proteinas y funcion renal · las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono,...
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PROTEINAS Y FUNCION RENAL
Titular: C. Consuelo Chang Rueda Docente T. C. Titular “B”
Universidad Autónoma de Chiapas Fac. de C. Químicas. Campus IV.
Definición
l Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos
PROTEÍNAS
l Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían por tanto los monómeros unidad. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos.
PROTEÍNAS
l La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el n: de aa. que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el n: es superior a 50 aa. se habla ya de proteína.
LOS AMINOÁCIDOS
l Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2). Las otras dos valencias del carbono se saturan con un átomo de H y con un grupo variable denominado radical R. Según éste se distinguen 20 tipos de aminoácidos
l COMPORTAMIENTO QUÍMICO
l En disolución acuosa, los aminoácidos muestran un comportamiento anfótero, es decir pueden ionizarse, dependiendo del pH, como un ácido liberando protones y quedando (-COO'), o como base , los grupos -NH2 captan protones, quedando como (-NH3+ ), o pueden aparecer como ácido y base a la vez. En este caso los aminoácidos se ionizan doblemente, apareciendo una forma dipolar iónica llamada zwitterion
EL ENLACE PEPTÍDICO
l Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aa. y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua.
La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales
denominados: l estructura primaria, l estructura secundaria, l estructura terciaria y l estructura cuaternaria.
ESTRUCTURA PRIMARIA l La estructura
primaria es la secuencia de aa. de la proteína. Nos indica qué aas. componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aas. se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.
ESTRUCTURA SECUNDARIA
l La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.Los aas., a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.
Existen dos tipos de estructura secundaria:
1. la a(alfa)-hélice
2. la conformación beta
l Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
l En esta disposición los aas. no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada.
ESTRUCTURA TERCIARIA
l Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.
l En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria..
l Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.
l Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
1. el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.
2. los puentes de hidrógeno 3. los puentes eléctricos l las interacciones hifrófobas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
l Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
l El número de protómeros varía desde dos como en la hexoquinasa, cuatro como en la hemoglobina, o muchos como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de 60 unidades proteícas
CLASIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
l Se clasifican en : 1. HOLOPROTEÍNAS
Formadas solamente por aminoácidos l HETEROPROTEÍNAS
Formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina "grupo prostético
HOLOPROTEÍNAS l Globulares
l • Prolaminas:Zeína (maíza),gliadina (trigo), hordeína (cebada) l • Gluteninas:Glutenina (trigo), orizanina (arroz). l • Albúminas:Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo), lactoalbúmina
(leche) l • Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina
l • Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas...etc. Fibrosas l • Colágenos: en tejidos conjuntivos, cartilaginosos l • Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos. l • Elastinas: En tendones y vasos sanguineos l • Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos)
HETEROPROTEÍNAS
l Glucoproteínas l • Ribonucleasa l • Mucoproteínas l • Anticuerpos l • Hormona luteinizante
l Glucoproteínas l • De alta, baja y muy baja densidad, que
transportan lípidos en la sangre. l Nucleoproteínas l • Nucleosomas de la cromatina l • Ribosomas l Cromoproteínas l • Hemoglobina, hemocianina, mioglobina, que
transportan oxígeno l • Citocromos, que transportan electrones
Funciones: Estructurales
l • Como las glucoproteínas que forman parte de las membranas.
l • Las histonas que forman parte de los cromosomas
l • El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso.
l • La elastina, del tejido conjuntivo elástico. l • La queratina de la epidermis.
Funciones enzimaticas
l Son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas y puedes verlas y estudiarlas con detalle
Funciones Hormonales
l • Insulina y glucagón l • Hormona del crecimiento l • Calcitonina l • Hormonas tropas l Funciones de defensa: l • Inmunoglobulina l • Trombina y fibrinógeno
l Transporte l • Hemoglobina l • Hemocianina l • Citocromos l Reserva l • Ovoalbúmina, de la clara de huevo l • Gliadina, del grano de trigo l • Lactoalbúmina, de la leche
DIGESTION: l La digestión se realiza por hidrólisis; los diversos pasos
de esta comienzan con la acción de la pepsina en el estómago. La enzima rompe las uniones peptídicas de las proteínas hasta convertirlas en cadenas largas de polipéptidos, denominadas proteasas y peptonas
l EN el intestino donde por acción de la tripsina y la quimiotripsina del jugo pancreático, las desdoblan para formar cadenas más cortas de aminoácidos, denominadas péptidos. Al avanzar por el intestino, los pépt idos son atacados por las pept idasa y aminopept idasas que los convierten en sus aminoácidos correspondientes.
l
ABSORCION: l
l Se absorven en la mucosa intestinal por fenómenos activos; llegan a los capilares de las vellosidades y luego a la sangre portal, y fluyen por el hígado antes de llegar a la circulación general y distribuirse por todo el organismo.
l
Regulación
l El estado dinámico que existe entre las proteínas y los aminoácidos se llama balance de nitrógeno.
