Bioquimica de La Sangre

1. BIOQUIMICA DE LA SANGRE

2. PROTEINAS PLASMATICAS
Las proteínas existentes en el plasma reciben el nombre de proteínas
plasmáticas. Deben cumplir los siguientes requisitos:
 Ser secretada activamente a la sangre.
 No derivar de lesiones o alteraciones de tejidos o células.
 Ejercer su función fundamental en el sistema vascular.
 Presentar mayor concentración en el plasma que en cualquier otro
lugar.

3. FUNCIONES DE LA PROTEINAS
1. Mantenimiento de la presión oncótica de la sangre.
2. Participación en el equilibrio electrolítico.
3. Participación en el mantenimiento de equilibrio acido-base sanguíneo.
4. Intervención en el proceso nutritivo, como fuente de alimentación
aminoacidica para tejidos.
5. Transporte de ligandos, como fármacos, iones, ácidos grasos, etc.
6. Participación en los mecanismos de defensa.

4. GRUPOS DE PROTEINA
 Albúmina: bilirrubina
 Alfa1 -globulinas: Alfa1 -glicoproteina acida
 Alfa2 -globulinas: ceruloplasmina.
 Beta2-globulinas: proteína C reactiva
 Gama- globulinas: inmunoglobulinas
 Fibrinogeno.

5. ALTERACIONES PATOLOGICAS
 Hipoproteinemia: disminución de todas las fracciones proteicas.
 Hipoalbuminemia: disminución de la concentración de albúmina. Originada
por cirrosis hepática, síndrome nefrótico, déficit alimentarios.
 La haptoglobina es una proteína de fase aguda que aumenta en las
infecciones, inflamaciones agudas, necrosis tumorales y disminuye en la
hemólisis intravascular.
 La ceruloplasmina se encuentra anormalmente baja en la enfermedad de
Wilson ( acumulación de cobre en el hígado). La transferrina aumenta en
las anemias por falta de hierro.

6. HEMOGLOBINA
La hemoglobina es una proteína que pertenece al grupo de la
hemoproteinas y que, por tanto esta constituido por un grupo prostético, el
hemo, y un componente proteico o apoproteina, la globina.
El grupo hemo contiene hierro y un anillo de porfirina, es un tetrapirrol
cíclico, el tetrapirrol esta compuesto por 4 cadenas de pirrol enlazadas a un
anillo, en el centro de este anillo se encuentra el átomo de hierro.
Se encuentra principalmente unido a cadenas polipeptídicas de la
hemoglobina en los eritrocitos. Su función principal es la de almacenar y
transportar oxígeno molecular de los pulmones hacia los tejidos y dióxido
de carbono desde los tejidos periféricos hacia los pulmones. Los grupos
hemo son los responsables del color rojo de la sangre.

7. ESTRUCTURA DEL GRUPO HEMO

8. HEMOGLOBINA
El átomo de hierro puede encontrarse en estado de oxidación II en el que
puede unir oxigeno, recibiendo la hemoglobina entonces el nombre de
ferrohematoglobina. Si el átomo se encuentra en forma ferrica (III), la
hemoglobina recibe el nombre de ferrihemoglobina o metahemoglobina y no
puede unir oxigeno.
COOPERATIVIDAD EN LA UNION DE OXIGENO
La Hemoglobina es una proteína alosterica de la que cada molécula puede
unir cuatro moléculas de oxigeno. La unión de la primera de las moléculas de
oxigeno facilita la unión de las siguientes a la misma molécula de
hemoglobina. En ello consiste el fenómeno conocido como cooperatividad.

9. HEMOGLOBINA
La hemoglobina ligada con el oxigeno ligado recibe el nombre de
oxihemoglobina. Esta unión de oxigeno es reversible; depende de la
concentración o presión parcial de oxigeno. A mayor presión parcial, mayor
será el grado de saturación por oxigeno. Cuando la presión disminuye el
oxigeno se libera. La liberación del mismo también presenta cooperatividad;
es decir, la liberación de una de las moléculas de oxigeno facilita la
liberación del resto de las moléculas.
La unión y liberación cooperativa de oxigeno hacen de la hemoglobina un
transportador de oxigeno bastante eficaz.

