Aminoácido aromático

Qué es aminoácido aromático

En bioquímica y medicina, se denomina aminoácido aromático a cualquiera de los tres aminoácidos proteicos que contienen un anillo bencénico o indólico en su cadena lateral: fenilalanina, tirosina y triptófano. Ese núcleo aromático confiere propiedades únicas de absorción de luz ultravioleta, hidrofobicidad y reactividad que resultan fundamentales para la estructura tridimensional de las proteínas, la señalización nerviosa y la síntesis de hormonas y pigmentos.

Además, la ruta metabólica de estos aminoácidos —conocida como vía de los shikimatos en organismos no animales y como vía de la fenilalanina-tirosina-triptófano en humanos— participa en procesos que abarcan desde la producción de tiroxina hasta la formación de serotonina y melanina. Su mal metabolismo origina enfermedades como la fenilcetonuria, las tirosinemias y los déficits de triptófano ligados a alteraciones del estado de ánimo.

Estructura química y propiedades fisicoquímicas

Núcleo aromático y espectro ultravioleta

La presencia de un anillo aromático confiere a estos aminoácidos la capacidad de absorber luz a 260-280 nm. En el laboratorio clínico, esa característica se utiliza para cuantificar proteínas por espectrofotometría y para monitorizar la pureza de soluciones parenterales. El núcleo aromático también aumenta la hidrofobicidad; por ello, fenilalanina y tirosina suelen localizarse en el interior de las proteínas, estabilizando la estructura mediante interacciones π-π.

Propiedades ácido-base y carga neta

Como el resto de aminoácidos, los aromáticos son anfóteros. Su punto isoeléctrico ronda pH 5,7-5,9 (fenilalanina 5,48; tirosina 5,66; triptófano 5,89). La cadena lateral de la tirosina contiene un grupo fenol con pK_a≈10, lo que le permite actuar como tampón en medios alcalinos y participar en reacciones de fosforilación cruciales para la transducción de señales intracelulares.

Biosíntesis, catabolismo y rutas accesorias

Conversión de fenilalanina en tirosina

La enzima fenilalanina hidroxilasa (PAH) convierte fenilalanina en tirosina con tetrahidrobiopterina (BH₄) como cofactor. El defecto congénito de PAH causa fenilcetonuria (PKU), entidad que requiere dieta hipofenilalanina desde el período neonatal para prevenir retardo intelectual y trastornos neuromotores.

Catabolismo de tirosina

La degradación hepática de la tirosina produce fumilacetoacetato y, en última instancia, fumarato y acetoacetato. El déficit de fumiril-acetoacetato hidrolasa origina la tirosinemia tipo I, caracterizada por insuficiencia hepatorrenal y riesgo elevado de carcinoma hepatocelular. El tratamiento con nitisinona bloquea los pasos previos y reduce los metabolitos tóxicos.

Metabolismo del triptófano

• Vía serotoninérgica: da lugar a 5-hidroxitriptamina (serotonina), neurotransmisor implicado en estado de ánimo, gastro-motilidad, coagulación y vasorregulación.
• Vía de la melatonina: en la glándula pineal, la serotonina se convierte en melatonina, hormona reguladora del ritmo circadiano y potente antioxidante.
• Vía de las quinureninas: genera NAD⁺ y metabolitos inmunomoduladores; la activación excesiva se vincula a depresión y fatiga oncológica.
• Metabolismo microbiano intestinal: la microbiota produce indoles e indol-3-propionato, que protegen la barrera intestinal y modulan la respuesta inflamatoria.

Funciones fisiológicas clave

Formación de neurotransmisores y hormonas

• Fenilalanina → tirosina → dopa → dopamina → noradrenalina → adrenalina.
• Tirosina → tiroxina (T₄) y triyodotironina (T₃) en la tiroides.
• Triptófano → serotonina y melatonina.

Estructura proteica y señalización

Los anillos aromáticos facilitan interacciones hidrofóbicas y puentes de hidrógeno π-cation, esenciales para la estabilización de dominios proteicos como los receptores de membrana. La fosforilación de residuos de tirosina desencadena rutas de señalización (p. ej., JAK-STAT) críticas en cáncer y inmunidad.

Función antioxidante y detoxificación

La tirosina y el triptófano pueden neutralizar radicales libres mediante donación de electrones. Sus metabolitos indólicos colaboran en la expresión de enzimas antioxidantes (Nrf2) y en la modulación del eje intestino-cerebro.

Importancia nutricional y requerimientos

Aporte dietético y biodisponibilidad

La fenilalanina y el triptófano son esenciales; la tirosina es condicionalmente esencial porque deriva de fenilalanina. En adultos, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) recomienda 14 mg/kg/d de fenilalanina+tirosina y 4 mg/kg/d de triptófano. Fuentes ricas incluyen lácteos, carnes magras, pescado azul, legumbres y frutos secos.

