PROTEÍNAS EN LA SANGRE

Transcripción

1 TEMA 8: PROTEÍNAS EN LA SANGRE Proteínas plamáticas Hay alrededor de 300 proteínas que aparecen en el plasma. Se clasifican en función de su electroforensis (consiste en colocar una gota de sangre y aplicar una corriente eléctrica) los más negativas se van al polo positivo y viceversa. La totalidad de las proteínas del organismo se pueden incluir dentro de estos grupos: 1. Albúmina, ella sola constituye el 55% del total de las proteínas sanguíneas. 2. Alfa 1 globulinas. 5%. 3. Alfa 2 globulinas. 9% 4. Beta globulinas 13%. 5. gamma globulinas 11% 6. fibrinógeno (sólo se encuentra en el plasma, no en el suero) 7% Las funciones de las proteínas de la sangre, son, entre otras, el equilibrio ácido-base, tienen una función defensiva (todos los anticuerpos son proteínas), mantienen el equilibrio electrolítico, son una reserva nutritiva, tienen función transportadora, participan activamente en la coagulación sanguínea y mantienen la presión oncótica. Albúmina Es una muy buena transportadora, tanto que transporta prácticamente la totalidad de los compuestos que se transportan en la sangre, desde aminoácidos, fármacos hasta bilirrubina. Es la que más contribuye al mantenimiento de la presión oncótica. Las alfa 1 globulinas, como la fetoglobulina, sólo aparecen en el feto, debido a que se usan cuando se necesitan unas cantidades de crecimiento enormes. También puede volver a aparecer cuando hay situaciones tumorales. Las alfa dos globulinas transportan cobre, entre otras cosas. Las beta globulinas, (c-reactiva y transferrina) esta última, como bien dice su nombre, transporta hierro. Las gamma globulinas son todos los anticuerpos, G,A,M,D,E. Al gráfico que revela la cantidad de proteínas en sangre (también puede expresarse de una forma escrita) se le llama proteinograma. Un cambio en la concentración de las proteínas puede dar lugar a efecto patológicos, como pueden ser la disproteínosis, la paraproteinosis, que es cuando aparece una proteína que no debería de aparecer o una hipoproteinosis, que es cuando no aparece una proteína que sí debería de estar presente. Hay un total de 30 proteína que son las llamadas de fase aguda, son las que aumentan sus niveles cuando ocurre un proceso inflamatorio o infeccioso. Las del grupo 1 o de respuesta rápida son aquellas que tienen un tiempo de respuesta de entre 6 y 8 horas. Un ejemplo es la proteína c reactiva, que aumenta su concentración hasta 1000 veces. Las proteínas del grupo 2 o de respuesta media, tardan algo más en responder, aunque también lo hacen con cierta rapidez, tardan en actuar entre 24

2 horas. Son las alfa 1 globlinas, y las alfa antitripsinas. El grupo 3 está constituido por las proteínas de respuesta lenta, aquellas que aumentan pasadas entre 48 y 72 horas. Un ejemplo es la celuloplasmina. Algunas patologías tienen su origen en el defecto de las proteínas, por ejemplo el kwashioskor es un patología producida por una una hipoproteinemia. El origen de esta enfermedad es que el niño al ser destetado, deja de recibir una dieta adecuada, por lo que se alimenta sobre todo de maiz, que no le aporta determinadas proteínas. Este es un problema que no ocurre en países desarrollados, sólo en los que se encuentran en vías de desarrollo. Los síntomas más claros son al pérdida de bolemia, que se escapa y da lugar a edemas, uno muy evidente es el que aparece en la cavidad abdominal. Le mayor problema de esta enfermedad es que el sujeto deja de sintetizar todo tipo de proteínas, por lo que tampoco tiene enzimas capaces de digerir los alimentos que come. Hemoglobina Es la proteína que supone nada menos que el 33% de la masa del eritrocito, es una hemoproteína. Tiene una parte proteíca, la globina y una parte que no lo es, el grupo hemo. Tiene 4 cadenas y cada una de esas cadenas proteícas tiene un grupo hemo acoplado. El grupo hemo es una protoporfirina y un átomo de hierro. Este átomo de hierro debe de ser Fe 2+ para que todo funcione bien. Cuando el hierro es Fe 3+ es una metahemoglobina. Es una patología. Las cadena de globina son iguales dos a dos. Depende del tipo de hemoglobina cambian de un tipo a otro. La hemoglobina A tiene dos cadenas alfa y dos cadenas beta. En el adulto existe una pequeña proporción de hemoglobina A 2 con dos cadenas alfa y dos cadenas delta, con una estructura muy similar a las cadenas beta. En el feto, la hemoglobina es F con dos cadenas alfa y dos delta (no estoy seguro). También existe la hemoglobina A 1, que está glicosiladas. La hemoglobina A 1c es la hemoglobina glicada, es una hemoglobina con una glucosa unida a sus estructura y sirve para saber si la persona ha estado expuesta a altos niveles de glucosa en un período de 3 a 4 meses. Si la persona no es diebética, los niveles normales son de 2.2% al 4.8%. un diabético oscila entre 2.5 y 5,9%. La hemoglobina cargada con O 2 es la oxihemoglobina y la que no tiene O 2 es la desoxihemoglobina. Lo máximo que pueden llevar son 4 moléculas de oxígeno, una por cada una de los grupos hemo. La hemoglobina trabaja sobre todo en los lugares en los cuales hay una mayor concentración de hemoglobina. La carga de O 2 tiene una cinética sigmoide. Lo que nos indica que la hemoglobina es una molécula cooperativa. Es una proteína oligomérica. La entrada de oxígeno a la hemoglobina le modifica su estructura y facilita la entrada de la siguiente molécula. La mioglobina en cambio se puede decir que es una muy mala proteína transportadora por que presenta cinética hipervólica. A 100 Torr (la presión que hay en condiciones normales en los pulmones) la hemoglobina se carga al 98%, a 20 torr, que es la presión que hay en los tejidos, se carga en un 32%, lo que significa que se descarga apróximadamente un 66%. La mioglobina, que no trabaja en la sangre, se cargaría también aproximadamente lo mismo en las condiciones del pulmón, pero al tener una curva hipervólica, en los tejidos tan sólo descargaría un 7%. Factores que afectan a la descarga. Junto a la hemoglobina existe también el 2-3 bisfosfoglicerato (BPG), que facilita la descarga de O 2. Aumentando los niveles de BPG en el organismo se aumenta considerablemente la capacidad del

