PRÁCTICAS DE BIOQUÍMICA Y ESTUDIOS DE CASOS EN CIENCIAS DE...

PRÁCTICAS DE BIOQUÍMICA Y ESTUDIOS DE CASOS EN CIENCIAS

DE LA SALUD

Ximena Carolina Pulido Villamil

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA2019

Pulido Villamil, Ximena Carolina Prácticas de bioquímica y estudios de casos en ciencias de la salud / Ximena Carolina Pulido Villamil. -- 1a. ed. -- Ibagué : Universidad del Tolima, 2019. p. -- (Colección ciencias de la salud)

Incluye datos de la autora en la cubierta. -- Contiene bibliografía.

ISBN 978-958-5569-74-4 1. Bioquímica experimental 2. Riesgos biológicos - Estudio de casos I. Título II. Serie

574.192 ed. 23CO-BoBN– a1054304

© Sello Editorial Universidad del Tolima, 2019

© Ximena Carolina Pulido Villamil Primera edición electrónica: ISBN electrónico: 978-958-5569-74-4Número de páginas: 164Ibagué-Tolima

Facultad de Ciencias

Prácticas de bioquímica y estudios de casos en ciencias de la salud

[email protected]@ut.edu.co

Impresión, diseño y diagramación por PROVEER PRODUCTOS Y SERVICIOS S.A.S

Todos los derechos reservados. Prohibida su reproducción total o parcial por cualquier medio, sin permiso expreso del autor.

Contenido

PRESENTACIÓN...............................................................................9

ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ............................................... 15

UNIDADES DE MEDIDA UTILIZADAS EN CIENCIAS DE LA SALUD ............................................................................................ 17

Sección 1

INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA EXPERIMENTAL ......... 19

Práctica experimental ...................................................................................................................21Pautas para realizar el reporte de laboratorio..................................................................21Práctica 1. Reconocimiento de laboratorio: normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas, material, e instrumentos y procedimientos habituales ......................................23 Estudio de caso. Enfermedad asociada a accidente laboral de riesgo ...................................................................................................................37 Estudio de caso. Amputacion corporal asociada a accidente laboral de riesgo quimico biologico .........................................................39Práctica 2. Bases de datos y herramientas bioinformáticas útiles en Bioquímica .............................................................................................................41

Sección 2

SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE pH ............................... 47

Práctica 3. Soluciones de uso clínico ..............................................................................49Práctica 4. Manejo del espectrofotómetro y diluciones seriadas. ...................58 Estudio de caso. Gastroenteritis Aguda con diarrea y deshidratacion .....................................................................................................64Práctica 5. Determinación de pH y soluciones amortiguadoras ......................68 Estudio de caso. Acidosis Lactica .............................................................73

Sección 3

RECONOCIMIENTO DE BIOMOLÉCULAS Y BIOINFORMÁTICA ...................................................................... 77

Práctica 6. Reconocimiento de carbohidratos y lípidos ......................................79 Estudio de caso. Ateroesclerosis coronaria severa .........................91Práctica 7. Reconocimiento de proteínas ....................................................................94Práctica 8. Bioinformática ....................................................................................................99

Sección 4

CUANTIFICACIÓN DE ANALITOS DE IMPORTANCIA EN LA SANGRE Y ORINA .......................................................... 103

Práctica 9. Extracción de plasma y suero sanguíneo ............................................105 Estudio de caso. Enfermedad hepatica ..............................................113Práctica 10. Determinación de glucosa sanguínea ..................................................116 Estudio de caso. Diabetes Mellitus tipo 2 con tendencia a la cetosis.....................................................................................................................121Práctica 11. Precipitación y cuantificación de proteínas séricas ......................125Práctica 12. Análisis general de orina ..............................................................................132 Estudio de caso. Insuficiencia renal aguda y rabdomiolisis ....137

Sección 5

FACTORES DE RIESGO PARA DESARROLLAR SÍNDROME METABÓLICO ........................................................ 143

Práctica 13. Determinación de factores de riesgo para desarrollar síndrome metabólico ...................................................................................145 Estudio de caso. Obesidad e hiperinsulinismo ..............................151

ANEXOS ....................................................................................... 155

Anexo 1. Grupos funcionales de importancia en las moléculas bioquímicas ........................................................................................................157Anexo 2. Intervalos de referencia para las pruebas de laboratorio seleccionadas .....................................................................................................159

Tabla 1. Equipo de protección obligatorio .............................................................25Tabla 2. Clasificación de los materiales de laboratorio ....................................28Tabla 3. Operaciones básicas para el estudio de la Bioquímica experimental .........................................................................................................29Tabla 4. Significado de los colores en el laboratorio. .........................................31Tabla 5. Sitios web para el estudio de la bioquímica .........................................41Tabla 6. Bases de datos y herramientas para el estudio de la bioquímica .............................................................................................................43Tabla 7. Unidades de concentración de soluciones ...........................................52Tabla 8. Características del espectro UV-visible ..................................................60Tabla 9. Datos del análisis de laboratorio acerca de la evolución de la paciente a lo largo de 21 días .......................................................................65Tabla 10. Soluciones que se utilizan para sustitución intravenosa y rehidratación.........................................................................................................66Tabla 11. Determinación de pH de diferentes sustancias y fluidos biológicos. ...............................................................................................................70Tabla 12. Efecto de la adición de un ácido y una base fuerte sobre la orina, el suero sanguíneo, un antiácido, agua y solución salina ..........................................................................................................................70Tabla 13. Efecto de la adición de un ácido o una base fuerte sobre una solución amortiguadora de ácido acético ............................................72Tabla 14. Datos de análisis de laboratorio de la paciente ..................................73Tabla 15. Datos del perfil lipídico del paciente .......................................................91Tabla 16. Funciones de las proteínas ............................................................................95Tabla 17. Clasificación y función de las enzimas .................................................100Tabla 18. Datos de análisis del laboratorio de la paciente .............................114Tabla 19. Datos del análisis de laboratorio durante la evolución del paciente ................................................................................................................122Tabla 20. Cuantificación de proteínas por el método de Biuret ................130Tabla 21. Datos del análisis de laboratorio del paciente .................................137Tabla 22. Criterios diagnósticos para el síndrome metabólico ...................146Tabla 23. Datos antropométricos, analíticos y bioquímicos del paciente ................................................................................................................151

Índice de Tablas

Índice de Figuras

Figura 1. Diagrama de las etapas de las prácticas de laboratorio de bioquímica .............................................................................................................21Figura 2. Centrífuga ...............................................................................................................29Figura 3. Espectrofotómetro ............................................................................................30Figura 4. Celdas de cuarzo y plásticos .........................................................................30Figura 5. Potenciómetro o pHmetro ............................................................................30Figura 6. Balanza analítica ..................................................................................................30Figura 7. Balanza monoplato ...........................................................................................30Figura 8. Instrumentos empleados en las prácticas de laboratorio. ..........36Figura 9. Soluciones de uso clínico ...............................................................................49Figura 10. Diluciones seriadas ............................................................................................62Figura 11. Trastornos del equilibrio ácido-base ........................................................74Figura 12. Sustancias inorgánicas y orgánicas que componen los seres vivos ...........................................................................................................................80Figura 13. Clasificación de carbohidratos. ...................................................................82Figura 14. Clasificación de los lípidos .............................................................................85Figura 15. Alteraciones metabólicas en la ateroesclerosis ..................................92Figura 16. Síntesis de una proteína ..................................................................................94Figura 17. Hidrólisis de las proteínas en péptidos y aminoácidos ..................96Figura 18. Analitos o biomarcadores de importancia para la detección y el diagnóstico de diferentes enfermedades. ..................................106Figura 19. Extracción de sangre ......................................................................................107Figura 20. Separación de plasma y elementos formes .......................................108Figura 21. Procedimiento para obtener suero y plasma sanguíneo ...........111Figura 22. Reacción enzimática catalizada por la glucosa oxidasa y peroxidasa para la determinación de glucosa .................................117Figura 23. Medidor de glucosa o glucómetro .........................................................118Figura 24. La diabetes mellitus, tipos y efectos metabólicos ..........................123Figura 25. El análisis de orina se realiza con tiras recubiertas de reactivos inmovilizados en un soporte ................................................134Figura 26. Pasos para el análisis de la orina ..............................................................135Figura 27. Evolución de los niveles de creatina fosfocinasa del paciente durante la hospitalización ..........................................................................138

Figura 28. Evolución de los niveles de BUN y creatinina del paciente durante la hospitalización ..........................................................................139Figura 29. Rol metabólico del riñón. ............................................................................140Figura 30. Medición de la circunferencia de la cintura ......................................148Figura 31. Medición de la presión arterial ................................................................149Figura 32. Alteraciones metabólicas, factores de riesgo y marcadores del síndrome metabólico. ...........................................................................152

Índice de Esquemas

Esquema 1. Procedimiento para reconocer carbohidratos en una muestra problema. ...........................................................................................88Esquema 2. Procedimiento para reconocer ácidos grasos insaturados, esteroides y terpenos .......................................................................................89Esquema 3. Procedimiento para el reconocimiento y desnaturalización de proteínas. .........................................................................................................97

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PRESENTACIÓN

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Las Prácticas de Bioquímica y Estudios de Casos en Ciencias de la Salud es una guía metodológica que tiene como objetivo orientar el trabajo de laboratorio aplicando los conocimientos

teóricos adquiridos en las clases magistrales y desarrollando procedimientos experimentales bajo las condiciones indicadas que permitan la exploración y el análisis de diversas temáticas en las ciencias bioquímicas.

El contenido y las prácticas del libro constituyen un primer acercamiento de los estudiantes de pregrado de Ciencias de la Salud a la investigación bioquímica. El análisis y la comprensión de las diferentes reacciones bioquímicas que se producen en el funcionamiento del cuerpo humano son temas fundamentales en la formación académica de los futuros profesionales en las ciencias clínicas. Por estas razones, se requiere un material didáctico que le permita al estudiante adquirir habilidades y destrezas en el trabajo experimental e integrar los conocimientos teóricos para avanzar en la comprensión y análisis de los procesos fisiológicos normales y alterados. Este libro le permitirá al estudiante conocer las reacciones básicas que ocurren en el organismo humano, así como las alteraciones más frecuentes que pueden indicar un estado de trastorno o enfermedad y su diagnóstico.

Este libro permite el desarrollo de habilidades y destrezas en el manejo de algunas técnicas básicas empleadas para determinar diferentes propiedades de las biomoléculas y la aplicación de los conocimientos teóricos en el laboratorio. Cada práctica está compuesta por unos objetivos específicos, una introducción teórica detallada, una sección de materiales y reactivos, una parte que explica el desarrollo de la misma y finalmente,

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ud una sección en la que se plantean algunas preguntas que el estudiante debe resolver antes de realizar los experimentos.

En este libro se recopilan 9 estudios de caso clínicos como actividad de análisis y complementaria a la práctica experimental. Cada estudio de caso está conformado por la causa, la descripción del caso que incluye los resultados de análisis de laboratorio del paciente, un comentario y unas preguntas que le permite al estudiante desarrollar su capacidad analítica y crítica frente a situación real que le será muy útil en su quehacer profesional. La combinación de las prácticas de laboratorio junto con el análisis de los casos, permitirá al estudiante desarrollar competencias analíticas, argumentativas y propositivas para explicar la intervención y la importancia de los procesos bioquímicos en el estado de salud o enfermedad.

El libro tiene 13 prácticas y 10 actividades de análisis que se agrupan en 5 sesiones. La primera sesión se denomina introducción a la bioquímica experimental e incluye una práctica acerca del reconocimiento de laboratorio, normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas y dos estudios de caso sobre accidentes laborales de riesgo químico y biológico. También se incluye una práctica virtual sobre bases de datos y herramientas bioinformáticas necesarias en bioquímica.

La segunda sesión trata sobre soluciones y determinación de pH. En esta se incluyen 3 prácticas experimentales sobre soluciones de uso clínico, manejo de espectrofotómetro y diluciones seriadas, determinación de pH y soluciones amortiguadoras. Se incluyen además tres actividades de análisis con unos problemas y dos estudios de caso sobre la gastroenteritis aguda con deshidratación y acidosis metabólica.

La tercera sesión aborda el tema de reconocimiento de biomoléculas y bioinformática que incluye dos prácticas de laboratorio sobre el reconocimiento de carbohidratos, lípidos y proteínas. También incluye una práctica virtual sobre bioinformática que aborda ejercicios prácticos en donde se utilizan las bases de datos de ADN, proteínas y enzimas.

La cuarta sesión denominada cuantificación de analitos de importancia en la sangre y orina aborda 4 prácticas de laboratorio. La extracción de plasma y suero sanguíneo, determinación de glucosa sanguínea,

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precipitación y cuantificación de proteínas séricas, y análisis general de orina. También se incluye tres estudios de caso sobre enfermedad hepática, Diabetes mellitus tipo 2 e insuficiencia renal como actividades de análisis.

La quinta sesión incluye una práctica sobre los factores de riesgo para desarrollar síndrome metabólico y como actividad de análisis se incluye un estudio de caso sobre obesidad e hiperinsulinismo.

Finalmente, en los anexos se incluyen los grupos funcionales de importancia en las moléculas bioquímicas y los valores de referencia de los diferentes parámetros bioquímicos que son una herramienta útil en la interpretación de los resultados de análisis de laboratorio del paciente en los estudios de casos.

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ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS

ALT o GPT Alanina aminotransferasa

AST o GOT Aspartato aminotransferasa

BUN Nitrógeno ureico

CAD Cetoacidosis diabética

CG Cromatografía de gases

CK Creatina fosfocinasa

DM Diabetes mellitus

DM2 NIR Diabetes mellitus tipo 2 no insulino requirente

EDTA Ácido etilendiaetilenminotetraacético

EM Espectrometría de masas

GAD Anticuerpos anti ácido glutámico descarboxilasa

GGT γ-glutamiltransferasa

GOD Glucosa oxidasa

GOP Glucosa oxidasa- peroxidasa

GSA Gases en sangre arterial

HbA1c Hemoglobina glicosilada A1c

HDL Colesterol ligado a las lipoproteínas de alta densidad

HFAV Hemofiltración de alto volumen

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HPLC Cromatografía líquida de alta presión

HTA Hipertensión arterial

IAA Anticuerpos antiinsulina

IA2 Anticuerpos anti tirosina fosfatasa 2

ICA Anticuerpos anti células beta

IMC Índice de masa corporal

IR Insulina rápida

LCR Líquido cefalorraquídeo

LDH Lactato deshidrogenasa

LDL Colesterol ligado a las lipoproteínas de baja densidad

POD Peroxidasa

UV Ultravioleta

RI Resistencia a la insulina

SRO Soluciones de rehidratación oral

VIH Virus de la Inmunodeficiencia Humana

VHB Virus de la hepatitis B

VHC Virus de la hepatitis C

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UNIDADES DE MEDIDA UTILIZADAS EN CIENCIAS DE LA SALUD

g/mL gramos/mililitros

g/dL gramos/decilitros

mEq miliequivalentes

mEq/L miliequivalentes/litro

mg/dL miligramos/decilitro

mg/mL miligramos/mililitro

mmol/L milimoles/litro

μmol /L micromoles/litro

mOsm/L miliosmoles/litro

M Molaridad

N Normalidad

ppm partes por millón

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Sección 1

INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA EXPERIMENTAL

21

Práctica experimental

Cada práctica de laboratorio de bioquímica está diseñada con unos objetivos, una introducción del tema y un desarrollo experimental. Después de realizar la práctica, se obtendrán resultados, que posteriormente los estudiantes deben interpretar, analizar y discutir (Figura 1).

Figura 1. Diagrama de las etapas de las prácticas de laboratorio de bioquímica

Pautas para realizar el reporte de laboratorio

Leer y analizar la guía de la práctica antes de ingresar al laboratorio.

El reporte de laboratorio comprende las siguientes partes:

Título del laboratorio

Autores: nombre de integrantes. Ejemplo: Sánchez, J.C., Rodríguez, F.

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ud Afiliación: ejemplo: estudiantes de Enfermería o Medicina, Universidad del Tolima, Ibagué.

Resumen: texto corto y conciso que describe en general los antecedentes, el objetivo de la práctica de laboratorio, la metodología, los resultados y la conclusión que se obtuvo (comprende aproximadamente 200 palabras).

Introducción: importancia del tema, justificación y objetivos de la práctica de laboratorio (pertinencia y finalidad de la práctica).

Metodología: ¿Cómo se llevó a cabo el trabajo?, describir qué se hizo para obtener, recoger y analizar los datos, qué variables se consideraron, cómo se analizaron los datos, etc.

Resultados: ¿Qué datos se obtuvieron? Los datos más relevantes y relacionados con el objetivo de la práctica se presentarán en forma de tablas y figuras, diagramas, ecuaciones, etc., cada una debe de ir con su respectiva numeración y nombre y ser citada en el texto para facilitar su interpretación.

Discusión de resultados ¿Cómo interpreto los resultados obtenidos? El estudiante analizará los datos obtenidos y relacionará la importancia de las técnicas bioquímicas en la identificación y diagnóstico de diferentes trastornos metabólicos reportados en el seguimiento de casos clínicos por lo que podrá realizar comparación con datos reales o con otros datos obtenidos en estudios similares, generando recomendaciones para futuros trabajos.

Conclusiones: el estudiante generará las conclusiones con base en los objetivos y preguntas planteadas en la práctica, deben ser concisas, objetivas, específicas. La generación de conclusiones le permitirá al estudiante sintetizar la enseñanza adquirida y reflexionar acerca de la pertinencia de las temáticas planteadas en las prácticas de bioquímica para el análisis de los casos clínicos.

Referencias bibliográficas: incluir referencias utilizadas para la consulta previa o en relación con el tema.

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Práctica 1. Reconocimiento de laboratorio: normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas, material, e instrumentos y procedimientos habituales

OBJETIVOS

■ Conocer las normas de seguridad que se deben tener en cuenta en el laboratorio de bioquímica.

■ Familiarizar al estudiante con el manejo adecuado del material y equipos de laboratorio más utilizados en bioquímica.

INTRODUCCIÓN

Esta práctica es el primer acercamiento al laboratorio de bioquímica, por lo tanto, es indispensable que el estudiante se familiarice con el ámbito de trabajo, conozca las normas de seguridad mínimas, los elementos de protección personal y sea consciente de los riesgos que existe en la manipulación de sustancias químicas y biológicas. Dichos riesgos pueden ser prevenidos y minimizados teniendo en cuenta las orientaciones, las medidas de precaución y teniendo buenas prácticas de laboratorio. De esta forma, se garantizará que el trabajo en el laboratorio sea fácil, seguro y adecuado y se evitarán incidentes que afecten la integridad física de los estudiantes.

1. Buenas prácticas generales

Siempre que se trabaje en el laboratorio, se debe tener en cuenta las siguientes normas de bioseguridad:

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ud ■ Mantener el lugar de trabajo en condiciones de orden y limpieza.

■ Sobre los mesones de laboratorio se deben ubicar los elementos estrictamente necesarios, por ejemplo, el cuaderno de apuntes, no dejar la maleta, ni abrigos, ni celulares, entre otros elementos personales.

■ Evitar maquillarse, fumar, comer o beber alimentos en el sitio de trabajo.

■ Actuar responsablemente, sin prisa y mantener siempre el cuidado de sí mismo.

■ Lavar cuidadosamente las manos antes y después de cada procedimiento experimental.

■ Evitar tocar con las manos enguantadas alguna parte del cuerpo y de manipular objetos diferentes a los requeridos durante el procedimiento.

■ Emplear mascarilla y protectores oculares durante procedimientos que puedan generar salpicaduras, gotitas-aerosoles de sangre u otros líquidos corporales.

■ Si usted presenta lesiones exudativas o dermatitis serosas, evite el contacto directo con sustancias, reactivo y material de alto riesgo.

■ Utilizar las técnicas correctas en la realización de todo procedimiento.

■ Manejar con estricta precaución los elementos punzocortantes y desecharlos en los recipientes indicados (guardian-recipiente rojo).

■ Evite reutilizar el material contaminado, como agujas, jeringas u hojas de bisturí.

■ En caso de rotura del material de vidrio contaminado con sangre u otro líquido corporal, los trozos de vidrio deben recogerse con escoba y recogedor, nunca con las manos, y depositarse en el contenedor para punzocortantes. Si el material de vidrio está contaminado con una sustancia química, debe recogerse con

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escoba y recogedor, y depositarse en el recipiente de residuos químicos de vidrio.

■ Deposite el material patógeno en bolsas resistentes de color rojo que se identifiquen con el símbolo de riesgo biológico.

■ Los estudiantes sometidos a tratamiento con inmunosupresores no deberán trabajar en áreas de riesgo biológico o químico.

■ Los estudiantes que tienen el cabello largo es necesario recogerlo durante la práctica.

■ Limpiar el material y equipos después de cada práctica.

■ Utilizar la vestimenta apropiada, no se debe de llevar pantalones con desgastes, faldas cortas, sandalias, zapatos de tacón o abiertos.

■ No utilizar teléfonos celulares.

■ No juegue, ni realice bromas, ni corra en el laboratorio.

2. Equipo de protección obligatorio

Usar siempre los elementos de protección personal en el laboratorio y mantener en óptimas condiciones de aseo (Tabla 1).

Tabla 1. Equipo de protección obligatorio.

Bata. Se debe usar una bata de algodón de mangas largas que cubra hasta las rodillas, y debe mantenerse cerrada para protección de la ropa y piel.

Guantes. Usar guantes durante la práctica, los cuales deben ajustarse bien. En caso de que se rompan se deben reemplazar inmediatamente. Desechar los guantes usados al final de la práctica.

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Tapaboca. Se utiliza en áreas donde se produzcan salpicaduras o aerosoles.

