8/4/2019 18 - Sangre
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Bioquímica
Facultad de EnfermeríaUniversidad de la República
ESFUNO 2011Amalia Ávila
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Sangre• 7% del peso corporal• FUNCIONES
– Transporte• Gases (O2, CO2)• Nutrientes
• Hormonas• Deshechos metabólicos
(bilirrubina, productosnitrogenados)
– Homeostasis• Amortiguación de pH
• Distribución de agua ysolutos entre loscompartimientos
intravascular, intersticial eintracelular
• Distribución del calorcorporal
– Protección• Inmunidad
• Coagulación
COMPOSICIÓNSangre: plasma + células
Células: 45-46%Glóbulos rojos 45%LeucocitosPlaquetas
Suero : plasma – fibrinógenoy otras prot coagulación
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Composición del plasma
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Proteínas plasmáticas
• Concentración total = 6 –8 g/dL• La mayoría se sintetiza en el RE de los hepatocitos• Son frecuentes las modificaciones postraduccionales: proteólisis
limitada, glucosilación, fosforilación, etc.• Casi todas son glucoproteínas globulares (excepto albúmina y otras)
– Modulación de propiedades fisicoquímicas (polaridad, solubilidad, cargaeléctrica, etc)
– Protección contra la proteólisis – Participan en la función biológica de la proteína – Intervienen en la distribución, secreción y otros fenómenos
postraduccionales.• Vida media
– Característica para cada proteína plasmática – Ácido siálico – Desde algunas horas (prot coag) hasta muchos días (albúmina 20 días) – Se altera en varias enfermedades
Son proteínas secretadas activamente a la sangre cuya presencia no sedebe a lesión tisular o alteración de la permeabilidad capilar
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Proteinograma electroforético (PEF)
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Proteínas plasmáticas• pueden clasificarse según su función en:
– Proteínas de transporte
– Inmunoglobulinas
– Proteínas del complemento – Proteínas de la coagulación
– Inhibidores de proteasas
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE• ALBÚMINA
– Proteína más abundante del plasma 3,3-5,5 g/dL (60% del total de prot plasmáticas) – Proteína simple globular. Una sola cadena de 610 aa. PM 69 kDa
– pI = 4,7 => carga negativa a pH fisiológico
– Síntesis hepática – [alb]pl se altera en diversas enfermedades
– Funciones:• Transporte de cationes (Mg, Cu, Ca, etc), AGL, hormonas tiroideas y
esteroideas, fármacos (sulfonamidas, betalactámicos, AAS, etc)
• Mantenimiento de la presión oncótica del plasma (80%)• Acción buffer (residuos de Hys pKr = 6)• Nutrición (fuentes de aa para los tejidos)
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PROTEÍNAS DE TRANSPORTE
• CERULOPLASMINA – Globulina α2, transporta 90% del Cu plasmático (el otro 10% lo transporta la Alb)
– Posee actividad oxidasa dependiente de Cu. – Enfermedad de Wilson (↓Cpl => depósito de Cu en hígado y cerebro
• HEMOPEXINA – Globulina β, fija grupos hemo libres
• HAPTOGLOBINA – Globulina α2, une Hb libre en plasma formando un complejo. – Evita el daño tubular renal por filtración de Hb en los casos de hemólisis intravascular.