Suplementación oral e intravenosa

• L-dopa (levodopa) se administra para reponer dopamina en enfermedad de Parkinson.
• 5-HTP (hidroxi-triptófano) se utiliza en depresión y fibromialgia, aunque puede inducir síndrome serotoninérgico con ISRS.
• Tirosina como suplemento ergogénico mejora la vigilancia cognitiva en estrés agudo y privación de sueño.

Trastornos relacionados con los aminoácidos aromáticos

Errores innatos del metabolismo

• Fenilcetonuria (PKU): acumulación de fenilalanina >360 µmol/L produce daño cerebral irreversible. Tratamiento: dieta restringida, sapropterina y terapia génica en investigación.
• Tirosinemias: el tipo I cursa con crisis hepáticas; el tipo II provoca queratitis y lesiones cutáneas; el tipo III ocasiona ataxia y retraso mental.
• AADC-deficiencia (descarboxilasa de L-aminoácido aromático): hipotonía, crisis oculógiras y déficit grave de catecolaminas.

Trastornos neurológicos y psiquiátricos adquiridos

Un desequilibrio en la relación triptófano:cadena ramificada favorece fatiga central durante el ejercicio intenso. Niveles bajos de triptófano se han asociado a depresión mayor, mientras que la conversión excesiva a quinureninas se vincula a deterioro cognitivo en pacientes con COVID prolongado.

Complicaciones hepáticas

En cirrosis descompensada la elevación de aminoácidos aromáticos y la disminución de cadena ramificada contribuyen a la encefalopatía hepática. Las fórmulas enterales “aromáticamente ajustadas” o los suplementos de BCAA ayudan a restaurar el equilibrio y reducir el amonio.

Diagnóstico y pruebas de laboratorio

• Aminoacidograma plasmático: determina concentraciones absolutas y cocientes fenilalanina/tirosina.
• Test de Guthrie y MS/MS neonatal: cribado de PKU y tirosinemias.
• Ácidos orgánicos urinarios: succinilacetona elevada orienta a tirosinemia I.
• Análisis de indoles fecales y plasmáticos: evalúa el efecto de la microbiota en la salud intestinal y cardiovascular.

Tratamiento y manejo clínico

Enfermedades congénitas

• PKU: dieta restringida de por vida, monitoreo de fenilalanina, suplemento de tirosina; pegvaliase para casos refractarios.
• Tirosinemia I: nitisinona + dieta baja en tirosina y fenilalanina; trasplante hepático en fallo agudo.
• AADC-deficiencia: terapia génica aprobada en 2022; soporte catecolaminérgico y fisioterapia.

Modulación dietética e intestinal

Dietas bajas en proteína animal y ricas en fibra mejoran el metabolismo de triptófano hacia indoles beneficiosos y reducen la formación de uremotoxinas en insuficiencia renal crónica. Probióticos con Lactobacillus promueven metabolitos antiinflamatorios derivados de indol.

Precauciones y recomendaciones

• Pacientes que toman MAO-inhibidores deben evitar suplementos ricos en tirosina y fenilalanina para prevenir crisis hipertensivas.
• El consumo excesivo de 5-HTP o triptófano con ISRS puede desencadenar síndrome serotoninérgico.
• Las fórmulas parenterales hiperosmolares con alta concentración de fenilalanina requieren monitorizar acontecimientos trombóticos.
• En embarazo, la PKU mal controlada incrementa el riesgo de microcefalia y cardiopatías congénitas en el feto; mantener fenilalanina <360 µmol/L es esencial.

Cuándo acudir al médico

1. Recién nacido con vómitos, somnolencia o convulsiones tras la lactancia.
2. Niño con lesiones corneales, dolor ocular y fotosensibilidad (sospecha de tirosinemia II).
3. Adulto con fatiga, depresión resistente y dieta pobre en proteína de alta calidad.
4. Paciente cirrótico que presenta cambios de personalidad o somnolencia progresiva.
5. Síntomas de rigidez, hipertermia y confusión tras iniciar suplementos de 5-HTP junto a antidepresivos.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un aminoácido esencial y un aromático?

Esencial indica que debe obtenerse en la dieta; aromático describe la presencia de un anillo bencénico. Fenilalanina y triptófano son ambas cosas; la tirosina solo es aromática.

¿Puedo tomar tirosina para mejorar el rendimiento cognitivo?

En situaciones de estrés agudo o falta de sueño puede ser útil; sin embargo, conviene consultar al médico si se padecen trastornos tiroideos o hipertensión.

¿La dieta vegana cubre los aminoácidos aromáticos?

Sí, siempre que incluya legumbres, frutos secos y cereales integrales en cantidades adecuadas.

¿La fenilalanina en los edulcorantes es peligrosa?

Para la población general, las cantidades de fenilalanina en el aspartamo son seguras. Las personas con PKU, en cambio, deben evitarla.

¿El triptófano realmente induce sueño?

Favorece la producción de melatonina, por lo que un snack rico en triptófano y carbohidratos complejos puede mejorar la conciliación del sueño.

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