Functie en dysfunctie van de ureumcyclus

 

         Laatste bijwerking : 2021.11.19

 

 

De ureumcyclus is een cyclus van biochemische reacties waarbij het toxisch ammoniak uit het organisme wordt verwijderd via de omvorming naar ureum. Deze cyclus, ook ornithine-cyclus genoemd, heeft plaats in de lever.

Het toxische ammoniak wordt op een drager, het AZ glutaminezuur (Glu, glutamaat), op een niet toxische wijze vervoerd. Deze laatste ondergaat een transaminering en "draagt" hierbij de ammoniumgroep NH₄⁺ met vorming van glutamine (Gln). Deze als niet toxische drager van het ammoniak stelt het vrij in de nieren en/of in de lever waar het kan interageren met de ureumcyclus.

 

Overzicht inhoud :

Functie van de ureumcyclus

Regeling van het N-metabolisme

 

Dysfunctie van de ureumcyclus

 

Praktisch

 

Inhoud :

          

Functie van de ureumcyclus :

 

Ammoniak wordt geproduceerd in de meeste weefsels van het organisme, maar zijn omzetting tot ureum gebeurt hoofdzakelijk in de lever.

 

De concentratie van ammoniak wordt onder de toxische waarde gehouden door de omzetting van glutamaat naar glutamine (als tijdelijke opslagplaats van NH₄⁺, als ammoniak-reservoir).

 

alfa ketoglutaraat  + 1ste NH₄⁺   --->   transaminase  --->  glutamaat

 

Enkel bij overmaat NH₄⁺ loopt de reactie verder door :

 

Glutamaat (Glu) ---> glutamine synthetase/Mn/Mg + 2de NH₄⁺ + ATP ---> Glutamine (Gln) : tijdelijk in afwachting van ureumcyclus

 

Glutamine kan diffunderen door het plasmamembraan van de cellen naar het bloed en komt via het portasysteem in de lever. De lever is rijk aan glutaminasen welke de Hydrolyse katalyseren van glutamine tot NH₄⁺ en glutamaat. Het NH₄⁺  ion wordt in de lever vrijgegeven voor de ureumsynthese (ureumcyclus).

 

1. 1. 1. • Glutamine  --->  glutaminasen  --->  glutamaat  +  NH₄⁺   --->  ureum

 

Het glutamaat bezet dus een sleutelpositie.

 

          

Regeling van het N-metabolisme :

 

 

1. • Via urine : uitscheiding van ammoniak onder vorm van ureum.

   • Via urine : als urinezuur (afbraak van purines).

   • Via glutamaat (Glu) : tijdelijke stockering onder de vorm van glutamine uit alfa ketoglutaraat (citroenzuurcyclus).

 

Zie ook : de "Gln/Glu/alfa KG balans".

 

Noot :

1. 1. • Glutamine (Gln) kan ook in de darm worden omgezet in energie en alanine ; het alanine uit de darm of uit de spier kan verder in de lever worden omgezet in ureum en glucose... ( zie "Katabole stress").

 

1. 1. • Gln gaat door hersenbarrière en wordt er gebruikt in plaats van glucose in geval van nood.

 

Zie ook : "Gluconeogenese".

 

          

Dysfunctie van de ureumcyclus :

 

1. • Verstoring van de ureumcyclus veroorzaakt geen acidose, ketose of hypoglykemie, maar manifesteert zich als een direct toxisch effect van ammoniak op het CZS.

 

1. • Ammoniumtoxiciteit kan optreden bij gebrekkige purine-omzetting tot urinezuur (bv. bij deficiëntie van Fe en Mo) (zie eiwitmetabolisme).

 

Duidelijke schade aan de hersenen wordt in die gevallen gezien waarbij er geen ureum via de ureumcyclus gemaakt kan worden, of waarbij het ureum niet langs de nieren kan verwijderd worden! Hierbij stapelen de ammonium-ionen zich op.

 

1. • Naast het effect dat dit heeft op de zuurgraad van het bloed (basischer), zullen de ammonium-ionen de bloedhersenbarrière passeren en in de hersenen omgezet worden in glutamaat (uit alfa ketoglutaraat).

 

---> het alfa-ketoglutaraat zal snel uitgeput geraken, waardoor verder ook het oxaloacetaat uitgeput raakt, waarna uiteindelijk de citroenzuurcyclus zal stoppen! Dit leidt tot afwezigheid van oxidatieve fosforylering : stop ATP-vorming!

