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Trastornos del Metabolismo de la Fructosa

El metabolismo de la fructosa es una cascada compleja en la que intervienen varias enzimas. Las enzimas pueden ser deficientes o causar un procesamiento anormal y enfermedades. La fructosuria esencial, la intolerancia hereditaria a la fructosa y la intolerancia intestinal a la fructosa son 3 de los distintos trastornos. La presentación puede variar desde asintomática hasta quejas de vómitos, distensión abdominal, flatulencia y diarrea. El tratamiento es variado y, a menudo, se centra en la modificación de la dieta. En la intolerancia hereditaria a la fructosa pueden ocurrir complicaciones graves como insuficiencia renal e incluso la muerte.

Última actualización: May 14, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descripción General

Definición

El metabolismo de la fructosa es una cascada enzimática que provoca la descomposición de la fructosa, un monosacárido, para la producción de energía. El proceso complejo se basa en una serie de enzimas (ausentes en algunas personas) y puede causar 3 trastornos distintos: fructosuria esencial, intolerancia hereditaria a la fructosa e intolerancia intestinal a la fructosa.

Fructolisis normal

La fructólisis es la 1ra porción del metabolismo de la fructosa:

  • El transportador de glucosa 2 (GLUT2) y el transportador de glucosa 5 (GLUT5) absorben la fructosa (como monosacárido o disacárido) de la luz del intestino delgado.
  • GLUT2 lleva la fructosa a los hepatocitos.
  • La fructosa se convierte en fructosa-1-fosfato mediante la fructoquinasa (también conocida como cetohexoquinasa).
  • La fructosa-1-fosfato no se puede transportar fuera de la célula.
  • La fructosa-1-fosfato se divide por la aldolasa B (también conocida como fructoaldolasa) en fosfato de dihidroxiacetona y gliceraldehído.
  • El fosfato de dihidroxiacetona y el gliceraldehído continúan a lo largo de la cascada metabólica hacia la glucólisis.
Metabolismo normal de la fructosa

Metabolismo normal de la fructosa:
La fructosa se metaboliza en los hepatocitos para producir fosfato de dihidroxiacetona (DHAP) y gliceraldehído, que se canalizan hacia la glucólisis.

Imagen por Lecturio.

Epidemiología

  • Fructosuria esencial:
    • Incidencia: 1 por cada 130 000 nacidos vivos
    • Difícil de reportar por ser asintomática
  • Intolerancia hereditaria a la fructosa:
    • Incidencia: 1 por 20 000 nacidos vivos
  • Intolerancia intestinal a la fructosa:
    • Incidencia: 1 de cada 10 nacidos vivos
    • Común

Fisiopatología

Fructosuria esencial (deficiencia de fructoquinasa):

  • Autosómica recesiva
  • Incapacidad para convertir la fructosa en fructosa-1-fosfato
  • La fructosa se excreta en la orina.

Intolerancia hereditaria a la fructosa (deficiencia de aldolasa B/fructoaldolasa):

  • Autosómica recesiva (los heterocigotos a menudo son asintomáticos)
  • La fructosa-1-fosfato no se puede dividir en fosfato de dihidroxiacetona y gliceraldehído.
  • La acumulación de fructosa-1-fosfato inhibe las vías glucolítica y gluconeogénica.

Intolerancia intestinal a la fructosa (deficiencia/actividad reducida de los transportadores de fructosa del intestino delgado (GLUT5)):

  • La fructosa no puede ser absorbida por los enterocitos y permanece en la luz del intestino delgado.
  • La flora bacteriana gastrointestinal normal descompone la fructosa.
  • Los subproductos del metabolismo bacteriano incluyen metano e hidrógeno.

Presentación Clínica

Fructosuria esencial

La fructosuria esencial es asintomática.

Intolerancia hereditaria a la fructosa

Los síntomas aparecen cuando se introduce fructosa en la dieta.

  • Sistémicos:
    • Retardo del crecimiento
    • Letargo
  • Gastrointestinales:
    • Náuseas
    • Vómitos
    • Ictericia
    • Hepatomegalia
  • Neurológicos:
    • Convulsiones
    • Coma
  • Endocrinos: hipoglucemia

Intolerancia intestinal a la fructosa

Los síntomas son más evidentes después de la ingestión de una carga de fructosa (e.g., jugo, fruta).

