che verranno organicati nella molecole dell'urea per essere poi eliminata. Stessa cosa avviene quando il muscolo, invece di rilasciare glutammina, rilascia alanina(derivato dalla transaminazione del piruvato). Anche qui raggiungerà il fegato dove rilascerà il gruppo amminico che verrà convogliato anche qui nel ciclo dell’urea.