10. FACTORES QUE AFECTAN LA LIBERACION DE
OXIGENO
 Presencia del metabolito 2,3 – bifosfoglicerato (BPG).
 El efecto Bohr: el aumento de la acidez produce un incremento en la liberación de
oxigeno.
O2 H+ + HCO3- H2CO3 CO2+H2O
H+ ALVEOLOS H+
Hb- HHb HbO2- HbO2H
 La temperatura: un aumento de temperatura implica un aumento en la liberación de
oxigeno.
 El monóxido de carbono (CO): este es un gas que se une al átomo de hierro de la
hemoglobina, dando lugar a la carboxihemoglobina. Este impide la unión y posterior
liberación de oxigeno en los tejidos.

11. ALTERACIONES PATOLOGICAS
HEMOGLOBINOPATIAS
Son las patologías en las que existen moléculas de hemoglobina
anormales por alteraciones en su estructura. Algunas de las mas
características son:
 Hemoglobina S (falciforme) : así denominada porque da lugar a eritrocitos
en forma de hoz, responsables de la anemia falciforme.
 Hemoglobina M (ferrihemoglobina): es una alteración en las cercanías al
grupo hemo. Ello dificulta la unión del oxigeno.
 Un tercer tipo es el de las hemoglobinas cuya estructura terciaria esta
alterada. La sustitución de aminoácidos impide que se produzcan los
plegamientos para una adecuada estructura terciaria.

12. TALASEMIAS
Son trastornos hereditarios, caracterizados por la producción anormal de
hemoglobina, que ocasionan disminución en su producción y destrucción
excesiva de los glóbulos rojos.
Talasemia mayor talasemia menor

13. La hemoglobina contiene dos cadenas, la globina alfa y beta. Las
anomalías genéticas, que causan un desequilibrio en la producción de
cualquiera de las cadenas, pueden ser hereditarias.
Las talasemias beta son causadas por una mutación en la cadena de la
globina beta. Para adquirir la forma mayor de esta enfermedad, los genes
mutados se deben heredar de ambos padres. Si se hereda un solo gen
mutado, la persona será portadora de la enfermedad, pero no experimenta
los síntomas, lo cual corresponde a la forma menor de la enfermedad.
En la forma mayor, los niños son normales al nacer, pero desarrollan
anemia durante el primer año de vida. Algunos problemas que se pueden
presentar son: insuficiencia en el crecimiento, deformidades de los huesos,
y agrandamiento del hígado y del bazo. Las transfusiones de sangre
podrían modificar algunos de los signos de la enfermedad, pero la
sobrecarga de hierro por las transfusiones puede causar daño a los
sistemas cardíaco, hepático y endocrino.
La forma leve de la talasemia beta produce glóbulos rojos pequeños y no
causa síntomas. Los factores de riesgo incluyen antecedentes familiares de
talasemia y un antecedente étnico que haya mostrado susceptibilidad a la
enfermedad.
Las talasemias beta se presentan en personas de origen mediterráneo y,
en menor grado, en individuos chinos, otros asiáticos y negros.

14. BIOSINTESIS DEL GRUPO HEMO
Las reacciones iniciales de la síntesis del hemo son comunes a la formación
de los tetrapirroles como lo es la clorofila en las plantas y bacterias y el
coenzima B12 en las bacterias. Todos los C y N del grupo hemo pueden
derivarse del acetato y de la glicina. Todos los C derivados del grupo metilo del
acetato están formando grupos de 3C, por lo que indica que el acetato se
transforma en otra molécula como paso previo a su incorporación el hemo.
Este metabolito es el succinil - CoA.
El primer paso de la biosíntesis del hemo es la condensación del succinil- CoA
con Gly seguido de una descarboxilación para formar el d- aminolevulinato
(ALA), catalizado por la d-aminolevulinato sintasa, enzima dependiente de
PLP. El grupo carboxilo perdido proviene del grupo COOH de la Gly.

15. El pirrol se forma en la siguiente fase mediante la unión de 2 ALA para dar
porfobilinógeno (PBG), catalizado por la porfobilinógeno sintasa (requiere Zn,
llamada también d- aminlolevulinato deshidratasa). La inhibición de esta
enzima por el plomo es uno de los mayores efectos que tiene este metal. La
acumulación de ALA debido a este motivo, es posiblemente una de las causas
de la psicosis producida por el metal ya que se parece al neurotransmisor g-
aminobutírico.
La fase siguiente en la biosíntesis del hemo es la condensación de 4 grupos
PBG para formar el uroporfirógeno III, el núcleo de la porfirina, en una serie de
reacciones catalizada por la porfobilinógeno deaminasa (uroporfirógeno
sintasa o hidroximetilbilano sintasa) y por la uroporfirinógeno III cosintasa
(ciclación del tetrapirrol; en ausencia de esta enzima el tetrapirrol lineal se
libera de la desaminasa y se cicla no enzimáticamente en el simétrico
uroporfirinógeno I). La porfobilinógeno sintasa contiene un cofactor
dipirrometano único (dos pirroles unidos por un puente metileno), unido
covalentemente al enzima por un enlace C-S.

