Hemoglobina Bilirrubina
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Hemoglobina: Estructura y metabolismo, aspectos generales, importancia. Bilirrubina: metabolismo Prof. Angel Alfredo Larios Canto BIOQUIMICA – UNT 2012 28/11/2012 [email protected]
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Hemoglobina: Estructura y metabolismo, aspectos generales, importancia.
Bilirrubina: metabolismo
Prof. Angel Alfredo Larios CantoBIOQUIMICA – UNT
2012
28/11/2012
Transporte de oxígeno
• Unido a la hemoglobina (oxihemoglobina)– 98,5 % (=20 ml O2/100 ml sangre)
• Disuelto en plasma – 1,5 % (=0,3 ml O2/100 ml sangre)
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Hemoglobina
• Formada por 4 cadena proteicas (globinas)
• Cada cadena de globina tiene un grupo hemo.
• Cada Fe+2 puede unirse a una molécula de O2 (unión débil, reversible, no covalente)
• Cada molécula de hemoglobina puede transportar hasta 4 moléculas de O2
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pO2 en solución (mm Hg)
Curva de disociación de la oxihemoglobina
tejidos pulmones20 ml/dl15 ml/dl
O2 cedido a los tejidos en reposo
O2 cedido a los tejidos en ejercicio
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Por
cent
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de s
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20 40 60 80 100 120 140
pO2 en solución (mm Hg)
Curva de disociación de la oxihemoglobina
CalorCO2
H+ (acidosis)
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Transporte de O2 en la sangre
HemoglobinaCada molécula tiene:- 4 cadenas proteicas (globinas 2a y 2b) con 1 grupo hemo cada una
-4 Grupos Hemo (contiene Fe2+)
Transporte de O2:Disuelto en plasma (2%)Unido a Hemoglobina(98%)
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Reacciones de carga y descarga
Oxihemoglobina(con O2)
Desoxihemoglobina(sin O2)
Reacción de descargaLos eritrocitos con oxihemoglobina descargan el O2 a los tejidos
Reacción de cargaLos eritrocitos con desoxihemoglobinaa su paso por los pulmones captan el O2
DesoxiHb +O2 OxiHb Pulmones
Tejidos28/11/2012
Afinidad de la hemoglobina y la mioglobina por el oxígeno
Mioglobina. Sistema de almacenaje de O2
Mioglobina•Aumenta en músculo esquelético durante la aclimatación a la altitud
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Transporte de CO2
• 70 % en forma de bicarbonato (anhidrasa carbónica)
• 20 % unido a hemoglobina (carbamino-Hb)
• 10 % disuelto en plasma
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Hb-O2
CO2
O2
Anhidrasacarbónica
Tejidos corporalesCapilares sanguíneos
Transporte de CO2 en sangre
HbO2
10% Disuelto en plasma
20% Combinado con la hemoglobina (HbCO2 carbaminohemoglobina)
70% Como bicarbonato HCO-3 disuelto en plasma
28/11/2012
Hb
Transporte de CO2 en sangre
O2Hb-O2
CO2
O2
Anhidrasacarbónica
Alveolos pulmonaresCapilares sanguíneos
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Alteraciones de la función de la hemoglobina
Carboxihemoglobina (unida a CO)<3% y 10% en fumadores>30% envenenamiento por CO>50% mortal
Metahemoglobina (oxidada) <3% en individuos sanos>70% mortal
1.Alteraciones en las características de la hemoglobina
Anemia
PolicitemiaElevada altitud Dopaje por eritropoyetina/andrógenosEnfermedades cardiorrespiratorias
2. Alteraciones de la cantidad de hemoglobina
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Hemoglobina A o HbA es llamada hemoglobina del adulto o hemoglobina normal, representa aproximadamente el 97% de la hemoglobina degradada en el adulto, formada por dos globinas alfa y dos globinas beta.
Hemoglobina A2: Representa menos del 2,5% de la hemoglobina después del nacimiento, formada por dos globinas alfa y dos globinas delta, que aumenta de forma importante en la beta-talasemia, al no poder sintetizar globinas beta.
Hemoglobina s: Hemoglobina alterada genéticamente presente en la Anemia de Células Falciformes. Afecta predominantemente a la población afroamericana y amerindia.