Lentes de seguridad. Use lentes durante la práctica para proteger los ojos de salpicaduras o aerosoles.

3. Medidas de seguridad para el manejo de sustancias químicas y muestras biológicas.

3.1. Sustancias químicas.

■ Cada sustancia o reactivo químico debe tener etiqueta de identificación y un pictograma que indica el grado de peligrosidad de su manejo (tóxico, inflamable, corrosivo, irritante, combustibles, explosivos, peligroso para la salud, carcinogénico, mutágeno, peligroso para el medio ambiente).

■ Antes de utilizar una sustancia, verificar que se trata del reactivo correcto y que tiene la concentración requerida.

■ Evitar el contacto o exposición innecesaria con sustancias químicas, utilice el equipo de protección adecuado y disponible: bata larga, lentes, guantes, tapabocas, campana extractora, etc.

■ No pipetear con la boca directamente sustancias químicas, agua, o cualquier otra sustancia. Siempre utilice la pro-pipeta o el pipeteador o el bulbo de succión.

■ Evitar inhalar productos químicos y sus vapores.

■ Trabajar y mantener bajo la campana extractora los reactivos corrosivos o volátiles.

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■ Los solventes deben manejarse lejos del fuego u otras fuentes de calor. Utilice baño maría para calentarlos.

■ Para diluir los ácidos, estos deben verterse lentamente en el agua. No vierta agua directamente sobre el ácido porque provocará salpicaduras.

■ No deje sobre la mesa tapones de frascos de ácidos u otras sustancias corrosivas, porque se pueden contaminar o dejar residuos corrosivos que causan quemaduras.

3.2. Material biológico.

El riesgo biológico puede ser causado por la utilización de muestras corporales (sangre, orina, saliva, semen, secreciones) o muestras de microorganismos vivos o muertos y sus desechos, las cuales deben manejarse como potencialmente infecciosas, por eso es necesario las siguientes normas:

■ Emplear los elementos de uso obligatorio para el manejo de estos materiales y así se evita el contacto directo con la ropa, la piel, la boca y los ojos.

■ Manejar cuidadosamente las muestras biológicas (sangre, orina, saliva, suero, plasma, microorganismos y sus desechos etc.) para evitar contaminaciones de personas y materiales.

■ Todo el material biológico, y de desecho (apósitos, aplicadores, algodón, gasas, guantes, jeringas, agujas, recipientes colectores de orina, tiras de glucometría y uroanálisis, etc.) deberán ser depositados en el recipiente de residuos biológicos biosanitarios citotóxicos.

■ Los residuos químicos líquidos deben depositarse en recipientes de vidrio ámbar o plástico los cuales se clasifican en orgánicos e inorgánicos.

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ud 3.4. Material de vidrio

Debe revisar el material de vidrio antes de utilizarlo, para comprobar que no esté despicado, ni haya presencia de grietas o roturas. En el caso de que encuentre material defectuoso, repórtelo de inmediato a la auxiliar del laboratorio para que se lo cambie.

Una vez verificado el buen estado del material de vidrio, lávelo para asegurar su limpieza

Tabla 2. Clasificación de los materiales de laboratorio

Material de laboratorio

Utilización Ejemplos

Volumétrico

Corresponde a los materiales de vidrio calibrados a una temperatura dada, permite medir volúmenes exactos de sustancias

Matraces, pipetas, buretas, probetas graduadas (Figura 8).

Calentamiento o sostén

Aquellos que sirven para realizar mezclas o reacciones y que además pueden ser sometidos a calentamiento

Vaso de precipitado, erlenmeyer, cristalizador, vidrio de reloj, balón, tubo de ensayo (Figura 8).

Equipos de medición

Instrumentos que se usan para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre objetos de estudio y a unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Balanza, termómetro, pHmetro (Figuras 5, 6, 7 y 8).

Equipos especiales

Equipos auxiliares para el trabajo de laboratorio.

Centrífuga, estufa, baño termostático, vórtex etc. (Figuras 2 y 8)

■ Debe transportar, mover o manipular sólo la cantidad de material de vidrio que pueda manejar con seguridad.

■ Use pinzas o guantes especiales de cuero para transportar o mover recipientes de vidrio calientes. Estos no se deben colocar

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sobre superficies frías ya que pueden romperse por cambios bruscos de temperatura.

■ No deje vidrios rotos sobre la mesa o en cualquier otro lugar en donde pueda causar accidentes.

■ Al calentar recipientes de vidrio, use preferiblemente el baño maría si es posible.

■ Limpie inmediatamente los materiales que goteen o se derramen, mediante uso de la franela para embeber el líquido y evitar que se disperse. En caso de líquidos tóxicos derramados, protéjase adecuadamente y ventile el área.

4. Material de laboratorio

Los materiales de laboratorio se pueden clasificar de la siguiente forma (Tabla 2):

5. Operaciones básicas

Las operaciones básicas de los equipos de laboratorio más empleados para el análisis de la bioquímica se fundamentan de la siguiente forma (Tabla 3):

Tabla 3. Operaciones básicas para el estudio de la Bioquímica experimental

Operación básica Fundamento Equipo empleado

Centrifugación

Separa partículas con base en la velocidad de sedimentación de cada una de ellas como resulta-do de la fuerza centrífuga a la que son sometidas.El resultado de toda cen-trifugación es la sepa-ración de dos fases, una parte que puede ser insol-uble denominada residuo o precipitado y una parte líquida llamada sobre-nadante.

Centrífuga: constituida de un motor eléctrico que lleva un dispositivo que gira a gran velocidad alrededor de un eje vertical, el rotor o corona, y cuyo resultado es el aumento de atracción gravitacional en el fondo del tubo que contiene la muestra. (Figura 2).

Figura 2. Centrífuga

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ud Operación básica Fundamento Equipo empleado

Espectrofotometría Esta técnica se basa en que muchas sustancias tienen color propio, o pueden dar lugar a productos fi-nales coloreados en ciertas reacciones químicas. Hay una relación entre la inten-sidad del color y la concen-tración del producto. Esta relación se basa en la ley de Lambert-Beer, la cual enuncia que la concen-tración de una sustancia es directamente propor-cional a la cantidad de luz absorbida e inversamente proporcional al logaritmo de la luz transmitida (Tab-la 8).

E s p e c t r o f o t ó m e t r o : Se utiliza para medir la intensidad de la luz absorbida por una solución en un estrecho intervalo de longitudes de onda del espectro UV-visible (Figura 3). A mayor intensidad de color de una solución es mayor la absorción de la luz, de modo que esa absorción puede utilizarse como medida directa de la intensidad de color. La muestra problema se adiciona a una celda de cuarzo o plástico para su análisis en este equipo (Figura 4)

Determinación de pH

La determinación de pH de una solución es uno de los procedimientos analíti-cos utilizados en bio-química. La medición del potencial o la fuerza elec-tromotriz que ocurre entre dos electrodos en solución puede utilizarse para la de-terminación cuantitativa de la concentración de la sustancia de interés.

Potenciómetro o pH-metro: el diseño y la sensibilidad de los pH-metros es variable, los componentes esenciales son un electrodo de vidrio indicador, un electrodo de referencia y un voltímetro calibrado para poder leer directamente en unidades de pH (Figura 5).

Pesada La determinación de la masa de un soluto se debe realizar con exacti-tud, precisión y sensibi-lidad por medio de una balanza. La exactitud hace referencia al suministro del resultado experimen-tal de la medida con un valor coincidente con el verdadero, lo que implica que el error sea lo más re-ducido posible.

La balanza analítica de precisión: se utiliza cuando se quiere determinar la masa exacta de un soluto o para pesadas inferiores en las que se admite un margen de error mínimo (Figura 6).La balanza monoplato: es más resistente y de menor precisión. Se utiliza para pesar grandes cantidades o cuando no es tan necesario conocer la masa de una manera tan precisa (Figura 7).

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Figura 3. Espectrofotómetro

Figura 4. Celdas de cuarzo y plásticos

Figura 5. Potenciómetro o pHmetro

Figura 6. Balanza analítica

Figura 7. Balanza monoplato

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6. Señalización en el laboratorio

La señalización en el laboratorio es imprescindible para garantizar un ambiente seguro ya que permite la toma de decisiones apropiadas frente a diversas situaciones que representan riesgo para la salud. La señalización también permite el flujo correcto del personal en situaciones de emergencia, por lo que debe realizarse en forma de paneles bien ilustrados y fácilmente visibles. En la tabla 4 se describen los principales colores usados en los paneles de señalización y su significado.

Tabla 4. Significado de los colores en el laboratorio.

Color Significado

RojoSe emplea para mensajes de prohibición, parada, desconexión y lucha contra incendios (interruptores eléctricos, de gases o agua)

Amarillo o amarillo anaranjado

Atención o peligro (obstáculos, pasajes peligrosos, etc.)

Verde Indica seguridad, salvamento o auxilio, salidas de emergencia o puestos de primeros auxilios.

Azul Indica obligación e indicaciones. Casco, gafas, aseos, teléfono

MATERIALES Y EQUIPOS

Vaso de precipitado

Matraz erlenmeyer

Matraces aforados de diferentes capacidades

Balón de fondo redondo

Balón de fondo plano

Balón volumétrico (matraz aforado)

Probeta

Bureta

Pipeta graduada (1,5 y 10 µL)

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ud Pipetas aforadas

Micropipetas de 100 µL – 1000 µL y puntas

Embudo

Frasco lavador

Agitador magnético

Espectrofotómetro

pH-metro o potenciómetro

Balanza analítica

Balanza monoplato

Gradillas

Probetas

Capsula de porcelana

Tubos de ensayo

Termómetro

Pinzas para tubos de ensayos

Espátula

Soportes

Vidrio de reloj

Pera de succión o pipeteador

Balanza analítica

Vórtex

Centrífuga

Espectrofotómetro

Gradillas

Embudos

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SOLUCIONES Y REACTIVOS

Yodo

Ácido acético (CH3COOH)

Etanol (CH3CH2OH)

EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)

α-Lactosa monohidratada

Hidróxido de sodio (NaOH)

L-arginina monohidratada

Bicarbonato de sodio (NaHCO3)

Cloruro de sodio (NaCl)

Metanol (CH3OH)

Caseína

Glucosa

Albúmina

Fenolftaleína

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Identificar los tipos de señalización presentes en el laboratorio: señales de prevención de riesgos, señales de advertencia o precaución, señales reglamentarias o de prohibición, señales de emergencia y evacuación, señales relacionadas con equipos contra incendios.

2. Teniendo en cuenta la información suministrada en la etiqueta de 10 reactivos químicos, identificar por medio de los pictogramas la clasificación de cada sustancia, el tipo de peligro que implica su manejo para la salud.

3. Suponga que a un estudiante por accidente se le derrama un ácido sobre la bata y le penetra la piel. ¿Usted qué haría?

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ud 4. ¿Qué diferencia hay entre reactivos carcinógenos y mutágenos?

5. Realice el reconocimiento de los materiales y equipos más utilizados en el laboratorio, clasifíquelos e indique para que sirven.

6. Si usted tuviera que medir 150 mL de agua, ¿qué materiales graduados o volumétricos emplearía? ¿Cuáles darían medidas más exactas y precisas?

CONSULTA PRELIMINAR

En la lectura de volúmenes se da la formación de un menisco. ¿Qué es un menisco y cuál es la forma correcta de la lectura de un líquido?

¿Qué tipos de pictogramas se utilizan para clasificar los reactivos dependiendo de su peligrosidad?

BIBLIOGRAFÍA

Chang, R. (2010). Química. Décima edición. México, D.F.: McGraw-Hill

Bettelheim, F.A. y Landesberg J. (1997). Laboratory Experiments for general, Organic & Biochemistry. New York, NY: Forth Worth: Saunder College Pub

Vogel, A., y Furniss, B, (1989). Vogel`s. Textbook of Practical Organic Chemistry: longman. New York, NY: Longman Scientific&Technical

William, R. (1993). Exámenes urológicos de laboratorio. En: E. Tanagho, J., McAninch. (Ed), Urología General de Smith. 10a edición (pp. 51-63). Editorial El Manual Moderno.

Woodliff, H. y Herrmann R. (1981). Hematología Clínica. México, D.F.: Editorial El Manual Moderno.

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Zubrick J. (2009). The Organic Chem Lab Survival Manual: a student`s guide to techniques. New York, NY: John Wiley

Gómez, R., Isaac, L., Ruiz, H., Rodríguez, R., Arana, O., y García, P. (2014). Normas de bioseguridad y manejo de muestras biológicas, material, equipo y procedimientos. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New Yo r k , NY: McGraw-Hill; 2014. Recuperado de http://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1496&sectionid=100109634.

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ACTIVIDAD DE ANÁLISIS

Estudio de caso. Enfermedad asociada a accidente laboral de riesgo biológico.

Diagnóstico. Síndrome retroviral agudo por VIH

Descripción. Una mujer auxiliar de enfermería de 52 años de edad, residente en la zona rural de Antioquia, teniendo los elementos de protección pertinentes, mientras canalizaba una vena periférica de un paciente, sufrió un accidente al puncionar con una aguja hueca un dedo de la mano izquierda, de inmediato sangró en el sitio de la lesión. Posteriormente, se lava con agua y jabón quirúrgico, ingresa a urgencias por este motivo. Dentro del protocolo de la institución se realizó exámenes serológicos tanto a la trabajadora como al paciente. Las pruebas serológicas de la mujer resultaron negativas para VIH, VHC y VHB, no fue tratada con medicamentos antirretrovirales postexposición mientras que el paciente reportó resultado positivo para VIH y negativo para VHB y VHC. Desafortunadamente, en el momento del accidente no se contó con disponibilidad de la terapia antirretroviral y además el personal que la atendió subestimó el riesgo del accidente probablemente por falta de conocimiento de los protocolos de manejo.

Después del accidente, en la semana 6 postexposición la mujer acude a urgencias por un cuadro febril asociado a síntomas respiratorios, otitis. Se realiza de nuevo pruebas serológicas contra el VIH, las cuales fueron negativas, también se le realizó la carga viral para VIH que reportó más de 100000 copias/mL, lo cual confirmó la sospecha diagnóstica de síndrome retroviral agudo por VIH postexposición. Posteriormente, la auxiliar se le realizó un seguimiento exhaustivo y se le administró una terapia ARV. Después de 6 años del accidente, la mujer continúa en el seguimiento en el programa de riesgo biológico, asintomática con carga viral no detectable y sigue con el esquema ARV, no se evidencia progresión de la enfermedad. La paciente fue indemnizada y pensionada por enfermedad asociada a accidente laboral.

Comentario: es necesario cumplir las normas de bioseguridad en el laboratorio o trabajo que incluye las medidas de prevención y todas las

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ud acciones que se deben tener en cuenta en caso de que ocurra un accidente. También, se debe identificar y comprender los riesgos potenciales relacionados con la salud frente al uso de productos químicos y muestras biológicas, entre otros.

Esta paciente debido a un accidente laboral con una muestra biológica, jeringa impregnada con sangre se contagia con un agente infeccioso (VIH). No solo la sangre, si no también, tejidos u otros líquidos o fluidos corporales (semen, secreciones vaginales, líquido cefalorraquídeo, sinovial, pleural o peritoneal) pueden ser potencialmente infectantes produciendo la transmisión de agentes patógenos. Este tipo de accidentes se consideran como una urgencia médica en las instituciones responsables de atender estos casos. Se debe de contar con el personal médico con entrenamiento adecuado que sea capaz de identificar los casos de alto riesgo.

BIBLIOGRAFÍA

Montufar, F., Villa. J., Madrid. C., Díaz, L., Vega, J., Velez, J., Zuleta, J. (2015). Reporte de caso Infección por VIH posterior a exposición ocupacional de riesgo biológico en trabajadores de la salud. Infectio, 19 (1), 31–34.

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Estudio de caso. Amputación corporal asociada a accidente laboral de riesgo químico.

Diagnóstico. Osteomielitis de la falange y edema.

Descripción. Una paciente auxiliar de enfermería de 51 años con antecedentes de Diabetes mellitus tipo I y Síndrome de Túnel Carpiano, tuvo un derrame accidental de líquido desinfectante cuando llenaba un envase de Biguanid, impregnado todo el cuerpo con esta sustancia, en ese momento, no uso apropiadamente el equipo de protección personal. Las medidas de seguridad se limitaron a cambiarse el uniforme por completo, pero continuó con los calcetines y zapatos por el resto del turno. Seguidamente, se evidenció una lesión en el cuarto dedo del pie izquierdo, se le realizó tratamiento y un seguimiento, pero la evolución fue tórpida, hubo presencia de edema y osteomielitis de la falange, debido a esto se amputa el dedo. La paciente fue indemnizada por lesión permanente no invalidante.

Comentario: a veces se actúa sin conocimiento real del nivel de riesgos para la salud y el ambiente frente a la exposición de sustancias químicas en el lugar de trabajo o laboratorio, se piensa que un desinfectante sirve de protección frente a los patógenos con propiedades fungicidas, bactericidas y viricidas, pero otros factores como el tiempo de exposición directa, sumado los antecedentes del paciente puede complejizar la situación.

Además, es indispensable que el personal sea consciente y utilice los equipos de protección necesarios, se informe acerca de la ficha técnica de los agentes químicos a los que está expuesto, haga uso correcto de estas sustancias químicas y conozca la susceptibilidad individual a dicha sustancia.

La piel es una barrera biológica que está compuesta por capas de células que determinan la entrada de nutrientes, sustancias químicas, hasta la salida de compuestos tóxicos. La naturaleza del agente químico, el medio en el que está disperso, y el estado de la piel son factores que limitan o permiten la permeabilidad a dicha barrera. La exposición

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ud dérmica a sustancias químicas puede provocar efectos locales (irritaciones, dermatitis, sensibilización) o sistémicos (alteraciones o daños en órganos o sistemas específicos).

La evaluación de riesgos inherentes a cada actividad laboral o prácticas de laboratorio implica el cumplimiento y la vigilancia de las medidas de prevención para reducir o eliminar un riesgo determinado que afecte la calidad de vida del trabajador y de su entorno profesional.

Para analizar:

De acuerdo a los dos reportes de caso relacionados con la exposición de agentes biológicos y químicos en áreas de trabajo responda las siguientes preguntas:

¿Considera que el protocolo de seguridad realizado en estos dos casos fue el adecuado? Justifique su respuesta.

Realice un esquema comparativo de los aspectos que se tuvieron o deberían tenerse en cuenta. ¿Qué aspectos usted cree que son claves y se deben de mejorar?

BIBLIOGRAFÍA

Finol, A., Ortega, G., Domínguez, j., Rivero, J., Fernández, M., y Espejo, M. (2014). Amputación corporal por accidente de trabajo en auxiliar de enfermería. Med Segur Trab, 60 (237), 786–793

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Práctica 2. Bases de datos y herramientas bioinformáticas útiles en Bioquímica

OBJETIVO

■ Conocer las diferentes bases de datos utilizadas como herramienta para buscar información de un tópico específico relacionado con Bioquímica

INTRODUCCIÓN

La búsqueda de información relacionada con bioquímica en internet, es una tarea básica que los estudiantes deben realizar para actualizarse en esta disciplina. A través de esta práctica de laboratorio el estudiante adquirirá destrezas en el uso de algunas herramientas bioinformáticas útiles en la búsqueda y procesamiento de información relacionada con la bioquímica estructural, las funciones bioquímicas y las consecuencias patológicas por alteración de ciertos genes. A continuación, se describen algunas páginas web y bases de datos de interés (Tablas 5 y 6).

Tabla 5. Sitios web para el estudio de la bioquímica

Nombre Descripción URL

The Medical Biochemistry page

Portal para la comprensión de los procesos bioquímicos, metabólicos y fisiológicos con énfasis en la importancia médica.

http://www.themedicalbiochemistrypage.org/

Essential Biochemistry

Texto de bioquímica: pro-porciona una profundización de las áreas más importantes de la bioquímica moderna y está completamente integra-do con ejercicios multimedia que incorporan animaciones y gráficos interactivos molec-ulares.

http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/index.html

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BioROM 2011Ayudas al aprendizaje de bioquímica, biotecnología y biología molecular

http://www.biorom.uma.es/indices/index.html

Wiley Interactive Concepts in Biochemistry

Animaciones interactivas de procesos bioquímicos

http://www.wiley.com/college/boyer/0470003790/animations/animations.htm

NetBiochem TopicsTutoriales y revisión de muchos temas en bioquímica médica.

http://library.med.utah.edu/NetBiochem/titles.htm

MiniMapsKEGG Pathway Maps

Vías bioquímicas

http://www.iubmb-nicholson.org/minimaps.html

https://www.genome.jp/kegg-bin/get_htext#A1

Organización Mundial de la Salud (OMS)

Temas de salud http://www.who.int/es/

Merck Manual profesional version

Diferentes tópicos sobre enfermedades, casos clínicos, procedimientos y exámenes

https://www.merckmanuals.com/professional

KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes

Enciclopedia de genes y genomas

https://www.genome.jp/kegg/

Access Medicine

Libros disponibles online, casos clínicos, material interactivo para estudiantes de enfermería, medicina, auxiliares de enfermería y profesionales de Ciencias de la salud

https://accessmedicina.mhmedical.com

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Tabla 6. Bases de datos y herramientas para el estudio de la bioquímica

Nombre Descripción URL

National Center for Biotechnology Information (NCBI)

Variedad de bases de datos y recursos

https://www.nlm.nih.gov/

GenbankBase de datos de secuencias de nucleótidos

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

DNA Bank of Japan Base de datos de DNA http://www.ddbj.nig.ac.jp/

The European Bioinformatics Institute (EBI)

Secuencias de DNA http://www.ebi.ac.uk/

RefSeq

Base de datos de secuencias de referencia NCBI, incluye ADN genómico, transcripciones y proteínas

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/refseq/

CCDSBase de datos del conjunto de proteínas consensus CDS

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/CCDS/CcdsBrowse.cgi

UniProtKBRecurso de proteínas universal (UniProt)

http://www.uniprot.org/

Protein Data Bank (PDB)

Estructura proteica determinada por rayos X y RMN (resonancia magnética nuclear)

http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do

MEDLINE (PubMed) Librería Nacional de EEUU https://www.nlm.nih.gov/

International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB)

Nomenclaturah t tp : / / w w w. c h e m . q m u l .ac.uk/iubmb/

IUBMB Enzyme List Catálogo of enzimash t tp : / / w w w. c h e m . q m u l .ac.uk/iubmb/enzyme/

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Worthington Enzyme Manual

Propiedades de las enzimashttp://www.worthington-biochem.com/index/manual.html

Enzyme Database of ExPASy

Base de datos de nomenclatura enzimática

http://enzyme.expasy.org/

BRENDAUn sistema de información de enzimas

http://www.brenda-enzymes.org

SABIO-RKBase de datos de reacciones bioquímicas

http://sabiork.h-its.org/

ReactomeBase de datos de vías y procesos biológicos (cáncer y otras enfermedades)

http://www.reactome.org/

KEGG REACTION Reacciones bioquímicashttps : //w w w.genome. jp/kegg/reaction/

KEGG GLYCAN Carbohidratos complejos o glicanos

https : //w w w.genome. jp/kegg/glycan/

Pubmed

ScienceDirect

Embase Biomedical Answer

Búsqueda de artículos científicos actualizados sobre investigación bioquímica, biomédica y ciencias de la salud

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/

http://www.sciencedirect.com/

https://www.elsevier.com/embase

Fuente: Boyer, Rodney F. 2012 modificado

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ACTIVIDAD PRÁCTICA

Utilización del directorio de los diferentes sitios web: Nombre 5 sitios de biotecnología reconocidos en el mundo.

