18 - Sangre

8/4/2019 18 - Sangre

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Bioquímica

Facultad de EnfermeríaUniversidad de la República

ESFUNO 2011Amalia Ávila

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Sangre• 7% del peso corporal• FUNCIONES

– Transporte• Gases (O2, CO2)• Nutrientes

• Hormonas• Deshechos metabólicos

(bilirrubina, productosnitrogenados)

– Homeostasis• Amortiguación de pH

• Distribución de agua ysolutos entre loscompartimientos

intravascular, intersticial eintracelular

• Distribución del calorcorporal

– Protección• Inmunidad

• Coagulación

COMPOSICIÓNSangre: plasma + células

Células: 45-46%Glóbulos rojos 45%LeucocitosPlaquetas

Suero : plasma – fibrinógenoy otras prot coagulación

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Composición del plasma

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Proteínas plasmáticas

• Concentración total = 6 –8 g/dL• La mayoría se sintetiza en el RE de los hepatocitos• Son frecuentes las modificaciones postraduccionales: proteólisis

limitada, glucosilación, fosforilación, etc.• Casi todas son glucoproteínas globulares (excepto albúmina y otras)

– Modulación de propiedades fisicoquímicas (polaridad, solubilidad, cargaeléctrica, etc)

– Protección contra la proteólisis – Participan en la función biológica de la proteína – Intervienen en la distribución, secreción y otros fenómenos

postraduccionales.• Vida media

– Característica para cada proteína plasmática – Ácido siálico – Desde algunas horas (prot coag) hasta muchos días (albúmina 20 días) – Se altera en varias enfermedades

Son proteínas secretadas activamente a la sangre cuya presencia no sedebe a lesión tisular o alteración de la permeabilidad capilar

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Proteinograma electroforético (PEF)

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Proteínas plasmáticas• pueden clasificarse según su función en:

– Proteínas de transporte

– Inmunoglobulinas

– Proteínas del complemento – Proteínas de la coagulación

– Inhibidores de proteasas

PROTEÍNAS DE TRANSPORTE• ALBÚMINA

– Proteína más abundante del plasma 3,3-5,5 g/dL (60% del total de prot plasmáticas) – Proteína simple globular. Una sola cadena de 610 aa. PM 69 kDa

– pI = 4,7 => carga negativa a pH fisiológico

– Síntesis hepática – [alb]pl se altera en diversas enfermedades

– Funciones:• Transporte de cationes (Mg, Cu, Ca, etc), AGL, hormonas tiroideas y

esteroideas, fármacos (sulfonamidas, betalactámicos, AAS, etc)

• Mantenimiento de la presión oncótica del plasma (80%)• Acción buffer (residuos de Hys pKr = 6)• Nutrición (fuentes de aa para los tejidos)

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PROTEÍNAS DE TRANSPORTE

• CERULOPLASMINA – Globulina α2, transporta 90% del Cu plasmático (el otro 10% lo transporta la Alb)

– Posee actividad oxidasa dependiente de Cu. – Enfermedad de Wilson (↓Cpl => depósito de Cu en hígado y cerebro

• HEMOPEXINA – Globulina β, fija grupos hemo libres

• HAPTOGLOBINA – Globulina α2, une Hb libre en plasma formando un complejo. – Evita el daño tubular renal por filtración de Hb en los casos de hemólisis intravascular.

– Evita pérdida de hierro hémico

• TRANSP HORMONAS TIROIDEAS

– TBPA (prealbúmina de unión a HT) – TBG (globulina de unión a HT)

• TRANSP HORMONAS ESTEROIDEAS – Transcortina (CBG) – β-globulina de unión a esteroides (SBβ)

• LIPOPROTEÍNAS

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INHIBIDORES DE PROTEASAS

• α1-antitripsina – Glucoproteína α1- sintetizada en hígado y macrófagos – 90% de la actividad antiproteasa del plasma