Hemoglobina t Hemoglobina f: Hemoglobina característica del feto. Oxihemoglobina: Representa la hemoglobina que se encuentra unida al oxígeno
normalmente ( Hb+O2) Metahemoglobina: Hemoglobina con grupo hemo con hierro en estado férrico, Fe
(III) (es decir, oxidado). Este tipo de hemoglobina no se une al oxígeno. Se produce por una enfermedad congénita en la cual hay deficiencia de metahemoglobina reductasa, la cual mantiene el hierro como Fe(III). La metahemoglobina también se puede producir por intoxicación de nitritos, porque son agentes metahemoglobinizantes.
Carbaminohemoglobina: se refiere a la hemoglobina unida al CO2 después del intercambio gaseoso entre los glóbulos rojos y los tejidos (Hb+CO2).
Carboxihemoglobina: Hemoglobina resultante de la unión con el CO. Es letal en grandes concentraciones (40%). El CO presenta una afinidad 200 veces mayor que el Oxígeno por la Hb desplazándolo a este fácilmente produciendo hipoxia tisular, pero con una coloración cutánea normal (produce coloración sanguínea fuertemente roja) (Hb+CO).
Hemoglobina glucosilada: presente en patologías como la diabetes, resulta de la unión de la Hb con carbohidratos libres unidos a cadenas carbonadas con funciones ácidas en el carbono 3 y 4.
Mioglobina: Hemoglobina presente en "el" músculo.
Tipos de Hemoglobina
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También se encuentran hemogloblinas embrionales: Gower 1, Gower 2 y Portland. Sólo están presentes en el embrión.
Son valores de referencia:
Para Hombres: 16,0 ± 2,0.
Para Mujeres: 14,0 ± 2,0.
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ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA Las cuatro cadenas polipeptídicas de la Hb contienen cada una un grupo prostético hem. Un grupo prostético es la porción no polipeptídica de una proteína. El hem es una molécula de porfirina que contiene un átomo de hierro en su centro. El tipo de porfirina de la Hb es la protoporfirina IX; contiene dos grupos ácidos propiónicos, dos vinilos y cuatro metilos como cadenas laterales unidas a los anillos pirrólicos de la estructura de la porfirina. El átomo de hierro se encuentra en estado de oxidación ferroso (+2) y puede formar cinco o seis enlaces de coordinación dependiendo de la unión del O2 (u otro ligando) a la Hb (oxiHb, desoxiHb). Cuatro de estos enlaces se producen con los nitrógenos pirrólicos de la porfirina en un plano horizontal. El quinto enlace de coordinación se realiza con el nitrógeno del imidazol de una histidina denominada histidina proximal. Finalmente, el sexto enlace del átomo ferroso es con el O2, que además está unido a un segundo imidazol de una histidina denominada histidina distal. Tanto el quinto como el sexto enlace se encuentran en un plano perpendicular al plano del anillo de porfirina. Las cadenas polipeptídicas a contienen 141 aminoácidos, las no 146 (,γ,) y difieren en la secuencia de aminoácidos. Se conoce desde hace décadas la estructura primaria de las cuatro cadenas de Hb normales. La estructura secundaria es muy similar: cada una exhibe 8 segmentos helicoidales. 28/11/2012
METABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA
Después de los 120 días, los glóbulos rojos son destruidos y la hemoglobina queda libre.
La globina es reducida a sus aminoácidos constituyentes, y el hemo sigue las siguientes etapas:
1. Etapa del sistema retículoendotelial: en las células del SER existe un sistema multienzimático hemo-oxigenasa, en el cual participan el oxigeno y el NADPH. El Fe+2 se oxida a Fe+3, y el C del puente metilo a CO. El Fe+3 se separa y forma biliverdina, que luego es reducida a bilirrubina por acción de la biliverdina reductasa.
2. Transporte de bilirrubina en sangre: la bilirrubina se une a la albúmina, siendo este complejo NO ultra filtrado por el riñón.
3. Etapa hepática: los hepatocitos captan la bilirrubina en sangre, dentro del hepatocito se conjuga la bilirrubina con ácido glucurónico, por acción de la UDP-glucuronil-transferasa, formando diglucurónido de bilirrubina o BILIRRUBINA DIRECTA, que es soluble en medio acuoso y se elimina por la bilis. La bilirrubina es llamada INDIRECTA, cuando sale del SER. En sangre solo existe bilirrubina indirecta y no se excreta por orina.
