Fundamentos y Técnicas de Análisis Bioquímico. Química Clínica. Marcel Sayol
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MARCEL SAYOL
Médico Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria Miembro de la Sociedad Española de Medicina de Urgencias y Emergencias
Ingeniero Técnico Profesor numerario de IES
FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ANALISIS BIOQUÍMICO
QUÍMICA CLÍNICA
CICLO FORMATIVO DE GRADO SUPERIOR “LABORATORIO DE DIAGNÓSTICO CLÍNICO”
CRÉDITO 4
Año 2005
Registro General de la Propiedad Intelectual. Número de asiento registral: 02/2006/4401
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3 ESTUDIO DEL METABOLISMO PROTEICO
CONTENIDOS
Estructura, funciones y clasificación de las proteínas Metabolismo proteico Proteínas séricas Procedimientos de medida de la concentración de albúmina Procedimientos de medida de las proteínas totales Proteinograma Inmunoelectroforesis de proteínas
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir la estructura química de las proteínas y clasificarlas según este criterio Describir el metabolismo proteico, definiendo los pasos y los enzimas más
importantes que intervienen Definir los ciclos de la urea y de la alanina y sus relaciones con el metabolismo
proteico Enumerar las proteínas séricas, sus características químicas y sus funciones Describir los procedimientos de medida de la albúmina y proteínas totales Describir el procedimiento para obtener el proteinograma Describir el procedimiento de inmunoelectroforesis de proteínas
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1. Estructura, funciones y clasificación de las proteínas
1.1 Preliminares
Las proteínas son polímeros complejos producidos por las células y formados por
aminoácidos. Existe gran variedad de clases de proteínas, de diversos tamaños,
formas y estructuras, pero todas ellas están constituidas por una combinación de 20
tipos de aminoácidos, existentes en diferentes cantidades y secuencias. Es
precisamente la secuencia de estos aminoácidos la que determina las características
físico-químicas y biológicas de la proteína.
Todas contienen carbono, hidrógeno, oxígeno azufre y nitrógeno y todas están
compuestas de L-α-aminoácidos. El carbono α es aquel que se halla unido al grupo
carboxílico y los α-aminoácidos son aquellos en los que el grupo amino está unido al
carbono α. Las formas L o D se refieren al agrupamiento tetraédrico de los cuatro
grupos diferentes que existen alrededor del carbono α, y que confieren actividad
óptica a la molécula.
La palabra proteína deriva del vocablo griego proteios que significa de primera clase
y su descripción se debe a Jöns J. Berzelius en 1828. La primera vez que se demostró
que las proteínas tienen una secuencia de aminoácidos, fue en 1953 cuando Frederick
Sanger determinó la secuencia de la insulina. En la década de los años 50 y a
primeros de los 60, se demostró que las secuencias de los aminoácidos están
determinadas genéticamente según el orden siguiente:
DNA → RNA → Secuencia de aminoácidos
1.2 Estructura de los aminoácidos
Los aminoácidos (aa) son las unidades estructurales básicas de las proteínas. Cada
aminoácido posee un grupo amino (NH2), un grupo carboxílico (COOH), un átomo de
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hidrógeno y un grupo distintivo de cada uno de ellos (R) enlazado al átomo de
carbono alfa.
Los aminoácidos en disolución y a pH neutro son predominantemente iones
dipolares, (ver página 62 de la unidad número 12 de la obra del mismo autor citada
anteriormente). Todas las proteínas, desde las bacterias a los humanos están
constituidas por los mismos 20 aminoácidos, solo que en cada caso, la secuencia y el
número de ellos es variable. Esta variación es debida a su cadena lateral, su tamaño,
su forma, su carga iónica, su capacidad de enlace con el hidrógeno y su reactividad
química. La forma general de un aminoácido se describe en la figura 3.1
Figura 3.1 Estado de ionización de los aminoácidos en función del pH
Figura 3.1
C C
NH NH NH
R R
H H HCOOH COO COOC
R
+ +
-3 3
-2
Forma predominante a pH = 1 Forma predominant e a pH = 7 Forma predominante a pH = 11
Los 20 aminoácidos que forman las proteínas se representan en la tabla 3.1 y en la
figura 3.2.
De los 20 aminoácidos que forman las proteínas, 10 son esenciales ya que no existe
en el humano ningún mecanismo capaz de sintetizarlos. Los 10 aminoácidos
esenciales son: arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina,
treonina, triptófano y valina.
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Figura 3.2 Los 20 aminoácidos a pH = 7
C
CHCH
CH
C C
CH OH
C C
SH
C
C
CH
C C
C
C
CO
O
CH CHCH
C
C
C
C
CHCH
CH CH
CH
CH
CHCHCHCH
CH
NH
C
NH
NHNH
C C
C
CH
NH
NH
CH
C C
C CH
NH
C
CH CH
CH
CHCH CH CH
CH
CH
S
CH
CH
CH
CH
C C
C
H N
H CH C
H N H N H N H N
CH
CH
H N
H N
H C
H N
H N
H N
H N
H N
H N
H N
H NH N H N
H N H N
H N H N H N
COO
COO COO COO COO COO
COO COO
COO
COO
COO
COO
COO
COO
COOCOO COO
COO COO
COO COO COO
H
H
H H
H H H
OH
H
OH
HH
H
H
H
H
HH H
H H
H H H
H
-
- - - - -
- -
-
-
-
-
-
-
-- -
- -
- - -+
+ + + + +
++
+
+
+
+
++ +
+ +
+ + +3
3
3
3
3
3
2
2
22 2 2
2
3
2
3
3
3 3 3 3 3
2
3
2 2
2
2
3
3
2
2
3
3
2 2
2
3
3
22
2 2
2
2
+
22
22
2
2
3 2++
3 3
3 3
3 3 3
Alanina
Pro lina
Glicina Serina
Asparagina Glutamina
Ácido aspártico Ácido glu támico
Treon ina Cisteína
Tirosina
ArgininaLisina Histid ina
Metionina
Grupos no polares
Grupos polares sin carga
Grupos con carga negativaGrupos con carga p ositiva
Fenilalanina Trip tófano
Valina Leucina Isoleucina
Figura 3.2
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Existen también aminoácidos especiales formados por modificación de un
aminoácido común después de haber sido incorporado a la proteína, por ejemplo la
hidroxiprolina que deriva de la prolina una vez que ésta se ha incorporado a la
proteína.