Balance nitrogenado l Positivo (>Absorción, Síntesis o
catabolismo l Negativo (<Peso, Niv <de proteínas séricas
y edema.
Funciones en el organismo:
-Conservar la presión osmotica de la sangre
- Desempeñar un papel nutritivo Actuár como amortiguadores del balance de la sangre. - Actúar como agentes de transporte, muchos metabolitos vitales, iones metálicos, hormonas, vitaminas y lípidos
l Actúar como agentes inmunológicos
l Suministrar factores para la coagulación de la sangre
l Representar las enzimas metabólicas ya que todas son proteínas
Proteínas de la dieta
Absorción
Proteínas orgánicas Vias especiales
NH4 + Ac. alfa-ceto
>
Purinas Pirimidinas c. ornitina
Ac. Urico NH3
UREA
CHOS AGL Derivado de Nicotina
Creatini-na
SO4- H2O
CO2 ATP
Digestión
Reservorio de Aminoácidos
Aminas y hormonas biogénas
Ciclo Krebs
PROTEINAS PLASMATICAS
l ALBUMINAS l GLOBULINAS ( globulinas alfa 1 y 2, beta y
gamma)
l FIBRINOGENO
MUCOPROTEINAS l LIPOPROTEINAS
ALBUMINA:
l De PM bajo (69,000), componente fundamental del plasma producido por el hígado, explica el 75% de la presión osmotica del plasma. Su molécula tiene gran afinidad para todos los iones, lo que explica su importante papel, como portadora de muchisimas sustancias como: bilirrubinas, ácidos grasos, hormonas, antibióticos, colorantes, calcio sanguíneo, etc. Además que es una reserva móvil de aminoácidos.
GLOBULINAS:
l Se originan en el hígado, excepto las gamma globulinas que son producidas por las células linfoides endoteliales y células plasmáticas. Se distinguen 4 porciónes: alfa 1 y 2, beta y gamma.
GLOBULINAS
l La porción alfa: Comprende una alfa lipoproteína, una alfa glucoproteína y la ceromucoide.
l La porción alfa 2 incluye macroglóbulinas lipo y glucoproteínas, seudoplasmina y una heptoglobulina.
l La porción beta incluye una lipoproteína la siderofilina y una glucoproteína;
La porción gamma que son globulinas homógeneas que contienen 5 portadores de ACS para inmunoglobulinas IgM, IgA, EgM, IgD, IgE, IgG.
FIBRINOGENO:
l Es una glucoproteína con PM de 330,000 producido por el hígado, es un factor muy importante en la coagulación sanguínea llamado Factor I, interviene en la última fase de la coagulación convirtiéndose en fibrina.
l Las glucoproteinas y las mucoproteínas son definidas como carbohidratos con uniones a cadenas de péptidos.
l Las proteínas son sintetizadas bajo control genético a partir de los aminoácidos de la dieta y de los que resulten del catabolismo proteíco. Las principales vías metabólicas pueden observarse en el esquema siguiente:
l
METODOS DE DIAGNOSTICO CLINICO
Método de BIURET
Método de Electroforesis
SIGNIFICADO CLINICO
l La relación A/G es generalmente 1 a 1 ó 3 a 1; EJEMPLO: 5/2.5 = 2 a 1
l l Menos de 1 se llama inversión de la
relación A/G y puede ser por baja de albúmina o aumento de globulina.