 

---> vervolgens zal een overmaat glutamaat tot de vorming van glutamine leiden : hierdoor zal ook de voorraad glutamaat uitgeput geraken.

 

---> daar glutamaat een voorloper is van GABA, een neurotransmitter, zal een afname van glutamaat in de hersenen zowel een effect hebben op de energieproductie als op de neurotransmissie!! 1/3 van de hersencellen gebruikt GABA als neurotransmitter.

 

Glutamaat  ---> vit B6, Mn, Taurine ---> GABA

 

Andere oorzaken :

 

Substraattekort voor ureumcyclus :

 

1. 1. • bv. Arginine is een niet essentieel aminozuur. Het wordt, via de omzetting glycine ---> ornithine, omgezet in creatine. Bij overtraining, uitputting, chronische ziekten.

 

---> tekort aan arginine voor ureumcyclus.

 

1. 1. • bv. bij tekort aan ATP (PI), kan uit creatine fosfocreatine worden vrijgesteld met ogenblikkelijk een beschikbare ATP-reserve.

 

---> stijging creatinine in bloed en later in urine.

 

          

Praktisch :

 

Risicotoestanden bij functionele metabole gebreken in Krebs- en ureumcyclus :

 

1. • vasten, diëten

   • vegetariërs

   • bejaarden

   • slechte vertering (enzymen!)

   • absorptiestoornissen (achloorhydrie)

   • oedemen (ureum induceert een diurese en verlaagt snel de zwelling)

   • grote wonden en kwetsuren

   • seniliteit : geheugenverlies, desoriëntatie

   • overtraining, uitputting, stress

   • chronische ziekten, chirurgische ingrepen (stress, ...)

   • neuromusculaire ziekten

 

 

Voedingssuppletie ureumcyclus :

 

1. • Mg²⁺ (chelated AZ)

   • Biotine (Vit. H) (synthese in de darm)

   • Mn²⁺ (chelated AZ)

   • Vitamine B6

 

 

Klinische stimulatie :

 

1. • Stimulatie nierstelsel : afvoer ureum (fyto : Taraxacum, Equisetum, Betula...), Fe, Mo, O₂ (bewegen).

 

1. • Vermindering toevoer eiwitten (kaas, vlees...) : purines!

 

1. • Voldoende O₂-toevoer : beweging!

 

1. • Bevorderen stoelgang : rotting en gisting verminderen of vermijden : voorkomen van achloorhydrie of hypochloorhydrie (betaïne (best met broodmaaltijd)).

 

1. • GABA daling : alfa-ketoglutaraat (500 à 2500mg/d) of Glu (10 à 12g/d) of GABA (1 à 3g/d) + Mn.

 

1. • Voedingssuppletie :

 

1. 1. • ornithine + asparaginezuur (1000mg/d)

      • vitamine B complex (glycolyse, Krebs, alfa KG, activatie van de ureumcyclus)

      • multimineraal complex

      • Mn chelated (50mg, 1 x per dag)

      • Biotine (500mg/dag)

      • Mg chelated (250mg, 2 à 3 x /dag)

 

Optreden van Hyperammonemia :

Klachtenpatroon :

 

1. 1. • hoofdpijn (migraine), prikkelbaarheid, moeheid, uitgeput, diarree, misselijkheid, mentale verwarring, wazig zicht, onduidelijke spraak, slecht horen, ...

 

Suppletie met :

 

1. 1. • alfa-ketoglutaraat, een natuurlijk detoxicatie-agens : 500 à 2500mg/d samen met laag EW-dieet! De hoofdpijnen moeten verminderen of zelfs verdwijnen.

 

 

 

 

 

De lezer dient steeds in acht te houden dat de beschreven curatieve eigenschappen in geen enkel geval het medisch advies vervangen, welke steeds onmisbaar is bij het stellen van een diagnose en bij bepaling van de ernst van de aandoening. Wel wordt de gebruiker gestimuleerd beslissingen met betrekking tot zijn gezondheid te nemen, op basis van eigen research, steeds in samenspraak met een professionele gezondheidswerker.

 

In alle gevallen valt het gebruik van dit programma enkel onder de controle, het beheer, de risico's en de verantwoordelijkheden van de gebruiker.