TABLA 3.1
Nombre del aa Abreviatura Símbolo
Alanina Ala A
Arginina Arg R
Asparragina Asn N
Ácido aspártico Asp D
Cisteína Cys C
Glutamina Gln Q
Ácido glutámico Glu E
Glicina o glicocola Gly G
Histidina His H
Isoleucina Iie I
Leucina Leu L
Lisina Lys K
Metionina Met M
Fenilalanina Fhe F
Prolina Pro P
Serina Ser S
Treonina The T
Triptófano Trp W
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Tirosina Tyr Y
Valina Val V
1.3 Enlace peptídico
En las proteínas el grupo α-carboxilo de un aminoácido se une al grupo α-amínico de
otro aminoácido. El dipéptido formado a partir de dos aminoácidos con pérdida de
una molécula de agua se representa en la figura 3.3
El equilibrio de esta reacción queda desplazado hacia la derecha, es decir hacia la
hidrólisis, en lugar de hacia la síntesis (izquierda), motivo por el cual la biosíntesis de
enlaces peptídicos es un proceso que requiere energía.
Figura 3.3 Enlace peptídico
C
C
C
C H O
O
O
N
O
O
O
O
H N
H N
H N
R
R
R
R
H
H
H
H
H
C
C
C
C
O
+
+
+
-
-
3
3
3
1
1
2
2
2
-+
+
Figura 3.3
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La unión de muchos aminoácidos por enlaces peptídicos forman una cadena
polipeptídica que es una estructura sin ramificar. Una unidad de aminoácido de
cada cadena polipeptídica se le suele llamar residuo. De esta manera una cadena
polipeptídica estará formada por un esqueleto repetitivo regular y por cadenas
laterales (las cadenas R de cada aa.), muy distintas.
Una cadena polipeptídica tiene una dirección porque los aminoácidos que la
componen tienen extremos diferentes, es decir, el extremo α-amino (+H3N) se toma
como el comienzo de la cadena. El otro extremo será el extremo carboxilo (COO-),
(figura 3.4).
Figura 3.4 Cadena peptídica
C C C CC
O O OO
N N N NH N
R R R RR
H H H H
H H H H
H
C C CC+
3
1 3 42
O
O
C-
5
Figura 3.4
En algunas proteínas, unas pocas cadenas polipeptídicas pueden hallarse ligadas por
los llamados puentes o enlaces disulfuro que se forman por oxidación de los residuos
de cisteína, llamándose cistina el disulfuro resultante, (figura 3.5).
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Figura 3.5 Puente disulfuro
C C
CC
SH S
SSH
CH CH
CHCH
N N
NN
H HH HC C
CC
OO
HH
HH
O O
22
2
2
+
Cisteína Cistina
Figura 3.5
1.4 Estructura proteica
Las proteínas están formadas por una o más cadenas polipeptídicas, por ejemplo la
mioglobina cuya función principal es el transporte de oxígeno en el músculo, está
formada por cuatro cadenas polipeptídicas iguales, mientras que la hemoglobina,
cuya principal función también es el transporte de oxígeno en la sangre hacia los
tejidos, está constituida por cuatro cadenas polipeptídicas, dos de ellas de un tipo y
otras dos de otro tipo.
La secuencia de aminoácidos es precisa, definida y única para cada proteína. La
secuencia de aminoácidos de una proteína es importante por las siguientes razones:
a) La actividad biológica de la proteína depende de esta secuencia.
b) Determina de qué manera se producirá el plegamiento de las cadenas
polipeptídicas en el espacio tridimensional, formando estructuras altamente
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específicas. Por eso la secuencia de aminoácidos es la conexión entre el mensaje
genético y la estructura tridimensional, base de la función o propósito biológico
de la proteína.
c) Las alteraciones de la secuencia de aminoácidos pueden conducir a un
funcionamiento anormal de la proteína y por lo tanto a una enfermedad. Al
conjunto de este tipo de enfermedades se le suele llamar patología molecular.
d) La secuencia de aminoácidos pone de manifiesto la historia evolutiva de los seres
vivos ya que las secuencias de aminoácidos de proteínas de seres no relacionadas
son muy diferentes, mientras que las secuencias de aminoácidos de proteínas de
seres relacionados son muy parecidas, sugiriéndose que provienen de un
antecesor común.
Es muy importante la estructura de una proteína desde el punto de vista de su
función biológica, la cadena polipeptídica estirada u organizada al azar carece de
actividad biológica. Esta particular forma de organizarse los átomos en la estructura
tridimensional se le suele llamar conformación.
Las particulares características de los grupos que forman el enlace peptídico, tales
como el hecho de ser una unidad plana y rígida sin capacidad de rotación alrededor
del enlace entre el carbono carboxílico y el nitrógeno, y por otra parte el hecho que el
enlace entre el carbono alfa y el carboxílico sea un enlace simple puro, al igual que el
formado por el carbono alfa y el nitrógeno, hacen que en conjunto exista una gran
libertad rotacional a cada lado de la unidad peptídica, lo que confiere a la proteína
una gran versatilidad para adoptar diferentes formas tridimensionales.
Las estructuras de las proteínas adoptan diferentes modelos que se exponen
seguidamente:
a) Modelo de la hélice α. Es una estructura semejante a un cilindro, la cadena
polipeptídica principal forma la parte interior del mismo, mientras que las
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cadenas laterales se sitúan hacia fuera en una disposición helicoidal. La hélice α
queda estabilizada por enlaces de hidrógeno entre los grupos NH y CO de la
cadena principal. El grupo CO de cada aminoácido se halla enlazado por un
hidrógeno al grupo NH del aminoácido situado cuatro residuos más a delante de
la secuencia lineal. De esta manera se establece un giro, de tal suerte que a cada
vuelta de la hélice corresponden 3,6 residuos de aminoácidos. Así los aminoácidos
espaciados tres o cuatro lugares en la secuencia lineal, quedan en localizaciones
muy próximas en la hélice α, mientras que aminoácidos separados dos lugares en
la secuencia lineal, quedarán localizados en lados opuestos en la hélice y de esta
manera es poco probable que hagan contacto. Una hélice puede ser dextrógira o
levógira, pero solo las hélices dextrógiras se encuentran en las proteínas de la
naturaleza. Ejemplos de proteínas en forma de hélice α son la mioglobina y la
hemoglobina antes citadas, la queratina de la piel y del cabello, la miosina y la
tropomiosina, la epidermina y la fibrina. Muchas de estas proteínas tienen dos o
más hélices α con una longitud total de unos 100 nm.
b) Modelo de hoja plegada β. En este caso la cadena polipeptídica está casi
completamente extendida, formando un plano con una especie de vértices de poca
altura a lo largo de su superficie. La proteína queda estabilizada por enlaces de
hidrógeno entre los grupos NH y CO de los filamentos polipeptídicos. Este modelo
tiene la particularidad que solamente se ha encontrado formando las proteínas de
la fibroína de la seda.