Cifras normales por electroforesis:
l PROTEINAS TOTALES = 6.3 a 8.2 gr/100 Albúmina = 3.5 a 5.2 gr/%
l Globulinas (alfa 1) = 0.1 a 0.4 gr/% l Globulinas (alfa 2) = 0.4 a 0.8 gr/% l Globulinas (meta) = 0.5 a 1.0 gr/% l Globulinas (gamma) = 0.6 a 1.3 gr/% l En total todas las globulinas 2.2 a 3.5
HIPOPROTEINEMIA
l La hiperalbuminemia no se ha registrado jamás y si alguíen lo reporta es por un error técnico.
l HIPOALBUMINEMIA: l Por pérdidas cuantiosas y
reiteradas de sangre l Por síntesis defectuosa l Por carencia de
materiales y ejemplo: insuficiencia hepatica avanzada, cáncer, cirrosis, etc.
l Enteropatias como colitis úlcerosa, cáncer en el intestino, etc.
l
l La hipoproteinemias pueden presentarse en:
l 1) Desnutrición o absorción deficiente o alteración en la ingestión de proteínas.
l 2) Síndrome nefrótico con albuminuria grave, quemaduras graves, hemorragias extensas o heridas abiertas
l 3) Anemia perniciosa l 4) Lesiones hepáticas
que afecten la síntesis de proteínas
HIPERPROTEINEMIA
l La cifra total de proteínas plasmáticas o hiperproteinemia puede aumentar en:
l 1) Hemoconcentración, deshidratación l 2) Mieloma múltiple l 3) Hemolisis intravascular l 4) Infecciones l La hiperproteinemia se debe
generalmente al aumento de las glóbulinas.
COMPUESTOS NITROGENADOS NO PROTEICOS
l UREA l AC. URICO l CREATININA l AMONIO l AMINOACIDOS
UREA
l PRINCIPAL PRODUCTO DEL CATABOLISMO DE LAS PROTEINAS.
l SU SINTESIS TIENE LUGAR EN EL HIGADO A TRAVES DEL CICLO DE LA ORNITINA
La concentración de urea:
l En líquidos biológicos se conoce como: l NITROGENO UREICO (USA)
CONOCIDA COMO BUN l UREA (EUROPA) l Cuya fórmula es: NH2-CO-NH2 PM UREA ES: 60 Y TIENE 2 N CON UN PESO TOTAL DE 28
CONVERSION DE BUN A UREA
l Se realiza multiplicando por 2.14 que resulta de dividir 60/28
l Por lo tanto un BUN de 30 mg/dl equivale
a una UREA 64.20
CORRELACION CLINICO-PATOLOGICA
l Su concentración en pacientes normales varia por ingesta dietética de proteínas
l Estado de hidratación
l Se refiere al aumento significativo de la concentración plasmática de compuestos nitrogenados no proteícos, principalmente urea y creatinina.
l Se clasifica como prerenal y renal
Azoemia prerenal
l Es el resultado de una perfusion inadecuada de los riñones y,por lo tanto de una menor filtración glomerular en presencia de una función renal normal en todos los aspectos.
l Su etiología de importancia:deshidratación, Shock, hipovolemia, y fallo cardiaco congestivo
l El incremento del catabolismo proteíco: Fiebre, estress y quemaduras.
l
Azoemia renal
l Se caracteriza por < del filtrado glomerular y por tanto retención de urea, como consecuencia de una enfermedad crónica o aguda
Azoemia posrenal
l Es el resultado de una obstrucción del tracto urinario de forma que se reabsorve la urea a la circulación, dando origen a la UREMIA
UREMIA
l Es un sindrome clínico que refleja el estado final de todas las IR progresivas.
l Se caracteriza por intensa azoemia prolongada
l Acidosis y desequilibrio hidroeléctrolitico l Nausias, vomito y anemias l Alteraciones neuropsiquicas, coma.
Interpretación clínica
l La urea en casos de uremia suele elevarse por encima de 100 mg/dl
l En caso de coma o estupor suele ser > 200 mg/dl en contraste con la creatinina que rara vez excede de 20 ng/dl y el ácido úrico que en ausencia de gota no se eleva por encima de 12 mg/dl
METABOLISMO DE CREATININA Y CREATINA
l La creatinina es un producto de deshecho del metabolismo de la creatina, cuya medición es un índice muy util de la función renal.
l El compuesto original creatina se sintetiza en el hígado y páncreas y se trasporta a muchos organos (Músculo) donde es un reservorio de fosfato de alta energía.