Búsqueda de literatura de bioquímica. Para ilustrar el uso de este servicio de búsqueda, direccione su navegador al URL apropiado en las páginas principales PubMed, Science Direct, Embase Biomedical Answer. La mayoría de características que se muestran en la pantalla se encuentran disponibles y son necesarias para realizar la búsqueda. Para buscar bibliografía, puede escribir en el cuadro de diálogo el tema específico, nombre del autor, nombre de la revista. Por ejemplo, busque la clase: “Human Papillomavirus", una proteína de la cápside presente en el papilomavirus que es utilizada como vacuna. Al hacer clic en la búsqueda encontrará varias citaciones.

BIBLIOGRAFÍA

Boyer, R. (2012). Using the Computer and Internet for Research in Biochemistry. En R. Boyer (Ed), Biochemistry laboratory: modern theory and techniques (pp. 35-50). New Jersey: Pearson Prentice Hall

Chen, C., Huang, H. y Wu, C. (2018). Protein Bioinformatics Databases and Resources. Methods Mol Biol., 1558, 3–39.

Rodwell, V., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., y Weil, P. (2016). Harper. Bioquímica ilustrada, 30e. México, D. F: McGraw-Hill

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Sección 2

SOLUCIONES Y DETERMINACIÓNDE pH

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Práctica 3. Soluciones de uso clínico

OBJETIVOS

■ Identificar la existencia de soluciones en los sistemas biológicos, en especial en el ser humano.

■ Preparar soluciones acuosas de concentración determinada a partir de un soluto o de una solución más concentrada.

■ Reconocer ejemplos de soluciones utilizadas en el quehacer del profesional de ciencias de la salud

INTRODUCCIÓN

Una solución es una mezcla homogénea de sustancias que está constituida por un solvente, componente que está presente en mayor proporción y un soluto que se encuentra en menor proporción. Las partículas de soluto en las soluciones son muy pequeñas. Varían en diámetro y van desde 0.1 a 1 nm. Si una mezcla homogénea presenta partículas mayores, se clasificará como coloide o suspensión.

Las reacciones químicas de los organismos vivos se llevan a cabo en solución, por lo tanto, las propiedades de las soluciones afectan las reacciones químicas e influyen en la fisiología de los seres vivos. La mayoría de las sustancias biológicas tanto intracelulares como extracelulares, se encuentran en forma de solución o en estado coloidal.

Por otra parte, los fluidos de mantenimiento que se usan para reponer las pérdidas fisiológicas que ocurren en un paciente a través de

Figura 9. Soluciones de uso clínico

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ud la piel, pulmones, heces y orina, son soluciones cristaloides. Algunos están compuestos principalmente de agua en forma de solución de dextrosa (dextrosa al 5 % - suero glucosado), algunas de estas soluciones también contienen electrólitos (dextrosa al 4% en cloruro de sodio al 0,18 % - suero mixto) (Figura 9).

Además, los fluidos de reemplazo utilizados para reponer pérdidas anormales de sangre, plasma u otros fluidos extracelulares, aumentan el volumen del compartimiento vascular. Estos fluidos principalmente, son soluciones coloidales, aunque existen algunas soluciones cristaloides que contienen una concentración de sodio similar al plasma son aptas para ser utilizadas como fluidos de reemplazo. Un ejemplo de estas últimas soluciones lo constituyen las soluciones salinas balanceadas como solución salina normal (cloruro de sodio al 0,9%), Ringer lactato o soluciones Hartmann.

Desde otro punto de vista, las enfermeras y los médicos trabajan para promover la salud de los pacientes, en su quehacer profesional es indispensable tomar mediciones (peso, estatura, presión arterial, etc.), realizar conversiones y calcular la dosis indicada de medicamentos para suministrar a los pacientes. La comprensión y el significado de una disolución permite entender claramente el aspecto de concentración de las diferentes sustancias empleadas en ciencias de la salud y su efecto dentro del cuerpo cuando entran a hacer parte de los fluidos corporales.

La concentración de una solución puede expresarse de diversas maneras como se muestra en la tabla 7. Las unidades de concentración se utilizan para expresar la cantidad de soluto en una solución.

Porcentaje en masa (%m/m) Es el número de gramos de soluto en 100 g de solución; es la forma

en que se expresa la pureza de los reactivos químicos. Se representa como %m/m.

Ej: si se disuelve 8 g de bicarbonato de sodio (NaHCO3) en 92 g de agua, la solución tendría una concentración de 8% m/m

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Porcentaje de masa a volumen (%m/v)Es el número de gramos de soluto, disueltos por cada 100 mL de

solución. Es una de las unidades más utilizada en la información de análisis de laboratorios clínicos.

Ej: Si se disuelven 5 g de glucosa (C6H12O6) en 100 mL de solución, la solución corresponde a 5 % m/v.

Molaridad (M)Es el número de moles de soluto disuelto en un litro de solución.

Ej. Para preparar una solución acuosa de amoniaco 2 M, se debe de adicionar 2 moles de soluto en un balón aforado de 1 L; se agrega 34 g de amoniaco (2 moles de NH3) en 1 L de solución.

Partes por millón (ppm) Es la cantidad de miligramos (mg) de soluto por litro de solución. Esta

unidad de concentración se utiliza para soluciones muy diluidas, es decir aquellas que presentan una muy pequeña cantidad de soluto disuelto, comúnmente, este tipo de expresión de la concentración, se utiliza para soluciones gaseosas en las que se encuentra uno o varios componentes volátiles y/o partículas en suspensión, como polvos y humos. Por ejemplo, el monóxido de carbono (CO) es un gas muy tóxico que se produce por la combustión de hidrocarburos como la gasolina y en condiciones normales, el límite de exposición de este gas es muy inferior a 25 ppm. Los síntomas que se presentan inicialmente por intoxicación con este gas son debilidad muscular, arritmias (latidos cardiacos irregulares) en un rango de concentración entre 80 a 100 ppm.

Ej. Una solución que contiene 6.0 x 10-5 g de óxido de calcio en 1 L de solución, es una solución 0,06 ppm.

Osmolaridad (mOsm/L)Es el número total de partículas de soluto por unidad de volumen

de solución y en los sistemas biológicos se define como unidades de miliosmoles/L de agua, este término se conoce como tonicidad.

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ud Ej. La solución salina al 0.9 % también denominada suero fisiológico, contiene 9 g de NaCl o 154 mEq de Cl- y 154 mEq de Na+ en 1 litro de H2O, con una osmolaridad de 308 mOsm/L.

Tabla 7. Unidades de concentración de soluciones.

Unidad Símbolo Definición

Porcentaje en masa

%m/m

Porcentaje de masa a volumen

%m/v

Porcentaje en volumen

%v/v

Partes por millón ppm

Molaridad M

Normalidad N

Osmolaridad Osm

Fuente: Wolfe, D. H. (1996) modificado


Vaso de precipitado

Balón volumétrico (matraz aforado) (50, 100, 250 mL)

Probeta

Pipeta graduada (1, 5 y 10 mL)

volumen de solutovolumen de solución

v% x 100=

v

masa de soluto (g)masa de solución (g)

ppm x 1000000=

masa de soluto (mg)masa de solución (L)

ppm =

moles de solutovolumen de solución, L

M =

equivalentes de solutovolumen de solución, L

N =

moles de partículas disueltavolumen de solución

Osm =

masa de solutomasa de solución

m% x 100=

m

masa de solutovolumen de solución

m% x 100=

v

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Pipetas aforadas


Frasco lavador

Gradillas

Probetas

Tubos de ensayo

Vidrio de reloj

Pera de succión o propipeta

Balanza analítica

Vórtex

Gradillas

Embudos


Cloruro de sodio (NaCl)

Glucosa (C6H12O6)

Ácido acético (CH3COOH)

Solución acuosa de ácido acético (CH3COOH) 3 M

Solución salina isotónica

Solución Ringer lactato

Solución Hartmann

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ud DESARROLLO EXPERIMENTAL

Preparación de soluciones.

Prepare 50 mL de una solución acuosa de cloruro de sodio a 0.9 % (p/v) o solución fisiológica

a. Calcular la masa requerida de NaCl.

b. Pese en un vidrio de cristal la cantidad de NaCl determinada

c. Disuelva el sólido añadiendo agua destilada en un vaso precipitado de 20 mL aproximadamente la mitad del volumen.

e. Transfiera la solución a un matraz aforado de 50 mL por medio de un embudo. Enjuague el vaso de 2-3 veces con pequeñas porciones de agua, añadiendo esa solución al matraz aforado correspondiente.

d. Adicione con cuidado agua destilada al matraz hasta completar el volumen de 50 mL, llenar hasta la línea del aforo.

e. Agite el matraz para homogenizar la solución.

Preparación 100 mL de una solución de suero glucosado a 0.07 M (masa molar de glucosa, 180 g/mol)

a. Calcular la masa requerida de glucosa.

b. Pese en un vidrio de cristal la cantidad de glucosa determinada

c. Disuelva el sólido añadiendo agua destilada en un vaso precipitado de 50 mL aproximadamente la mitad del volumen.

d. Transfiera la solución a un matraz aforado de 100 mL por medio de un embudo. Enjuague el vaso de 2-3 veces con pequeñas porciones de agua, añadiendo esa solución al matraz aforado correspondiente.

e. Adicione agua destilada al matraz hasta completar el volumen de 100 mL, llenar hasta la línea del aforo, cuidadosamente.

f. Agite el matraz para homogenizar la solución.

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Preparación de soluciones por dilución.

Prepare 50 mL de una solución acuosa de ácido acético (CH3COOH) 0.1 M a partir de una solución acuosa de ácido acético 3 M

a. Determine el volumen de solución de CH3COOH 3 M que necesita para preparar dicha solución. Para realizar este cálculo utilice el factor de dilución.

b. Tome el volumen de la solución concentrada con una pipeta y adicione al matraz aforado de 50 mL que contenga un volumen pequeño de agua destilada.

c. Complete con agua destilada, el volumen restante hasta la línea de aforo.

d. Homogenice la solución

CONSULTA PRELIMINAR

Establezca la diferencia entre soluciones cristaloides y coloidales, solución isotónica, hipotónicas e hipertónicas, indique su importancia en las ciencias de la salud.

¿Qué significan: v/v, p/v, p/p y ppm?

Investigue acerca de las soluciones intravenosas más utilizadas y su composición

¿Cuáles son los tipos de soluciones que existen in vivo? Mencionar ejemplos

¿Qué les pasa a los eritrocitos cuando se ponen en contacto con soluciones salinas de diferente osmolaridad?

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ud ACTIVIDAD DE ANÁLISIS

PROBLEMAS:

1. En una paciente de 24 años, se determinó que la molaridad de la glucosa en el plasma sanguíneo es de 0.01, se requiere calcular la masa de glucosa en 100 mL de plasma sanguíneo. Convierta g/L de glucosa en mg/dL. Interprete si el nivel de glucosa de esta persona se presenta dentro del rango normal.

2. Si una persona tiene 3 L de plasma sanguíneo, ¿qué masa de Ca+2 habrá en la sangre, si la concentración de Ca+2 total es de 3 mM? ¿Cuál es la concentración de Ca+2 en mg/dL en sangre?

3. Dos estudiantes en un laboratorio de Bioquímica necesitan preparar soluciones de NaCl. Uno de ellos quiere 500 mL al 0.9 % y el otro quiere 100 mL de una solución al 10 %. A fin de realizar una sola pesada en la balanza, deciden preparar la solución más concentrada primero y con ella preparar una segunda más diluida. Explique cómo se prepararían estas dos soluciones.

4. La albúmina es una proteína producida por el hígado. El examen de albúmina en suero mide la cantidad de esta proteína en la parte líquida y transparente de la sangre. La concentración normal de albúmina en plasma se encuentra en un rango entre 36 y 52 g/L. Exprese la concentración de esta sustancia en g/dL y mmol/L.

5. En una prueba de laboratorio de una paciente femenina se encontró que la concentración de bilirrubina en plasma fue 60 μmol /L. Exprese la concentración de esta proteína sérica en μmol/L y mg/100 mL e interprete si el nivel de esta sustancia de esta persona se presenta dentro del rango normal.

6. Los valores de referencia de glucosa en líquido cefalorraquídeo (LCR) oscilan entre 59-79 mg por 100 mL en el adulto. En una persona con meningitis bacteriana hay un descenso en este valor pudiendo llegar hasta 30 mg de glucosa. Expresar este valor en ppm.

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7. La leche magnesia Phillips es un antiácido y digestivo, le debe su carácter digestivo al contenido de hidróxido de magnesio Mg(OH)2 en una cantidad de 8.5 g cada 100 mL. ¿Cómo debería venir indicada esta cantidad si las unidades estuviesen expresadas en normalidad?

8. Una solución de Ringer utilizada para la sustitución intravenosa contiene 155 mEq/L de Cl- por litro de solución. Si un paciente recibe 3500 mL de solución de Ringer. ¿Cuántos moles del ion sodio se le administraron?

9. Un paciente requiere doxacilina a una dosis de 750 mg, EV, cada 6 hora ¿cuántos mL se deben de administrar si usted a reconstituido el frasco ampolla con 5 mL, La presentación del frasco ampolla es de 1 g.

BIBLIOGRAFÍA

Bettelheim F., y Landesberg J. (2010). Laboratory Experiments for Introduction to General, Organic, and Biochemistry. Seventh Edition. Brooks/Cole, Cengage Learning.

Bustamante, C.G. & Montecinos, C.K. (2013). Soluciones Hidroelectrolíticas. Revista de Actualización clínica, 39, 2056–2062.


McMurry, J., Ballantine, D., Hoeger, C., Peterson, V. (2010). Fundamentals of general, organic, and biological chemistry. New York, NY: Pearson Prentice Hall.

Organización Mundial de la Salud. (2001). Uso clínico de la sangre. Recuperado de http://www.who.int/bloodsafety/clinical_use/en/Manual_S.pdf

Timberlake, K. (2013). Química general, orgánica y biológica. Estructuras de la vida. Educación media superior. México, D. F: Pearson

Wolfe, D. H. (1996). Química general, orgánica y biológica. Segunda edición. New York: McGraw-Hill

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ud Práctica 4. Manejo del espectrofotómetro y diluciones seriadas.

OBJETIVO

■ Adquirir destreza en el manejo del espectrofotómetro y en la preparación de diluciones seriadas.

INTRODUCCIÓN

La dilución es la preparación de una disolución con más baja concentración a partir de una solución más concentrada. Para diluir una solución, se incrementa el volumen del solvente hasta obtener la nueva concentración o se toman alícuotas de una solución inicial y a estas se adiciona el volumen del diluyente necesario para alcanzar la concentración deseada. El número de moles del soluto permanece constante durante el proceso de dilución. Esta práctica es importante ya que los futuros profesionales de las ciencias de la salud deben de adquirir destrezas en los cálculos matemáticos necesarios para determinar la dosis de un medicamento que se va a administrar a un paciente o preparar o diluir medicamentos en caso de que se requiera. Además, conocer los fundamentos de la espectrofotometría es muy útil, pues es una técnica que se emplea en el análisis clínico de muestras de sangre, plasma y suero, en la química de alimentos y en la investigación científica.

Para saber el número de moles del soluto en la solución concentrada (molc), se multiplica la molaridad de la solución concentrada por el volumen que ocupa.

De igual manera, para hallar el número de moles de soluto (mold) en la solución diluida es igual a la molaridad de la solución diluida multiplicada por su volumen (Vd)

molcLc

molc = Mc .VC = x Lc

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Debido a que el número de moles tanto en solución concentrada como en la diluida es el mismo se puede aplicar la siguiente expresión matemática para resolver problemas de dilución.

Una dilución en serie constituye una sucesión de diluciones en las que van siendo subsecuentemente menos concentradas que su anterior (Figura 10). En un sistema de n diluciones en serie, la concentración de soluto en cada dilución sucesiva es de 1/n de la anterior. Generalmente, se efectúan al doble, es decir, que cada dilución tiene la mitad de concentración que su antecesor.

Espectrofotometría

La espectrofotometría es una técnica analítica que sirve para determinar la concentración de un compuesto teniendo en cuenta la absorción de una determinada radiación lumínica.

El espectrofotómetro es el aparato que permite medir la intensidad de la luz absorbida por una solución en un estrecho intervalo de longitudes de onda del espectro UV-visible (Figura 3). La relación entre la concentración de una sustancia con la absorción se basa en la ley de Lambert Beer, la cual enuncia que la concentración de una sustancia es directamente proporcional a la cantidad de luz absorbida e inversamente proporcional al logaritmo de la luz transmitida (Tabla 8).

Una muestra puede presentar una absorbancia de cero, es decir, que no absorbe la radiación incidente y por lo tanto transmite el 100% de esa radiación. La situación opuesta se tiene con un cuerpo opaco a un intervalo determinado del espectro electromagnético; en este caso la transmisión es nula y la absorción es completa.

moldLd

mold = Md . Vd = x Ld

Mc Vc = Md Vd

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ud El espectrofotómetro está compuesto por:

1. Fuente de luz: es una fuente de radiación que se puede dirigir hacia una muestra que se espera que absorba parte de esa radiación, la cual se puede detectar mediante un circuito que produzca una señal reproducible.

2. Filtro: dispositivos que permite el paso de luz de una longitud de onda específica. Este no debe absorber cantidades apreciables de la luz en una longitud de onda determinada, la cual debe ser de color complementario al de la muestra.

3. Cubeta o celdas analíticas: suelen ser tubos redondos o cuadrados de espesor constante, de diversos materiales como vidrio, cuarzo o plásticos (Figura 4).

4. Célula fotoeléctrica.

5. Amplificador y medidor.

Finalmente, la determinación cuantitativa de una sustancia depende de la relación de la cantidad de radiación absorbida por la muestra problema y la absorbancia de una sustancia de referencia cuya concentración es conocida. Los espectrofotómetros permiten efectuar la comparación entre la señal obtenida por una mezcla que no contiene la sustancia en estudio y otra que sí la tiene para poder obtener la señal de esa diferencia. Esta técnica se emplea en el análisis clínico de muestras de sangre, plasma y suero, en la química de alimentos y en la investigación científica.

Tabla 8. Características del espectro UV-visible

Color de la luzNombre de la

longitud de ondaMuestra absorbida

Región espectral absorbida

en nm

Verde azuloso Rojo Visible 620 a 700

Azul verdoso Anaranjado Visible 600 a 620

Azul Amarillo Visible 575 a 600

Violeta Verde amarillento Visible 555 a 575

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Color de la luzNombre de la

longitud de ondaMuestra absorbida

Región espectral absorbida

en nm

Púrpura Verde Visible 505 a 555

Rojo Verde azuloso Visible 495 a 505

Anaranjado Azul verdoso Visible 475 a 495

Amarillo Azul Visible 430 a 475

Verde amarillento Violeta Visible 380 a 430

_____ No visible UV 220 a 380

_____ No visible UV lejano 180 a 220


Vaso de precipitado

Balón volumétrico (matraz aforado) (50, 100, 250 mL)

Probeta

Pipeta graduada (1, 5 y 10 mL)

Pipetas aforadas


Frasco lavador

Gradillas

Probetas

Tubos de ensayo

Vidrio de reloj

Pera de succión o propipeta

Balanza analítica

Vórtex

Gradillas

Embudos

Espectrofotómetro

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ud SOLUCIONES Y REACTIVOS

Solución acuosa de sulfato de cobre (CuSO4) 1 M

Solución de triptófano

Solución de β-caroteno en acetona 0.5 M

Figura 10. Diluciones seriadas


1. Determine el espectro de absorción de la solución acuosa de sulfato de cobre CuSO4, una solución de triptófano y una solución de β-caroteno en acetona 0.5 M

2. Prepare 5 mL de diferentes diluciones en serie: 1:5, 1:25, 1:125, 1:625 de β-caroteno a partir de una solución de β-caroteno en acetona 0.5 M

3. Leer y registrar la absorbancia a la longitud de onda de 497 nm para cada dilución.

4. Graficar los datos de absorbancia obtenidos de las diferentes diluciones seriadas respecto a concentración expresada en mg/L.