c) Modelo de hélice de colágeno. El colágeno es una proteína fibrosa que se
encuentra en todos los organismos multicelulares, es además la proteína más
abundante en los mamíferos. En éstos constituye la sustancia más abundante de
la piel, huesos, tendones cartílagos y dientes. Está presente en casi todos los
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órganos y una de sus funciones es mantener unidas las células. La propiedad más
peculiar del colágeno es la de formar fibras insolubles que poseen una resistencia
muy alta a los esfuerzos de tracción. El tropocolágeno es la unidad básica de la
estructura del colágeno, tiene un peso molecular de 285.000 y está constituida
por tres cadenas polipeptídicas, dos de ellas idénticas (llamadas α1) y la otra (α2),
similar. Cada cadena tiene casi 1000 resíduos de aminoácidos y casi un tercio del
total de ellos es la glicina, aunque también en gran parte la prolina. Además el
tropocolágeno contiene dos aminoácidos que están muy poco presentes en las
demás proteínas, son la hidroxiprolina y la hidroxilisina. En los resíduos de
hidroxilisina se pueden unir algunos hidratos de carbono, como por ejemplo la
glucosa y la galactosa. El número de estos hidratos de carbono por cada molécula
de tropocolágeno depende del tejido en que se encuentre, así por ejemplo en el
tropocalágeno de los tendones existen seis hidratos de carbono, mientras que en
la cápsula del cristalino, ciento diez. La hidroxiprolina y la hidroxilisina no se
incorporan a la cadena polipeptídica directamente. Esto se puede comprobar
administrando hidroxiprolina marcada con C14 a una rata de experimentación y
observando que no aparece radiactividad en el colágeno que sintetiza la rata,
mientras que si se administra prolina marcada, si aparece radiactividad. Para la
biosíntesis de hidroxiprolina a partir de la prolina se necesita además del enzima
protocolágeno hidroxilasa, la presencia de O2, Fe++, α-cetoglutarato y ácido
ascórbico. Un fallo en la hidroxilación por falta de cualquier de estos
componentes, sobretodo la vitamina C, produce las lesiones bioquímicas del
escorbuto. La fibra de colágeno es una formación escalonada de moléculas de
tropocolágeno, éstas se asocian espontáneamente para formar fibras de colágeno
en el espacio extracelular.
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Las proteínas tienen cuatro niveles estructurales: primario, secundario, terciario y
cuaternario. La estructura primaria corresponde a la secuencia de aminoácidos y
a la localización de los puentes disulfuro, si existen. La estructura secundaria
hace referencia a las relaciones estéricas de los residuos de aminoácidos que están en
contacto uno con otro en la secuencia lineal. Estas dan lugar a una estructura
periódica tal como la hélice α, la estructura en hoja plegada β y la hélice de colágeno.
La estructura terciaria se refiere a la estructura resultante del plegamiento de una
única cadena polipeptídica, es decir es el conjunto de relaciones estéricas de los
residuos de aminoácidos localizados muy lejos de la cadena lineal, el límite
conceptual entre estructura secundaria y terciaria es arbitrario. La estructura
cuaternaria es la forma en la cual las cadenas polipeptídicas se empaquetan entre
sí, suponiendo que la proteína tenga más de una de esas cadenas. De todo ello se
deduce que la secuencia de aminoácidos es la que determina la estructura
tridimensional de las proteínas.
1.5 Funciones de las proteínas
Las proteínas tienen un papel muy importante en todos los procesos biológicos que se
pone de manifiesto en las siguientes funciones:
Catálisis enzimática. Las proteínas más especializadas son las que tienen actividad
catalítica. Todos los enzimas que se conocen son proteínas.
Transporte. Respecto a esta función cabe decir que las proteínas plasmáticas son
las encargadas del transporte de moléculas e iones. Además la hemoblobina y la
mioglobina son también unas importantes proteínas muy especializadas que
transportan oxígeno y dióxido de carbono en la sangre y en el músculo
respectivamente. Las lipoproteínas ya estudiadas en la unidad didáctica anterior,
transportan lípidos desde el hígado. También destacan en este apartado las
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proteínas de membrana que transportan nutrientes y otras sustancias desde un
lado a otro de las membranas celulares.
Nutrición y reserva. Existen numerosas proteínas en la naturaleza que cumplen
esta función, la ovoalbúmina de la clara del huevo, la caseína de la leche y la
gliadina del trigo son un claro ejemplo. La ferritina, por otra parte, es la que
almacena hierro en los tejidos.
Contracción y motilidad. La actina y la miosina del músculo son proteínas
filamentosas que tienen la capacidad de contraerse y de relajarse proporcionando
el movimiento de los músculos. La tubulina que se encuentra en los microtúbulos
celulares es la que proporciona movimiento a los cilios y a los flagelos.
Proteínas estructurales. Poseen el papel de soporte en forma de cables u hojas que
confieren fuerza y protección a las estructuras biológicas, por ejemplo el colágeno
que es el componente principal de los tendones y del cartílago, les confiere a éstos
una resistencia muy alta a la tracción. La elastina también se encuentra en los
ligamentos. La queratina en el pelo, uñas, plumas y otros tegumentos, la fibroína
en la fibra de la seda y en las telarañas.
Defensa. Muchas proteínas defienden a los organismos frente a la invasión por
otras especies, así las inmunoglobulinas de los vertebrados son capaces de
reconocer y precipitar o neutralizar a bacterias, virus y proteínas extrañas de otras
especies. El fibrinógeno, la trombina y otras proteínas intervienen en la
coagulación de la sangre evitando la pérdida de ésta por hemorragia. Cabe
destacar también las toxinas bacterianas, como la hialuronidasa, la estreptolisina
y la toxina botulínica, entre otras, que también son proteínas. La fibronectina,
otra proteína, sirve para que las bacterias gram positivas puedan unirse a
determinados tejidos. También son dignas de mención las proteínas que forman
los venenos de serpiente y la ricina de las plantas.
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Proteínas reguladoras. Dentro de este grupo cabe destacar algunas hormonas
como por ejemplo la insulina.
2. Metabolismo proteico
2.1 Digestión y absorción
El lugar anatómico donde se inicia la digestión de las proteínas es el estómago, éste
segrega ácido clorhídrico y pepsina, el primero, al ser un ácido fuerte, las
desnaturaliza rompiendo los enlaces que constituyen la estructurasecundaria,
terciaria y cuaternaria y exponiendo los enlaces peptídicos al alcance de la acción de
la pepsina. La pepsina, enzima proteolítico, actúa específicamente sobre estos enlaces
y forma polipéptidos cortos y cuando alcanzan el intestino dejan de ser atacados por
la pepsina ya que el pH ácido del estómago pasa a ser básico en esta localización y
esto hace que la pepsina se inactive.
En las células del intestino delgado se sintetiza enteroquinasa un enzima que activa
al tripsinógeno sintetizado en el páncreas convirtiéndolo en tripsina, y ésta , a su
vez, activa al quimotripsinógeno, a la proelastasa y a la procarboxipeptidasa,
sintetizadas también por el páncreas, conviertiéndolas en quimotripsina, elastasa
y carboxipeptidasa que actúan también sobre los enlaces peptídicos separando los
aminoácidos de acuerdo con la tabla 3.2 expuesta a continuación. Además el intestino
delgado secreta otro enzima, la aminopeptidasa que actúa también sobre el enlace
peptídico.
