Bioquimica de la sangre

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  • 1. BIOQUIMICA DE LA SANGRE
  • 2. PROTEINAS PLASMATICAS
    • Las proteínas existentes en el plasma reciben el nombre de proteínas plasmáticas. Deben cumplir los siguientes requisitos:
    • Ser secretada activamente a la sangre.
    • No derivar de lesiones o alteraciones de tejidos o células.
    • Ejercer su función fundamental en el sistema vascular.
    • Presentar mayor concentración en el plasma que en cualquier otro lugar.
  • 3. FUNCIONES DE LA PROTEINAS
    • Mantenimiento de la presión oncótica de la sangre.
    • Participación en el equilibrio electrolítico.
    • Participación en el mantenimiento de equilibrio acido-base sanguíneo.
    • Intervención en el proceso nutritivo, como fuente de alimentación aminoacidica para tejidos.
    • Transporte de ligandos, como fármacos, iones, ácidos grasos, etc.
    • Participación en los mecanismos de defensa.
  • 4. GRUPOS DE PROTEINA
    • Albúmina: bilirrubina
    • Alfa 1 -globulinas: Alfa 1 -glicoproteina acida
    • Alfa 2 -globulinas: ceruloplasmina.
    • Beta 2 -globulinas: proteína C reactiva
    • Gama- globulinas: inmunoglobulinas
    • Fibrinogeno.
  • 5. ALTERACIONES PATOLOGICAS
    • Hipoproteinemia: disminución de todas las fracciones proteicas.
    • Hipoalbuminemia: disminución de la concentración de albúmina. Originada por cirrosis hepática, síndrome nefrótico, déficit alimentarios.
    • La haptoglobina es una proteína de fase aguda que aumenta en las infecciones, inflamaciones agudas, necrosis tumorales y disminuye en la hemólisis intravascular.
    • La ceruloplasmina se encuentra anormalmente baja en la enfermedad de Wilson ( acumulación de cobre en el hígado). La transferrina aumenta en las anemias por falta de hierro.
  • 6. HEMOGLOBINA
    • La hemoglobina es una proteína que pertenece al grupo de la hemoproteinas y que, por tanto esta constituido por un grupo prostético, el hemo, y un componente proteico o apoproteina, la globina.
    • El grupo hemo contiene hierro y un anillo de porfirina, es un tetrapirrol cíclico, el tetrapirrol esta compuesto por 4 cadenas de pirrol enlazadas a un anillo, en el centro de este anillo se encuentra el átomo de hierro.
    • Se encuentra principalmente unido a cadenas polipeptídicas de la hemoglobina en los eritrocitos. Su función principal es la de almacenar y transportar oxígeno molecular de los pulmones hacia los tejidos y dióxido de carbono desde los tejidos periféricos hacia los pulmones. Los grupos hemo son los responsables del color rojo de la sangre.
  • 7. ESTRUCTURA DEL GRUPO HEMO
  • 8. HEMOGLOBINA
    • El átomo de hierro puede encontrarse en estado de oxidación II en el que puede unir oxigeno, recibiendo la hemoglobina entonces el nombre de ferrohematoglobina. Si el átomo se encuentra en forma ferrica (III), la hemoglobina recibe el nombre de ferrihemoglobina o metahemoglobina y no puede unir oxigeno.
    • COOPERATIVIDAD EN LA UNION DE OXIGENO
    • La Hemoglobina es una proteína alosterica de la que cada molécula puede unir cuatro moléculas de oxigeno. La unión de la primera de las moléculas de oxigeno facilita la unión de las siguientes a la misma molécula de hemoglobina. En ello consiste el fenómeno conocido como cooperatividad.
  • 9. HEMOGLOBINA
    • La hemoglobina ligada con el oxigeno ligado recibe el nombre de oxihemoglobina. Esta unión de oxigeno es reversible; depende de la concentración o presión parcial de oxigeno. A mayor presión parcial, mayor será el grado de saturación por oxigeno. Cuando la presión disminuye el oxigeno se libera. La liberación del mismo también presenta cooperatividad; es decir, la liberación de una de las moléculas de oxigeno facilita la liberación del resto de las moléculas.
    • La unión y liberación cooperativa de oxigeno hacen de la hemoglobina un transportador de oxigeno bastante eficaz.
  • 10. FACTORES QUE AFECTAN LA LIBERACION DE OXIGENO
    • Presencia del metabolito 2,3 – bifosfoglicerato (BPG).
    • El efecto Bohr: el aumento de la acidez produce un incremento en la liberación de oxigeno.
