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Proteínas PlasmáticasProteínas Plasmáticas

1. Proteínas plasmáticas. Funciones generales de las proteínas del plasma. Regulación de la presión oncótica.

2. El metabolismo de las proteínas plasmáticas. Síntesis, distribución y catabolismo.

3. Métodos de análisis cualitativo de proteínas plasmáticas: Electroforesis

4. Proteinograma normal. Proteínas más representativas.

5. Alteraciones típicas del proteinograma

6. Análisis cuantitativo de proteínas plasmáticas. Medida de la proteína total y proteínas específicas.

Proteínas PlasmáticasProteínas Plasmáticas

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• El plasma, fracción de proteínas solubles de la sangre

• El suero, fracción de proteínas solubles que aparecen tras la retracción del coágulo sanguíneo. Carece de fibrinógeno

• Funciones:

Transporte de compuestos endógenos/exógenos poco solubles en agua.

Regulación de la presión oncótica y el balance intra/extravasalde agua.

Respuesta inflamatoria y control de la infección.

Funciones generales de las proteínas plasmáticasFunciones generales de las proteínas plasmáticas

El fenómeno de la presión osmótica por proteínas

Membranasemi-permeable

La difusión de moléculas a través de una membrana, puede condicionar su paso

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Regulación de la presión oncótica y el balance intra/extravasal de agua

Presión osmótica debida a proteínas (oncótica)

P1>P2 P1<P2

Síntesis:Síntesis:

• La síntesis de la mayor parte de las proteínas plasmáticas tiene lugar en el hígado

• Los linfocitos B son los responsables de la síntesis de las inmunoglobulinas

Degradación/Pérdidas.Degradación/Pérdidas.

• El catabolismo tiene lugar en muchas distintas células (endoteliales, fagocitosmononucleares, fibroblastos cutáneos)

• Pérdidas por filtración glomerular

• Pérdidas a través de la pared intestinal

Balance proteicoBalance proteico

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¿Cuándo y cómo son sintetizadas las proteínas que son secretadas por las células...?

¿Cómo son exportadas dichas proteínas al exterior de las células

Las proteínas destinadas al plasma son sintetizadas de manera singular

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++++

++

++++

----

--

--

--

------

++++

++

Los grupos funcionales ácidosácidos y básicosbásicos presentes en las cadenas laterales de los aminoácidos, al disociarse en el agua, confieren a la proteína cargas

positivas y negativas

R-COOH+H2O↔RR--COOCOO-- + H+ H33OO++

R-NH2+H2O↔RR--NHNH33++ + OH+ OH--

La carga neta de una proteína depende de la suma de cargas de ambos signos

++++

++

++++

----

--

--

La carga eléctrica de la proteína depende del grado de disociación de sus grupos funcionales ácidosácidos y básicosbásicos, lo que depende del pH.

RR--COOHCOOH+H2O ←←R-COO- + H+ H33OO++

R-NH2+ HH33OO++ →→RR--NHNH33++ + OH+ OH--

pH ácido

++++

++

++++

----

--

--

R-COOH+H2O →→ RR--COOCOO-- + H+ H33OO++

R-NH2+ HH33OO++ ←← RR--NHNH33++ + OH+ OH--

pH básico

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Sometidas a un campo eléctrico, las proteínas son Sometidas a un campo eléctrico, las proteínas son capaces de moverse en función de su carga y tamañocapaces de moverse en función de su carga y tamaño

La movilidad electroforética es proporcional al cociente: Carga/Masa

Aplicación de la muestra

++ --

Proteinograma normal del suero

αα11 αα22 ββ11 γγ

AlbúminaAlbúmina

++ --

ββ22

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Fracción de albúminasFracción de albúminasAlbúmina séricaAlbúmina sérica

• Banda mayoritaria (53-66%) del total del proteinograma

•Valores normales:•Recién nacidos: 2.9-5.5 g/100ml•Niños: 3.8-5.5•Adultos (V): 3.3-6.1; (H): 2.7-5.6

PrePre--albúmina albúmina ((retinolretinol bindingbinding proteinprotein))

•Mayor movilidad electroforética.

•Rápido recambio (18-45 mg/100ml)

•Indicador de estado nutricional

Fracción Fracción αα11 globulinasglobulinasAumenta durante los procesos inflamatorios agudos, neoplasias,

infartos y necrosis (1.9-4.1% del total del proteinograma)

αα11 glicoproteínaglicoproteína ácidaácida

αα11 antitripsinaantitripsina

αα11 antiquimiotripsinaantiquimiotripsina

αα11 fetoproteínafetoproteína (<2 mg/100 ml)

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Fracción Fracción αα22 globulinasglobulinasAumenta en el síndrome nefrótico, ictericia obstructiva, tuberculosis,

inflamación crónica (7.7-12.3%)

αα22 macroglobulinamacroglobulina (150-420 mg/100ml; Síndrome nefrótico)