4. Etapa intestinal: al llegar la intestino el diglucurónido de bilirrubina es hidrolizado, y la bilirrubina sometida a reducciones. Se forma mesobilirrubinógeno y finalmente a estercobilinógeno, que se oxida y forma la estercobilina que es la responsable del color de la materia fecal.
5. Ciclo enterohepático: parte de los productos derivados de la reducción de la bilirrubina, son reabsorbidos y llevados de vuelta al hígado, donde se generará nuevamente diglucurónido de bilirrubina, que se excreta de nuevo con la bilis.
Parte de los pigmentos reabsorbidos del intestino, pasan a circulación general y se eliminan por el riñón como urobilinógeno, el cual se oxida a urobilina.
El aumento de bilirrubina en sangre es un signo observado en distintos cuadros patológicos, produciendo un tinte amarillo en la piel denominado ictericia.
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BILIRRUBINA
La bilirrubina es un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina. Los hematíes al degradarse liberan la hemoglobina que es metabolizada a dos moléculas el grupo heme y el grupo globina, el grupo heme se transforma en biliverdina y esta en bilirrubina a la cual se le llama "no conjugada" o indirecta. Al pasar por el hígado esta bilirrubina se conjuga con ácido glucurónido transformándose en bilirrubina "conjugada" o directa.
El hígado segrega esta bilirrubina directa a través de las vías biliares hacia el intestino, al metabolizarse por la flora intestinal se convierte en urobilinas que dan el color marrón a las heces. Parte de estas urobilinas se reabsorben y pueden aparecer en la orina en forma de urobilinógeno.
Según cual sea el origen de la bilirrubina elevada podemos saber si es un problema de hígado (elevación de la bilirrubina no conjugada) o de las vías biliares (elevación de la bilirrubina conjugada).
Cuando se realiza un análisis de rutina se mide la bilirrubina total (directa más indirecta), el 70 al 85 % corresponde a la bilirrubina no conjugada o indirecta. 28/11/2012
VALORES NORMALES DE BILIRRUBINA: Bilirrubina directa 0,1 a 0,3 mg/100 ml Bilirrubina indirecta menor de 1,0 mg/ml Bilirrubina total 0,3 a 1,0 mg/100 ml
VALORACION DE LOS RESULTADOS ELEVADOS
Los niveles aumentados de bilirrubina total e indirecta ó no conjugada pueden indicar:
Anemia hemolítica Eritroblastosis fetal Enfermedad de Gilbert Ictericia fisiológica del recién nacido Otras anemias Problemas en las transfusiones de sangre Resolución de un gran hematoma
Los niveles aumentados de bilirrubina directa ó conjugada pueden indicar:
Cirrosis Hepatitis Obstrucción de vía biliar (colangitis, colelitiasis) Tumores de vías biliares Síndrome de Dubin-Jhonson Síndrome de Rotor 28/11/2012
• Transporte de bilirrubina en sangre:– Bilirrubina se une a albúmina para ser
transportado al riñón, pero ésta no puede ser excretado por no ser soluble.
28/11/2012
• Etapa hepática: – Los hepatocitos captan la bilirrubina en sangre, – Dentro del hepatocito se conjuga la bilirrubina con ácido glucurónico,
por acción de la UDP-glucuronil-transferasa, – Se forma diglucurónido de bilirrubina o BILIRRUBINA DIRECTA, que es
soluble en medio acuoso y se elimina por la bilis.
– La bilirrubina es llamada INDIRECTA, cuando sale del SER. En sangre solo existe bilirrubina indirecta y no se excreta por orina
28/11/2012
• Etapa intestinal: al llegar la intestino el diglucurónido de bilirrubina es hidrolizado, y la bilirrubina sometida a reducciones. Se forma mesobilirrubinógeno y finalmente a estercobilinógeno, que se oxida y forma la estercobilina que es la responsable del color de la materia fecal.
28/11/2012
• Ciclo enterohepático: parte de los productos derivados de la reducción de la bilirrubina, son reabsorbidos y llevados de vuelta al hígado, donde se generará nuevamente diglucurónido de bilirrubina, que se excreta de nuevo con la bilis.
28/11/2012
[email protected]/11/2012
[email protected]/11/2012
"Los libros son el mejor viático que he encontrado para este humano viaje."— Miguel de Montaigne
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