UNAH-FCM BIOQUIMICAMEDICINA - … · residuales, provenientes del metabolismo de las sustancias...

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UNAH-FCM

BIOQUIMICA MEDICINA

Plasma:

Fracción liquida de la sangre.

Alrededor del 60% de la sangre es plasma

Volumen plasmático normal:

5% del peso corporal total

3500 ml

PLASMA

Agua

Electro-

litos

Metabo-

litos

Nutrien-

tes

Proteí-

nas

Hh

Es el remanente del plasma

sanguíneo una vez consumidos los

factores hemostáticos por la

coagulación de la sangre.

NO contiene fibrinógeno ni

plaquetas

Moléculas complejas

En su mayoria se sintetizan en el hígado

Participan en diversos procesos:

• Coagulación sanguínea

• Defensa del organismo contra microorganismos

• Transporte de sustancias que no pueden

desplazarse solas en el plasma porque no se

diluyen en él.

Aunque en el plasma se encuentran más de

200 proteínas , muchas no son estrictamente

“plasmáticas”, ya que son transitorias o

experimentan parte de su metabolismo en

circulacion.

El termino PP se restringe a unas 50

moléculas que realmente llevan a cabo

funciones especificas en el plasma: de

transporte, nutritiva, inmunitaria, etcétera.

PROTEINAS PLASMATICAS

Son una mezcla muy heterogénea que

comprende no solo proteínas simples, sino

también conjugadas, como las glucoproteínas

y lipoproteínas.

Las primeras técnicas de separación,

electroforesis e inmunoelectroforesis,

permitió separarlas en diferentes

componentes.

La primera separación de las

proteínas plasmáticas para su

estudio individual se llevó a cabo en

la década de 1920.

Durante la II Guerra Mundial se

consiguió perfeccionar la técnica de

separacion, lo que permitió el

empleo de fracciones individuales.

Algunos de los resultados de este trabajo

incluyeron avances como:

Uso de albúmina sérica como un sustituto

de la sangre o el plasma en las

transfusiones

Empleo de gammaglobulinas para una

protección a corto plazo frente a

enfermedades como sarampión y hepatitis

Utilización de globulina antihemofílica para

el tratamiento de la hemofilia.

•El plasma sanguíneo humano contiene

normalmente 6.5 a 8.0g % de diferentes

proteínas con funciones específicas, que pueden

ser separadas mediante diversas técnicas.

•El plasma, después de la precipitación de la

mayor parte de las proteínas, contiene todavía

una cierta cantidad de ellas, llamadas proteínas

residuales, provenientes del metabolismo de las

sustancias nitrogenadas de los alimentos.

Las Proteinas Residuales:

•Están formadas en un 50% por carbámidos

(grupos amínicos libres unidos a anhídrido

carbónico).

•Por aminoácidos (25%)

•Creatinina, ácido úrico y otros componentes

nitrogenados aún no bien identificados.

Como estos componentes son eliminados

principalmente por la orina, su aumento en la

sangre indica algún trastorno renal.

ELECTROFORESIS

Hay que tener en cuenta la carga neta de estas

sustancias que depende del pH del medio en

que se encuentren:

Si la molécula tiene carga positiva migrará

hacia el ánodo

si tiene carga negativa, hacia el cátodo.

La electroforesis es una técnica basada en losmovimientos de moléculas cargadas en un campoeléctrico, cada molécula se mueve hacia elelectrodo de carga opuesta (cátodo y ánodo)

Cuando una molécula cargada se coloca en uncampo eléctrico se moverá hacia uno u otroelectrodo dependiendo de:

1) su carga eléctrica

2) su tamaño,

3) la intensidad del campo eléctrico

4) la temperatura del medio.

La determinación de

proteínas totales es un

examen que permite conocer

la concentración de proteínas

totales en el suero.

Esto se logra mediante la

realización de un

proteinograma

electroforético:

•Una prueba de laboratorio

que permite separar las

proteínas presentes en la

sangre:

•ALBÚMINAS

•GLOBULINAS (α,β y γ).

La concentración total de proteínas en la

sangre oscila entre los 6 a 8gr por 100ml (las

proteínas constituyen la mayor parte de sólidos

del plasma).

Las albúminas y globulinas presentes en el

plasma pueden fraccionarse por electroforesis,

lo que ha ayudado en la identificación de

aproximadamente 22 fracciones, muchas de las

cuales son subconjuntos de globulinas y se las

ha agrupado en:

Albúminas

α-globulinas

β-globulinas

γ-globulinas.