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CONSULTA PRELIMINAR

¿Qué se entiende por dilución y dilución seriada de las soluciones?

Explique qué es y para que se utiliza un espectro de absorción.

PREGUNTAS

¿Qué utilidad tiene conocer la longitud de máxima absorción de un compuesto?

¿Por qué es importante la espectrofotometría en la bioquímica clínica?

BIBLIOGRAFÍA


Gómez, R., Isaac, L., Ruiz, H., Rodríguez, R., Arana, O., y García, P. (2014). Normas de bioseguridad y manejo de muestras biológicas, material, equipo y procedimientos. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New York, NY: McGraw-Hill.

McMurry, J., Ballantine, D., Hoeger, C., Peterson, V. (2010). Fundamentals of general, organic, and biological chemistry. New York, NY: Pearson Prentice Hall


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ud ACTIVIDAD DE ANÁLISIS

Estudio de caso. Gastroenteritis Aguda con diarrea y deshidratación

Causa. Biológica (Rotavirus) y ambiental.

Descripción. Paciente femenina de 4.5 meses de edad es ingresada al hospital después de dos días de diarrea acuosa, aproximadamente 10 deposiciones durante las últimas 24 h y fiebre desarrollada en las 12 h antes de la admisión. El peso de la niña en el momento de su ingreso fue de 3990 g, lo que representa que perdió el 10% del peso con relación al anterior. Su piel estaba de color gris pálido, se evidenciaba turgencia en la piel, labios secos, mucosa bucal seca y lágrimas reducidas. También se observó disminución en la producción de orina y taquicardia. El análisis de las muestras de heces reveló un resultado positivo para antígeno de rotavirus, los cuales fueron negativos para las muestras de sangre y orina. Los resultados de las pruebas de laboratorio revelan que los electrólitos séricos, el Na+ y el HCO3

- tenían una concentración de 146 y 8 mEq/L, respectivamente, el pH sanguíneo estaba bajo (7,21) y el nitrógeno ureico (BUN) fue de 61 mg/dL (Tabla 9). Se administró una terapia de fluidos intravenosos y soluciones de rehidratación oral (SRO) para reestablecer el equilibrio electrolítico y rehidratación. Esta consistió en reposición de volumen con dos dosis de una solución de cloruro de sodio 0.9% en 20 mL/kg durante 60 minutos y una solución que contiene dextrosa al 5% más electrólitos para corregir la hipernantremia. La infante se trató con probióticos y después de 4 días de hospitalización no mejoró de la diarrea. Posteriormente, se le suministró el tanato de gelatina disuelto en SRO para controlar la diarrea que fue disminuyendo en las primeras 12 h y a los tres días desapareció por completo.

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Tabla 9. Datos del análisis de laboratorio acerca de la evolución de la paciente a lo largo de 21 días

ParámetrosDías

Valores normales1 2 3 4 5 7 21

Proteína CReactiva (PCR)(mg/dL)

<0,05 2 1,3 0,14 0,06 0,05 <0,05 <1

Na+ (mEq/L) 146 149 156 141 142 140 136 129-143

HCO3-/exceso de

base (mEq/L)8/-19,3 13/-15 11/-18 15/-12 20,6/-5,4 23/-1,3 23 30/(-)3-(+)3

BUN (mg/dL) 61 18 5 10 17 10-50

Comentario: la molécula agua es el componente principal de los líquidos intracelulares y extracelulares del ser humano, la cual permite la disolución de diferentes iones y moléculas. Es importante mantener en homeostasis el equilibro hídrico corporal que se encuentra estrechamente relacionado con el equilibrio electrolítico o de los iones disueltos. Tanto la deficiencia de agua corporal como su exceso pueden ocasionar problemas clínicos graves. Por tal razón, dentro de la exploración del paciente es fundamental realizar una valoración del equilibrio hidroelectrolítico.

Cuando se altera el equilibrio hidroelectrolítico es necesario suministrar las soluciones hidroelectrolíticas que tienen una composición específica y son frecuentemente utilizadas en la práctica clínica (Tabla 10). Estas soluciones pueden ser administradas por vía oral, intravenosa e intramuscular a los pacientes que las requieren. Las soluciones de uso intravenosos tienen efecto directo sobre la hemodinámica y la homeostasis del paciente.

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ud Tabla 10. Soluciones que se utilizan para sustitución intravenosa y rehidratación

Disolución Composición de electrólitos

(mEq/L)Aplicación

Cloruro de sodio (0,9 %) Na+ 154, Cl- 154 Sustitución de pérdidas de líquido

Cloruro de potasio con 5% de dextrosa

K+ 40, Cl- 40Tratamiento de desnutrición (bajos niveles de potasio)

Disolución Ringer Na+ 147, K+ 4, Ca2+ 4, Cl-155Sustitución de líquidos y pérdida de electrólitos por deshidratación

Disolución de mantenimiento con 5% de dextrosa

Na+ 147, K+ 35, Ca2+ 40, lactato-20, HPO4

2- 15Mantenimiento de niveles de líquidos y electrólitos

Disolución por sustitución (extracelular)

Na+ 140, K+ 10, Ca2+ 5, Mg2+ 3, Cl- 103, acetato-47, citrato3- 8

Sustitución de electrólitos en líquidos extracelulares

Suero oral casero Na+ 90, K+ 20, Cl- 80, HCO3- 30 Rehidratación oral

Suero oral hiposódico Na+ 50, K+ 20, Cl- 40, HCO3- 30 Rehidratación oral

Fuente: Timberlake, K. (2013) modificado.

En esta paciente la combinación del tanato de gelatina con el suministro de soluciones intravenosas y soluciones de rehidratación oral de osmolalidad reducida fue el tratamiento eficaz para combatir la diarrea.

Para analizar:

Explique las razones que contribuyen a que los lactantes experimenten alteraciones en el equilibrio hidroelectrolítico con más frecuencia que con llevan a la deshidratación y alteraciones graves.

Por medio de un mapa conceptual represente los parámetros bioquímicos claves que con llevaron a este paciente al cuadro de diarrea y deshidratación.

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¿Por qué razón cree usted que se le suministró soluciones de rehidratación oral de osmolalidad reducida?

BIBLIOGRAFÍA

Baynes, J., y Dominiczak. M. (2014). Medical Biochemistry. 4th Edition. New York, NY: Saunders

Guzganu, I. (2012). Severe Diarrhea in a 4-Month-Old Baby Girl with Acute Gastroenteritis: A Case Report and Review of the Literature. Hindawi Publishing Corporation, 2012, 1-4

Marshall, W. Lapsley, M., Day, A., y Ayling, R. (2014). Clinical Biochemistry. 3th Edition. London, UK: Churchill Livingstone



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ud Práctica 5. Determinación de pH y soluciones amortiguadoras

OBJETIVOS

■ Determinar el pH de diferentes sustancias y fluidos biológicos.

■ Preparar correctamente una solución amortiguadora.

■ Relacionar los cambios que se producen en una solución amortiguadora al adicionar ácido o base fuerte.

■ Reconocer la importancia de las soluciones amortiguadoras en los organismos vivos.

INTRODUCCIÓN

El pH es un parámetro fundamental para el mantenimiento de los fluidos biológicos, la actividad enzimática para llevar a cabo las reacciones bioquímicas, el cultivo de microorganismos, para permitir la solubilidad de muchas sustancias en solución y es una de las mediciones más comunes de laboratorio porque muchos procesos químicos y biológicos dependen de esta variable.

El pH de una solución describe la acidez en relación con la concentración

de iones hidrógeno y tiene importancia vital para todos los organismos vivos. Por ejemplo, cambios en el pH de los líquidos corporales (sangre, orina, líquido cefalorraquídeo, saliva, jugo gástrico, entre otros) producen cambios notables en procesos fisiológicos que afectan el funcionamiento de las células.

Todos los organismos vivos requieren regular la concentración de iones hidrógeno en un margen estrecho de pH. Para ello utilizan soluciones amortiguadoras conocidas como tampones o buffer. Un tampón es una solución acuosa de un ácido débil y su sal o una base débil y su sal. La solución amortigua el pH porque el ácido débil reacciona en cualquier

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cantidad de OH- agregado, mientras que la base reacciona con el H+ introducido. Esto impide que se perturbe el equilibrio químico del cual depende el pH de la solución.

Específicamente, el pH de la sangre arterial es entre 7.35 y 7.45, una alteración en equilibrio ácido-base ocasionada por enfermedades como la cetoacidosis diabética, la acidosis láctica o por vómitos y la ingesta excesiva de HCO3

- puede causar acidosis o alcalosis, respectivamente que afectan el funcionamiento del ser vivo. Por esta razón, en la sangre existen diferentes sistemas amortiguadores, que junto con los pulmones y los riñones trabajan coordinadamente para mantener el pH sanguíneo dentro del valor normal.


Tubos de ensayo (10)

Pipetas 5, 10 mL

Cinta indicadora

pH-metro


Solución de HCI 0.01 N, 0.1 N

Soluciones de NaOH 0.01 N, 0.05 N, 0.1 N

Solución de CH3COOH 0.5 N

Solución de CH3COONa 0.5 N


1. Mida el valor del pH de las siguientes sustancias y califíquelas como ácidas o básicas (Tabla 11) utilizando la cinta indicadora de pH y el pH-metro

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ud Tabla 11. Determinación de pH de diferentes sustancias y fluidos biológicos.

SustanciapH

(cinta indicadora de pH) pH

(pH-metro)

Coca-Cola

Vive 100

Zumo de limón

Vinagre

Alkaseltzer

Leche

Orina

Saliva

Jabón de manos

Jugo de tomate

Agua

Sudor

Plasma

2. Sistemas amortiguadores

Para comparar el funcionamiento de sistemas amortiguadores presentes en algunos fluidos biológicos, un antiácido, agua y solución salina se preparan 12 muestras de acuerdo a la tabla 12 y realice las anotaciones respectivas.

Tabla 12. Efecto de la adición de un ácido y una base fuerte sobre la orina, el suero sanguíneo, un antiácido, agua y solución salina.

Muestra2.5 mL

NaOH 0,01 N

HCl 0,01 N

pH

Orina -- --

Orina 0.5 mL

Orina 0.5 mL

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Muestra2.5 mL

NaOH 0,01 N

HCl 0,01 N

pH

Suero -- --

Suero 0.5 mL

Suero 0.5 mL

Solución salina -- --

Solución salina 0.5 mL

Solución salina 0.5 mL

Agua destilada -- --

Agua destilada 0.5 mL

Agua destilada 0.5 mL

Antiácido -- --

Antiácido 0.5 mL

Antiácido 0.5 mL

3. Preparación de una solución buffer

Prepare 50 mL de una solución de ácido acético 0.5 N

Lea el pH de la solución de ácido acético: ______________________

Prepare 50 mL de acetato de sodio 0.5 N

Lea el pH de la solución de acetato de sodio: ______________________

Mezcle 25 mL de solución de ácido acético con 25 mL de solución de acetato de sodio.

Lea el pH de la solución resultante: ______________. Usted acaba de preparar un buffer.

Para llevar a cabo el estudio de las propiedades de la solución buffer prepare 5 soluciones y haga las anotaciones respectivas (Tabla 13):

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ud Tabla 13. Efecto de la adición de un ácido o una base fuerte sobre una solución amortiguadora de ácido acético.

Solución 1 2 3 4 5

Buffer 50 mL 20 mL 20 mL

Agua 20 mL 20 mL

NaOH 0.1 N 1 mL 1 mL

HCI 0.1 N 1 mL 1 mL

pH

CONSULTA PRELIMINAR

Explique cómo funciona un buffer o solución amortiguadora.

¿Cuáles son las principales soluciones amortiguadoras que se encuentran en la sangre? ¿Cuáles de estos buffer tienen mayor capacidad de resistir los cambios en el pH de la sangre? ¿Por qué?

Explique cómo funciona un potenciómetro.

BIBLIOGRAFÍA


Marshall, W. Lapsley, M., Day, A., y Ayling, R. (2014). Clinical Biochemistry. 3 th Edition. London, UK: Churchill Livingstone.



Uribe, S., Heredia, P., Sánchez, S., y Garzón de la Mora, P. (2014). pH y amortiguadores. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New York, NY: McGraw-Hill. Recuperado de http://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1496&ion id=100109634.

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Estudio de caso. Acidosis Láctica

Diagnóstico. Acidosis metabólica con anión gap elevado

Causa. Metformina

Descripción. Paciente femenina de 56 años se presenta en el servicio de urgencia por compromiso del estado general, mialgias generalizadas y disminución del apetito durante 2 días de evolución. Tiene antecedentes de tabaquismo activo, diabetes mellitus tipo 2 no insulino requirente (DM2 NIR) e hipertensión arterial (HTA), así que requiere tratamiento diario con losartán (50 mg), aspirina (100 mg), linagliptina/metformina (2,5/1.000) y cada 12 horas, glibenclamida (5 mg). En el momento de su ingreso, se realizó diferentes pruebas de laboratorio, los resultados están indicados en la siguiente tabla:

Tabla 14. Datos de análisis de laboratorio de la paciente.

Parámetro Valores

Ácido láctico (mg/ dL) 173

Creatinina (mg/ dL) 5,88

BUN (mg/dL) 100

K+ (mEq/L) 6,17

HCO3-(mEq/L) 5.2

Glucosa (mg/dL) 46

pH 6.8

PaCO2 (mmHg) 21.4

Se evidencia que la concentración de ácido láctico esta elevada. Luego, la paciente se traslada a la unidad de tratamiento intensivo, presentando un episodio de hipertensión, bajo efectos de sedación y bloqueo neuromuscular post intubación. Por otra parte, el valor de la concentración de glucosa esta alterado por este motivo, se realizó un tratamiento con 2 ampollas de solución glucosada al 30% y suero glucosado al 10% en infusión continua.

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ud La determinación de gases en sangre arterial (GSA) revela que el valor de pH de 6,8 está fuera del rango normal con un anión gap de 38. Por tal razón, se administra a la paciente 500 mL de bicarbonato 2/3 M durante 2 h logrando subir el pH hasta 7,1 y luego este tratamiento se complementó con hemofiltración de alto volumen (HFAV), lo cual permitió normalizar el pH (7,4) y su situación hemodinámica. Posteriormente, el estado de la paciente mejoró rápidamente, logrando extubarse, y suspender el tratamiento de drogas vasoactivas y la HFAV.

Comentario: en el cuerpo humano, los tampones o amortiguadores biológicos, los pulmones y los riñones son fundamentales en la regulación del pH de los líquidos corporales que incluyen la sangre y la orina. Cambios significativos en el pH de los líquidos corporales pueden afectar los procesos bioquímicos en el interior de las células y producir trastornos en equilibrio ácido-base (Figura 11). Estos trastornos incluyen la acidosis y la alcalosis. La acidosis se caracteriza por un aumento en el cociente entre el bicarbonato plasmático y la pCO2 mientras que la alcalosis consiste en una disminución en el cociente entre el bicarbonato y la pCO2. La acidosis es más frecuente que la alcalosis y puede ser tanto respiratoria como metabólica.

Normal en la sangre arterial

↑[H+] ↓[H+]

pH<7,35 pH>7,45

pH 7,35-7,45

Acidosis Alcalosis

↓HCO3- ↑HCO3

-↑pCO2↓pCO2

Acidosis metabólica

Acidosis respiratoria

Alcalosis respiratoria

Alcalosis metabólica

pCO2 40 mmHgHCO3

- 24 mmol/L

Equilibrio ácido-base

[H+] 36-43 mmol/L

Figura 11. Trastornos del equilibrio ácido-base

La determinación de los gases arteriales (pO2 y pCO2) el pH, el bicarbonato, el hiato aniónico o anión gap son parámetros útiles en la evaluación de diversas situaciones metabólicas que pueden producir un desequilibrio del estado ácido-base.

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La ingestión de algunos fármacos como la metformina puede causar un incremento de las concentraciones plasmáticas del lactato, lo cual puede producir acidosis láctica poniendo en peligro la vida. Existen dos tipos de acidosis láctica, la tipo A se relaciona con un insuficiente aporte de oxígeno en los tejidos mientras que la tipo B (como es el caso de esta paciente) se asocia al uso de la metformina.

Para analizar:

Explique cuáles son los parámetros que evidencian que el paciente presenta acidosis metabólica.

¿Cómo se calcula el hiato aniónico o anión gap? Interprete el valor de este parámetro en la paciente?

¿Por qué la metformina puede causar este trastorno en el equilibrio ácido-base?

¿Cómo actúa la metformina en el metabolismo humano?

Mencione algunos ejemplos que pueden causar este tipo de desequilibrio

BIBLIOGRAFÍA


Marshall, W. Lapsley, M., Day, A., y Ayling, R. (2014). Clinical Biochemistry. 3th Edition. London, UK: Churchill Livingstone.

Quintana, F., Pezzani, M., Orozco, R., Dreyse, J., Soto, L., y Regueira, T. (2017). Acidosis láctica asociada a metformina. Caso clínico. Rev Med Chile, 145,1072-1075


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Sección 3

RECONOCIMIENTO DE BIOMOLÉCULAS Y BIOINFORMÁTICA

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Práctica 6. Reconocimiento de carbohidratos y lípidos

OBJETIVOS

■ Identificar cualitativamente los carbohidratos de acuerdo con su reactividad en presencia de reactivos específicos.

■ Identificar algunas reacciones de los lípidos en presencia de yodo y mediante la Prueba de Liebermann-Burchard.

INTRODUCCIÓN

Las sustancias inorgánicas y orgánicas son los constituyentes claves de los seres vivos que permiten el funcionamiento del organismo como un sistema químico metabólico integrado y con un alto grado de control (Figura 12). Dentro de las sustancias inorgánicas se incluyen todos los elementos (Fe, Mn, Co, Cu, Zn) y compuestos inorgánicos que existen en los seres vivos, como el agua, dióxido de carbono, los diferentes electrólitos o iones (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-) algunos cofactores, el oxígeno, entre otros.

Por otra parte, las sustancias orgánicas o biomoléculas que hacen parte constitutiva del ser humano están formadas principalmente por los cuatro elementos químicos más abundantes como el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células. Estos compuestos se caracterizan por:

■ Establecer enlaces covalentes entre los átomos que los componen, de tal forma que se comparten los electrones, debido a su diferencia de electronegatividad.

■ Contener uno o varios grupos funcionales que son un grupo específico de átomos que les confieren el nombre, sus propiedades físicas, químicas y su reactividad química (Anexo 1).

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ud ■ Tener la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales para formar compuestos con número variable de carbonos.

Sustancias orgánicas

Sustancias inorgánicas

Lípidos

Carbohidratos

Proteínas

Ácidos Nucleicos

Elementos Inorgánicos

Compuestos Inorgánicos.

Compuestas por:

Figura 12. Figura 12. Sustancias inorgánicas y orgánicas que componen los seres vivos

■ Formar compuestos con enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C; C y O; C y N. Así como estructuras lineales ramificadas, cíclicas, etc.

Las sustancias orgánicas incluyen las biomoléculas de la vida como son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos y las vitaminas (Figura 12).

Los carbohidratos tienen funciones esenciales a nivel estructural y metabólico. Estos compuestos junto con los lípidos se utilizan principalmente como fuente de energía o de almacenamiento en forma de glucógeno y triglicéridos. También, los carbohidratos se pueden combinar con las proteínas y lípidos para formar glucoproteínas y glucolípidos, respectivamente, que hacen parte de las membranas biológicas y están implicados en el reconocimiento celular. La ribosa y la desoxirribosa son componentes estructurales de los ácidos nucleicos. El polisacárido como la celulosa constituye el componente estructural de las paredes de las células vegetales.

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Los carbohidratos son compuestos que contienen grupos hidroxilos y grupos aldehídos (polihidroxialdehídos) o cetona (polihidroxicetonas), se encuentran ampliamente distribuidos en el reino animal y vegetal. La unidad monomérica que está presente en los carbohidratos es el monosacárido. Estos compuestos se clasifican de acuerdo al número de unidades de azúcares sencillos que posean e incluyen los azúcares sencillos o los monosacáridos, los disacáridos, los oligosacáridos, y polisacáridos (Figura 13).

Los monosacáridos pueden clasificarse según el número de átomos de carbono que contienen como triosas (3C), tetrosas (4C), pentosas (5C), hexosas (6C), heptosas (7C) o según su grupo funcional como aldosas cuando contienen el grupo aldehído o cetosas cuando contienen el grupo cetona. Los monosacáridos naturales pertenecen a la serie D de los azúcares.

Los monosacáridos se unen entre sí o con otros monosacáridos por medio de enlaces glucosídicos para formar disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los disacáridos están compuestos por dos monosacáridos. Los oligosacáridos tienen entre tres y diez monosacáridos. Los polisacáridos son polímeros formados por varias unidades de monosacáridos, dentro de ellos se destacan el almidón y la celulosa.

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También, es necesario diferenciar si un monosacárido, disacárido o polisacárido se puede oxidar fácilmente en presencia de soluciones alcalinas de Cu2+ o Ag2+, para conocer si es un azúcar capaz de reducir estos agentes oxidantes.

Lípidos

Los lípidos son compuestos heterogéneos estructuralmente, que incluyen las grasas, los aceites, los fosfolípidos, las hormonas esteroides, las ceras, los eicosanoides, las vitaminas liposolubles, los terpenos y todos los compuestos que son insolubles en agua y por lo general, son solubles en solventes no polares o poco polares como el éter, el cloroformo, el benceno, la acetona, entre otros.