– Inhibe tripsina, colagenasa y elastasa secretadas por los neutrófilos en las respuestasinflamatorias – Deficiencia: enfisema – La oxidación de una Met crítica disminuye la actividad

• α2-macroglobulina• Antitrombina III

REACTANTES DE FASE AGUDA

• Proteínas cuya concentración aumenta durante estados inflamatorios agudos ocrónicos

• α1-antitripsina, PCR, fibrinógeno, haptoglobina, etc.• PROTEÍNA C REACTIVA (PCR)

– Aumenta ya dentro de las primeras 14-20 h del proceso inflamatorio – Utilidad clínica como marcador inflamatorio precoz

– Funciones planteadas:• Transp de polisacáridos desde tejidos lesionados

• Activación de la vía clásica del complemento

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Hemoglobina: transporte de gases en sangre

Mioglobina: proteínade almacenamiento deoxígeno en casi todos

los animalesHemoglobina:proteína de transportede oxígeno y CO2 en

todos los vertebradosy algunosinvertebrados

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Estructura de la hemoglobina• Numerosas variantes de hemoglobinas:

– especie – edad (embrionaria, fetal, adulta)

– Normal o patológica

• PM 66 kDa• Tetrámero• Hemoproteína• Se diferencian por sus cadenas de globina

GLOBINAS•Proteínas básicas, ricas en His

•70-75% como hélice alfa

•8 segmentos helicoidales

•Estructura terciaria compacta.

•Solo 2 aa polares (his) en el interior de la globina

•6 tipos de cadena de globina: α, β, δ, ε, γ y

•α y = 141 aa

•β, δ, ε, γ = 146 aa

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El grupo hemo

• Para que la hemoglobina transporte oxígeno debe estar reducida• La unión a oxígeno no implica oxidación sino oxigenación (no se modifica el estado

redox del Fe)

• Otro ligando del Fe(II) : CO (200 más afinidad que por O2)

•El grupo hemo se une de manera nocovalente a un bolsillo hidrofóbico de laglobina

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Tipos de hemoglobina• La sangre del adulto contiene 2 tipos principales de Hb:

– Hb A: α2-β2 96% – Hb A2: α2-δ2 2,5-3%

• Muy pocas interacciones entre las 2 cadenas α y las 2 β

• Abundantes interacciones débiles entre α1-β1 y α1-β2

• Hemoglobina fetal (Hb F): α2-γ2

– Mayor afinidad por el oxígeno – Mayor resistencia a la desnaturalización alcalina – Se transforma más fácilmente en metahemoglobina

• Hemoglobinas embrionarias humanas – Hb Gower I: ε4

– Hb Gower II: 2-ε2

– Hb Portland: 2

-γ2

• A los 2 meses de gestación 50% Hb F y a los 3 meses 90%• Síntesis de Hb A comienza a las 8 semanas de vida intrauterina y al término

representa 20%• La Hb F desaparece en forma gradual después del nacimiento: 10% a los 6

meses, 2% al año y 0,5% en el adulto

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Hemoglobina y transporte de gases• Cada molécula de Hb puede unir 4 átomos de Fe• 1 g de Hb puede transportar 1,34 mL de oxígeno

• [Hb] = 15g/dL => 20 mL de O2 cada 100 mL sangre• 100 mL de plasma solo puede transportar 0,3 mL O2.

CURVA DE DISOCIACIÓN DE LA Hb

• Cooperatividad• P50= PO2 a la que se obtiene una saturación del 50%

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La unión de la Hb al O2 modifica algunas de sus propiedades• Disminución del pI (disociación de His proximal)

– La desoxigenación de la Hb en los tejidos periféricos le permite aceptarun H+ (efecto buffer)• Cambios en el espectro de Abs visible: diferente color de la sangre arterial

(oxiHb) y venosa (desoxiHb)

2 2HHb O HbO H

• La curva de disociación de la Hb puede ser influenciada por diferentesfactores

• Tipo de Hb: Hb A vs. Hb F• pH• CO2

• Algunos compuestos orgánicos

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RESPUESTA A LOS CAMBIOS DE Ph: efecto Bohr – La ↓ pH reduce la afinidad de la Hb por el O2, lo que le permite liberar más O2