3 organismo de asimilar el oxígeno. También el ph es importante a la hora del transporte de oxígeno, a menos ph la hemoglobina es capaz de transportar una cantidad algo mayor. Esto se conoce como la racción de Bohr. A un ph de 7.2 la hemoglobina descarga el 77%. La hemoglobina es muy afín al monóxido de carbono, un gas que es tóxico para el organismo, si no fuera por el medio de la sangre, la hemoglobina se acoplaría siempre a esta molécula y la vida sería imposible. Cuando se produce la intoxicación con CO, la solución es colocarle al paciente una mascarilla de oxígeno. La temperatura también es un factor importante. A mayor temperatura la descarga de oxígeno es mayor, por eso se da la fiebre. Hemogobinopatías y talacsemias. Alteraciones de la hemoglobina. La gran mayoría de las hemoglonipatías se deben a alteraciones en su estructura, derivadas de mutaciones de los genes que las codifican. La más importante de las alteraciones de la hemoglobina es la anemia falciforme, en la cual los hematíes tienen forma de hoz. Es frecuente en individuos de origen africano. Su alta incidencia en esta zona de África ha llevado a proponer que el gen mutado que codifica este tipo de hemoglobina puede, a su vez, servir de protección frente a las formas más letales de la malaria (el paludismo). El no afectarles esta enfermedad es porque sus eritrocitos viven menos que los de un individuo normal, por lo tanto, al virus de la malaria no le da tiempo a asentarse y a proliferar. Éste sería un claro ejemplo del denominado polimorfismo balanceado o ventaja heterocigótica.estos individuos no sufren la anemia falciforme y también son inmunes a la malaria. La hemoglobina responsable de la anemia falciforme es la hemoglobina S, que presenta cambios en su unidad beta, en la posición 6 de la cadena beta se produce la sustitución de un residuo de ácido glutámico cargado por uno de valina neutro. Ello representa la desaparición de dos cargas positivas respecto a la hemoglobina A. La hemoglobina C también tiene el mismo problema que la hemoglobina S, pero aquí ese lugar lo ocupa una molécula de lisina, esto ocurre mucho menos que en el caso anterior, aunque la supervivencia de los individuos afectados por este problema es similar los que tienen la hemoglobina normal. Otras hemoglobinas mutadas son la Hb B en la que la glutamina sustituye al ácido glutámico en la posición 121 de la cadena beta, y la HB E, en la que la lisina sustituye al ácido glutámico en la posición 26 de la cadena beta. En estos casos aparece anemia hemolítica moderada. Las hemoglobinas que sufren problemas en el grupo hemo. Esto dificulta de una manera muy clara el acoplamiento al oxígeno. A este grupo pertenecen las metahemoglobinas. Los individuos que sufren este problema sufren cianosis continúa debido a que la hemoglobina es incapaz de fijar el oxígeno y cederlo a los tejidos. Las hemoglobinas inestables son aquellas que sufren algún problema en su estructura lo que les hace mucho más propensas a sufrir una desnaturalización. Esto origina los llamados cuerpos de Heinz. Dentro de este grupo hay varias, desde las que sufren problemas en el grupo hemo, alteraciones en la estructura secundaria, terciaria, el cambio entre las subunidades e incluso la delección de algunos de ellos. Aquellas que sufren problemas a la hora de formar su estructura cuaternaria no son viables con la vida, un ejemplo es la hemoglobina Kansas.