Los terpenos y estos compuestos tienen diferentes funciones, son constituyentes estructurales de la membrana celular, actúan como aislantes eléctricos, hormonas y vitaminas, sirven como reservas energéticas de gran capacidad y cubiertas protectoras de los órganos en los seres vivos o las hojas de las plantas. Las prostaglandinas son un tipo de lípidos que tienen diversos efectos fisiológicos sobre la presión arterial, la inflamación, el dolor, la contracción y relajación del músculo liso del útero. Los lípidos se encuentran principalmente en el plasma, el tejido adiposo y las membranas biológicas, y son transportados en la sangre por medio de las lipoproteínas.

Los lípidos pueden clasificarse en subgrupos teniendo en cuenta la composición estructural, por ejemplo, los ácidos grasos saturados e insaturados, los lípidos que contienen o no glicerol y lípidos complejos que incluyen las lipoproteínas y glicolípidos como se muestra en la figura 14.

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos que pueden ser saturados (tienen enlaces sencillos entre los átomos de carbono) e insaturados (tienen unos o más dobles enlaces entre los átomos de carbono), no ramificados y contienen un número par de átomos de carbono que son más frecuentes en los seres vivos. Los ácidos grasos insaturados presentan isomería geométrica cis y trans, cuando las cadenas acilo están hacia la misma orientación con relación al enlace doble es cis y cuando están orientadas en lados opuestos es trans. Los ácidos grasos insaturados presentes en la

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ud naturaleza están dispuestos en configuración cis. El consumo de ácidos grasos trans es un factor que contribuye al desarrollo de enfermedades cardiovasculares y diabetes, por esta razón estos compuestos se consideran nocivos para la salud.

Los glicéridos o ésteres de ácidos grasos con glicerol, presentes en grasas y aceites. Los triglicéridos son los más abundantes y su función principal es almacenar energía. Las grasas insaturadas o los aceites de pescado o vegetales con altos niveles de ácidos grasos insaturados son más beneficiosos para la salud que las grasas saturadas.

Los fosfoglicéridos son compuestos derivados del ácido fosfatídico y tienen un grupo fosfato esterificado a un glicerol, son los principales componentes de las membranas lipídicas. En este grupo se distinguen las fosfatidilcolinas (lecitinas) y el fosfatidilinositol.

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ud Dentro del grupo de lípidos que no contienen glicerol se incluyen esfingolípidos, esteroides, ceras y terpenos. Los esfingolípidos son compuestos en los cuales su grupo fosfato esta esterificado a un alcohol llamado esfingosina, son constituyentes de las membranas celulares.

Los esteroides son un grupo de lípidos que derivan del ciclopentano perhidrofenantreno que hace parte del núcleo esteroide. El colesterol es la molécula más importante y abundante del cuerpo, está presente en casi todos los tejidos animales, las membranas celulares, las vainas de mielina, la piel, el hígado, las sales biliares y la yema de huevo. Es la molécula precursora de la vitamina D, hormonas sexuales y suprarrenales. Se considera que la presencia de niveles altos de colesterol en la sangre se asocia a enfermedades como la arterioesclerosis (endurecimiento de las arterias), diabetes, cáncer de mama, páncreas y colón.

El grupo hidroxilo en la posición 3 de los esteroles se encuentra normalmente esterificado con los ácidos grasos. Los esteroles dan positivo a la prueba de Liebermann-Burchard cuando se disuelven en cloroformo.

Las ceras son ésteres de ácidos grasos saturados y un alcohol de alto peso molecular, las cuales forman cubiertas protectoras en el pelo, la piel, las plumas, las hojas y los exoesqueletos de los insectos.

Los terpenos son compuestos lineales o cíclicos constituidos por dos o más unidades de isopreno (2-metil-1,3-butadieno). Los monoterpenos, los sesquiterpenos, los diterpenos tienen dos unidades, tres unidades y cuatro unidades de isopreno, respectivamente. Se encuentran en las plantas como aceites esenciales, resinas, pigmentos, entre otros.


Tubos de ensayo

Pinzas para tubo de ensayo

Gradillas

Vasos de precipitados

Mechero, trípode y malla

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Pipetas graduadas

Baño María

Bureta

Soporte Universal


Reactivo de Lugol

Reactivo de Molisch

Reactivo de Benedict

Reactivo de Barfoed

Solución de glucosa 0,1 M

Solución de fructosa 0,1 M

Solución de sacarosa 0,1 M

Solución de almidón 0,1 M

Solución de maltosa 0,1 M

Hidróxido de potasio (KOH) 0,05 N

Hidróxido de sodio (NaOH) 1,0 M

Fenolftaleína (C20H14O4)

Ácido esteárico (CH3(CH2)16COOH)

Ácido linoleíco CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H)

Solución de yodo en cloroformo (I2/CHCl3)

Colesterol (C27H46O) al 10% en cloroformo

Cloroformo (CHCl3)

Ácido sulfúrico (H2SO4)

Anhídrido acético (CH3CO)2O

Etanol (CH3CH2OH)

Aceite

Manteca

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Reconocimiento de carbohidratos

Realice las diferentes reacciones colorimétricas para el reconocimiento de carbohidratos en tubos de ensayo limpios y secos, con las soluciones patrón y con una muestra problema como se describen en el esquema 1

Reconocimiento de Carbohidratos

Ensayo de Molisch Ensayo de Lugol Ensayo de Benedict Ensayo de Barfoed

Reactivo de BarfoedReactivo de BenedictReactivo de LugolReactivo de Molisch

2. 2. 2.

agregue 0.5 mL agregue 0.2 mL agregue 0.1 mL agregue 2 mL

1. 1. 1. 1.

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Soluciones patrón(glucosa o maltosa osacarosa) o muestra

Soluciones patrón(glucosa o maltosa osacarosa) o muestra

Soluciones patrón

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3.

2 mL de cada una

3.

Adicione 1 mL H 2SO4

concentrado por las paredesdel tubo muy lentamente.

Caliente a baño de maria

Caliente a baño de maría a ebullición

( ) Anillo rojo ovioleta carbohidrato ( ) Azul almidón

Muestra problema

( ) verde, amarillo,naranja, rojizoazucar reductor

( ) precipitado rojo ladrillo Azúcar reductor

Tiempo de aparición de precipitado 5 10 min monosacárido >10 min disacárido

OBS

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2.

Esquema 1. Procedimiento para reconocer carbohidratos en una muestra problema.

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Reconocimiento de lípidos

Realice la reacción de yodo a ácidos grasos y la prueba de LIebermann-Burchard para el reconocimiento de esteroides y como se describen en el esquema 2.


Adicione a cada tubo En tres tubos de ensayo coloque respectivamente:

Prueba de Liebermann-BurchardAdición de yodo a ácidos grasos

Tubo 1: 0.1 g de ácido palmítico oesteárico

Tubo 2: 5 gotas de ácido oleico óinoleico

Tubo 3: 5 gotas de aceite

Adicione a cada tubo, 5 gotas de I2 /CHCl3 ycaliente los tubos al baño de maría a 50 °C

2.

3.

5 gotas deaceite

0.1 g de manteca omargarina

adicione 20 gotas decloroformo y agite hasta

disolución

5 gotas de anhídrido acético seguidas por unas gotas de H2 SO4 concentrado3.

(+) Azul verdosa Esteroides (colesterol) Rojo Terpeno

OBSERVACIONES

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1.

(+) desaparece o mas tenue la coloración del yodoÁcidos grasos insaturados

OBSERVACIONES4.

Tubo 4: 0.1 g de manteca

1.

Agregue 20 gotas de cloroformo a cada uno deellos. Agite bien la mezclahasta disolución completa


4.

10 gotas desolución decolesterol al 0.1%en CHCl 3

Esquema 2. Procedimiento para reconocer ácidos grasos insaturados, esteroides y terpenos

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ud CONSULTA PRELIMINAR

Investigue los mecanismos de reacción de las pruebas de Molisch, Barfoed, Benedict, Lugol, y la prueba de yodo.

PREGUNTAS

¿Por qué los alimentos son los encargados de suministrar la energía para el ser humano?

Explique los métodos que se utilizan actualmente para la detección, la identificación y cuantificación de los carbohidratos y lípidos en los fluidos biológicos.

BIBLIOGRAFÍA


Carey, F. A. (2000). Química Orgánica. Tercera Edición. España, Mc Graw Hill

González M. (2012). Curso de Biomoléculas. España, Universidad del País Vasco

Hart, H., Craine, L., y Hart. D. (1997). Química Orgánica. Novena edición. España, McGraw Hill.



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Estudio de caso. Ateroesclerosis coronaria severa

Causa. Dislipidemia leve, hipertensión, tabaquismo, obesidad y predisposición genética

Descripción. Un joven universitario de 21 años de edad sintió un dolor en el pecho cuando estaba subiendo una cuesta en el campus universitario, se sintió sin aliento y se desplomó. Inmediatamente acudió al hospital, donde le realizaron una serie de pruebas de laboratorio que incluyen determinación de enzimas cardiacas, radiografía de tórax, electrocardiograma, los cuales resultaron normales sin revelar ninguna patología. En la exploración se constata la presión arterial elevada (151/99 mmHg), frecuencia cardiaca de 97 lat/min (lpm), frecuencia respiratoria de 20 resp/min, temperatura 36.6 ºC. Este paciente mide 183 cm, pesa 126 kg y tiene las extremidades bien perfundidas. Tenía antecedentes familiares de enfermedades coronarias (tía materna y bisabuelos) y consumo de tabaco 3 paquetes por año. El diagnóstico fue angina estable y fue dado de alta. Otras pruebas de laboratorio que se realizaron, evidenciaron resistencia a la insulina y dislipidemia leve (Tabla 15). También al paciente se le realizó una angiografía coronaria que mostró una placa blanda en la arteria coronaria principal izquierda distal que se extiende en la arteria coronaria descendente anterior izquierda (80-90%) ocluido y el origen de la arteria coronaria circunfleja izquierda (70-80% ocluido).

Debido a lo anterior, a este paciente se le realizó una cirugía de bypass coronario como tratamiento óptimo y una reducción estricta de factores de riesgo.

Tabla 15. Datos del perfil lipídico del paciente.

Parámetros Valores

LDL (mg/ dL) 78

HDL (mg/ dL) 30

Triglicéridos (mg/ dL) 199

Lp(a) (mg/ dL) 68.3

LDL: Colesterol ligado a las lipoproteínas de baja densidad, HDL: Colesterol ligado a las lipoproteínas de alta densidad, Lp(a): Lipoproteína a.

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ud Comentario: las alteraciones en el metabolismo de los lípidos y lipoproteínas, la hipertensión arterial, la obesidad, el tabaquismo, el sedentarismo y la historia familiar son factores fundamentales en el desarrollo de la ateroesclerosis (Figura 15). En esta enfermedad se forma una placa denominada ateroma o una acumulación de depósitos de un complejo proteína-lípido en las paredes de las arterias coronarias que restringen el flujo sanguíneo a los tejidos, lo que ocasiona hipoxia que puede causar necrosis tisular, ocasionando un infarto al miocardio.

El perfil lipídico es un análisis de la concentración de una serie de marcadores lipídicos en suero sanguíneo que incluye colesterol total, colesterol LDL, colesterol HDL, triglicéridos, entre otras moléculas, que permite evaluar el riesgo de una persona a sufrir una ateroesclerosis o una enfermedad cardiovascular. Los niveles bajos de HDL y el incremento del nivel de triglicéridos han mostrado una correlación con enfermedades coronarias prematuras. También, se han identificado nuevas moléculas que sirven como predictores claves de enfermedades coronarias, dentro de ellas se destacan la lipoproteína a, la proteína C reactiva, el fibrinógeno y la homocisteína. La lipoproteína a es una partícula rica en ésteres de colesterol y fosfolípidos, semejante a la lipoproteína LDL y contiene glicoproteínas como la apolipoproteína a unida a la apo B100. Esta lipoproteína tiene un efecto aterogénico relacionado con la formación de las células espumosas, las cuales forman la estría grasa, estado inicial de la placa ateroma y además inhibe la lisis de los coágulos sanguíneos.

Figura 15. Alteraciones metabólicas en la ateroesclerosis

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La incidencia de las enfermedades coronarias incrementa progresivamente con la edad, algunos jóvenes están sufriendo enfermedades coronarias prematuras debido a su estilo de vida, entre otras causas. Por eso, es recomendable que los jóvenes se comprometan a modificar su estilo de vida, disminuyendo el consumo de alimentos no saludables, alcohol, prácticas como el tabaquismo, haciendo más ejercicio físico, manteniendo el peso corporal apropiado y una dieta saludable rica en frutas, verduras, proteína y fibra alimentaria.

Para analizar:

De acuerdo a las pruebas bioquímicas de laboratorio realizadas a este paciente ¿Por qué razón no se nota alteración en las enzimas o proteínas cardiacas? ¿Cuáles enzimas o proteínas son utilizadas como biomarcadores en este tipo de patologías? Justifique su respuesta

Calcule el índice de masa corporal e interprete este valor.

BIBLIOGRAFÍA



Muneer, S., Nairmeen, A., Adam, D., y Donal, C. (2013). Case Report 21-Year-old male with severe coronary atherosclerosis. Journal of Cardiology Cases, 7 (6), e153–e154.


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ud Práctica 7. Reconocimiento de proteínas

OBJETIVO

■ Reconocer de manera cualitativa la presencia de proteínas y algunos factores que pueden causar su desnaturalización.

INTRODUCCIÓN

Las proteínas son polímeros que están formados por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y algunas poseen azufre. Estas biomoléculas están constituidas por gran número de unidades monoméricas, denominadas α-aminoácidos, los cuales se unen por medio de enlaces peptídicos entre el grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) de residuos de aminoácidos adyacentes.

La secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada por un gen, una porción de ácido desoxirribonucleico (ADN) que se transcribe a ácido ribonucleico mensajero (ARNm) para ser leído en los ribosomas donde finalmente

Figura 16. Síntesis de una proteína. Cuando una célula necesita proteínas, el ADN se transcribe a ARNm para ser leído en los ribosomas y se sintetiza la proteína de interés

son sintetizadas estas macromoléculas (Figura 16). La síntesis de proteínas está sujeta a los principios fundamentales del código genético, a partir del cual se establece la incorporación de 20 aminoácidos "estándar". Los residuos en una proteína pueden sufrir modificaciones químicas conocidas como modificaciones postraduccionales que se efectúan antes de que la proteína sea funcional en la célula, o como parte de mecanismos de control. También existen proteínas como la hemoglobina que se unen a grupos prostéticos como el grupo hemo que son grupos no proteínicos. Posteriormente, la proteína se pliega y adopta su estructura tridimensional para cumplir con su función biológica.

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Las proteínas son las principales macromoléculas estructurales y funcionales en los seres vivos, las cuales están implicadas en una amplia gama de procesos biológicos que se muestran en la tabla 16.

Tabla 16. Funciones de las proteínas

Función Ejemplo

EnzimáticaCatalizadores de reacciones químicas en organismos vivientes.

ADNasa, hexoquinasa, catalasa, pepsina, tripsina, lipasas, amilasas, entre otras.

HormonalReguladores de actividades celulares

Insulina, factor de crecimiento epidérmico y glucagón

Transporte

Distribuyen en los fluidos biológicos como la sangre diferentes moléculas indispensables para el organismo.

Hemoglobina

Defensiva

Desencadenan mecanismos de defensa natural en el organismo contra una gran variedad de agentes patógenos.

Anticuerpos o inmunoglobulinas, péptidos antimicrobianos, queratina que protege la piel, fibrinógeno y protrombina que forman coágulos

Receptores celulares

Reconocen y fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada.

Receptor del factor de crecimiento epidérmico, receptor acetilcolina, receptores adrenérgicos.

MotilidadResponsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción.

Actina y miosina

Estructural

Integrantes de fibras en tejidos de sostén dando resistencia y elasticidad, así como soporte a otras estructuras.

Colágeno, tubulina en el citoesqueleto

ReservaContiene nutrientes para su consumo futuro.

Ovoalbúmina (huevo), o caseína (leche), ferritina

Por otra parte, cuando una proteína ya no es necesaria o en el caso de la digestión de las proteínas de los alimentos, estas macromoléculas

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ud sufren un proceso de hidrólisis, en el cual las proteínas se dividen en numerosos compuestos peptídicos y posteriormente, se dividen hasta la unidad estructural simple, los aminoácidos (Figura 17).

Una de las reacciones más utilizadas para el reconocimiento de proteínas es la de Biuret, propia de proteínas, que detecta la presencia del enlace peptídico. El reactivo de Biuret consiste en una mezcla de sulfato cúprico en presencia de una solución básica. El ion cobre divalente Cu´2+ reacciona con compuestos que contienen dos o más enlaces peptídicos dando una coloración violeta. La intensidad de esta coloración es proporcional al número de enlaces peptídicos presentes en la proteína.

Figura 17. Hidrólisis de las proteínas en péptidos y aminoácidos


Tubos de ensayo

Pinzas para tubo de ensayo

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Vasos de precipitados

Mechero, trípode y malla

Pipetas graduadas

Baño María

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Soporte Universal

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Solución de hidróxido de potasio (KOH) 0,05 N

Solución de hidróxido de sodio (NaOH) 1,0 M

Reactivo de Biuret

Etanol (CH3CH2OH)

Gelatina

Albúmina de huevo

Caseína


Realice las diferentes reacciones para el reconocimiento y la desnaturalización de las proteínas como se describen en el esquema 3.

Reactivo de Biuret Desnaturalización de las proteínas

Agregue 1 mLa cada uno Efecto del calor Efecto de solventes

orgánicos (alcohol)

0.5 mL dealbúmina

0.5 mL decaseína

0.5 mL degelatina

mezcle vigorosamente y observe loscambios de color.

0.5 mL dealbúmina 0.5 mL de

gelatinacalentar la parte superior de un tubo de ensayo hasta quehierva, comparar con laparte inferior del tuboTubo 1:

Tubo 2:

Tubo 3:

Tubo 1:

Tubo 2:

Reconocimiento de proteínas

1. 1. 1.

1.1.

2.

2.

Agregue 5 mLde alcohol

OBSERVACIONES

OBSERVACIONES

Esquema 3. Procedimiento para el reconocimiento y desnaturalización de proteínas.

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ud PREGUNTAS

Investigue el mecanismo de reacción de las pruebas de Biuret

¿Pierde valor nutricional una proteína cuando se pone a calor excesivo? Justifique su respuesta

¿A qué se refiere el valor biológico de una proteína?

Explique los métodos que se utilizan actualmente para la detección, la identificación y cuantificación de las proteínas en los fluidos biológicos.

BIBLIOGRAFÍA



González M. (2012). Curso de Biomoléculas. España: Universidad del País Vasco

Hart, H.; Craine, L. y Hart. D. (1997). Química Orgánica. Novena edición. España, McGraw Hill.




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Práctica 8. Bioinformática

OBJETIVOS

■ Describir la importancia de la utilización de herramientas bioinformáticas en las Ciencias de la Salud.

■ Utilizar diferentes bases de datos y herramientas bioinformáticas de ADN, proteínas y enzimas para desarrollar ejercicios prácticos

INTRODUCCIÓN

Durante los últimos años, la Bioinformática ha tenido un amplio desarrollo como un área de la ciencia que utiliza herramientas informáticas o computacionales sofisticadas para reunir, investigar, evaluar y resolver problemas biológicos, médicos, comportamentales o de salud. Esta ciencia ha permitido esclarecer aspectos relacionados con el entendimiento y en algunos casos con el diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas y multifactoriales como cáncer, cardiopatía coronaria, diabetes mellitus tipo 2 y enfermedad de Alzheimer. Por ejemplo, la identificación del genoma humano y de otros organismos, el análisis de secuencias de proteínas, motivos funcionales de proteínas, secuencias de genes hasta el momento desconocidos, han logrado que esta ciencia a través de herramientas computacionales extraiga, explore e intérprete de manera exhaustiva todos estos datos para analizarlos a escala masiva. La bioinformática cuenta con diferentes bases de datos que son bibliotecas en las cuales se encuentra la información de genes y proteínas de manera organizada en un formato uniforme, de tal manera que los datos se encuentran disponibles para que sean manipulados y analizados por los investigadores, estudiantes interesados, biólogos, enfermeros, médicos por medio de algoritmos computacionales. La justificación de esta práctica de laboratorio se relaciona con que el estudiante reconozca los diferentes sitios especializados disponibles en internet para poder conocer acerca de la secuencia de nucleótidos de un gen de interés, la clasificación, la estructura de las proteínas y enzimas, la importancia de estas moléculas en el ser humano y las enfermedades que se relacionan con estas.

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ud ACTIVIDAD PRÁCTICA

1. Busque la secuencia de nucleótidos de gene de la hemoglobina humana (Homo sapiens hemoglobin): abra la Página de NCBI e ingrese Entrez. Haga clic en "Nucleótidos" y busque la proteína. Revise el informe GenBank para observar la posición de intrones y exones. Obtenga la secuencia en formato FASTA, descargue los archivos y complete la búsqueda de BLAST relacionada secuencias de la misma proteína, pero encontradas en diferentes organismos.

2. Utilice la herramienta BLAST para comparar las secuencias de aminoácidos para la hemoglobina humana y citrocromo.

3. Banco de datos de proteínas (Protein Data Bank): utilice el sitio web Protein Data Bank para encontrar la enzima celulasa. ¿En qué organismos puede producirse este tipo de enzima?

4. Busque en el PDB, la estructura tridimensional de la proteína de la capside del virus papiloma humana (capsid protein of papillomavirus) la cual se utiliza como vacuna para prevenir el cáncer cervical.

5. Busque en el tour interactivo del banco de proteínas: maquinaria molecular (Molecular Machinery: A Tour of the Protein Data Bank) la estructura tridimensional y la función de las proteínas plasmáticas, las hormonas implicadas en la regulación del nivel de glucosa en sangre, las enzimas implicadas en la digestión de los alimentos.