Entre las proteínas transportadoras se destacan la

ALBUMINA, que sirve para transportar casi todo tipo

de sustancia y las proteínas que se especializan en el

transporte de sustancias exclusivas.

Entre las proteínas con función defensiva se

destacan las GAMMAGLOBULINAS o anticuerpos. Estas

proteínas, que son fabricadas por las células de

defensa del organismo cuando detectan la presencia

de partículas extrañas –como ocurre con los

microorganismos-, tienen la propiedad de adosarse

específicamente a dichas partículas y neutralizarlas.

Síntesis:

La síntesis de la mayor parte de las

proteínas plasmáticas tiene lugar en

el Hígado.

Los linfocitos B son los responsables

de la síntesis de las inmunoglobulinas

Degradación/Pérdidas.

El catabolismo tiene lugar en muchas distintas

células (endoteliales, fagocitos mononucleares,

fibroblastos cutáneos)

Pérdidas por filtración glomerular

Pérdidas a través de la pared intestinal

Los anticuerpos circulantes de la fracción globulina gamma son producidas en células plasmáticas

La velocidad de síntesis de proteínas plasmáticas puede alcanzar extremos de 30 g/día

Pueden actuar como fuente para reposición rápida de proteínas tisulares (fuente rápida de aminoácidos)

La mayoría se sintetizan como pre proteínas

Tiempo de traslado del hepatocito hasta el plasma de 30 minutos hasta varias horas

Función oncótica:

Manteniendo el volumen plasmático y

la volemia.

Función electroquímica:

Interviniendo en el equilibrio

electroquímico de la concentración de

iones (Efecto Donnan)

Función tampón:

( Buffer) colaborando en la estabilidad del

pH sanguíneo.

Función reológica:

Por su participación en la viscosidad de la

sangre, por esa via contribuyen con la

resistencia vascular periférica y la presión

vascular (tensión arterial).

a) Funciones

metabolicas:

Son sustancias

utilizadas en el

metabolismo

energético.

b) La determinación de la dirección del flujo de agua

entre plasma y líquido intersticial:

La presión coloido-osmótica depende de la

concentración de proteínas en dichos líquidos

c) La determinación de

la viscosidad de la

sangre.

Es uno de los factores

más importantes en la

regulación

de la velocidad

circulatoria.

d) La regulación del pH de

la sangre:

Tienen comportamientos

anfótero (puede

comportarse como ácido

o base)

FUNCIONES DE LAS

PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

e) El transporte de sustancias que circulan por la

sangre ligadas a proteínas:

Algunas de estas sustancias, originalmente insolubles

en agua, se tornan hidrosolubles al unirse con las

proteínas.

f) La manutención de la

estabilidad coloidal del

plasma.

FUNCIONES DE LAS

PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

g) La defensa del organismo

Contra la agresión bacteriana

y de sustancias nocivas en

general (los anticuerpos son

gammaglobulinas).

h) Respuesta inflamatoria y control de la infección.

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

PLASMÁTICAS

i) La coagulación de la sangre:

Gran parte de los factores requeridos para este

proceso son proteínas plasmáticas.

Dimensiones

relativas y

masas

moleculares

principales:

A. Albúmina

B. Globulinas

C. fibrinogeno

Fibrinógeno, 7%

Globulinas, 38%

Albúminas, 54%

otras proteínas, 1%

•Es una glucoproteína plasmática

soluble, que por acción enzimática se

transforma en fibrina.

•Proteína esencial en el proceso de la

coagulación.

•Debido a su peso molecular elevado,

es uno de los factores que condiciona

la viscosidad sanguínea.

•Se sintetiza en el hígado

Es la fracción más abundante

Valor Normal: 3.5 a 4 gr por dl

Proteína globular constituida por

610 aminoácidos

ph=7,4

Funciona como un activo transportador

de:

ácidos grasos

pigmentos biliares

hormonas esteroides

fármacos, etc.

Bajo peso molecular

Sintesis: predominantemente en el

hígado, pero también, en menor

cantidad, en otros tejidos.

Es responsable principalmente por la

presión coloido-osmótica del plasma.