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TABLA 3.2
Lugar de síntesis Precursor Formas activas Lugar de acción
Estómago Pepsinógeno Pepsina aa. con anillo aromático o
con un ácido carboxílico
- Enteroquinasa Tripsinógeno
Intestino delgado - Aminopeptidasa aa. del extremo amino-
terminal
Tripsinógeno Tripsina aa. con grupo R básico
Quimotripsinógeno Quimotripsina aa. con grupo R neutro
Proelastasa Elastasa aa. pequeños (glicina,
serina, alanina)
Páncreas
Procarboxipeptidasa Carboxipeptidasa aa. del extremo
carboxílico-terminal
La digestión termina cuando los aminoácidos libres se absorben a través de la pared
intestinal en un proceso que requiere energía (transporte activo).
Los aminoácidos absorbidos en el intestino pueden seguir dos vías metabólicas, una
hacia la síntesis de nuevas proteínas y otro (los aminoácidos excedentes), hacia la
desaminación oxidativa puesto que no pueden ser almacenados en la célula como
ocurre con los hidratos de carbono y los lípidos. En esta última los esqueletos
carbonados de los aminoácidos se podrán convertir en acetil-CoA, en piruvato o en
algún intermediario del ciclo de Krebs, así pues, a partir de los aminoácidos se
pueden formar ácidos grasos, glucosa y cuerpos cetónicos.
2.2 Desaminación de los aminoácidos
El destino final de los grupos α-amino de los aminoácidos es la urea. El grupo α-
amino es transferido al α-cetoglutarato, en el hígado, por acción de las enzimas
llamadas transaminasas o aminotransferasas, de acuerdo con la reacción
siguiente:
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α-aminoácido + α-cetoglutarato α-cetoácido + glutamato
Es preciso observar que en esta reacción no hay en realidad una pérdida de grupo
amino ya que el α-cetoglutarato se amina y el α-aminoácido se desamina, pero la
lógica de esta reacción es “recoger” los grupos amino de muchos aminoácidos
diferentes en forma de un solo aminoácido, el glutamato. Por lo tanto el glutamato
será el punto de convergencia del catabolismo de los grupos amino de los α-
aminoácidos.
Las transaminasas más importantes actúan en las reacciones siguientes:
Alanina transaminasa
Alanina + α-cetoglutarato piruvato + glutamato
Aspartato transaminasa
Aspartato + α-cetoglutarato oxalacetato + glutamato
Leucina transaminasa
Leucina + α-cetoglutarato α-cetoisocaproato + glutamato
Tirosín transaminasa
Tirosina + α-cetoglutarato p-hidroxifenilpiruvato + glutamato
El enzima alanina transaminasa (ALT) se conoce también con el nombre de
transaminasa glutámico-pirúvica (GPT) y el enzima aspartato transaminasa (AST)
como transaminasa glutámico-oxalacética (GOT).
Los aminoácidos serina y treonina pueden ser desaminados directamente según las
siguientes reacciones:
Serina-deshidratasa
Serina Piruvato + NH4+
Treonina-deshidratasa
Treonina α-cetobutirato + NH4+
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Las transaminasas son proteínas que tienen un grupo prostético igual en todas ellas,
es el fosfato de piridoxal que es un derivado de la vitamina B6 o piridoxina.
Durante la transaminación el fosfato de piridoxal acepta grupos amino
convirtiéndose en fosfato de piridoxamina para posteriormente cederlo al α-
cetoglutarato, actuando como un transportador transitorio y reversible (las llamadas
reacciones “ping pong”).
El glutamato formado sufre una desaminación oxidativa por acción del enzima
glutamato-deshidrogenasa pasando a convertirse en α-cetoglutarato, reacción en la
cual interviene el NAD+ y a partir del α-cetoglutarato se obtiene carbamil-fosfato que
es el metabolito que se incorpora al ciclo de la urea. El paso de α-cetoglutarato a
carbamil-fosfato requiere la transformación de dos moléculas de ATP en dos
moléculas de ADP y además es necesario el aporte de CO2 que tiene lugar a partir del
bicarbonato.
El amonio formado se puede recuperar para emplearse en la síntesis de nuevos
aminoácidos, de purinas y pirimidinas, o bien puede entrar en el ciclo de la urea,
convertirse en urea y excretarse por la orina.
El ciclo de la urea (descubierto en 1932 por Krebs y Henseleit) se le llama también
ciclo de la ornitina, tiene lugar en el hígado (parte en la mitocondria y parte en el
citosol del hepatocito) y consiste en una serie de reacciones que a partir del NH4+
consigue sintetizar urea (carbodiamina), excretándose y evitando así que el amonio se
acumule y resulte tóxico, (figura 3.6). Un bloqueo del ciclo de la urea es
potencialmente incompatible con la vida ya que no existe otra vía de eliminación del
amonio. En algunas enfermedades hereditarias se puede dar un bloqueo parcial y
todas ellas tienen como característica común la presencia de niveles altos de NH4+ en
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sangre y puede manifestarse con vómitos, confusión mental y aversión a los
alimentos ricos en proteínas.
Figura 3.6 Ciclo de la Urea
ArgininosuccinatoOrnitina
Carbamil fosfato
UreaArginina
H O
Citrulina
Aspartato
R’ NH 2
22
2
4+
+2
2
Fumarato
C NH
NH
NHCO
H N
O
O
CR
Figura 3.6
La alanina, por otra parte, desempeña un papel especial en el transporte no tóxico de
NH4+ hacia el hígado desde el músculo, proceso que a su vez hace que la glucosa pase
desde el hígado al músculo, es el llamado ciclo de la alanina representado en la figura
3.7.
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114
Figura 3.7 Ciclo de la alanina
Glucosa Glucosa UreaGlucosa
Glu
colis
is
Glu
cone
ogén
esis
Proteínamuscular
AlaninaAlaninaα-cetoglutarato α-cetoglutarato
ALT ALT
Piruvato PiruvatoGlutamato Glutamato
Ciclo dela ureaAminoácidos
NH NH
Alanina
33
Músculo Sangre HígadoFigura 3.7
2.3 Destino de las cadenas carbonadas Los átomos de carbono de los aminoácidos se incorporan a alguna de las sustancias
intermediarias del ciclo de Krebs, o bien como acetil-CoA, acetoacetil-CoA o piruvato.
Aquellos que se degradan hacia acetil-Co-A o acetoacetil-CoA, se les denomina
cetógenos debido a que pueden generar cuerpos cetónicos. Los aminoácidos que se
degradan hasta piruvato, fumarato, α-cetoglutarato, oxalacetato o succinil-CoA se les
denomina glucogénicos ya que son susceptibles de generar glucosa puesto que los
intermediarios del ciclo de Krebs y el piruvato pueden convertirse en
fosfoenolpiruvato y después en glucosa, (figura 3.8).