    • O 2 H + + HCO 3 - H 2 CO 3 CO 2 +H 2 O
    • H + ALVEOLOS H+
    • Hb - HHb HbO 2 - HbO 2 H
    • La temperatura: un aumento de temperatura implica un aumento en la liberación de oxigeno.
    • El monóxido de carbono (CO): este es un gas que se une al átomo de hierro de la hemoglobina, dando lugar a la carboxihemoglobina. Este impide la unión y posterior liberación de oxigeno en los tejidos.
  • 11. ALTERACIONES PATOLOGICAS
    • HEMOGLOBINOPATIAS
    • Son las patologías en las que existen moléculas de hemoglobina anormales por alteraciones en su estructura. Algunas de las mas características son:
    • Hemoglobina S (falciforme) : así denominada porque da lugar a eritrocitos en forma de hoz, responsables de la anemia falciforme.
    • Hemoglobina M (ferrihemoglobina): es una alteración en las cercanías al grupo hemo. Ello dificulta la unión del oxigeno.
    • Un tercer tipo es el de las hemoglobinas cuya estructura terciaria esta alterada. La sustitución de aminoácidos impide que se produzcan los plegamientos para una adecuada estructura terciaria.
  • 12.
    • TALASEMIAS
    • Son trastornos hereditarios, caracterizados por la producción anormal de hemoglobina, que ocasionan disminución en su producción y destrucción excesiva de los glóbulos rojos.
    • Talasemia mayor talasemia menor
    Imágenes Nombres alternativos     Volver Talasemia mayor Talasemia menor
  • 13.
    • La hemoglobina contiene dos cadenas, la globina alfa y beta. Las anomalías genéticas, que causan un desequilibrio en la producción de cualquiera de las cadenas, pueden ser hereditarias.
    • Las talasemias beta son causadas por una mutación en la cadena de la globina beta. Para adquirir la forma mayor de esta enfermedad, los genes mutados se deben heredar de ambos padres. Si se hereda un solo gen mutado, la persona será portadora de la enfermedad, pero no experimenta los síntomas, lo cual corresponde a la forma menor de la enfermedad.
    • En la forma mayor, los niños son normales al nacer, pero desarrollan anemia durante el primer año de vida. Algunos problemas que se pueden presentar son: insuficiencia en el crecimiento, deformidades de los huesos, y agrandamiento del hígado y del bazo. Las transfusiones de sangre podrían modificar algunos de los signos de la enfermedad, pero la sobrecarga de hierro por las transfusiones puede causar daño a los sistemas cardíaco, hepático y endocrino.
    • La forma leve de la talasemia beta produce glóbulos rojos pequeños y no causa síntomas. Los factores de riesgo incluyen antecedentes familiares de talasemia y un antecedente étnico que haya mostrado susceptibilidad a la enfermedad.
    • Las talasemias beta se presentan en personas de origen mediterráneo y, en menor grado, en individuos chinos, otros asiáticos y negros.
  • 14. BIOSINTESIS DEL GRUPO HEMO Las reacciones iniciales de la síntesis del hemo son comunes a la formación de los tetrapirroles como lo es la clorofila en las plantas y bacterias y el coenzima B12 en las bacterias. Todos los C y N del grupo hemo pueden derivarse del acetato y de la glicina. Todos los C derivados del grupo metilo del acetato están formando grupos de 3C, por lo que indica que el acetato se transforma en otra molécula como paso previo a su incorporación el hemo. Este metabolito es el succinil - CoA. El primer paso de la biosíntesis del hemo es la condensación del succinil- CoA con Gly seguido de una descarboxilación para formar el d- aminolevulinato (ALA), catalizado por la d-aminolevulinato sintasa, enzima dependiente de PLP. El grupo carboxilo perdido proviene del grupo COOH de la Gly.
  • 15. El pirrol se forma en la siguiente fase mediante la unión de 2 ALA para dar porfobilinógeno (PBG), catalizado por la porfobilinógeno sintasa (requiere Zn, llamada también d - aminlolevulinato deshidratasa). La inhibición de esta enzima por el plomo es uno de los mayores efectos que tiene este metal. La acumulación de ALA debido a este motivo, es posiblemente una de las causas de la psicosis producida por el metal ya que se parece al neurotransmisor g- aminobutírico. La fase siguiente en la biosíntesis del hemo es la condensación de 4 grupos PBG para formar el uroporfirógeno III, el núcleo de la porfirina, en una serie de reacciones catalizada por la porfobilinógeno deaminasa (uroporfirógeno sintasa o hidroximetilbilano sintasa) y por la uroporfirinógeno III cosintasa (ciclación del tetrapirrol; en ausencia de esta enzima el tetrapirrol lineal se libera de la desaminasa y se cicla no enzimáticamente en el simétrico uroporfirinógeno I). La porfobilinógeno sintasa contiene un cofactor dipirrometano único (dos pirroles unidos por un puente metileno), unido covalentemente al enzima por un enlace C-S.
