Qué son los Errores Congénitos del Metabolismo (ECM)

Los errores congénitos del metabolismo (ECM) son un grupo muy numeroso de enfermedades de baja frecuencia. Por lo tanto, se consideran dentro del conjunto de enfermedades raras o enfermedades minoritarias.

Los ECM están causados por alteraciones hereditarias del DNA, llamadas mutaciones, que generan proteínas anómalas, en las que la estructura y, por lo tanto la función, están alteradas. Esto provoca el funcionamiento incorrecto de células y órganos.

¿Qué es el DNA? ¿Qué es un gen?

El DNA es una molécula compleja que contiene la información necesaria para sintetizar proteínas. Las proteínas forman parte de las células y de los órganos con muy diversas funciones. Por ello, el correcto funcionamiento de una célula y de un órgano depende de la secuencia de DNA.

Todo el DNA contenido en el núcleo de una célula (DNA genómico) sería como una enciclopedia donde se halla recogida la información que heredamos de los padres y que determina en gran parte cómo somos y cómo funciona nuestro organismo.

Las siglas DNA significan Ácido DesoxirriboNucleico y es una gran molécula formada por una larga secuencia de nucleótidos dispuestos en forma de doble hélice.

Los nucleótidos son como las letras contenidas en una enciclopedia. La secuencia de nucleótidos es la que determina el código genético, es decir, las instrucciones para sintetizar (formar) las proteínas.

Se llama gen a la mínima secuencia de DNA que es capaz de codificar una proteína (función celular). Es comparable a las palabras construidas con las letras (nucleótidos) y contenidas en una enciclopedia (DNA genómico).

¿Cómo se organiza el DNA?

El DNA se organiza en forma de cromosomas que están en el núcleo celular. Cada cromosoma es una larga cadena de DNA.

Hay 23 pares de cromosomas diferentes (46 cromosomas en total), 23 de los cuales provienen del espermatozoide del padre y 23 del óvulo de la madre. Estos cromosomas contienen los genes responsables que van a determinar en gran medida las características de un individuo.

¿Qué es una mutación?

Es un cambio estable en un gen (capaz de ser heredado), que causará una alteración en la síntesis de la proteína que codifica y que, por tanto, modificará la función que esta proteína realiza.

¿Qué es una proteína?

Una proteína es una cadena de aminoácidos. Puede tener diversas funciones dentro del organismo: puede ser una enzima, un transportador, una hormona, una proteína estructural o de membrana, etc...

Cuando se producen mutaciones en un gen que codifica una proteína, dependiendo de la magnitud de la alteración causada por estos cambios, puede ser que la proteína no se sintetice o tenga una estructura muy alterada o, por el contrario, que sea un cambio leve, con menor transcendencia en la estructura y función de la proteína.

¿Qué es el metabolismo?

El metabolismo es el conjunto de reacciones enzimáticas que se realizan en los seres vivos para mantener la vida (nacer, crecer, reproducirse, mantener las estructuras de nuestro cuerpo y relacionarse con el entorno).

Estas reacciones pueden ser catabólicas cuando sirven para romper (lisar, hidrolizar, degradar) grandes moléculas o bien anabólicas, cuando sirven para formar moléculas que son componentes celulares.

Todas estas reacciones se realizan en cadena, formando vías metabólicas, de tal forma que cada compuesto tiene su propia ruta para formarse y para degradarse convirtiéndose en energía. Todas estas reacciones se realizan mediante la acción de unas proteínas, las enzimas, que las facilitan. Otras proteínas transportadoras sirven para transportar compuestos a través de las membranas celulares.

¿Qué ocurre cuando existe un ECM?

Cuando hay un error en el metabolismo, alguna de estas reacciones no se produce con la eficacia necesaria, los compuestos anteriores a la reacción se acumulan y los posteriores no se sintetizan correctamente.

Los compuestos acumulados por la barrera que causa el ECM pueden ser tóxicos a corto o a largo plazo y los productos no sintetizados pueden ser esenciales para el organismo.

También pueden alterarse vías metabólicas cuando la proteína mutada es un transportador de un compuesto a través de una membrana. Este conjunto de circunstancias adversas ocasiona una enfermedad del metabolismo debida a un error hereditario.

¿Qué es la herencia?

Es la capacidad de transmitir a la descendencia la información que llevamos en nuestros genes.

Cada gen se expresa en dos copias o alelos, una que proviene de la información cedida por el padre y otra que proviene de la transferida por la madre. La expresión final de un gen será el resultado de la interacción de los dos alelos.

Si los dos alelos son idénticos se dice que el individuo es homocigoto y si, por el contrario, son diferentes, se dice que es heterocigoto.

¿De qué tipo puede ser la herencia?

Puede ser autosómica, si los genes que transmiten los padres están localizados en los autosomas. Si los genes transmitidos están localizados en el cromosoma X se dice que la herencia es ligada al sexo. Esta herencia hace referencia a la transmitida por el DNA contenido en el núcleo de una célula.

La herencia puede también ser materna o mitocondrial, cuando el gen transmitido está localizado en el DNA situado dentro de la mitocondria, el DNA mitocondrial.

¿Cómo se expresan los caracteres transmitidos por los genes?

Según la forma de expresión los caracteres pueden ser dominantes, si con un solo alelo que lleve este carácter ya es suficiente para que se expresen, y recesivos, cuando hace falta que porten este carácter los dos alelos para que lleguen a expresarse.

En el caso de una enfermedad hereditaria, si es dominante se puede expresar cuando uno de los padres es portador de una mutación patogénica, mientras que en una enfermedad recesiva hace falta que sean portadores los dos padres de mutaciones patogénicas.