16. La biosíntesis del hemo tiene lugar en la mitocondria y en el citosol. El ALA
se sintetiza en la mitocondria y se transporta al citosol para su conversión
en PBG y después es uroporfirinógeno III. La protoporfirina IX, a la cual se
le añade Fe para formar el grupo hemo, se produce en una serie de
reacciones catalizadas por la uroporfirinógeno descarboxilasa,
coproporfirinógeno oxidasa, y la protoporfirinógeno oxidasa. Durante la
reacción de la coproporfirinógeno oxidasa, el macrociclo se transporta a la
mitocondria para las reacciones finales. La protoporfirina IX se convierte en
hemo por la inserción de Fe (II) en el núcleo tetrapirólico por la
ferroquelatasa.
El grupo hemo se sintetiza principalmente por la células eritroides (85%) y
por el hígado

17. ENFERMEDADES RELACINADAS CON LA SINTESIS
DEL GRUPO HEMO
Existe diferentes enfermedades genéticas relacionadas con la síntesis del
hemo. Todas ellas acumulan porfirina o sus precursores y se denominan
porfirias. En las células eritroides se conocen dos: la porfiria eritropoyética
congénita, deficiencia en uroporfirinógeno III cosintasa, y la protoporfiria
eritropiética, deficiencia en ferroquelatasa. Se acumula uroporfirinógeno I y su
producto de descarboxilación, el coproporfirinógeno I, cuya excreciones en la
orina la convierte en color rojo, su depósito en los dientes les da color rojizo
fluorescente, su piel es extremadamente sensible a la luz y se ulcera
produciendo llagas, y aumenta en gran cantidad el pelo capilar. Lo que implica
que la leyenda del hombre lobo tiene una base bioquímica. La más normal es la
deficiencia en porfobilinógeno deaminasa en el hígado (porfiria intermitente
aguda), mostrando dolores abdominales y defectos neurológicos.

18. EL CATABOLISMO DEL GRUPO HEMO
Comienza con la rotura del mismo por la hemo oxidasa para formar
biliverdina, y este a su vez convertido en bilirubina. La formación de
biliverdina libera CO, que es unas 100 veces más potente en su unión a la
hemoglobina que el O2, y de esta manera, más o menos un 1% de la
hemoglobina esta bloqueado por CO, incluso en ausencia de polución. La
bilirubina es insoluble y se transporta en la sangre por la albúmina. Se
aumenta su solubilidad al unirse a dos unidades de glucurónico por la
bilirubina glucuronil transferasa. Las enzimas bacterianas hidrolizan el
glucurónico y convierten la bilirubina en varios productos, uno de ellos el
urobilinógeno. Algo de este se absorbe por el intestino y se transporta al
riñón, donde se convierte en urobilina y se excreta, dando el color a la
orina. Sin embargo, la mayor parte de urobilinógeno se convierte por las
bacterias en la estercobilina, el pigmento mayoritario de las heces.

19. ICTERICIAS
Consisten en la acumulación de bilirrubina libre, conjugada o de sus
derivados lo que da una coloración visible, amarillenta o verdosa, al
plasma, la piel y las mucosas. Las causas pueden ser diversas. En
cuanto a los genes y enzimas implicados en el metabolismo del
hemo, a veces el problema radica en la existencia de un proceso
lento de maduración, como ocurre en la ictericia crónica leve o
enfermedad de Gilbert. Sin embargo, en el síndrome de Criggler
Najjar, el déficit hereditario en los homocigotos da lugar a ictericias
y encefalopatías graves.

20. Las hiperbilirubinemias se clasifican en no conjugadas y conjugadas, según
predomine la bilirubina libre o el diglucoronido de bilirrubina. Entre las causa
de la no conjugada se pueden citar:
 Producción aumentada por hemólisis intensa.
 Problemas de captación hepática por competencia de algunos fármacos.
 Conjugación defectuosa por falta de maduración.
 Lesiones hepatocelulares por hepatoxicos (cloroformo)
En cuanto a las causas de la hiperbilirrubinas conjugadas, se tienen:
 El bloqueo del conductor biliar
 Daños hepáticos causados por fármacos, hormonas o infecciones.
 Algunos trastornos hereditarios.