6. Busque en el PDB, la estructura tridimensional de la enzima ciclooxigenasa (COX), la cual está implicada en la síntesis de prostaglandinas a partir del ácido araquidónico. Responda las siguientes preguntas: ¿de qué organismos se ha aislado? ¿cómo se clasifica? identifique el o los sitio(s) activo(s) de esta proteína, ¿cómo actúa la aspirina en la inhibición de esta enzima? ¿cuántos tipos COX se reconocen hasta el momento y qué diferencia existe entre estas? describa las características estructurales de esta proteína.

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7. Utilice el sitio web de enzimas IUBMB (Tabla 6) para completar la siguiente tabla:

Tabla 17. Clasificación y función de las enzimas.

Enzima EC ClasificaciónFunción o reacción química

que cataliza

Pepsina

α-amilasa

Catalasa

Ácido graso sintasa

Piruvato quinasa

glucosa-6-fosfato isomerasa

Tripsina

EC: número de comisión de enzima

8. Por medio del portal de recursos bioinformáticos ExPASy la herramienta PepDraw, dibuje la estructura primaria del péptido llamado α-encefalina, un analgésico natural producido en el cuerpo, si tiene la abreviatura Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-COOH

■ Señale el extremo C-terminal y N-terminal

■ ¿Cuál es el nombre que recibe este compuesto peptídico?

■ ¿Cómo se clasifican los aminoácidos que componen este péptido?

■ ¿Qué tipo de enlace une los aminoácidos?

■ ¿Cuál es el punto isoeléctrico, la carga neta y la hidrofobicidad? Interprete estos valores

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ud 9. Utilice la herramienta Peptidecutter ¿Qué tripéptidos podrían producirse en la hidrólisis enzimática con quimiotripsina, tripsina y pepsina de este péptido? ¿Cuál es la masa molecular de los péptidos que se producen como resultado de la hidrólisis?

10. Por medio de UniProt, busque la siguiente información acerca de la insulina humana:

a. La función bioquímica

b. La estructura primaria

c. La estructura secundaria

d. La localización subcelular

e. Las enfermedades con que se relaciona

f. El peso molecular y el pI teórico

g. La forma disponible para uso farmacéutico

11. Busque la secuencia de aminoácidos de la insulina humana en formato FASTA en UniProt o el número identificador (ID) o el número de acceso (AC) y utilice la herramienta Peptidecutter (ExPASy) para demostrar la razón por la cuál a un paciente diabético dependiente de insulina se prefiere administrar este medicamento hormonal por vía subcutánea y no por vía oral. Justifique su respuesta.

BIBLIOGRAFÍA

Boyer, R. (2012). Using the Computer and Internet for Research in Biochemistry. En R. Boyer (Ed), Biochemistry laboratory: modern theory and techniques (pp. 35-50). New Jersey: Pearson Prentice Hall.

Chen, C., Huang, H., y Wu, C. (2018). Protein Bioinformatics Databases and Resources. Methods Mol Biol., 1558, 3–39.


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Sección 4

CUANTIFICACIÓN DE ANALITOS DE IMPORTANCIA EN LA SANGRE Y ORINA

105

Práctica 9. Extracción de plasma y suero sanguíneo

OBJETIVO

■ Extraer el suero y plasma de la sangre humana.

INTRODUCCIÓN

La sangre es un tejido conectivo fluido, el cual funciona como un sistema de transporte y distribución de nutrientes esenciales para los tejidos y, además, permite la eliminación de productos de desecho generados durante el metabolismo celular en el organismo. Este fluido biológico circula a través de los vasos sanguíneos y está compuesto por una disolución acuosa que contiene diversas moléculas (proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas, hormonas, sales) y elementos celulares (eritrocitos o glóbulos rojos, leucocitos o glóbulos blancos, trombocitos o plaquetas). La cantidad total de sangre en un individuo adulto es de aproximadamente entre 5 a 6 litros, representando así el 7-8 % del peso corporal. La sangre es un fluido biológico muy importante que a través de su estudio permite el diagnóstico de diferentes enfermedades. Este fluido está compuesto por diferentes biomarcadores que abarcan tanto sustancias de bajo peso molecular como moléculas más complejas que incluye electrólitos, urea, azúcares, proteínas, enzimas, colesterol, Lipoproteínas de baja densidad (LDL) y Lipoproteínas de alta densidad (HDL), entre otras.

Estos biomarcadores son sustancias o moléculas biológicas que se utilizan en las ciencias de la salud para la detección precoz, el diagnóstico o el pronóstico de una enfermedad o para determinar el tratamiento o la terapia más eficaz (Figura 18).

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Actualmente, la OMS publicó una lista de pruebas de diagnóstico in vitro utilizadas para la detección de enfermedades en muestras humanas de sangre y orina. El 51 % de estas pruebas sirven para la detección y el diagnóstico de una amplia gama de afecciones comunes y 49 % para la detección, diagnóstico y seguimiento de enfermedades prioritarias de importancia mundial como el paludismo, el VIH, la hepatitis B y C, el virus del papiloma humano y la sífilis, entre otras.

De esta manera, la investigación de fluidos biológicos como la sangre y orina por medio de pruebas de diagnóstico sencillas son útiles en los centros de atención primaria de salud en centros de salud con laboratorio y para las pruebas más sofisticadas destinadas a instalaciones médicas de mayor magnitud. El análisis de sangre por medio de la espectrometría de masas (EM), espectrofotometría de absorción, cromatografía de gases (CG), cromatografía líquida de alta presión (HPLC) se aplica actualmente para el diagnóstico clínico. Varias pruebas diagnósticas de laboratorio de bioquímica, hematología e inmunología se realizan en muestras de plasma o suero.

La sangre se puede obtener de un individuo por medio de tres procedimientos (Figura 19):

a. Punción arterialb. Punción venosac. Punción cutánea

Se realiza la extracción de la sangre en un tubo sin anticoagulante (tubo con tapón rojo) o con un agente anticoagulante como EDTA, heparina o citrato de sodio (tubo con tapón azul) dependiendo si lo que se requiere es obtener suero o plasma respectivamente. El suero sanguíneo o suero hemático es el componente de la sangre resultante tras permitir la coagulación de ésta y eliminar el coágulo de fibrina y

Figura 19. Extracción de sangre

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ud otros componentes. El plasma sanguíneo es el sobrenadante obtenido por la centrifugación de una muestra de sangre que se ha tratado con un anticoagulante (EDTA, heparina, citrato de sodio) para prevenir la coagulación de los eritrocitos. Finalmente, la diferencia entre el suero y el plasma es que el primer componente carece de fibrinógeno (que ha sido convertido en la fibrina del coagulo), protrombina y otros factores de la coagulación consumidos durante dicho proceso

Manipulación y eliminación de sangre y sus productos

a. La extracción, centrifugación y separación de suero o plasma debe hacerse usando guantes.

b. Las agujas usadas no deben devolverse al capuchón de plástico. Deben ser eliminadas en el guardián (recipiente rojo).

c. Se debe desinfectar el área de trabajo antes y después de su uso con una solución de hipoclorito de sodio (NaClO) al 5% o etanol al 70%, dejándolos actuar durante 30 minutos.

d. El coágulo y suero innecesarios deben eliminarse en un recipiente con una solución acuosa de hipoclorito de sodio al 5%.

Figura 20. Separación de plasma y elementos formes

e. Los tubos de prueba, pipetas y láminas de microscopio pueden descontaminarse sumergiéndolas en una solución acuosa de hipoclorito de sodio al 5%, antes de lavarlas.


Algodón.

Alcohol.

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Centrífuga

Falcón de 10 mL

Jeringas y agujas descartables 21 1/2 G

Micropipetas automáticas de 20, 100, 1000 µL

Tubos para la extracción de sangre al vacío sin anticoagulante.

Tubos para la extracción de sangre al vacío con /EDTA-K3.


• Solución acuosa de NaClO al 5%.


Obtención de suero sanguíneo

a. Extraer 5 mL de sangre recogiéndola en un tubo para la extracción de sangre sin anticoagulante.

b. Dejarlo en posición vertical aproximadamente 30 minutos a temperatura ambiente para que la sangre coagule.

c. Centrifugar la muestra a 2000-2500 rpm por 15 minutos.

d. Separar el suero (sobrenadante) del precipitado de células compuesto por eritrocitos, en el cual ha ocurrido previamente la coagulación. y depositarlo en un frasco o vial estéril con tapa o falcón de 10 mL (Figura 21).

e. Rotular el vial con los siguientes datos: nombre/código, fecha de obtención de la muestra.

f. Conservar el suero hasta el momento de uso de la siguiente manera: • En refrigeración (4 - 8 ºC) hasta cinco días. • En congelación (-20 °C) más de cinco días.

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ud Obtención del plasma sanguíneo.

1. Extraer 5 mL de sangre recogiéndola en un tubo para la extracción de sangre con anticoagulante (con EDTA-K3).

2. Inmediatamente tras la extracción invertir suavemente el tubo para favorecer que la sangre se mezcle bien con el anticoagulante EDTA-K3 (tubos con tapón color púrpura).

3. Transportarla al laboratorio para su procesamiento en un tiempo no superior a 1 hora después de la extracción.

4. Preparar 4 crioviales o un falcón debidamente etiquetados e identificados para almacenar el plasma.

5. Centrifugar los tubos de sangre (con anticoagulante) a 1500 rpm durante 15 minutos. Tras la centrifugación observaremos tres capas:

• La fracción superior o sobrenadante corresponde al plasma sanguíneo y presenta un color amarillo pálido (Figuras 20 y 21).

• La segunda fracción o intermedia es fina y de color blanco, y representa la fracción de glóbulos blancos y plaquetas.

• La tercera fracción o inferior es de un color rojo oscuro y corresponde a los eritrocitos o hematíes.

6. Aspirar el sobrenadante cuidadosamente y alicuotar 0,5 mL del plasma sanguíneo (fase superior) obtenido, en cada uno de los 4 crioviales o falcón.

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Figura 21. Procedimiento para obtener suero y plasma sanguíneo

PREGUNTAS.

Explique las diferencias entre plasma y suero sanguíneo. ¿En qué tipo de análisis clínicos se utilizan el suero y el plasma

sanguíneo?

¿Cuándo se extrae una muestra de sangre, qué factores influyen en el análisis de los resultados?

¿Cómo funciona el EDTA en la sangre?

¿Qué otros anticoagulantes se utilizan en los tubos para la extracción de sangre?

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ud BIBLIOGRAFÍA

Basten G. (2011) Introduction to Clinical Biochemistry: Interpreting Blood results. London, Ventus Publishing ApS


Gaw, A., Murphy M. J., Srivastava R., Cowan R. A. y O'Reilly D. St. J. (2013) Clinical Biochemistry 5th Edition. London, UK: Churchill Livingstone

Fuentes, A., Castiñeras, L., y Queraletó, C. (1998). Bioquímica clínica y patología molecular. Segunda edición, volumen 2. Barcelona, España: Editorial Reverte S. A.

Harlow, E., y Lane, D. (1988). Antibodies. A laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory.

Organización Mundial de la Salud. (2001). Uso clínico de la sangre. Recuperado

de http://www.who.int/bloodsafety/clinical_use/en/Manual_S.pdf

Organización Mundial de la Salud. (2018). Organización mundial de la salud: Primera lista de pruebas diagnósticas esenciales de la OMS para mejorar el diagnóstico de enfermedades y su tratamiento. Recuperado de https://www.who.int/es/news-room/detail/15-05-2018-first-ever-who-list-of-essential-diagnostic-tests-to-improve-diagnosis-and-treatment-outcomes


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Estudio de caso. Enfermedad hepática

Diagnóstico. Insuficiencia hepática aguda fulminante

Causa. Virus de la hepatitis B Descripción. Una mujer de 37 años, nacida en Ibagué, Tolima, va a una

consulta médica al Hospital occidente de Kennedy de Bogotá debido a un dolor abdominal difuso asociado con fiebre subjetiva por 4 días y tinte ictérico al examen físico: tensión arterial (TA) 120/70, frecuencia cardíaca (FC) 80 x min, frecuencia respiratoria (FR) 18 x min, saturación O2 93%, fracción inspirada O2 0,21, ictérica, sin dificultad para respirar, estado cardiopulmonar normal, abdomen doloroso a la palpación en epigastrio e hipocondrio derecho pero sin irritación peritoneal, no presenta signos de hepatopatía crónica y neurológicamente sin focalización ni criterios de encefalopatía. Los datos clínicos de ingreso mostraron un perfil hepático alterado con un patrón predominantemente necroinflamatorio, los cuales se muestran en la tabla 18.

Por otra parte, los valores de los electrólitos con hiponatremia probablemente en relación con deshidratación, no tiene compromiso de la función renal y ecografía hepática reportada con cambios sugestivos de hepatitis.

Esta paciente se ingresa por alto riesgo de insuficiencia hepática. Para observar la evolución clínica de la función hepática, se realiza reanimación hídrica y estudios de hepatopatía. También se determinó el perfil viral con el antígeno de superficie de la hepatitis B [AgsHB]-HVC-HVA total–IgM Hep E-IgG-M, varicela zóster, resultando prueba positiva para AgsHB. Finalmente, la paciente falleció después de 5 días de ingresar al hospital.

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ud Tabla 18. Datos de análisis del laboratorio de la paciente.

Parámetros Valores

Bilirrubina (mg/dL)total 7,58

directa 5,97

TGP (U/L) 6315

TGO (U/L) 8947

Albúmina (g/dL) 4

TT 24 s

TP 35 s

INR 1,8

Glucemia (mg/dL) 114

Electrólitos (mEq/L)

Cl- 99,4

Na+ 130

K+ 3,65

Creatinina (mg/dL) 0,56

BUN (mg/dL) 14,7

TGP: Transaminasa glutámico pirúvica, TGO: Transaminasa glutámico oxaloacética, TT: Tiempo de trombina, TP: Tiempo de protrombina, INR: International Normalized Ratio.

Comentario: el hígado es un órgano metabólico vital debido a su anatomía y a todas las reacciones bioquímicas que en él ocurren. Se encarga de recibir la sangre venosa del intestino que contiene todos los productos de la digestión (aminoácidos, ácidos grasos, monoglicéridos, monosacáridos, entre otros), fármacos y otros xenobióticos. Este órgano está implicado en múltiples funciones catabólicas y anabólicas tiene un rol importante en la regulación del metabolismo de los carbohidratos, lípidos, aminoácidos, en la síntesis y degradación de proteínas, almacenamiento de vitaminas, glucógeno, metales, y desintoxificación de los fármacos.

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Cuando ocurre una insuficiencia hepática, la función bioquímica de este órgano se altera en forma grave y puede ser potencialmente mortal. Esta se refleja en cambios bioquímicos en la concentración de algunas moléculas o metabolitos en la sangre que sirven como biomarcadores para detectar este tipo de patologías. Las determinaciones del análisis de sangre incluyen una serie de pruebas bioquímicas que se realizan habitualmente para evaluar la función hepática y son importantes también para monitorizar la evolución de la enfermedad. De igual manera, en algunos casos los pacientes con enfermedades hepáticas presentan una coloración amarilla de la piel conocida como ictericia, lo cual se relaciona con alteraciones del metabolismo del grupo hemo.

Para analizar:

De acuerdo a las pruebas bioquímicas de laboratorio realizadas a esta paciente ¿Cuáles moléculas pueden ser utilizadas para diagnosticar la insuficiencia hepática? Justifique su respuesta

Mencione las ventajas y desventajas de estos biomarcadores.

¿Qué diferencia existe entre billirubina directa e indirecta?

Explique la razón por la que se descarta que no está alterada la función renal.

BIBLIOGRAFÍA

Barrera, A., Rincón, L., Peñaloza, F., Vargas, L., y Delgado, F. (2015). Insuficiencia hepática aguda fulminante por virus de la hepatitis B: reporte de caso. Rev Col Gastroenterol 30 (3), 335-341


Gaw, A., Murphy M. J., Srivastava R., Cowan R. A. y O'Reilly D. St. J. (2013) Clinical Biochemistry 5th Edition. London, UK: Churchill Livingstone.



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ud Práctica 10. Determinación de glucosa sanguínea

OBJETIVOS

■ Determinar la concentración de glucosa en muestras de sangre por medio del glucómetro.

■ Comprender el metabolismo de la glucosa en estudiantes sanos en condiciones de ayuno y con ingesta de alimentos.

INTRODUCCIÓN

Los carbohidratos son la fuente principal de energía en el organismo, pueden ser suministrados a través de los alimentos y también pueden sintetizarse en nuestro organismo. De la ingesta de carbohidratos en la dieta proviene la glucosa, constituyendo uno de los monosacáridos más importantes y abundantes sobre la tierra y la unidad monomérica de la celulosa y el almidón. Los eritrocitos y el cerebro requieren en absoluto de la glucosa presente en la sangre para llevar a cabo el metabolismo celular.

En el plasma y en el volumen del líquido extracelular solo existe aproximadamente, 10 g de glucosa, de manera que la cantidad de glucosa sanguínea debe de suplirse constantemente. En condiciones normales, las fuentes de este azúcar en el ser humano durante un día normal proceden de la alimentación, la gluconeogénesis y la glucogenólisis. Por ejemplo, en la gluconeogénesis puede formarse este glúcido a partir de aminoácidos glucogénicos, lactato y del glicerol de las grasas en el hígado y en la corteza renal del organismo. También, el organismo humano tiene un polisacárido de reserva (glucógeno) que se sintetiza en el hígado y en el músculo. En casos en que se presente una disminución de glucosa en sangre, el glucógeno hepático se degrada gradualmente para suministrar este azúcar.

El hígado junto con la insulina y el glucagón son los principales

reguladores de los niveles de glucosa en la sangre. Mantiene los niveles entre 70-100 mg/dL (3.9 a 5.8 mmol/L), un valor de referencia obtenido

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dentro de la población normal. Las concentraciones de glucosa del líquido cefalorraquídeo representan aproximadamente entre el 40% y 80% de aquellos valores encontrados en el suero o en el plasma.

Medición enzimática de la glucosa sanguínea.

La glucosa en sangre puede medirse por medio de métodos enzimáticos automatizados en el laboratorio clínico. El análisis más habitual utiliza una mezcla de glucosa oxidasa y peroxidasa. La glucosa oxidasa es muy específica para el β-anómero de la glucosa que constituye aproximadamente el 64% de la glucosa en disolución. Por esta razón la mezcla del análisis se suplementa con una mutorrotasa que permite la interconversión de los anómeros, mejorando la sensibilidad del análisis.

En este método enzimático, la primera reacción implica la oxidación de la β-D-glucosa a ácido D-glucónico catalizada por la glucosa oxidasa (GOD) con formación de peróxido de hidrógeno (H202). Este último producto es utilizado por la peroxidasa (POD) para oxidar un sustrato (4-aminofenazona y fenol), que es un aceptor cromogénico de oxígeno, a un producto cromóforo coloreado (quinonimina) (Figura 22). El color obtenido es directamente proporcional a la cantidad de glucosa en la muestra.

Los pacientes diabéticos que requieren medir este azúcar en sangre durante varias veces al día, lo realizan por medio de un glucómetro o medidor de glucosa utilizando tiras reactivas, las cuales están impregnadas con glucosa oxidasa-peroxidasa. En este análisis, la intensidad del cambio de color en una tira reactiva está relacionada con la concentración de glucosa.

Figura 22. Reacción enzimática catalizada por la glucosa oxidasa y peroxidasa para la determinación de glucosa

β-D-Glucosa

Ácido glucónico

GOD POD

Fenol + 4-aminofenazonaCromógeno reducido

QuinoniminaCromóforo oxidado (coloreado)

H2O

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ud MATERIALES Y EQUIPOS

Glucómetros

Tiras reactivas para glucómetro

Lancetas estériles

Recipiente para material punzo cortante

Recipiente para material biológico infeccioso

Torundas de algodón con alcohol

Figura 23. Medidor de glucosa o glucómetro


Determinación de glucosa.

Requisito para la práctica: ayuno de 8 horas

Podrá participar un integrante por grupo, de manera que se pueda trabajar con el glucómetro y bajo diferentes condiciones.

Estudiantes con diferente ingesta de alimentos de consumo cotidiano:

■ Grupo 1: 120 g de empanada y 200 mL de gaseosa.

■ Grupo 2: 120 g de muesli o cereal y 200 mL de leche o yogurt.

■ Grupo 3: 120 g de fruta y 200 mL de agua.

■ Grupo 4: carga de glucosa

■ Estudiantes grupo control: sin ingesta de alimentos.

A cada uno de los estudiantes de los diferentes grupos se les determinará la concentración de glucosa en sangre total por medio de un glucómetro

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en los siguientes tiempos: 0 minutos (ayuno o antes de ingerir la carga de los diferentes monosacáridos), 30 minutos, 60 minutos y 120 minutos, después de ingerir los alimentos.

Para realizar la determinación de glucosa en sangre total utilizando el glucómetro (Figura 23), tenga en cuenta los siguientes pasos:

1. Lave sus manos y limpie la zona donde se realizará la punción con una torunda de algodón impregnada con alcohol.

2. Presione el botón de encender; la hora, la fecha y la tira reactiva aparecen en la pantalla. A continuación, se muestra en la pantalla el símbolo de la gota de sangre y la mano. Deje el medidor al lado hasta el paso 6 (tiene cinco segundos para realizar la prueba después de que la tira reactiva haya aparecido).

3. Coloque el dispositivo de punción contra la yema del dedo y presione el botón disparador.

4. Aplique un masaje suave a la punta de su dedo para obtener una gota de sangre adecuada. No exprima en exceso el área de punción.

5. Mantenga el medidor de tal manera que la tira reactiva esté colocada.

6. Acerque la gota de sangre a la ranura negra en el borde frontal de la tira reactiva hasta tocarla y manténgala en esta posición. La sangre es absorbida automáticamente por la tira reactiva.