– Evita pérdida de hierro hémico
• TRANSP HORMONAS TIROIDEAS
– TBPA (prealbúmina de unión a HT) – TBG (globulina de unión a HT)
• TRANSP HORMONAS ESTEROIDEAS – Transcortina (CBG) – β-globulina de unión a esteroides (SBβ)
• LIPOPROTEÍNAS
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INHIBIDORES DE PROTEASAS
• α1-antitripsina – Glucoproteína α1- sintetizada en hígado y macrófagos – 90% de la actividad antiproteasa del plasma
– Inhibe tripsina, colagenasa y elastasa secretadas por los neutrófilos en las respuestasinflamatorias – Deficiencia: enfisema – La oxidación de una Met crítica disminuye la actividad
• α2-macroglobulina• Antitrombina III
REACTANTES DE FASE AGUDA
• Proteínas cuya concentración aumenta durante estados inflamatorios agudos ocrónicos
• α1-antitripsina, PCR, fibrinógeno, haptoglobina, etc.• PROTEÍNA C REACTIVA (PCR)
– Aumenta ya dentro de las primeras 14-20 h del proceso inflamatorio – Utilidad clínica como marcador inflamatorio precoz
– Funciones planteadas:• Transp de polisacáridos desde tejidos lesionados
• Activación de la vía clásica del complemento
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Hemoglobina: transporte de gases en sangre
Mioglobina: proteínade almacenamiento deoxígeno en casi todos
los animalesHemoglobina:proteína de transportede oxígeno y CO2 en
todos los vertebradosy algunosinvertebrados
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Estructura de la hemoglobina• Numerosas variantes de hemoglobinas:
– especie – edad (embrionaria, fetal, adulta)
– Normal o patológica
• PM 66 kDa• Tetrámero• Hemoproteína• Se diferencian por sus cadenas de globina
GLOBINAS•Proteínas básicas, ricas en His
•70-75% como hélice alfa
•8 segmentos helicoidales
•Estructura terciaria compacta.
•Solo 2 aa polares (his) en el interior de la globina
•6 tipos de cadena de globina: α, β, δ, ε, γ y
•α y = 141 aa
•β, δ, ε, γ = 146 aa
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El grupo hemo
• Para que la hemoglobina transporte oxígeno debe estar reducida• La unión a oxígeno no implica oxidación sino oxigenación (no se modifica el estado
redox del Fe)
• Otro ligando del Fe(II) : CO (200 más afinidad que por O2)
•El grupo hemo se une de manera nocovalente a un bolsillo hidrofóbico de laglobina
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Tipos de hemoglobina• La sangre del adulto contiene 2 tipos principales de Hb:
– Hb A: α2-β2 96% – Hb A2: α2-δ2 2,5-3%
• Muy pocas interacciones entre las 2 cadenas α y las 2 β
• Abundantes interacciones débiles entre α1-β1 y α1-β2
• Hemoglobina fetal (Hb F): α2-γ2
– Mayor afinidad por el oxígeno – Mayor resistencia a la desnaturalización alcalina – Se transforma más fácilmente en metahemoglobina
• Hemoglobinas embrionarias humanas – Hb Gower I: ε4
– Hb Gower II: 2-ε2
– Hb Portland: 2
-γ2
• A los 2 meses de gestación 50% Hb F y a los 3 meses 90%• Síntesis de Hb A comienza a las 8 semanas de vida intrauterina y al término
representa 20%• La Hb F desaparece en forma gradual después del nacimiento: 10% a los 6
meses, 2% al año y 0,5% en el adulto
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Hemoglobina y transporte de gases• Cada molécula de Hb puede unir 4 átomos de Fe• 1 g de Hb puede transportar 1,34 mL de oxígeno
• [Hb] = 15g/dL => 20 mL de O2 cada 100 mL sangre• 100 mL de plasma solo puede transportar 0,3 mL O2.