4 Talasemias Se denominan así las enfermedades en las que existe un defecto hereditario en la síntesis de algunas de las subunidades de la hemoglobina, aunque la estructura de las cadenas es normal; esto es lo que diferencia este grupo de alteraciones de las hemoglobinopatías comentadas anteriormente. Están distribuidas sobre todo por la zona mediterránea. Existen dos grandes grupos de talasemias, las alfa y las beta. Cada una de ellas toma en nombre de la cadena en la cual tiene defectos. Cuando el problema está en las cadenas alfa, el organismo genera las pseudohemoglobina, que está formada por 4 cadenas beta. A este tipo de hemoglobina se le llama H. también puede estar formada por 4 cadenas gamma, que es la hemoglobina de Bart. Estas hemoglobinas no son cooperativas por lo que su descarga de oxígeno es bastante mala. Un ejemplo es el síndrome de la hidropesía fetal, en la que sólo existe hemoglobina de Bart y algo de HbH. Los individuos afectados por esta patología, mueren antes de nacer, a las 34 semanas aproximadamente, aunque algunos consiguen nacer, aunque mueren a las pocas horas. En las beta talasemias homocigótica, el déficit en las síntesis de las cadenas beta hace que para compensar, persista la síntesis de cadenas y, y haya hemoglobina F en etapas de la vida posteriores al nacimiento. Estos enfermos suelen fallecer antes de llegar a la madurez. El exceso de cadenas origina su precipitación en el interior del eritrocito, lo que produce una maduración anormal del eritrocito y hemólisis. La talasemia Beta + es más leve. En ella la transcripción de los genes beta no estña bloqueada por completo, por lo que sintetizan cadenas beta en parte. También se dividen en major y en minor. Un ejemplo de major es la anemia de Cooley, en la que no hay ni cadenas beta ni delta, por lo que la hemoglobina está formada por 4 cadenas alfa. Cuando hay alteraciones en la síntesis del grupo hemo se produce una porfiria. Cada uno de los pasos por los cuales el grupo hemo ha de pasar para convertirse en un grupo funcional está catalizado por una enzima, por lo que si hay un fallo en alguna de ellas, se produce un error en el grupo hemo. Si se acumulan dan lugar a una cierta toxicidad en el organismo. Hay multitud de posibilidades de fallo, ya que hay varias enzimas catalizando varias reacciones. La porfiria de Günter es una patología que se produce precisamente por un fallo de este tipo, sus efectos son que da lugar a una toxicidad en la sangre, que hace al individuo tener un color rojizo, fotofobia, y algunos otros defectos. Puede ser uno de los orígenes del vampirismo. El grupo hemo se degrada pasando a bilirrubina, que más tarde pasa al hígado, intestino, y finalmente es excretada ya sea mediante las heces o por la orina. Si la bilirrubina no se elimina correctamente, da lugar a ictericias, que producen un color amarillento en la piel y en el fondo de ojo. Este defecto se llama hiperbilirrubinemia. Gases en la sangre El oxígeno va siempre unido a la hemoglobina, pero el otro gas dominante en la sangre, el CO 2 al ser algo más soluble que el O 2, puede ser transportado por otros mecanismos. Un 6% va en el plasma y en los hematíes, un 24% está unido a la hemoglobina formando la carboaminohemoglobina, y por último, un 70% se transporta en forma de bicarbonato. La carga de CO 2 implica la liberación de protones, lo que facilita la descarga. Todo está catalizada por la enzima más importante del cuerpo, la anhidrasa carbónica. Todo este proceso es conocido como el efecto Haldane. El óxido nítrico (NO) es capaz de unirse también a la hemoglobina, ya que esta tiene unos grupos tioles que dan esta posibilidad. La función principal de este gas es ser un chivato, ya que nos puede