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Figura 3.8 Degradación de los esqueletos carbonados de los aminoácidos
α-cetoglutarato
Glutamato
Oxalacetato
Succinil-CoA
Fumarato
Citrato
Ciclo de Krebs
ArgininaHistidinaGlutaminaProlina
SerinaCisteínaGlicinaTreoninaAlanina
IsoleucinaMetioninaValina
FenilalaninaTirosina
Aspartato
Fosfoenolpiruvato Glucosa
FenilalaninaLisinaTriptófanoLeucina
Tirosina
Acetoacetil-CoA
Acetil -CoA
Piruvato
Asparag ina
Figura 3.8
3. Proteínas séricas
3.1 Introducción.
En los mamíferos, las proteínas pueden clasificarse como proteínas hísticas y
proteínas hemáticas. Dentro de estas últimas destaca por una parte, la
hemoglobina concentrada en el interior de los eritrocitos y por otra parte las
proteínas plasmáticas. La electroforesis (ver obra citada anteriormente), sobre
acetato de celulosa a un pH = 8,6 separa las proteínas plasmáticas en cinco fracciones
llamadas albúmina, alfa-1, alfa-2, beta y gamma. Posteriormente a la separación
electroforética, las proteínas pueden cuantificarse mediante un densitómetro que
consigue integrar de forma automática cada fracción como un porcentaje del total
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116
proteico, conocido éste se podrá calcular la concentración de cada una de las
fracciones.
3.2 Albúmina
Es la más pequeña y la más abundante de las proteínas plasmáticas, constituye
normalmente un poco más de la mitad de las proteínas totales. Tiene un peso
molecular de 69.000, se sintetiza en el hígado y su vida media es de unas cuatro
semanas. Su destino metabólico se supone que es su descomposición en los
aminoácidos constituyentes, en el hígado. Tiene una propiedad importante en cuanto
a su osmolaridad puesto que es la más osmolar de todas las proteínas del plasma. La
función más importante es la de transporte, de entre las sustancias que transporta las
más importantes son: la bilirrubina, los ácidos grasos, el cortisol, la tiroxina y el
calcio entre otros, así como también numerosos fármacos como por ejemplo las
sulfamidas y los barbitúricos. Su concentración sérica oscila normalmente entre 3,4 y
5 g/dL. Para más información sobre la albúmina, consúltese la unidad 7.
3.3 Globulinas alfa-1
Se trata de un grupo de proteínas no relacionadas químicamente y con funciones muy
distintas pero con una movilidad electroforética similar que hace que en su
separación queden apiñadas en una misma banda o zona electroforética llamada alfa-
1. Dentro de este grupo se encuentran las siguientes:
Glucoproteína ácida (AAG). Tiene un peso molecular de unos 44.000 y se
sintetiza en el hígado. Su función más importante es la inactivación de la
progesterona. También sirve como transporte para determinados fármacos. La
glucoproteína ácida alfa-1 está catalogada dentro de los reactantes de fase aguda
es decir, dentro de aquellas sustancias que se encuentran en niveles altos en
plasma ante algún proceso inflamatorio, especialmente en las reacciones
autoinmunes como la artritis reumatoide y el lupus eritematoso sistémico.
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También se encuentra elevada ante neoplasias malignas y poco después de sufrir
quemaduras o traumatismos. Un nivel bajo de AAG se relaciona con el uso de
anticonceptivos orales. Se puede cuantificar por las técnicas de nefelometría y de
inmunodifusión radial.
Lipoproteínas-α1. Son las lipoproteínas de alta densidad (HDL) mencionadas en
la unidad didáctica anterior.
Antitripsina. La alfa-1-antitripsina (AAT) consiste en realidad en un grupo de
inhibidores de las serinproteasas que se sintetizan en el hígado. La función básica
de la AAT es inactivar las proteasas (elastasa y colagenasa), evitando la
destrucción del tejido conjuntivo en el momento que los neutrófilos liberan
elastasa en una zona inflamada. Existen deficiencias genéticas de AAT en forma
homocigota y heterocigota que provocan afectaciones hepáticas en lactantes y
también enfisema en adultos. La AAT es también un reactante de fase aguda. Se
puede determinar mediante nefelometría o bien por inmunodifusión radial, pero
la deficiencia de ésta proteína se detecta más fácilmente por electroforesis ya que
el 90% de la zona correspondiente a la alfa-1 está formada por ésta.
Transcortina (CBG). Se trata de una proteína transportadora de cortisol y otras
hormonas similares, su peso molecular es de 56.000 y su concentración normal
en suero es de 7 mg/dL. En condiciones normales el 75% de cortisol plasmático se
halla unido a la CBG, el 15% lo está a la albúmina y el 10% restante se encuentra
en forma libre. Los niveles de CBG son más altos de lo normal cuando se
administran anticonceptivos orales o en el embarazo así como también en el
hipertiroidismo, la diabetes mellitus y en algunos procesos hematológicos. Por el
contrario se encuentran valores bajos en el hipotiroidismo, la cirrosis hepática y el
síndrome nefrótico.
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Globulina fijadora de tiroxina (TBG). Se trata de una proteína de 44.000 de peso
molecular con una concentración normal en suero de 1 mg/dL. Su función
primordial es el transporte de tiroxina (T4).
3.4 Globulinas alfa-2
Constituyen un grupo también heterogéneo pero con una movilidad electroforética
similar, destacan dentro de ellas las siguientes:
Macroglobulina (AMG). La macroglobulina-alfa-2 participa en el proceso
fibrinolítico de la coagulación y es además un inhibidor de las proteasas (tripsina,
quimotripsina, trombina, elastasa, calicreína y plasmina). Se encuentra
disminuido en procesos como la artritis reumatoide y el mieloma múltiple y se
eleva durante el embarazo o en tratamientos con estrógenos así como en
afecciones hepáticas, diabetes mellitus y síndrome nefrótico. Se puede cuantificar
mediante nefelometría e inmunodifusión radial.
Haptoglobina. Su función principal es el transporte de hemoglobina plasmática
libre hasta el sistema reticuloendotelial donde es degradada. Evita que la
hemoglobina libre se filtre por el glomérulo renal y dañe gravemente a este tejido,
evita también las pérdidas renales de hierro. El nivel de haptoglobinas desciende
en personas afectas de anemia hemolítica y defectos congénitos de la
hemoglobina. Se comporta como un reactante de fase aguda y por lo tanto se
eleva ante infecciones, traumatismos e infarto de miocardio entre otros procesos.
Se cuantifica por nefelometría o por inmunodifusión radial.