  • 16.
    • La biosíntesis del hemo tiene lugar en la mitocondria y en el citosol. El ALA se sintetiza en la mitocondria y se transporta al citosol para su conversión en PBG y después es uroporfirinógeno III. La protoporfirina IX, a la cual se le añade Fe para formar el grupo hemo, se produce en una serie de reacciones catalizadas por la uroporfirinógeno descarboxilasa, coproporfirinógeno oxidasa, y la protoporfirinógeno oxidasa. Durante la reacción de la coproporfirinógeno oxidasa, el macrociclo se transporta a la mitocondria para las reacciones finales. La protoporfirina IX se convierte en hemo por la inserción de Fe (II) en el núcleo tetrapirólico por la ferroquelatasa.
    • El grupo hemo se sintetiza principalmente por la células eritroides (85%) y por el hígado
  • 17. ENFERMEDADES RELACINADAS CON LA SINTESIS DEL GRUPO HEMO Existe diferentes enfermedades genéticas relacionadas con la síntesis del hemo. Todas ellas acumulan porfirina o sus precursores y se denominan porfirias. En las células eritroides se conocen dos: la porfiria eritropoyética congénita, deficiencia en uroporfirinógeno III cosintasa, y la protoporfiria eritropiética, deficiencia en ferroquelatasa. Se acumula uroporfirinógeno I y su producto de descarboxilación, el coproporfirinógeno I, cuya excreciones en la orina la convierte en color rojo, su depósito en los dientes les da color rojizo fluorescente, su piel es extremadamente sensible a la luz y se ulcera produciendo llagas, y aumenta en gran cantidad el pelo capilar. Lo que implica que la leyenda del hombre lobo tiene una base bioquímica. La más normal es la deficiencia en porfobilinógeno deaminasa en el hígado (porfiria intermitente aguda), mostrando dolores abdominales y defectos neurológicos.
  • 18. EL CATABOLISMO DEL GRUPO HEMO
    • Comienza con la rotura del mismo por la hemo oxidasa para formar biliverdina, y este a su vez convertido en bilirubina. La formación de biliverdina libera CO, que es unas 100 veces más potente en su unión a la hemoglobina que el O 2 , y de esta manera, más o menos un 1% de la hemoglobina esta bloqueado por CO, incluso en ausencia de polución. La bilirubina es insoluble y se transporta en la sangre por la albúmina. Se aumenta su solubilidad al unirse a dos unidades de glucurónico por la bilirubina glucuronil transferasa. Las enzimas bacterianas hidrolizan el glucurónico y convierten la bilirubina en varios productos, uno de ellos el urobilinógeno. Algo de este se absorbe por el intestino y se transporta al riñón, donde se convierte en urobilina y se excreta, dando el color a la orina. Sin embargo, la mayor parte de urobilinógeno se convierte por las bacterias en la estercobilina, el pigmento mayoritario de las heces.
  • 19.
    • ICTERICIAS
    • Consisten en la acumulación de bilirrubina libre, conjugada o de sus derivados lo que da una coloración visible, amarillenta o verdosa, al plasma, la piel y las mucosas. Las causas pueden ser diversas. En cuanto a los genes y enzimas implicados en el metabolismo del hemo, a veces el problema radica en la existencia de un proceso lento de maduración, como ocurre en la ictericia crónica leve o enfermedad de Gilbert. Sin embargo, en el síndrome de Criggler Najjar, el déficit hereditario en los homocigotos da lugar a ictericias y encefalopatías graves.
  • 20.
    • Las hiperbilirubinemias se clasifican en no conjugadas y conjugadas, según predomine la bilirubina libre o el diglucoronido de bilirrubina. Entre las causa de la no conjugada se pueden citar:
    • Producción aumentada por hemólisis intensa.
    • Problemas de captación hepática por competencia de algunos fármacos.
    • Conjugación defectuosa por falta de maduración.
    • Lesiones hepatocelulares por hepatoxicos (cloroformo)
    • En cuanto a las causas de la hiperbilirrubinas conjugadas, se tienen:
    • El bloqueo del conductor biliar
    • Daños hepáticos causados por fármacos, hormonas o infecciones.
    • Algunos trastornos hereditarios.