5 decir si en alguna parte del organismo hay una ve,a capilar o tejido que necesita más aporte de oxígeno. También es capaz de reducir la presión arterial. Es un gas que está siendo muy trabajado en la actualidad. Coagulación sanguínea La contención de una hemorragia por el proceso que se denomina hemostasia, en el que se produce un tapón de fibrina a partir de fibrinógeno. Antes tiene un lugar una vasoconstricción, más tarde comienzan las palquetas a trabajar ya sintetizar tromboxones y después toman una agregación plaquetaria. Lo que pasa se denomina cascada de coagulación ya que es una respuesta muy rápida y muy potente, al activarse una molécula esta activa a otra y así en un montón de casos. La coagulación está producida por proenzimas, que se activan en el momento de la necesidad. Cuando están activadas se les coloca una A en el subíndice. El ión calcio es una de los coagulantes más importantes que hay. Existen muchos factores de coagulación que numeran mediante números romanos. El factor 6 no existe. Coagulación intrínseca: comienza con el contacto de la sangre con el tejido conjuntivo subendotelial. Coagulación extrínseca: se inicia por la liberación a la sangre de una factor proteíco llamado tromboplastina o factor tisular. Las vías intrínsecas y extrínsecas están unidas entre sí. Cuando ambas se juntan da comienzo la vía común, que empieza con la activación del factor10, que puede ser activado por el factor 9 o por el 7. el ión calcio (aunque no aparece de forma manifiesta en ninguna de las reacciones) es muy importante para todo el proceso. El factor 5 A también es muy necesario. El factor 10 A activa la protrombina a trombino, esta activa al fibrinógeno (el factor 1), que lo convierte en fibrina. La eliminación, al igual que con las enzimas, consiste en eliminar unos cuantos péptidos, al quitarle estos péptidos cambian las cargas de la fibrina, esta puede juntarse y unirse. Cuando esto ocurre, se forma el coágulo blando, está formado por enlaces covalentes entre moléculas de fibrina, para que este coágulo blando pase a ser un coágulo duro hace falta que el factor 13 se active a factor 13 A, a partir de la trombina. Esta reacción es la reacción de transamidación. Es muy importante decir que la respuesta ante la pérdida de sangre es muy rápida. También es fundamental para la vida la respuesta regulable, esto se debe a la naturaleza inestable de los factores, es decir, su vida media es muy corta y gracias a esto tampoco hay una coagulación contínua, además también existen inhibidores de los factores. El más famoso de esto inhibidores es la antitrombina 3, que como su nombre indica, inhibe a la trombina (factor 2). La heparina, es también un anticoagulante, ya que modifica a la antitrombina y la hace aún más afín a la trombina, por lo que se acola más y coagula menos. También existe, como es lógico, una manera de eliminar una coagulación. El proceso para deshacer un coágulo es la fibrinolísis (rompe la fibrina) el responsable de este proceso es el plaminógeno (TPA). Tiene ese nombre porque no está activado, mientras esté desactivado no deshace ningún coágulo, pero una vez que pasa a plasmina, si es capaz de disolver coágulos. La plasmina activada es capaz de por si misma activar a otras moléculas de plasmina. También es de vida corta. También existen enzimas que contribuyen a la coagulación, como son la estreptoquinasa y la uroquinasa, que tambien activan TPA.

6 La antiplasmina es la encargada de inhibir la plasmina. Hay un control absoluto de todos de los procesos de coagulación.. Patologías Es la ausencia de uno de los factores de coagulación. La hemofilia A o clásica es la más común, es el proceso por el cual hay una carencia del factor de coagulación 8 (o bien hay muy poco o nada).. es una enfermedad recesiva en el varón. La padece un varón de cada el tratamiento habitual ha sido la extracción de factor 8 de los animales e inyectarlo en los pacientes, actualmente se sintetiza en el laboratorio y se suministra de forma endovenosa a los pacientes. También una patología puede tener su origen en el hígado, ya que la mayoría de los factores se sintetizan allí. Las enfermedades de malabsorción de grasas (de origen genético), consistentes en que o bien no se absorben las grasas o bien no se absorben nada. Al no haber absorción de grasas no hay vitamina K, que es fundamental para la coagulación, ya que se encarga de la síntesis de los factores de coagulación 7. 9 y 10, además de la protrombina. La vitamina K es un lípido, por tanto, si no se absorben grasas no se obtiene este vitamina. Para evitar que la sangre no se coagule en una preparación a la que se le va a realizar un análisis o cualquier otro proceso, se le añade o bien citrato, oxalacetato o EDTA, que eliminan el calcio que hay en la sangre. Los anticoagulantes orales se usan para evitar la coagulación (son el sintron y el aldocumar) aunque cada uno utiliza un compuesto diferente, la función es la misma, la de hacer la sangre más líquida. Son inhibidores de la vitamina K. Contienen vitamina K reductasa, los pacientes que toman estos medicamentos tienen que llevar un control exhaustivo para evitar una sangre demasiado líquido, el principal riesgo de estos tratamientos son al posibilidad de que se produzca una hemorragia interna. Actualmente se usa también la pradoxa que inhibe la trombina y requiere menos control.