Ceruloplasmina. Es la proteína transportadora del 90% del cobre, siendo el 10%
restante transportado por la albúmina. Su peso molecular es de 150.000 y sus
niveles séricos normales oscilan entre los valores de 10 a 40 mg/dL. En la
enfermedad de Wilson los niveles de ceruloplasmina están reducidos. Esta
enfermedad se caracteriza por ser un trastorno hereditario en el cual existe una
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incapacidad de excretar cobre, lo que produce un acúmulo de éste en distintos
órganos como el hígado, el cerebro y los riñones entre otros. La ceruloplasmina se
puede cuantificar por nefelometría y por inmunodifusión radial.
Eritropoyetina. Es una proteína con un peso molecular de unos 45.000,
producida en un 90-95% por el riñón y en un 5-10% por el hígado. Se forma por la
acción de un enzima renal (factor renal eritropoyético) que actúa sobre el
eritropoyetinógeno producido en el hígado, transformándolo en eritropoyetina
estimula la producción de células de la serie roja por parte de la médula ósea y la
producción de eritropoyetina es estimulada por los estados de hipoxia hística. Una
hipoproducción de eritropoyetina comporta una anemia y una hiperproducción,
una policitemia. La causa más común de hipoproducción de eritropoyetina es la
insuficiencia renal y las causas de hiperproducción son la estenosis de la arteria
renal, la enfermedad poliquística y la hidronefrosis entre otras.
Enzimas. Los más importantes son: la colinesterasa que esterifica la acetil-colina,
la lactodeshidrogenasa y la fosfatasa alcalina.
3.5 Globulinas beta
Lipoproteínas-β. Son las lipoproteínas de baja densidad (LDL) también
mencionadas en la unidad didáctica anterior.
Hemopexina. Es la proteína plasmática que transporta el grupo hemo procedente
de la eritrocateresis, la transporta al hígado donde se convierte en bilirrubina. Su
peso molecular es de unos 70.000 y su concentración normal oscila entre 70 a 130
mg/dL. Es un parámetro que se cuantifica con muy poca frecuencia en el
laboratorio.
Plasminógeno. Es una proteína de peso molecular alrededor de los 90.000 que se
encuentra en concentración normal de 20 a 40 mg/dL. El plasminógeno se
convierte en plasmina por acción de unos activadores hísticos como la uroquinasa
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y la estreptoquinasa y sobretodo el t-PA (activador tisular del plasminógeno). La
función de la plasmina es la de activar la fibrinolisis.
Transferrina. La transferrina transporta hierro en el plasma, tiene un peso
molecular de unos 80.000 y su concentración normal oscila entre 250 y 360
mg/dL La determinación de la transferrina equivale a la llamada capacidad de
fijación de hierro. La transferrina aumenta en los estados de ferropenia crónica y
desciende en las hipoproteinemias, con la existencia de tumores, de colagenosis y
de enfermedades crónicas en general.
Componentes del complemento. Se trata de un conjunto de proteínas plasmáticas
(más de 30), que intervienen en la defensa contra la infección por
microorganismos y en la eliminación de inmunocomplejos circulantes en el
sistema sanguíneo.
Microglobulina beta-2. Tiene un peso molecular muy bajo (11.800) y constituye la
cadena ligera asociada a los antígenos HLA, se encuentra en todas las células
nucleadas y se libera a la sangre al morir o al regenerarse la célula. Sirve como
marcador tumoral sobretodo de ciertas leucemias. Se determina mediante
radioinmunoensayo (RIA), inmunodifusión radial, electroinmunodifusión y
nefelometría, sus valores normales oscilan entre 0,7 y 3,4 mg/L en sangre y entre
0 y 300 μg/L en orina. La determinación en orina es útil para valorar el
funcionalismo renal.
3.6 Globulinas gamma
Tienen actividad anticuerpo, fueron descritas en 1938 y se conocen cinco tipos: IgG,
IgA, IgM, IgD e IgE.
3.7 Fibrinógeno
Es una proteína que se sintetiza en el hígado y tiene como función intervenir en el
proceso de la coagulación. Normalmente el fibrinógeno no se detecta en la
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electroforesis de proteínas séricas ya que por definición no se encuentra en el suero,
pero si se practica una electroforesis con plasma, aparece un “pico” en el lado
proximal a la banda beta, concretamente entre la zona beta y la gamma. Su
concentración se puede calcular restando las proteínas totales del suero de las del
plasma, es decir:
[Fibrinógeno] ≅ [proteínas totales]plasma – [proteínas totales]suero
Sus niveles normales están situados entre los valores 0,2 y 0,4 g/dL.
3.8 Proteína C reactiva
Es un componente plasmático cuyo nombre se debe al hecho de reaccionar con el
polisacárido C de la pared celular de los neumococos. Es una proteína de fase aguda
sintetizada en el hígado. Se eleva en las infecciones, en el daño tisular o necrosis
asociada a infarto y en enfermedades malignas, también es capaz de activar al sistema
del complemento. Se determina mediante inmunoensayo y nefelometría.
Se emplea también una técnica cinética basada en la acción de un activador específico
de la proteína C obtenido a partir de un veneno de serpiente. La proteína C una vez
activada actúa como catalizador en la formación de un producto coloreado de p-
nitroanilina, de acuerdo con la siguiente reacción:
Activador
Proteína C inactiva Proteína C activa
Proteína Cactiva
Cromógeno p-nitroanilina + residuo del cromógeno
3.9 Prealbúmina
También denominada prealbúmina enlazante de la tiroxina. Tiene como función
transportar tiroxina y triyodotironina (T3). Es útil para valorar el estado nutricional
debido a que tiene una vida media muy corta (2-3 días). Sus niveles disminuyen en
las enfermedades hepáticas por reducción de su síntesis y se suelen elevar en las
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enfermedades renales por disminuir su eliminación. Su peso molecular es de unos
54.000 y se determina mediante inmunodifusión radial, electroinmunodifusión y
nefelometría, siendo su concentración normal de 0,2 a 0,5 g/L
3.10 Proteína enlazante del retinol
Es una proteína que se combina con la prealbúmina para transportar vitamina A
hasta las células de la retina. Se puede cuantificar mediante inmunodifusión radial y
nefelometría.
3.11 Otras proteínas plasmáticas
Existe la evidencia de otras proteínas plasmáticas que se están utilizando como
marcadores de daño tisular, por ejemplo la miosina ventricular humana de
cadena ligera y la mioglobina cardíaca que se liberan a la sangre poco después
de un infarto de miocardio, su utilidad radica sobretodo en la precocidad con la que
permite diagnosticar la lesión cardíaca ya que se liberan en etapas mucho más
tempranas que el enzima creatinquinasa (CK).
Las Troponinas son proteínas que se liberan a la sangre después de haber sufrido una
lesión del músculo cardíaco. Se pueden encontrar niveles significativos en sangre
pasadas 4-6 horas de la lesión cardíaca.
La α-fetoproteína, está presente en fetos y lactantes en cantidades muy
abundantes, pero en adultos normales se puede detectar en cantidades inferiores a 15
ng/mL, y se utiliza como marcador tumoral (ver unidad didáctica 11), también es útil
para calcular la edad gestacional.