2 2Hb4O 2H Hb2H 4O

• Carbaminohemoglobina

• La carbaminoHb tiene menor

afinidad por el O2• De esta forma se transporta el

25% del CO2 de la sangre

3 3 2Hb NH HCO Hb NH COO H H O

Regulación del transporte de O2 por la Hb

TRANSPORTE DE CO2

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2,3-BISFOSFOGLICERATO (2,3-BPG)• Importante efector que actua en periodos mas largos para permitir la

adaptacion a cambios graduales en la disponibilidad de O2

Regulación del transporte de O2 por la Hb

•La unión del 2,3-BPG a la Hb disminuye suafinidad por el O2.

•Alcalosis respiratoria es un estímulo para lasenzimas que sintetizan el 2,3-BPG en el eritrocito

•Hb F tiene menor afinidad por el 2,3-BPG que Hb A

HEMOGLOBINA GLICOSILADA

•Hb A1c: residuo de Glc en extremo N-terminal de las cadenas β

•Modificación irreversible, no catalizada, que depende de la concentración

plasmática de glucosa•Valores normales: 5-7%

•Utiles para valorar el control metabólica en las 6-8 semanas previas al análisis

•Mayor afinidad por el O2 que la HbA => menor oxigenación de los tejidosperiféricos de los diabéticos.

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HemoglobinopatíasDebidas a anomalías en la estructura de las cadenas polipeptídicas• Anemia depranocítica (Falciforme)

– Hb S. En la posición 6 de las cadenas beta, se sustiuye Glu por Val. – A pH fisiológico Hb S tiene 2 cargas negativas menos que Hb A =

migración más lenta

Debidas a disminución o imposibilidad en la síntesis de alguna cadena deglobina

• Talasemias – Homocigoto: mayor

– Heterocigoto: menor – Se nombran según la cadena que no se puede sintetizar – Posibilidad de compensación en algunos casos (talasemia betea mayor

pueden sintetizar Hb A2 y Hb F.

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Metabolismo del Hierro• Importantes roles:

– Proteínas de transporte y almacenamiento de oxígeno

– Enzimas y proteínas que participan en procesos redox (cedena respiratoria, catalasa,peroxidasas)

• Adulto de 70 Kg tiene 4 g de Fe – 63% en la Hb – 25% en complejos de almacenamiento (ferritina y hemosiderina) – 7% en la mioglobina

– 1% en moléculas de transporte (transferrina)

• El hierro se recicla muy eficientemente – Pérdidas 1 mg/día

– Mayores en mujeres por sangrado menstrual

• Dieta: 10-20 mg/día• Absorción intestinal 8-10% => 1-1,5 mg/día

• Disponibilidad del hierro de la dieta – Hierro hémico se absorbe mejor que el no hémico

– El hierro libre se absorbe como ion ferroso (II) – El hierro de los vegetales tiene menor disponibilidad (quelado por fitatos y oxalatos) – El hierro (III) es insoluble por arriba de pH3, mientras el que Fe (II) es soluble hasta

pH 7,5 – Pacientes gastrectomizados o con aclorhídria tienen deficiencia en la absorción de Fe

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Absorción de hierro

• Ferritina: 24 subunidades – Puede unir 4500 átomos de Fe(III) por molécula – Principal forma de almacenamiento en intestino, hígado y sistema

retículoendotelial.

• La cantidad de Fe absorbida depende de los depósitos de Fe y lasnecesidades del organismo

– La hipoxia y la anemia estimulan la absorción

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Transporte de hierro

• Transferrina: une 2 átomos de Fe por molécula

• El pasaje de hierro a la circulación está regulado según las reservas delorganismo – Disminución de las reservas activa el pasaje a la sangre

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TRANSFERENCIA DEL HIERRO A LOS TEJIDOSTodas las células excepto GR maduros poseen TfR

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