PREGUNTAS

¿En qué consiste el funcionamiento de un glucómetro?

¿Cuáles pruebas se utilizan para diagnosticar Diabetes mellitus?

¿Cuáles son los criterios de laboratorio para clasificar las diferentes alteraciones en el metabolismo de la glucosa?

Explique el papel de la insulina y el glucagón en el control de nivel de glucosa en sangre.

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Hart, H.; Craine, L. y Hart. D. (1997). Química Orgánica. Novena edición. España, McGraw Hill.

González M. (2012). Curso de Biomoléculas. España: Universidad del País Vasco

McMurry, J., Ballantine, D., Hoeger, C., Peterson, V. (2010). Fundamentals of general, organic, and biological chemistry. New York, NY: Pearson Prentice Hall editors.

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Estudio de caso. Diabetes Mellitus tipo 2 con tendencia a la cetosis.

Diagnóstico. Cetoacidosis diabética (CAD).

Descripción. Paciente masculino de 45 años con peso corporal de 80 kg, talla 1,72 m, índice de masa corporal (IMC) 27,11 kg/m2, presenta dislipidemia, no tiene antecedentes familiares de DM. Consulta al servicio de urgencia debido a que presenta polidipsia, poliuria, cansancio y calambres desde hace un mes. Durante la exploración física está normotenso y también afirma haber presentado una pérdida de peso de 8 kilos, se evidencia la presencia de Acantosis nigricans en cuello, la piel y las mucosas secas. En el momento de la admisión se le realizaron pruebas de laboratorio (Tabla 19), no se notaron anormalidades en el hemograma, ni en el electrocardiograma. Al paciente se le administró 4 L de solución salina 0.9 % con cloruro de potasio e insulina rápida (IR) 8U por vía endovenosa y luego por vía subcutánea. Tras 8 h de tratamiento, al normalizar el pH y lograr glicemias <250 mg/dL, se trata al paciente con la terapia basal bolos con insulina NPH (Neutral Protamine Hagedorn) e IR antes del desayuno y cena y refuerzos pre-prandiales, lográndose una respuesta eficaz al tratamiento. El paciente se da de alta y se le sugirió un régimen con 180 g de carbohidratos, insulina NPH 18U AD y 6 U a las 22 h. Posteriormente, a las 6 semanas se le realizaron algunas pruebas de laboratorio que evidenciaron que el paciente tenía un buen control metabólico (Tabla 19). A este paciente se le solicitaron diferentes pruebas con marcadores moleculares para diabetes (anticuerpos anti células beta (ICA), anticuerpos antiinsulina (AAI), anticuerpos anti glutamato descarboxilasa (GAD), anticuerpos anti tirosina fosfatasa (IA2) y péptido C dado el inicio de una DM2 con cetoacidosis diabética. Los resultados fueron negativos y el péptido C en ayunas estuvo normal (3,2 ng/mL). Dadas estas condiciones se suspende la administración de la insulina y se le mantuvo la metformina en una dosis de 850 mg 2 veces al día.

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ud Tabla 19. Datos del análisis de laboratorio durante la evolución del paciente.

Parámetros bioquímicos Ingreso8 h post ingreso

6 semanas post alta

Glucosa (mg/dL) 640 250 90

pH 7.32 7.44

HCO3- (mEq/L) 20 24

Potasio (mEq/L) 3.8 3.5

Sodio (mEq/L) 140 142

Cloro (mEq/L) 105 110

Cetonemia +++ +

Anión gap (mEq/L) 18 11.5

HbA1c**(%) 8.8 7.2

Creatinina (mg/dL) 0.8 0.8 0.7

Colesterol total (mg/dL) 200 180

HDL (mg/dL) 40 44

LDL (mg/dL) 94 96

Triglicéridos (mg/dL) 330 200

Orina:

Glucosuria +++ + normal

Cetonuria +++ + normal

HbA1c: Hemoglobina glicosilada A1c

Comentario: la diabetes es una enfermedad metabólica ya que causa alteraciones tanto en el equilibrio hídrico como en el metabolismo de los carbohidratos, lípidos y proteínas, la cual. Esta enfermedad se caracteriza por la presencia de hiperglicemia como consecuencia del déficit absoluto

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o la producción insuficiente de insulina y/o resistencia de la misma (Figura 24). Esta enfermedad tiene un fuerte componente genético y ambiental relacionado con el estilo de vida. Este paciente presentó una cetoacidosis diabética y posterior evolución propia de una DM2 con rápida respuesta a la terapia oral. Este subtipo de DM recibe el nombre de diabetes atípica, diabetes intermedia, DM 1.5 o “Flabush diabetes”, la cual es una entidad clínica única.

Figura 24. La diabetes mellitus, tipos y efectos metabólicos

Los resultados de marcadores moleculares para diabetes: ICA, IAA,

GAD, IA2, los que resultaron negativos. El péptido C en ayunas fue normal (3,2 ng/mL).

Para analizar:

Analice cada uno de los parámetros bioquímicos a lo largo de la evolución del paciente.

¿Cuáles son los datos de laboratorio que permiten hacer el diagnóstico de la cetoacidosis diabética? Justifique su respuesta

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ud Explique la razón por la que en este paciente los resultados de los marcadores moleculares dan negativos y el péptido C se encontró dentro de un valor normal.

¿Cómo se interpreta que los marcadores inmunológicos para la diabetes fueron negativos?

Explique detalladamente como se relaciona el metabolismo de los carbohidratos y lípidos con la cetoacidosis diabética

BIBLIOGRAFÍA


Concha, L., Durrity A., y García de los Ríos, M. (2015). Diabetes Mellitus tipo 2 con tendencia a la cetosis. Caso clínico. Rev Med Chile, 143, 1215–12



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Práctica 11. Precipitación y cuantificación de proteínas séricas

OBJETIVOS

■ Realizar un fraccionamiento de proteínas séricas a partir de una precipitación con sulfato de amonio (NH4)2SO4.

■ Determinar la cantidad de proteínas totales presentes en el plasma y suero sanguíneo.

■ Determinar la cantidad de inmunoglobulinas totales y albúminas en la sangre en una muestra fraccionada con (NH4)2SO4.

INTRODUCCIÓN

Los procedimientos de purificación proteica permiten la separación de las proteínas basándose en la carga, el tamaño, las propiedades de unión y la solubilidad. Para caracterizar una proteína, primero es necesario purificar la proteína separándola de los otros componentes en mezclas biológicas complejas. La fuente de las proteínas normalmente es la sangre o tejidos, o células microbianas tales como bacterias y levaduras.

Uno de los procedimientos más habituales utilizados para el aislamiento de proteínas del extracto crudo consiste en el fraccionamiento un sulfato de amonio (NH4)2SO4. Cuando este compuesto, una de las sales más solubles, se añade a una disolución de una proteína, algunas proteínas precipitan a una concentración dada de sal, mientras que otras no. Las inmunoglobulinas humanas son precipitables con un (NH4)2SO4 saturado al 33-40%, mientras que la albúmina permanece soluble. El sulfato de amonio saturado esta alrededor de 4,1 mol/L. La mayoría de proteínas precipitarán en una disolución de (NH4)2SO4 saturado al 80%.

Posteriormente, se utilizan diferentes metodologías para purificar la proteína de interés, las cuales incluyen: cromatografía de filtración en

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ud gel, cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de afinidad, electroforesis de proteínas, entre otras.

Una vez purificada o aislada la proteína de interés es necesario determinar la cantidad de proteína presente en la muestra biológica, para poder cuantificarla existen diferentes metodologías que se basan en: la propiedad intrínseca de las proteínas para absorber luz en la UV, en la formación de derivados químicos y en la capacidad que tienen las proteínas de unir ciertos colorantes.

Dentro de los métodos colorimétricos se encuentra el método de Biuret, método de Lowry, método de Bradford, el método con el ácido bicinconínico.

El método de Biuret se basa en la formación de un complejo coloreado

entre Cu2+ y los grupos NH de los enlaces peptídicos en medio básico. Un ion Cu2+ se acompleja con 4 grupos NH. La intensidad de coloración es directamente proporcional a la cantidad de proteína (enlaces peptídicos) y la reacción es bastante específica, de manera que pocas sustancias interfieren. La sensibilidad del método es muy baja y sólo se recomienda para la cuantificación de proteínas en preparados muy concentrados (por ejemplo, suero).

El método de Bradford se basa en la unión de un colorante, Coomassie blue G-250 (también Serva Blue) a las proteínas. El colorante en solución ácida, existe en dos formas una azul y otra naranja. Las proteínas se unen a la forma azul para formar un complejo proteína-colorante con un coeficiente de extinción mayor que el colorante libre. Este método es sensible (1-15 µg), simple, rápido, barato y pocas sustancias interfieren en su determinación. Entre las sustancias que interfieren están los detergentes y las soluciones básicas.


Algodón.

Alcohol.

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Guantes.

Falcón de 10 mL

Micropipetas automáticas de 20, 100, 1000 µL

Tubos para extracción de sangre al vacío sin anticoagulante

Tubos para extracción de sangre al vacío con /EDTA

Espectrofotómetro


Alcohol antiséptico

Solución acuosa de NaClO al 5%

Solución estándar de albumina

Solución saturada de sulfato de amonio (NH4)2SO4 a pH 7.2

Plasma o suero sanguíneo

Buffer fosfato salino (PBS) a pH 7.2

Reactivo de Biuret


Preparación de una solución saturada de sulfato de amonio

Prepare con anticipación la solución de sulfato de amonio ya que requiere varias horas para que la solución se sature completamente.

1. Diluya 500 g de sulfato de amonio en 500 mL de agua destilada.

2. Caliente la mezcla a 50°C con agitación continua, hasta que la sal se disuelva completamente y filtre rápidamente mientras

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ud la solución está aún caliente. Deje enfriar la solución durante varias horas o durante la noche a temperatura ambiente mientras el sobrenadante se satura. En este proceso se formarán cristales y estarán presentes en el envase mientras esté saturada la solución.

3. El pH de esta solución es aproximadamente 5 y debe ser ajustado a pH 7.2 añadiendo hidróxido de amonio (NH4OH), para evitar la adición de iones extraños.

Método de precipitación de inmunoglobulinas totales del plasma

1. Determine el volumen del suero o plasma a procesar (X mL).

2. Diluya el suero 1:2 en PBS para obtener un volumen final de 2X mL.

3. Transfiera el suero diluido (2X mL) a un vaso de precipitación sobre un baño de hielo. Añada la barra de agitación y colóquelo sobre un agitador magnético. Con una bureta deje caer lentamente y con agitación continua 2X mL de una solución saturada de sulfato de amonio a pH 7.2 (ajustado antes de usarla), para obtener una concentración final de sal de 50% de saturación. El sulfato de amonio debe ser añadido lentamente para asegurar que la concentración local en el sitio donde cae la gota no exceda la concentración de la sal deseada, evitando así la precipitación instantánea de la albúmina junto con la fracción de γ globulinas precipitadas. Agite continuamente la solución evitando la formación de burbujas y espuma.

4. Mantenga la muestra precipitada durante 30 minutos a 4°C.

5. Resuspenda la fracción de γ globulinas precipitada agitando moderadamente durante 5 minutos.

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6. Centrifugue la mezcla a 10.000 rpm durante 15 minutos a 4°C.

7. Transfiera cuidadosamente el sobrenadante que contiene la fracción de albúmina a otro falcón y resuspenda la fracción de γ globulinas precipitada en un volumen de PBS igual al de la muestra original (X mL).

Cuantificación de proteína

Determine la concentración de las proteínas de una dilución 1/10 de las diferentes muestras (proteínas totales en el plasma, proteínas totales en el suero, fracción proteica de γ globulinas, fracción proteica de albúminas) utilizando los métodos de Biuret o Bradford.

Método de Biuret

Para determinar la concentración de proteína presente en las diferentes muestras se requiere la preparación de una curva de calibración empleando una proteína patrón (albúmina).

a. Se realiza una curva de calibración de albúmina (0,625 - 20 mg/ mL). Las diferentes disoluciones de albúmina se deben de realizar en balones aforados.

b. Posteriormente, en tubos de ensayo añadir 5 mL de las diferentes soluciones de albúmina y se adiciona 5 mL de reactivo Biuret (Tabla 20). Incube a temperatura ambiente durante 15 minutos, el color es estable durante 1 h. El blanco consiste en 5 mL de H2O y 5 mL de reactivo Biuret.

c. Leer la absorbancia a λ de 545 nm de las diferentes disoluciones de albúmina y las muestras problema en el espectrofotómetro. Antes es necesario calibrar el espectrofotómetro a cero en la λ indicada con el blanco.

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ud Tabla 20. Cuantificación de proteínas por el método de Biuret

Tubos Reactivos Resultados

Reactivo de Biuret

Absorbancia a 545 nm

Concentración de proteína

1 Blanco 5 mL de H2O destilada

5 mL

Solución albúmina estándar

2 5 mL (20 mg/mL) 5 mL

3 5 mL (10 mg/mL) 5 mL

4 5 mL (5 mg/mL) 5 mL

5 5 mL (2,5 mg/mL) 5 mL

6 5 mL (1,25 mg/mL) 5 mL

7 5 mL (0,625 mg/mL) 5 mL

muestra problema

8 3 mL dilución 1/10 de plasma

3 mL

9 3 mL dilución 1/10 de suero

3 mL

10 3 mL dilución 1/10 de fracción γ-globulinas

3 mL

11 3 mL dilución 1/10 de albúmina

3 mL

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d. Para obtener la curva de calibración de proteína albúmina se grafican la absorbancia (eje y) vs. la concentración de la proteína (eje x). Determinar la ecuación de la recta y el coeficiente R2 que nos indica el ajuste del modelo, el cual oscila entre 0 y 1, entre más cerca de 1, es mejor el resultado.

e. Calcule las concentraciones de proteína de las muestras problema.

PREGUNTAS

¿Qué técnicas se utilizan para cuantificar las proteínas en la clínica?

¿Qué proteínas se determinan con frecuencia en los análisis clínicos? ¿Para qué se utilizan?

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ud Práctica 12. Análisis general de orina

OBJETIVOS

■ Analizar los parámetros físicos y químicos de una muestra de orina

■ Explicar la importancia del análisis de orina o uroanálisis como un método útil en la evaluación de función renal y en el diagnóstico de ciertas alteraciones.

INTRODUCCIÓN

Los riñones son los órganos encargados de excretar entre 0.5 y hasta 10 L de orina cada día; el volumen promedio diario es de 1-2 L. La orina es una solución acuosa compuesta de sustancias inorgánicas y orgánicas. Este fluido corporal contiene 4% de sólidos y 96% de agua. Aproximadamente la mitad de los sólidos está representada por la urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye iones inorgánicos como Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+, PO4

3-, SO42-, NH4

+ y compuestos orgánicos como la creatinina, el ácido úrico, los aminoácidos, entre otros. Este fluido corporal tiene un color que va de amarillo pálido al ámbar, debido a los productos de descomposición de la bilirrubina como la urobilina. En el contexto de los profesionales de las ciencias de la salud, la orina es una biopsia líquida, que se obtiene de forma indolora y es una herramienta de diagnóstico no invasiva.

El uroanálisis o análisis de orina hace parte de los exámenes de rutina en los laboratorios clínicos, y sirve para evaluar el estado funcional de los riñones constituyendo una prueba útil de apoyo para el diagnóstico de posibles alteraciones a nivel del tracto urinario, alteraciones del metabolismo de los carbohidratos, de la función hepática y del equilibrio ácido-base e hidroelectrolítico. También, se utiliza para monitorear la evolución de una paciente frente a la efectividad del tratamiento en casos crónicos. Los parámetros físicos y químicos de la orina son indicadores o

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marcadores claves del estado de salud. Este análisis incluye 10 parámetros que incluye la determinación de sangre, glucosa, proteínas, bilirrubina, urobilinógeno, cuerpos cetónicos, nitritos, hemoglobina, leucocitos, pH y densidad (Figura 25). Por medio del uroanálisis se detectan sustancias que normalmente no se encuentran en orina o alteraciones en la concentración de algunos parámetros.


Tiras reactivas para análisis de orina

Tubos de ensayo

pH-metro o potenciómetro

MUESTRA

Orina.


Recolección de la muestra de orina:

Para la recolección de la muestra de orina se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

■ La muestra debe ser recogida en un recipiente estéril con tapa.

■ Es recomendable y práctico iniciar la recolección programada en las primeras horas de la mañana en estado de ayuno.

■ Lave sus manos con agua y jabón antes de obtener la muestra.

■ La muestra será obtenida en condiciones de asepsia, se debe de realizar el lavado genital previo con agua. En las mujeres es necesario limpiar con toallas húmedas, los pliegues internos de

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ud los labios y por encima de la abertura por donde sale la orina (uretra), justo sobre la abertura de la vagina. En el caso de los hombres, limpie la cabeza del pene. Si no está circuncidado, necesitará retraer primero el prepucio y lavar la salida de la uretra con una toalla húmeda. Seque la zona con una toalla seca.

■ Es aconsejable descartar la primera parte de la orina, recolectar la orina de la parte media de la micción y tapar el recipiente inmediatamente después. No se deben de utilizar muestras contaminadas con heces, sangre menstrual o material vaginal

■ Una vez recolectada la muestra de orina, se debe analizar durante un período máximo de una hora para evitar cambios que pueden afectar el resultado, en caso de que tarde más en realizar el examen, la muestra debe refrigerarse a una temperatura entre 2 y 6°C.

Análisis de la orina

Figura 25. El análisis de orina se realiza con tiras recubiertas de reactivos inmovilizados en un soporte. Cuando se sumerge la tira en la muestra de orina ocurren reacciones que proporcionan un producto coloreado.

Cada estudiante realizará el análisis físico y químico de su propia muestra de orina. Es necesario realizarlo de la siguiente manera (Figura 26):

■ Homogenizar la orina por inversión del frasco sin formar espuma

■ Vaciar en un tubo de ensayo aproximadamente 7 mL de orina.

■ Observar el aspecto físico de la orina: el color se observa en el tubo con un fondo blanco. El aspecto se observa con un fondo negro opaco y con incidencia del rayo de luz para determinar si esta transparente, ligeramente turbia o turbia.

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■ Medir el pH de la orina por medio del potenciómetro o pH-metro.

■ Sumergir la tira reactiva en la orina dispensada en el tubo de ensayo.

■ La interpretación de la coloración de la tira se realizará por comparación de los colores desarrollados en las zonas reactivas con el patrón de colores acorde con los límites del rango de medición de cada parámetro bioquímico (sangre, bilirrubina, urobilinógeno, cetonas, proteínas, nitritos, glucosa, pH, densidad y leucocitos)

■ Escribir los resultados obtenidos con la tira reactiva e interpretarlos. Cualquier resultado positivo debe de comprobarse por otro método más exacto.

a. b. c.

Figura 26. Pasos para el análisis de la orina. a. orina homogenizada en tubo de ensayo b. sumergir la tira reactiva de tal forma que se moje adecuadamente las zonas reactivas. c. Comparación visual de colores desarrollados en las zonas reactivas con el patrón de referencia.

CONSULTA PRELIMINAR

Investigue el fundamento de cada una de las pruebas contenidas en las tiras reactivas para el análisis de orina.

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ud PREGUNTAS

Realice un cuadro de los parámetros físicos y químicos del uroanálisis e indique por medio de ejemplos alteraciones renales, metabólicas relacionadas con cada uno.

¿Qué significa que la orina sea positiva para nitritos?

¿De qué depende el pH de la orina?

¿Qué significa que la orina tenga una concentración elevada de cuerpos cetónicos?

Explique las tecnologías que se están utilizando actualmente para analizar muestras de orina.

BIBLIOGRAFÍA


Campuzano, G., y Arbeláez, M. (2006). Uroanálisis: más que un examen de rutina. Medicina y laboratorio., 12, 511-555

Marshall, W. Lapsley, M., Day, A., y Ayling, R. (2014). Clinical Biochemitry. 3th Edition. London, UK: Churchill livingstone


Simerville, J., y Maxted, P. (2005). Urinalysis: a comprensive review. Am Fam Physician, 71, 1153-1162


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Estudio de caso. Insuficiencia renal aguda y rabdomiólisis

Causa. Abuso en el consumo de cocaína

Descripción. Paciente masculino de 41 años con antecedentes de consumo de cocaína desde 1997, intento de suicidio en el año 2005. Posteriormente, reinicia consumo de cocaína y alcohol en septiembre del año 2008. El día 8 de octubre de 2009 fue llevado al Hospital del Salvador bajo los efectos de la cocaína como resultado de una semana de inhalación diaria de aproximadamente 6 g en total. El paciente presentó una conducta agresiva, agitación y alucinaciones. Fue ingresado, requiriendo sedación, presentó depresión respiratoria, y fue remitido a la UCI para ventilación mecánica invasiva. En el examen físico, tenía erosiones en región cervical y extremidades, con signos vitales estables. También se le realizaron pruebas de laboratorio en el momento del ingreso al hospital, como se muestra en la tabla 21.

El análisis de orina fue normal, no se midieron electrólitos urinarios. Después de 36 horas del último consumo de cocaína, se analizó una muestra de sangre que resultó positivo con una concentración de 52 ng/mL.

También, se monitoreó la evolución del paciente por medio de pruebas de laboratorio realizadas durante los 8 días de hospitalización, dentro de los parámetros que se detectaron se encuentra la creatina fosfocinasa (CK), el BUN y la creatinina (Figura 27 y 28)

Tabla 21. Datos del análisis de laboratorio del paciente.