4. Procedimientos de medida de la concentración de albúmina
La albúmina se cuantifica mediante espectrofotometría, nefelometría, turbidimetría,
inmunodifusión radial, entre otras técnicas. Una técnica simple consiste en conseguir
enlazar la albúmina con colorantes especiales tales como el púrpura de bromocresol
(BCP) o con el verde de bromocresol (BCG) a pH 4,2; que no lo hacen con las
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globulinas. Estos colorantes absorben radiación de 600 nm de longitud de onda
solamente cuando se encuentran unidos a la albúmina, cuantificándose la
concentración de albúmina en función de la absorbancia detectada, (consúltese la
unidad 7 para mayor información sobre la albúmina).
5. Procedimientos de medida de concentración de proteínas totales
El método de Biuret es uno de los métodos más empleados y específicos si se aplica a
líquidos que contengan gran cantidad de proteínas puesto que existen pocas
sustancias que pueden interferir, sin embargo se considera un método no muy
sensible por lo que no debe emplearse para la determinación en líquidos que
contienen poca cantidad de proteínas como la orina y el LCR.
Se basa en hacer reaccionar un reactivo alcalino que contiene cobre, con una
sustancia que contenga dos o más enlaces peptídicos, produciéndose un compuesto
de color azul-violeta. El complejo se forma por la unión del ion cúprico con dos
enlaces peptídicos adyacentes. La intensidad del color se lee fotométricamente con
una radiación de 546 nm de longitud de onda. El reactivo de Biuret está formado por
6 mmoles/L de ion cúprico, 0,75 moles/L de NaOH y 0,2 moles/L de etilenglicol,
generalmente en un volumen total de 500 mL que se debe conservar a una
temperatura comprendida entre los 2 y los 30°C. Se suele utilizar un estándar de
proteína de 70 g/L a conservar entre 2 y 10°C.
Los valores normales de proteínas totales son: en suero: 62-82 g/L; en orina de 24
horas: 0,1 g/L y en LCR: 0,15-0,45 g/L.
Las proteínas en orina y en LCR se determinan por el siguiente procedimiento: se
añade a la muestra una solución alcalina que contiene EDTA. Este primer paso
permite elaborar el blanco a la vez que desnaturaliza las proteínas y elimina la
interferencia por los iones Mg. A continuación se añade cloruro de benzetonio que
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produce una turbidez que se lee a 505 nm. Hay que tener en cuenta que la presencia
de sangre en LCR invalida la prueba.
6. Proteinograma
El proteinograma se obtiene mediante electroforesis tal como se describe en la
unidad 12 de la obra citada anteriormente. Con esta técnica se obtiene una tira con las
bandas correspondientes a las fracciones proteicas de albúmina, α-globulinas, β-
globulinas y γ-globulinas. Posteriormente, mediante un densitómetro se representan
cada una de las fracciones en una gráfica como la de la figura 3.9. A su vez, el
densitómetro calcula las áreas bajo la curva de cada uno de los “picos” de la gráfica y
determina la proporción de cada uno de ellos respecto del área total. La
concentración de cada fracción proteica vendrá dada por el producto de la
concentración de proteínas totales por la proporción entre el área bajo la curva de la
fracción considerada y el área bajo la curva total.
Los valores normales de cada fracción proteica obtenida son:
Albúmina ............... 37-56,4 g/L α-1-globulinas......... 0,6-3 g/L α-2-globulinas......... 4-10 g/L β-globulinas............ 5-14 g/L γ-globulinas ........... 7,2-14,2 g/L
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Figura 3.9 Proteinograma
-+
PDA
Albúminaα1-globulinaα2-globulina
β-globulinaγ-globulina
Figura 3.9
7. Inmunoelectroforesis de proteínas
En una primera etapa se debe introducir la muestra en un pocillo que se ha
practicado en gel de agarosa y se somete a un campo eléctrico con una diferencia de
potencial (ddp) de 3,3 voltios por cada centímetro de longitud del gel, durante una
hora. Con ello se consigue separar las proteínas séricas en función de su movilidad
electroforética (ver unidad 13 del libro anteriormente citado). Para que la separación
tenga lugar correctamente se debe aplicar un tampón alcalino de pH = 8,6 y la
temperatura del gel debe situarse en los 4°C. En una segunda etapa se practica un
surco o “trinchera” entre los pocillos en posición paralela a la dirección del campo
eléctrico y en él se coloca el antisuero. El antisuero contiene anticuerpos que pueden
ser monoespecíficos o poliespecíficos y se dejan difundir durante unas 16 a 24 horas.
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Llega un momento en que el anticuerpo se encuentra con el antígeno correspondiente
y forma complejos antígeno-anticuerpo que toman la forma de halos o arcos de
precipitación (figura 3.10), que se pueden teñir para su observación. La utilidad de
esta técnica es poder determinar la presencia de alteraciones cualitativas de
diferentes proteínas, así pues se podrán diferenciar los aumentos monoclonales de los
policlonales en las gammapatías. Puede utilizarse también para la identificación de
cadenas ligeras de inmunoglobulinas en orina de pacientes con ciertas enfermedades
que afectan a las células plasmáticas. También resulta útil en la identificación de la
proteína de Bence-Jones, (ver más adelante).
Figura 3.10 Inmunoelectroforesis
- +
γ β α α Alb.2 1
Zonas electroforétic
Arcos de precipitaci
Antisuero
Figura 3.10
8. Patrones de alteración proteica
En ciertos estados patológicos, las proteínas séricas pueden encontrarse en
proporciones distintas a las normales y por lo tanto el proteinograma nos puede
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informar acerca del estado de normalidad o de alteración metabólica que en un
momento dado se encuentre un paciente, por lo tanto el perfil del proteinograma
ofrece ciertos patrones que se correlacionan con determinadas patologías. A
continuación se exponen algunos de estos perfiles con sus correlaciones
clínicopatológicas.
En la figura 3.11 se exponen algunos patrones electroforéticos patológicos, los cuales
se pueden comparar con el patrón electroforético normal, (figura 3.9). El primero,
(figura 3.11-a), representa el patrón de la gammapatía monoclonal ya que se
observa un máximo en la región gamma que indica el aumento de alguna clase de
inmunoglobulina, el paradigma es el mieloma múltiple *(1).
La gammapatía policlonal se manifiesta por la aparición de una banda gamma
ancha y difusa que sugiere un incremento de varias inmunoglobulinas y que se da en
procesos inflamatorios como por ejemplo algunas enfermedades hepáticas e
infecciosas, (figura 3.11-b).
En la figura 3.11-c se representa el patrón de fase aguda que muestra una
reducción de la albúmina y un incremento de las fracciones α1 y α2.
El patrón de inflamación crónica, (figura 3.11-d), se caracteriza por la reducción
de la albúmina, incremento de las fracciones α1 y α2 y aumento de la fracción gamma.