CURVA DE DISOCIACIÓN DE LA Hb
• Cooperatividad• P50= PO2 a la que se obtiene una saturación del 50%
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La unión de la Hb al O2 modifica algunas de sus propiedades• Disminución del pI (disociación de His proximal)
– La desoxigenación de la Hb en los tejidos periféricos le permite aceptarun H+ (efecto buffer)• Cambios en el espectro de Abs visible: diferente color de la sangre arterial
(oxiHb) y venosa (desoxiHb)
2 2HHb O HbO H
• La curva de disociación de la Hb puede ser influenciada por diferentesfactores
• Tipo de Hb: Hb A vs. Hb F• pH• CO2
• Algunos compuestos orgánicos
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RESPUESTA A LOS CAMBIOS DE Ph: efecto Bohr – La ↓ pH reduce la afinidad de la Hb por el O2, lo que le permite liberar más O2
2 2Hb4O 2H Hb2H 4O
• Carbaminohemoglobina
• La carbaminoHb tiene menor
afinidad por el O2• De esta forma se transporta el
25% del CO2 de la sangre
3 3 2Hb NH HCO Hb NH COO H H O
Regulación del transporte de O2 por la Hb
TRANSPORTE DE CO2
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2,3-BISFOSFOGLICERATO (2,3-BPG)• Importante efector que actua en periodos mas largos para permitir la
adaptacion a cambios graduales en la disponibilidad de O2
Regulación del transporte de O2 por la Hb
•La unión del 2,3-BPG a la Hb disminuye suafinidad por el O2.
•Alcalosis respiratoria es un estímulo para lasenzimas que sintetizan el 2,3-BPG en el eritrocito
•Hb F tiene menor afinidad por el 2,3-BPG que Hb A
HEMOGLOBINA GLICOSILADA
•Hb A1c: residuo de Glc en extremo N-terminal de las cadenas β
•Modificación irreversible, no catalizada, que depende de la concentración
plasmática de glucosa•Valores normales: 5-7%
•Utiles para valorar el control metabólica en las 6-8 semanas previas al análisis
•Mayor afinidad por el O2 que la HbA => menor oxigenación de los tejidosperiféricos de los diabéticos.
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HemoglobinopatíasDebidas a anomalías en la estructura de las cadenas polipeptídicas• Anemia depranocítica (Falciforme)
– Hb S. En la posición 6 de las cadenas beta, se sustiuye Glu por Val. – A pH fisiológico Hb S tiene 2 cargas negativas menos que Hb A =
migración más lenta
Debidas a disminución o imposibilidad en la síntesis de alguna cadena deglobina
• Talasemias – Homocigoto: mayor
– Heterocigoto: menor – Se nombran según la cadena que no se puede sintetizar – Posibilidad de compensación en algunos casos (talasemia betea mayor
pueden sintetizar Hb A2 y Hb F.
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Metabolismo del Hierro• Importantes roles:
– Proteínas de transporte y almacenamiento de oxígeno
– Enzimas y proteínas que participan en procesos redox (cedena respiratoria, catalasa,peroxidasas)
• Adulto de 70 Kg tiene 4 g de Fe – 63% en la Hb – 25% en complejos de almacenamiento (ferritina y hemosiderina) – 7% en la mioglobina
– 1% en moléculas de transporte (transferrina)
• El hierro se recicla muy eficientemente – Pérdidas 1 mg/día
– Mayores en mujeres por sangrado menstrual
• Dieta: 10-20 mg/día• Absorción intestinal 8-10% => 1-1,5 mg/día
• Disponibilidad del hierro de la dieta – Hierro hémico se absorbe mejor que el no hémico
– El hierro libre se absorbe como ion ferroso (II) – El hierro de los vegetales tiene menor disponibilidad (quelado por fitatos y oxalatos) – El hierro (III) es insoluble por arriba de pH3, mientras el que Fe (II) es soluble hasta
pH 7,5 – Pacientes gastrectomizados o con aclorhídria tienen deficiencia en la absorción de Fe
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Absorción de hierro
• Ferritina: 24 subunidades – Puede unir 4500 átomos de Fe(III) por molécula – Principal forma de almacenamiento en intestino, hígado y sistema
retículoendotelial.
• La cantidad de Fe absorbida depende de los depósitos de Fe y lasnecesidades del organismo
– La hipoxia y la anemia estimulan la absorción
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Transporte de hierro
• Transferrina: une 2 átomos de Fe por molécula
• El pasaje de hierro a la circulación está regulado según las reservas delorganismo – Disminución de las reservas activa el pasaje a la sangre
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TRANSFERENCIA DEL HIERRO A LOS TEJIDOSTodas las células excepto GR maduros poseen TfR
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