Parámetros Valores

Bilirrubina (mg/dL)

Total 0.99

Directa 0.33

BUN (mg/dL) 33

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Creatinina (mg/dL) 2,58

CK (U/L) 34.686

Amilasa (U/L) 515

LDH (U/L) 1.235

pH 7.33

PCO2 (mmHg) 25.8

HCO3- (mmol/L) 13.8

Na+ (mmol/L) 134

Cl-(mmol/L) 112

K+(mmol/L) 3.4

GPT (U/L) 119

GOT (U/L) 623

GGT (U/L) 21

AST o GPT: alanina aminotransferasa; ALT o GOT: aspartato aminotransferasa; PT: Tiempo de trombi-na; INR: International Normalized Ratio

Figura 27. Evolución de los niveles de creatina fosfocinasa del paciente durante la hospitalización. Fuente de los datos (Carrasco y Salina, 2011)

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Figura 28. Evolución de los niveles de BUN y creatinina del paciente durante la hospitalización. Fuente de los datos (Carrasco y Salina, 2011)

Comentario: los riñones son órganos fundamentales que cumplen diferentes funciones como (Figura 29):

■ Permiten la síntesis de glucosa a partir de metabolitos de naturaleza no carbohidrato (lactato, glicerol y aminoácidos glucogénicos) entre comidas, lo que se conoce como gluconeogénesis.

■ Elimina productos metabólicos como la urea, ácido úrico, metabolitos esteroides y creatinina en la orina.

■ Retiene moléculas como los aminoácidos, la glucosa y las proteínas.

■ Mantiene la composición, la osmolaridad y el volumen del líquido extracelular.

■ Interviene en el mantenimiento del equilibrio ácido-base.

■ Interviene en la homeostasis del calcio.

■ Produce la eritropoyetina que controla la producción de glóbulos rojos.

■ Función excretora.

■ Participa en la regulación de la tensión arterial a través del sistema renina- angiotensina.

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Figura 29. Rol metabólico del riñón.

Existen diferentes xenobióticos como la cocaína, que pueden producir alteraciones en el funcionamiento de cuerpo humano, esta sustancia psicoactiva se encuentra en forma de hidrocloruro de cocaína y alcaloide de cocaína (pasta base/crack). El efecto metabólico de la cocaína es inhibir la recaptación de catecolaminas en los terminales nerviosos presinápticos, de tal forma que bloquea la recaptación de la epinefrina o adrenalina en los tejidos inervados simpáticamente.

En los consumidores de cocaína causa insuficiencia renal y en algunas ocasiones asociada con rabdomiólisis. El daño renal involucra cambios en el funcionamiento de este órgano, la hemodinámica renal y la síntesis de la matriz glomerular, el estrés oxidativo y la inducción de la aterogénesis renal.

Para analizar:

De acuerdo a las pruebas bioquímicas de laboratorio realizadas a esta paciente ¿Cuáles moléculas pueden ser utilizadas para diagnosticar la insuficiencia renal? Justifique su respuesta

De acuerdo al análisis de orina se registra valores normales en este paciente. Explique la razón de este resultado.

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141

A partir de las figuras 27 y 28, interpreten y concluyan.

Desde el punto de vista bioquímico, usted considera que la creatina fosfocinasa es un marcador específico para detectar o monitorear la evolución del paciente en dicha enfermedad.

BIBLIOGRAFÍA


Carrasco, R., y Salinas, M. (2011). Rabdomiólisis e insuficiencia renal aguda por consumo de cocaína: caso clínico. Rev Med Chile, 139, 480–483.


Marshall, W. Lapsley, M., Day, A., y Ayling, R. (2014). Clinical Biochemitry. 3th Edition. London, UK: Churchill livingstone


143

Sección 5

FACTORES DE RIESGO PARA DESARROLLAR SÍNDROME METABÓLICO

145

Práctica 13. Determinación de factores de riesgo para desarrollar síndrome metabólico

OBJETIVOS

■ Determinar la concentración de glucosa en ayunas, perímetro de la cintura, peso, estatura y presión arterial de cada estudiante.

■ Comprender los factores de riesgo que tienen los estudiantes para desarrollar el síndrome metabólico.

■ Recalcar la importancia de la prevención, la detección temprana de la alteración de estos parámetros a fin de disminuir la epidemia de obesidad, hipertensión, diabetes, entre otras.

INTRODUCCIÓN

El Síndrome metabólico (SM) es un conjunto de anormalidades metabólicas a nivel de glúcidos, lípidos y proteínas, constituye un factor de riesgo para desarrollar enfermedades cardiovasculares y diabetes (DM).

Los estilos de vida inadecuados como el hábito de fumar, el sedentarismo, el estrés, los malos hábitos dietéticos o la dieta no saludable son factores que han desencadenado el desarrollo de este síndrome, el cual también está asociado a la resistencia a la insulina y enfermedades como la obesidad, las dislipidemias, la hipertensión arterial (HTA) y la diabetes.

Los criterios diagnósticos propuestos para el síndrome metabólico son diversos y se muestra en la tabla 22.

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Es así como la medición de parámetros como la circunferencia abdominal y el índice de masa corporal son marcadores prácticos y útiles para detectar o diagnosticar enfermedades cardiovasculares y metabólicas, estas últimas incluyen la obesidad.

El índice de masa corporal se calcula como el peso en kilogramos dividido entre la altura en metros

peso (Kg)

talla (m2)IMC =

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (OMS), el peso

normal corresponde a un IMC de 18.5 a 24.9 kg/m2, el sobrepeso de 25 a 29.9 kg/m2 y la obesidad comprende a un valor igual o mayor a 30 kg/m2. El perímetro de cintura: mujeres:>88 cm; hombres, >102 cm.


Glucómetro

Tiras reactivas para glucómetro

Lancetas estériles.

Torundas de algodón con alcohol.

Cinta métrica flexible

Balanza

Tallímetro

Tensiómetro

Recipiente para material punzo cortante

Recipiente para material biológico infeccioso

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Cada estudiante determinará los siguientes parámetros:

Figura 30. Medición de la circunferencia de la cintura

■ El nivel de glucosa en ayunas (8 horas de ayuno) utilizando el glucómetro como se explicó anteriormente.

■ La circunferencia de la cintura: esta medición se realiza con la cinta métrica horizontal (Figura 30). Se realiza con el estudiante en posición de pie, al final de una espiración normal, y frente a la persona que está tomando la medida. La cinta se ubica sobre el punto medio entre el último arco costal (costilla) y la parte superior de la cresta ilíaca (cadera). Se debe verificar que la cinta no esté ni muy apretada ni muy suelta y se realice la lectura del número que aparece en la intersección registrando el dato en centímetros. Este parámetro debe ser tomado en todos los adultos de 18 a 64 años como medida complementaria durante la valoración antropométrica para determinar el riesgo cardiovascular. Independiente de la edad y el sexo, la combinación de IMC y circunferencia de cintura explican una mayor variación en la grasa no abdominal, abdominal, sub-cutánea y visceral que el IMC o la circunferencia de cintura como mediciones separadas.

■ El peso corporal junto con la talla o estatura sirven para calcular el índice de masa corporal. Para medir el peso corporal es necesario que el estudiante se retire cualquier objeto que pueda interferir (zapatos pesados, correas, entre otros). Se debe de encender la balanza haciendo presión con el pie en el centro de la misma. El estudiante debe de subir sobre la balanza de tal forma que el cuerpo esté derecho y mirando al frente, con los brazos a los lados y los pies en posición de medición.

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Figura 31. Medición de la presión arterial

■ La talla o la estatura es un indicador de crecimiento, para medir este parámetro se utiliza una báscula mecánica de columna tallímetro y se registra la longitud del estudiante en metros.

■ La presión arterial mide la fuerza de la sangre cuando bombea en las paredes de las arterias. Este parámetro se mide por medio de un tensiómetro que determina la presión sistólica y diastólica. La presión sistólica hace referencia a la presión más alta que ocurre cada vez que el corazón late y bombea sangre hacia las arterias. La presión diastólica ocurre cuando el corazón está en reposo entre un latido y otro. En la lectura del valor, la presión sistólica y diastólica corresponde al valor del numerador y del denominador, respectivamente y sus valores normales deben estar en 120/80 mmHg siendo útil para ayudar a prevenir enfermedades cardiovasculares (Figura 31).

A continuación visite el siguiente enlace del Ministerio de Salud y Protección Social https://www.minsalud.gov.co/sites/valoraturiesgo/_layouts/15/EstiloVidaSaludable/DatosUsuario.aspx

Este enlace corresponde a un aplicativo “Conoce tu riesgo” que permite identificar el riesgo potencial de sufrir diabetes, un infarto o una trombosis (accidente cerebrovascular) y de esta manera, dan pautas para mejorar su estilo de vida.

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ud PREGUNTAS

Analiza los resultados de los parámetros evaluados e interpreta tus datos con los de los obtenidos de todo el grupo.

Después de contestar el aplicativo “Conoce tu riesgo”. ¿Determina cuál es el riesgo propio?

BIBLIOGRAFÍA

Lizarzaburu, J. (2013). Síndrome metabólico: concepto y aplicación práctica. An Fac med., 74 (4), 315-20

Sánchez S., González M. E., Flores L. J. (2014). Metabolismo de carbohidratos. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New York, NY: McGraw-Hill.

Srikanthan, K., Feyh, A., Visweshwar, H., Shapiro, J., y Sodhi, K. (2016). Systematic Review of Metabolic Syndrome Biomarkers: A Panel for Early Detection, Management, and Risk Stratification in the West Virginian Population. Int. J. Med. Sci., 13 (1), 25-38

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Estudio de caso. Obesidad e hiperinsulinismo

Causa. Factores genéticos, ambientales y culturales

Descripción. Paciente de 12 años de edad es referido a la consulta de pediatría por obesidad, los exámenes realizados permiten detectar un hiperinsulinismo. En los antecedentes familiares se destaca que su padre es diabético tipo 2.

En la exploración presentó Acantosis nigricans en cuello. ACR: tonos rítmicos, no soplos. Tensión arterial sistólica: 110/53 mmHg, y los siguientes parámetros que se muestran en la tabla 23.

Tabla 23. Datos antropométricos, analíticos y bioquímicos del paciente

Datos Parámetros

Antropométricos:

Peso: 57.4 kg, Talla: 149 cm, IMC: 25.85%. Superficie Corporal: 1.54m2. Velocidad de crecimiento: 5.8 cm/año. Evaluación de la composición corporal: el peso ideal para la talla del paciente es de 43.5kg. Pronóstico de talla adulta de 165.5cm

Analíticos: Hemograma dentro de la normalidad

Bioquímicos:

Glucosa: 91 mg/dL, urea: 27 mg/dL, creatinina: 0,35 mg/dL, GOT: 21 U/L, GGT: 19 U/L, GPT: 11 U/L. Colesterol: 182 mg/dL, triglicéridos: 54 mg/dL. Estudio hormonal: prolactina, TSH y testosterona dentro de la normalidad. Insulina en sangre: 30, 7 U/mL, péptido C: 1,5 ng/mL. Relación insulina/glucosa > 0,3: hiperinsulinismo. HOMA (Homeostasis Model Assessment): 6,8, indica insulino resistencia.

Comentario: la obesidad es una enfermedad multifactorial en la cual influyen factores genéticos, ambientales y culturales. Es ocasionada cuando el ingreso de energía a través de los alimentos excede el gasto energético, lo cual produce el almacenamiento de triglicéridos en el tejido adiposo. Esta grasa localizada en la región visceral propicia diversas alteraciones metabólicas que incluye resistencia a la insulina, hiperinsulinismo, dislipidemias, hipertensión arterial, hiperglucemia sumado a esto, existen

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ud otros factores como el envejecimiento, factores genéticos y ambientales, tabaquismo, dietas hipercalóricas, sedentarismo que promueven el aumento del peso corporal y pueden originar síndrome metabólico (Figura 32).

Los pacientes con resistencia a la insulina suelen tener unos niveles elevados de insulina en el plasma (hiperinsulinismo), esto ocasiona una acción lipogénica inadecuada en los tejidos, es así como se favorece la obesidad abdominal, la síntesis hepática de los triglicéridos por lo que se produce dislipidemia

Figura 32. Alteraciones metabólicas, factores de riesgo y marcadores del síndrome metabólico.

En la actualidad se ha incrementado la prevalencia del síndrome metabólico, por lo tanto, la evaluación de los pacientes con este conjunto de desórdenes metabólico constituye una referencia necesaria para los profesionales de la salud.

Hoy en día, el diagnóstico de este síndrome se fundamenta en la presencia de tres o más de los criterios diagnósticos establecidos por organizaciones internacionales como se muestra en la tabla 22. También, de acuerdo a las investigaciones realizadas hasta el momento acerca

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de este tópico, se han identificado diferentes marcadores bioquímicos séricos que se alteran, los cuales pueden ayudar a la detección temprana y el manejo del síndrome metabólico en poblaciones más vulnerables (Figura 32).

Para analizar:

Explique cuáles son los parámetros que podrían evidenciar que el paciente presenta síndrome metabólico

¿Cuáles factores consideras que son las causas que provocaron la obesidad y el hiperinsulinismo? Justifique su respuesta.

Desde el punto de vista bioquímico, explique detalladamente como se da la resistencia a la insulina y que parámetros son claves para determinarla.

¿Qué recomendaciones usted podría sugerir para mejorar el estado de salud de este paciente?

BIBLIOGRAFÍA

Benedito, T., Pérez de Inestrosa, M., Pérez, V., Bernardo, A., Nieves, M., y Molina, A. (2013). Obesidad e Hiperinsulinismo. A propósito de un caso. fml., 17 (23), 3p

Lizarzaburu, J. (2013). Síndrome metabólico: concepto y aplicación práctica. An Fac med., 74 (4), 315-20

Srikanthan, K., Feyh, A., Visweshwar, H., Shapiro, J., y Sodhi, K. (2016). Systematic Review of Metabolic Syndrome Biomarkers: A Panel for Early Detection, Management, and Risk Stratification in the West Virginian Population. Int. J. Med. Sci., 13 (1), 25-38

Ruiz, A., Aschner, P., Puerta, M., y Cristancho, R. (2012). Estudio IDEA (Internacional Day for Evaluation of Abdominal Obesity): Prevalencia de obesidad abdominal y factores de riesgo asociados en atención primaria en Colombia. Biomédica, 32, 610-6.

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ANEXOS

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Anexo 1. Grupos funcionales de importancia en las moléculas bioquímicas

Grupo Funcional

Estructura Tipo de biomoléculas

Amino NH3+ NH2; Aminoácidos y

proteínas

Hidroxilo OHMonosacáridos y glicerol (componentes de los triacilglicéridos)

CarboniloC

OMonosacáridos, en el grupo acetilo (CH3CO) utilizado para transferir átomos de carbono durante el catabolismo

Carboxilo

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ud Grupo Funcional

Estructura Tipo de biomoléculas

Hemiacetal C OHOR

Formas cíclicas de monosacáridos formadas por la reacción entre un grupo carbonilo y un hidroxilo

Acetal C OROR

Disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos formado por la reacción entre un grupo carbonilo y un hidroxilo

Fuente: McMurry et al., (2010)

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Anexo 2. Intervalos de referencia para las pruebas de laboratorio seleccionadas

Gasometría sanguínea

Parámetro Bioquímico / Analito

Unidades SIUnidades

convencionales

pH arterial 7.35–7.45

Actividad ion H+ 35–45 nmol/L

Presión parcial arterial de oxígeno (PaO2)

10.5–13.5 kPa 79–101 mmHg

Presión parcial venosa mixta de oxígeno (PaO2)

5,5-6,8 kPa 41-51 mmHg

Presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2)

4.6–6.0 kPa 34–45 mmHg

Bicarbonato arterial 19-24 mmol/L 19-24 mEq/L

Exceso de bases ±2mmol/L ±2 mEq/L

Anión gap (Na++K+) -(HCO3-+Cl-)

12-16 mmol/L 12-16 mEq/L

Carboxihemoglobina 0,005-0,01%

Metahemoglobina <1,5%

Electrólitos séricos y marcadores de la función renal

Sodio 133–146 mmol/L 133–146 mEqL

Potasio 3.5–5.3 mmol/L 3.5–5.3 mEq/L

Cloro 95–108 mmol/L 95–108 mEq/L

Bicarbonato 22–29 mmol/L 22–29 mEq/L

Urea 2.5–7.8 mmol/L 15.2–47 mg/dL

Creatinina 44–80 µmol/L 0.50-0.90 mg/dL

Magnesio 0.7–1.0 mmol/L 1.7–2.4 mg/dL

Osmolalidad 275-295 mmol/kg 275-295 mOsm/kg

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Proteínas séricas, óseas y marcadores de la función hepática


Unidades SIUnidades

convencionales

Proteínas totales Albúmina Globulinas

60–80 g/L35–50 g/L20–35 g/LValor calculado (proteínas totales- albúmina)

6–8 g/dL3.5–5.0 g/dL2.0–3.5 g/dL

InmunoglobulinaslgGlgAlgM

6-16 g/L0,8-4,0 g/L0,5- 2,0 g/L

Proteina C reactivaHaptoglobinaFerritinaFibrinógenoβ

2-microglobulina

<10 mg/L0,2-2 g/L31-450 pmol/L5,8-11,8 umol/L1,2-2,4 mg/L

20-200 mg/dL14-200 µg/L2-4 g/L

BilirrubinaFosfatasa alcalina (adultos)Alanina aminotransferasa (ALT) Varones Mujeres Aspartato aminotransferasa (AST) Varones Mujeres

<0.21 µmol/L

<1.2 mg/dL50–140 U/L 10-40 U/L 7-35 U/L 5-40 U/L13-35 U/L

γ-glutamiltransferasa (AST) Varones Mujeres

< 90 U/L< 50 U/L

Hormonas seleccio-nadas

Actividad de renina plasmática Decúbito supino De pie

0,51-2,64 ng/mL/h0,98-4,18 ng/mL/h

Insulina <13mU/L indetectable en hipoglucemia

<90 pmol/L

Péptido CParatrina (Hormona paratiroide, PTH)

0,36-1,12 nmol/L1.1–6.9 pmol/L

1,1-3,4 ng/mL11–69 pg/mL

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Oligo-elemento, proteínas de unión a metales y vitaminas


Unidades SIUnidades

convencionales

Vitamina A 1,05-2,8 µmol/L 30-80 µg/dL

Vitamina E(tocoferol) 15-45 µmol/L 6,5-19,4 µg/mL

Analitos en los que se usaron límites de decisión clínica

Colesterol total (deseable) <5.18 mmol/L <200 mg/dL

Colesterol-LDL (óptimo)(LDL cálculo=Colesterol-Colesterol HDL-0,46 X TG)

<2.6 mmol/L <100 mg/dL

Colesterol-HDL (deseable) Hombres Mujeres

>1,0 mmol/L>1,2 mmol/L

40 mg/dL46 mg/dL

Triglicéridos (deseable) <1.7 mmol/L <150 mg/dL

Glucosa: Intervalo normal (plasma) Ayunas Deterioro de glucosa en ayunas Diabetes

4–6 mmol/L<6.1 mmol/L≥6.1pero <7.0 mmol/L≥7.0 mmol/L

72–109 mg/dL<110 mg/dL≥110pero <126 mg/dL≥126 mg/dL

Hemoglobina glicosilada (DCCT calibrada) control aceptable de la glucemia

20–38 mmol/moL

4.0–5.6%

HOMA: (Insulina Homeostasis Model Assessment) (mcUI/mL) xGlucemia(mg/dL) /405

Resistencia insulínica cuando HOMA>3,8.

Troponina cardiaca Troponina-l Troponina-T

<0,1 µg/L<0,1 µg/L

<0,1 ng/mL<0,1 ng/mL

Miscelánea

Creatina fosfocinasa 210 U/L

Amilasa 0–100 U/L

Amoníaco 15-88 µmol/L 25-150 µg/dL

Lactato 0.7–1.8 mmol/L 6–16 mg/dL

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Orina


Unidades SIUnidades

convencionales

microalbúmina<20 mg/L hombre

Cociente albúmina/creatina (CAG) Hombres

Mujeres

<20 mg/L<2.5 mg/mmol creatina<3.5 mg/mmol creatina

Índice de excreción de albúmina (IEA)

<20 µg/min

Sodio 75-300 mmol/24h 75-300 mEq/24h

Potasio 40-100 mmol/24h 40-100 mEq/24h

Cloro100-250 mmol/24h

150-250 mEq/24h

Urea420-720 mmol/24h

11,8-20,2 g/24h

Calcio 2,5-7,5 mmol/24h 100-300 mg/24h

Magnesio 2,5-8,0 mmol/24h 61-194 mg/24h

Fosfato 10-40 mmol/24h 0,31-1,24 g/24h

Cobre 0,2-0,6 µmol/24h 1,3-3,9 µg /24h

Creatina 9-18 mmol/24h 1,0-2,0 g/24h

Osmolalidad 50-1.200 mmol/kg

50-1.200 mOsm/kg

Intervalos de referencia para pruebas hematoló-gicas

INRIntervalo terapéutico (difiere según el proceso subyacente)

0,9-1,22,0-4,0

Tiempo de tombina (TT) 11-18 s

Tiempo de protrombina (TP) 10-15 s

Fibrinógeno 2,0-4,0 g 200-400 mg/dL

Unidades SI: Unidades del sistema internacional. Fuente: Baynes y Dominiczak, (2014).

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Los valores de referencia de los diferentes parámetros bioquímicos sirven para interpretar los datos obtenidos del paciente, pero es necesario aclarar que estos datos pueden cambiar de acuerdo a las condiciones empleadas en cada laboratorio clínico, por este motivo, el laboratorio es responsable de emitir un reporte del análisis de las muestras incluyendo los valores de referencia. También, es importante mencionar que los resultados de las pruebas de laboratorio constituyen una herramienta muy útil con información confidencial que debe ser analizada e interpretada teniendo en cuenta otros datos clínicos como el historial médico y la exploración física del paciente.

PRÁCTICAS DE BIOQUÍMICA Y ESTUDIOS DE CASOS EN CIENCIAS DE...

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