El patrón de anemia microcítica, (figura 3.11-e), consistente en un aumento de la
síntesis de transferrina.
El patrón de deficiencia de α1-antitripsina se revela como una reducción de la
banda α1 o bien como una ausencia total de la misma, según que la afección sea
heterocigota u homocigota, respectivamente, (figura 3.11-f).
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El síndrome nefrótico se pone de manifiesto por la reducción de todas las
fracciones de proteínas con la excepción de la α2, (figura 3.11-g) ya que la
macroglobulina queda retenida en el riñón por su gran tamaño.
La cirrosis ofrece un patrón electroforético característico en el cual las fracciones
beta y gamma se encuentran mezcladas, (figura 3.11-h), lo que le ha dado el nombre
de “puente beta-gamma”.
Figura 3.11 Patrones electroforéticos patológicos
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APÉNDICE
*(1) El mieloma múltiple o enfermedad de Kahler, se caracteriza fundamentalmente
por la proliferación maligna de células plasmáticas que producen una proteína
monoclonal (proteína M) que aparece en el suero y en la orina y se detecta en el
proteinograma en la región gamma. Es la neoplasia de células plasmáticas más
frecuente que existe y afecta sobretodo a personas mayores de 60 años. Las células
plasmáticas producen cantidades anormales de inmunoglobulinas (la más frecuente
es la IgG) y fragmentos de cadenas ligeras que se denominan proteínas de Bence-
Jones (B-J) que se determinan en la orina. La proteína de Bence-Jones es la
responsable del daño renal (produce el llamado “riñón del mieloma”), ya que al tener
un peso molecular bajo, se excreta por el riñón y precipita en los túbulos renales y no
está presente en el suero a menos que haya una lesión renal importante. La proteína
de Bence-Jones tiene la característica de precipitar si la orina se calienta a 50-60°C,
disolviéndose de nuevo al alcanzar los 90-100°C. La proteinuria de Bence-Jones no se
debe de confundir con el mieloma de bence-Jones. Este último es un mieloma con
producción exclusiva de cadenas ligeras que afecta en mayor grado a jóvenes y es de
mal pronóstico, en cambio la proteinuria de B-J es la presencia de cadenas ligeras en
orina como consecuencia de cualquier tipo de mieloma.
ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN
PRUEBA OBJETIVA DE SELECCIÓN ALTERNATIVA MÚLTIPLE
Sólo es válida una de las cuatro respuestas de cada pregunta.
1) Una cadena polipeptídica empieza a leerse a partir de su extremo:
a) amino-terminal
b) carboxilo-terminal
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c) residuo cisteínico
d) indistintamente
2) Una de las siguientes sustancias no está incluida como componente mayoritario en
el reactivo de Biuret:
a) Cu++
b) etilenglicol
c) hidróxido sódico
d) Cu+++
3) No es cierto que la proteína C reactiva:
a) se considera un reactante de fase aguda
b) su concentración se encuentra incrementada en las infecciones
c) una concentración incrementada se asocia con infarto y procesos malignos
d) es sintetizada en el páncreas
4) Las cadenas carbonadas de los aminoácidos que se degradan hasta acetil-CoA:
a) se denominan glucogénicas
b) pueden formar urea
c) su acumulación puede provocar vómitos y desorientación
d) participan directamente en el ciclo de la alanina
5) La hidroxiprolina exógena, (señalar la frase correcta):
a) se incorpora al colágeno
b) no se incorpora al colágeno
c) es la precursora de la prolina
d) precisa de la vitamina A para sintetizarse
6) Sólo uno de los siguientes es un aminoácido esencial:
a) asparragina
b) alanina
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c) prolina
d) triptófano
7) Una de las siguientes técnicas es menos útil para determinar la existencia o no de
una gammapatía monoclonal:
a) inmunoelectroforesis de proteínas séricas
b) espectrofotometría
c) electroforesis de proteínas séricas
d) electroforesis de proteínas en orina
8) Para obtener un análisis cuantitativo de proteínas es más útil una de las siguientes
técnicas o conjuntos de técnicas:
a) electroforesis convencional
b) inmunoelectroforesis convencional
c) electroforesis y densitometría
d) proteinograma electroforético y cromatograma de fracciones proteicas
9) Una de las siguientes proteínas séricas se utiliza como marcador de infarto de
miocardio:
a) prealbúmina
b) fibrinógeno
c) miosina ventricular humana de cadena ligera
d) α-fetoproteína
10) Una de las siguientes proteínas es más útil para valorar el estado nutricional:
a) albúmina
b) proteína enlazante del retinol
c) prealbúmina enlazante de la tiroxina
d) proteína C reactiva
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PROBLEMAS
1) Calcular la concentración de fibrinógeno a partir de los datos siguientes:
Concentración de proteínas totales en suero = 7,2 g/dL; concentración de
proteínas totales en plasma = 7,5 g/dL.
2) Calcular la concentración de albúmina a partir de un proteinograma en el cual el
área bajo la curva total es de 25,6 u2 y el área bajo la curva correspondiente a la
albúmina es de 1,56 u2. Se ha determinado también la concentración sérica de
proteínas totales por el método de Biuret, resultando ser de 72 g/L.
CRITERIOS Y ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN
Clasificar las proteínas en función de su estructura química y de sus funciones biológicas
Enumerar los 20 aminoácidos por grupos afines Describir la estructura del colágeno Decribir el proceso de absorción y digestión de las proteínas Describir los pasos y los enzimas que participan en el proceso de degradación de
las proteínas Describir los ciclos de la urea y de la alanina con relación al metabolismo proteico Clasificar las proteínas séricas según el criterio electroforético Clasificar las proteínas séricas según su función biológica Describir los procedimientos de medida de proteínas totales en suero, orina y LCR Describir un procedimiento de medida de la concentración de albúmina Definir el patrón electroforético normal y los patrones electroforéticos patológicos Describir el proceso inmunoelectroforético de proteínas
PROPUESTA DE ACTIVIDADES DE REFUERZO
Contestar detalladamente las siguientes preguntas:
¿ A qué tipo de esfuerzo son más resistentes las fibras de colágeno? ¿Sobre qué lugar molecular de las proteínas ejerce su acción la aminopeptidasa? ¿Qué productos ceden las reacciones de desaminación directa de los dos
aminoácidos que lo hacen por esta vía? ¿Qué síntomas clínicos suelen aparecer con mayor frecuencia en situaciones de
incremento de niveles plasmáticos de amonio? ¿Cuál es la proteína plasmática que tiene un papel más importante en el
mantenimiento de la osmolaridad? ¿Cuál es el concepto de reactante de fase aguda? ¿Qué proteínas plasmáticas
cumplen esta condición? ¿Qué enfermedades están relacionadas con una deficiencia de alfa-1-antitripsina?
Preguntas?: [email protected]
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