CAPACIDAD DE UNIRSE A VARIOS

LIGANDOS:

1. Ácidos grasos libres

2. Calcio

3. Hormonas esteroideas

4. Bilirrubina

5. Triptofano plasmático

6. Transporte de cobre ( 10 % del cobre plasmático)

7. Fijación de tiroxina y triyodotironina en menor medida a la prealbumina y albúmina fijadora de la tiroxina

8. Transporte de zinc (90 % del zinc plasmático)

9. Fármacos ;sulfonamidas, penicilina G, Dicumarol y ácido acetil salicílico )

Se sintetiza como una preproteina

El plasma de pacientes con enfermedad

hepática demuestra un descenso de la

relación albúmina globulina

(disminuida)

La síntesis declina

tempranamente en pacientes con

desnutrición proteica- calórica tipo kwashiorkor

Síntesis

• La albúmina permanece en circulación unos diecinueve días, hasta que es metabolizada en los tejidos para los que es fuente de aminoácidos.

• Se encuentra en mayor concentración en el plasma sanguíneo constituyendo el 50-60% del total de las proteínas plasmáticas.

• Es la más homogénea, soluble, estable y de mayor movilidad electroforética de todas las proteínas plasmáticas.

• Sus funciones más importantes guardan relación con su tamaño, que la mantiene dentro del torrente circulatorio, contribuyendo a transportar moléculas de pequeño tamaño (ácidos grasos, bilirrubina, calcio, progesterona, drogas, etc.).

• También es de vital importancia para el mantenimiento de la presión osmótica de la sangre (la presencia de un valor normal de albúmina en sangre impide el pasaje de agua desde la sangre a los tejidos).

• También transportan dinitro- y ortocresoles, los derivados nitro- y halogenados de hidrocarburos aromáticos y los fenoles, por lo que las albúminas contribuyen al proceso de detoxificación del organismo fijando estas sustancias toxicas para su eliminación de los tejidos.

Son producidas principalmente en el

hígado (80%) y en los linfocitos

(20%).

Se conocen tres tipos de globulina:

alfa, beta y gamma.

Las globulinas alfa y beta son las

fracciones de proteínas plasmáticas

más heterogéneas y están constituidas

fundamentalmente por glucoproteínas

y lipoproteínas.

Las alfa globulinas (gluco y

lipoproteínas) son las transportadoras

del angiotensinógeno, de las vitaminas

liposolubles y del cobre

(Ceruloplasmina).

Las betaglobulinas (lipoproteínas),

incluyen, entre otras, la transferrina

y las transportadoras de vitaminas y

hormonas.

Las gammaglobulinas (producidas por

las celulas plasmaticas, plasmocitos y

linfocitos) son, en su mayor parte,

anticuerpos.

α1-globulinas:

Lipoproteínas:

las HDL αlipoproteínas de alta densidad constituidas

aproximadamente por un 50% de proteínas y el otro 50% por

lípidos: fosfolípidos y colesterol, que tienen como función el

transporte de colesterol (desde los tejidos periféricos al hígado)

y de vitaminas liposolubles.

α1-antitripsina (α1AT), glucoproteína sintetizada en el hígado

que constituye el 80% de la α1- globulina sérica, y junto a otras

antiproteasas del suero es importante para la inactivación de

enzimas proteolíticas liberadas por los leucocitos en el pulmón.

La α1-glucoproteína ácida (AAG) es sintetizada por el hígado.

Globulina fijadora de tiroxina, que es una proteína de unión a

hormonas tiroideas para su transporte en sangre.

Componente principal (> 90 %) de la fracción alfa 1 del plasma humano

Proteína de cadena única de 394 aminoácidos

Unida a 3 cadenas de oligosacaridos

Sintetizado en hepatocitos y macrófagos

75 formas polimórficas

Deficiencia 5% enfisema

Inactivación por tabaco ( sulfoxido de metionina)

Hepatopatia por deficiencia de alfa uno antitripsina(hepatitis y cirrosis)

Principal inhibidor de la proteasa de serina del plasma humano, de la tripsina, la elastasa, y algunas proteasas

α2-globulinas:

La α2-protrombina actúa como factor en la coagulación. Se

transforma en trombina durante el proceso de coagulación y es

producida por el hígado.

Haptoglobinas que son glucoproteínas que se unen fuertemente

a la hemoglobina proveniente de la hemólisis intravascular, para

prevenir la excreción del hierro por parte del riñón y son

producidas por el hígado.

α2- macroglobulina es una glicoproteína (5% de carbohidratos),

su síntesis se realiza en el higado y tiene como función la

inhibición de proteasas por formación de complejos con

diversas proteasas serícas: tripsina, plasmina,. Su papel en la

fibrinolisis se basa en inhibir el exceso de plasmina.

La ceruloplasmina es una fracción proteica constituida por

gluco-metaloproteinas cuya función es transportar el cobre.

