La alcaptonuria es un trastorno hereditario autosómico recesivo. En los individuos afectados, un aminoácido, conocido como tirosina, no se metaboliza de manera apropiada, debido a un defecto en una enzima llamada oxidasa del ácido homogentísico. Debido a este defecto, este ácido es excretado en la orina y se vuelve de color castaño con la exposición al aire, como consecuencia de un pigmento oscuro de color ocre (terroso rojo o amarillo) que llevó a que se le diera el nombre de ocronosis. Los huesos y cartílagos del cuerpo pueden presentar una coloración marrón.
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