CORRELACION CLINICO-PATOLOGICA
l Su valor de referencia es de 1-2 mg/dl l En orina de 24 hr: 1 – 2 gr l Su aumento suele ser pareja con la urea l Su principal aplicación clínica es en la IRC l Donde alcanza valores > de 5 mg/dl. l Tambien se eleva en obstrucción de vías
urinarias l En la anuria refleja LITIASIS
ACIDO URICO
l PRINCIPAL PRODUCTO DEL CATABOLISMO DE LAS PURINAS
l DE PRODUCCION HEPÁTICA A PARTIR DE LA XANTINA POR ACCION DE LA XANTINOXIDASA.
l EL ADULTO PROMEDIO PRESENTA DE 1 – 2 gr/dl l LA MAYOR PARTE ES EXCRETADO EN FORMA DE
URATOS (0.5 – 1.0 gr en orina de 24 hr)
ACIDO URICO
l Puede tener 3 origenes: l Catabolismo de nucleoproteínas ingeridas l Catabolismo de nucleoproteínas endogenas l Transformación directa de los nucleotidos
endógenos de la purina.
Correlacion clinico-patologica
l Su aumento esta asociado a enfermedades como: fallo renal, acetoácidosis,exceso de lactatos y uso de diuréticos.
l La hiperuricemia puede acompañarse o no de hiperuricaria (IR).
l También en la Gota, trastorno del metabolismo intermediario de las purinas.
FUNCION RENAL QFB. Consuelo Chang Rueda
Docente titular “C” Fac. de C. Químicas
Httpa//consuelochangrueda.wordpress.com CICLO: ENERO-JUNIO 2018
Localización del Riñón:
l Los riñones son estructuras pares l Situadas a cada lado de la columna
vertebral, l En el adulto, cada riñon pesa
aproximadamente 150 gr y mide l 12 cm de longitud.
TRACTO URINARIO
Nefrona:
l Cada riñon es un agregado de 1 millon aproximado de nefronas,
l Unidad funcional del riñon, puesto que cada una de ellas es capaz de formar orina por sí sola.
La nefrona esta compuesta básicamente por:
l a) Un glomérulo: l a través del cual el líquido se filtra saliendo de la
sangre. l Es una red de capilares sanguíneos invaginados,
ensanchados del tubulo renal. l Cada glomérulo está rodeado de la capsula de
Bowman, que es una saco epitelial de doble pared que se continua en el tubulo.
l
Tubulos
l b) Un largo tubulo donde el líquido filtrado se convierte en orina cuando va
circulando hasta la pelvis del riñon. l Se divide en 3 partes principales: l El Tubulo contorneado proximal, l el Asa de Henle y l el tubulo colector.
EL RIÑON Y EL NEFRON.
Función de la Nefrona: l Es limpiar a “aclarar” el plasma sanguíneo de sustancias
indeseables cuando la sangre lo atravieza. l Las sustancias que deben ser aclaradas incluyen
particularmente los productos terminales del metabolismo, como urea, creatinina, ácido úrico, sulfatos y fenoles.
l También deben ser aclaradas sustancias no metabolicas que ésten en cantidades excesivas en el organismo, como iones de sodio, de cloruros y de potasio.
l
FORMACION DE LA ORINA:
l A) Filtración de la sangre através de la membrana glomerular. Por los riñones del adulto normal circulan aproximadamente 1 lt/min. Formandose cada minuto de 100 a 125 ml de filtrado glomerular en la cápsula de bowman. En un adulto es de 120 ml/min aproximadamente.
l El riego sanguíneo del riñon proviene de la arteria renal, que viene directamente de la arteria aorta.
l La energía para la filtración de la sangre deriva de la presión hidrostática sanguínea, resultado evidente que la cantidad de filtrado producido por el glomérulo es gobernada por la presión de filtración neta y por la cantidad de sangre que fluye por los riñones.
FUNCIONES DEL RIÑON: l A) Eliminación del exceso de agua del organismo l B) Elimina los productos de desecho del metabolismo,
liberando así a la sangre de residuos mortales en potencia (exceso de urea y creatinina).
l C) Eliminación de las sustancias extrañas (medicamentos) l D) Retención de las sustancias necesarías para la fisiología
normal, como proteínas, aminoácidos, electrolitos y glucosa.
l E) Control de las concentraciones de la mayor parte de los constituyentes del líquido corporales,
4 procesos intervienen en la producción de la orina:
l 1.- La filtración del plasma sanguíneo por los
glomerulos. l 2.- La reabsorción selectiva por los tubulos de los
materiales necesaríos para el mantenimiento adecuado del liquído extracelular.
l 3.- La secreción por los tubulos de ciertas sustancias
l 4.- El intervalo de iones hidrogeno y produccion de amoniaco para la conservación del alcalí.
RIÑON