Alfa-2 Globulina

Glucoproteina plasmática

Tres formas polimorficas: Hp 1-1, Hp 2-1, y Hp 2-2

Valor Normal: 40 a 180 mg de haptoglobina

Vida media de cinco días

Es una proteína de fase aguda y su concentración se incrementa en estados inflamatorios

Transportar Hb etracorpuscular: 10% de la hemoglobina degradada cada día se

libera hacia la circulación y se convierte en Hbextracorpuscular

Se une a hemoglobina extracorpuscular

Vida media del complejo Hb-Hp es de 90 minutos

Concentraciones bajas de haptoglobina en

pacientes con anemia hemolítica

Evita la perdida de hemoglobina libre a través

del riñón

Alfa 2 – globulina

Muestra actividad oxidasa dependiente de cobre

Cada molécula se une a seis átomos de cobre en

forma intima

Color azul debido a su alto contenido de cobre

Disminuye en caso de enfermedad hepática

Transporta el 90% de cobre presente en el

plasma

Constituye8 al 10 % de las proteínas plasmáticas totales

Poseen un enlace cíclico tipo ester tiol que es único

( formado entre una cisteina y un residuo de glutamina)

Estructura cuaternaria: cuatro subunidades idénticas

Sintetizado por monocitos, hepatocitos y astrocitos

Miembro principal que incluyen las proteínas del complemento C3 Y C4

Unión a muchas citocinas (factor de crecimiento derivado de plaquetas y factor de crecimiento transformante beta)

Responsable del transporte del10% de zinc y se une a proteinasas

β-globulinas

Lipoproteínas: esta fracción de las

globulinas transporta β-lipoproteinas ( LDL).

Plasminógeno: que es una glicoproteína con

un 2% de carbohidratos, que se sintetiza en

el hígado.

Plasmina se genera por activación del

plasminógeno.

β-globulinas

La transferrina (Tf):

Glicoproteína transportadora de hierro (Fe3+), sintetizada y

metabolizada principalmente en los hepatocitos.

Cerca del 65% del hierro corporal se encuentra en los

glóbulos rojos y alrededor del 4% en el músculo esquelético

(mioglobina).

Aproximadamente el 30% del hierro corporal se encuentra

almacenado en el hígado, médula ósea y el bazo; mientras

que un porcentaje pequeño del hierro corporal se encuentra

transportándose entre varios compartimientos del cuerpo o

como componente de proteínas celulares en todo el cuerpo..

• B1-globulina• Es una glucoproteina• 20 formas polimorficas• Valor Normal: 300 mg/dl• La capacidad de unión de hierro del plasma es

de 300 micrg de hierro / dl

Función central en el metabolismo orgánico del hierro debido a que lo transporta

Principales alteraciones del proteinograma

Hiperproteinemia

Hipoproteinemia

Paraproteinemia: presencia de proteínas anormales o en cantidad excesiva (reacción de fase aguda, mielomas, macroglobulinemia, linfomas B, etc.).

Hipoalbuminemia

Analbulinemia

Hiperproteinemia

•Es la [] ↑ de alguna o de todas las fracciones proteicas del

plasma.

•Se observa en:

estados de defensa contra agentes infecciosos

procesos inflamatorios crónicos

patologías imnunomediadas como la artritis

reumatoidea o el Lupus eritematoso sistémico

como resultado de una vacunación.

PATOLOGÍAS ASOCIADAS AL METABOLISMO PROTEICO

Hipoproteinemia

•Es la ↓de la cantidad de las proteínas plasmáticas se

observa, como la consecuencia de patologías que

provocan pérdida de proteínas, por ejemplo

hemorragias severas, nefropatías o enteropatías.

•También se observa por disminución en la síntesis de

las proteínas plasmáticas, como en el caso de las

algunas hepatopatías, donde se observa disminución en

la concentración de albúminas o en la neoplasia

linfoide donde las que se encuentran disminuidas son

las globulinas.

PATOLOGÍAS ASOCIADAS AL METABOLISMO PROTEICO

γ-globulinas

Están constituidas por varias fracciones:

A, G, M, E y D

Son sintetizadas por las células plasmáticas.

Estas células se derivan de los linfocitos B

después de su activación frente al

reconocimiento de una molécula o parte de

una molécula que el cuerpo reconoce como

extraña llamada antígeno.

Son las responsables de la 'respuesta inmune‘

que involucra la producción de un grupo

complejo de moléculas llamadas anticuerpos

o inmunoglobulinas