  • Gastrointestinales:
    • Inflamación
    • Náuseas
    • Vómitos
    • Distensión abdominal

Diagnóstico

Fructosuria esencial

  • Diagnóstico incidental: generalmente durante otra investigación
  • Orina: azúcares reductores presentes
  • Pruebas genéticas: mutación en el gen KHK

Intolerancia hereditaria a la fructosa

  • Pruebas genéticas:
    • Pruebas de genética molecular para las 3 mutaciones de aldolasa B más comunes:
      • A149P
      • A174D
      • N334K
    • 1 de las 3 mutaciones presentes en el 90% de los pacientes afectados
    • No detectado en el tamizaje estándar de recién nacidos
  • Química sanguínea:
    • Hipoglucemia
    • Ácido úrico elevado
  • Se requiere una biopsia hepática si los análisis de sangre no son concluyentes o no están disponibles.

Intolerancia intestinal a la fructosa

La prueba de hidrógeno en el aliento detecta el hidrógeno producido por las bacterias gastrointestinales.

Tratamiento

Fructosuria esencial

  • Condición benigna
  • No requiere tratamiento

Intolerancia hereditaria a la fructosa

  • Tratamiento agudo de los síntomas, especialmente si amenazan la vida (e.g., convulsiones, hipoglucemia, disminución del nivel de conciencia)
  • Inicio inmediato de dieta libre de fructosa y sacarosa:
    • Tener especial precaución en el caso de la infusión de sorbitol.
    • El sorbitol y la fructosa se metabolizan mediante un proceso similar y pueden dar lugar a la misma sintomatología.
  • Para los niños pequeños, complementar las vitaminas en frutas y verduras.

Intolerancia intestinal a la fructosa

  • Cambios en la dieta:
    • Evitar la fructosa.
    • Evitar el sorbitol.
    • Evitar los disacáridos y oligosacáridos (e.g., manitol, xilitol).
  • Se puede complementar con xilosa isomerasa, que convierte la fructosa en glucosa.
  • Debido a que GLUT2 transporta glucosa y fructosa a los enterocitos independientemente de GLUT5, los pacientes pueden tolerar la sacarosa.

Pronóstico

Solo los pacientes con intolerancia hereditaria a la fructosa tienen complicaciones clínicamente significativas:

  • Las enfermedades hepáticas y renales son comunes en pacientes que no pueden cumplir con las restricciones.
  • Si las personas no se adhieren a una dieta estricta, puede resultar en la muerte.

Relevancia Clínica

  • Enfermedad inflamatoria intestinal: término general que describe los trastornos que implican la inflamación crónica del tubo digestivo, incluidas la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. La etiología de la enfermedad inflamatoria intestinal es multifactorial; factores ambientales, genéticos e inmunológicos están implicados. La sintomatología incluye diarrea, vómitos, dolor gastrointestinal y pérdida de peso. No se dispone de una cura definitiva para la enfermedad inflamatoria intestinal. El objetivo del tratamiento es controlar los síntomas e inducir la remisión. A veces es necesaria una intervención quirúrgica para extirpar segmentos del intestino severamente dañados.
  • Hepatomegalia: agrandamiento anormal del hígado que se encuentra en un examen físico o en imagenología. La etiología es variada, pero muchos casos se atribuyen a infecciones, tumores malignos o trastornos metabólicos como la intolerancia hereditaria a la fructosa. El diagnóstico preciso es importante y el estudio debe incluir análisis de sangre e imagenología para encontrar la causa subyacente del agrandamiento del hígado. El tratamiento está dirigido a la causa subyacente de la enfermedad.
  • Esplenomegalia: agrandamiento anormal del bazo. La esplenomegalia se puede atribuir a numerosas causas, como infecciones, procesos infiltrativos (e.g., leucemia/linfoma agudo) y diversas obstrucciones del drenaje de la vena porta. Además de los riesgos asociados con la patología subyacente, el agrandamiento del bazo aumenta el riesgo de ruptura esplénica. Una ruptura esplénica es una emergencia médica importante y puede requerir una intervención quirúrgica.

Referencias

  1. Gaughan, S., Ayres, L., Baker, P.R. (2015). Hereditary Fructose Intolerance. GeneReviews. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK333439/
  2. Hannou, S., … , McKeown, N.M., Herman, A.H. (2018). Fructose metabolism and metabolic disease. J Clin Invest. Doi: 10.1172/JCI96702.
  3. Yasawy, M.I., Folsch, U.R., Schmidt, W.E., Schwend, M. (2009). World J Gastroenterol. PMID: 19452588.
  4. Ali, M., Rellos, P., Cox, T.M. (1998). Hereditary fructose intolerance. J Med Genet. PMID: 9610797.

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