CeruloplasminaCeruloplasmina (20(20--40 40 mgmg/100ml; transporte Cu/100ml; transporte Cu2+2+; ; enfenf. Wilson). Wilson)

HaptoglobinaHaptoglobina (60(60--270 270 mgmg/100ml), transporte /100ml), transporte HbHb; aumenta en ; aumenta en inflamación, neoplasias; disminuye hemólisis inflamación, neoplasias; disminuye hemólisis intravascularintravascular, anemia , anemia perniciosaperniciosa

Proteína C reactivaProteína C reactiva (<0.6 mg/100 ml). Inflamaciones e infecciones

Fracción Fracción β β globulinasglobulinasAumento moderado en síndrome nefrótico, ictericia obstructiva, cirrosis,

tuberculosis, inflamación crónica (7.6-13.0%)

FibronectinaFibronectina (25-40 mg/100ml; aumenta en síndrome nefrótico, colestasis, neoplasias. Disminuye en politraumatismos, quemaduras extensas, sepsis)

TransferrinaTransferrina (200(200--400 400 mgmg/100ml; transporte Fe; aumenta en anemias)/100ml; transporte Fe; aumenta en anemias)

TranscobalaminaTranscobalamina (900 pmol/L; transporte de B(900 pmol/L; transporte de B1212).).

Complemento (C3, C4)Complemento (C3, C4) (85-190; 12-36 mg/100 ml). Aumentan en procesos inflamatorios agudos. Disminuyen en reacciones autoinmunes.

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Fracción Fracción γ γ globulinasglobulinasLLa fracción de las gammaglobulinasgammaglobulinas supone entre 10.3 y 20.8% del total de proteínas del suero. Se pueden detectar IgG (2- 4mg/dl), IgM(150mg/dl), IgA (0,15– 0,6mg/dl), e IgE (30µg/dl)

IgMIgM aparece aumentada tras procesos agudos viralesaparece aumentada tras procesos agudos virales

IgAIgA aumenta en enfermedades intestinales autoinmunes (aumenta en enfermedades intestinales autoinmunes (CrohnCrohn))

IgGIgG aumenta en enfermedades autoinmunes (lupus aumenta en enfermedades autoinmunes (lupus eritematosoeritematoso, hepatitis , hepatitis crónica activa, infecciones bacterianas crónicas)crónica activa, infecciones bacterianas crónicas)

IgEIgE está aumentada en enfermedades con un componente alérgico está aumentada en enfermedades con un componente alérgico (eczema, asma, infección parasitaria) (eczema, asma, infección parasitaria)

Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma

HipoproteinemiaHipoproteinemia:: hipoalbuminemia

Deficiencias:Deficiencias: α1 antitripsina, inmunoglobulinas, complemento

ParaproteinemiaParaproteinemia:: presencia de proteínas anormales o en cantidad excesiva (reacción de fase aguda, mielomas, macroglobulinemia, linfomas B, etc.).

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Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma (I)(I)

Normal

Reacción inflamatoria(fase aguda)

Reacción inflamatoria(crónica)

αα11 αα22 ββ γγ

La reacción de La reacción de fase agudafase aguda

Aumento muy importante (>5x):Aumento muy importante (>5x): CRP, SAA

Aumento moderado (1Aumento moderado (1--5x):5x): α1 antitripsina, α1 glicoproteínaácida, α1 antitripsina, ferritina, inmunoglobulina G, complemento C3/C4, ceruloplasmina, α1 antiquimiotripsina

Pocos cambios (1Pocos cambios (1--2x): 2x): Fibrinógeno, Haptoglobina

Disminución:Disminución: Albúmina, Transferrina

Cambios en la síntesis hepática de proteínas plasmáticas, como consecuencia de la regulación de genes inducida por citoquinas inflamatorias (IL-6, IL-1β, TNF-α)

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Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma (II)(II)

Normal

αα11 αα22 ββ γγ

Cirrosis hepática

Síndrome nefrótico

Alteraciones de la fracción de Alteraciones de la fracción de γ γ globulinasglobulinasLLas hipergamaglobulinemiashipergamaglobulinemias policlonalespoliclonales se manifiestan en inflamaciones crónicas (hepatitis crónica, cirrosis) e infecciosas (brucelosis, lepra, endocarditis), y ciertas enfermedades autoinmunes (lupus).

LLas hipogamaglobulinemiashipogamaglobulinemias se presentan en el síndrome nefrótico, mieloma con proteinuria Bence-Jones, gran parte de las leucemias crónicas, síndrome de Cushing. Existen también a-gamaglobulinemias

GamapatíasGamapatías de células B (Plasmacitomas, mieloma múltiple)- Macroglobulinemia de Waldeström

Normal

Patológico

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Inmunodeficiencias asociadas a células BInmunodeficiencias asociadas a células B

1.1. AgamaglobulinemiaAgamaglobulinemia infantilinfantil asociada al cromosoma X (enfermedad de Bruton; 1/100.000)

2.2. HipogamaglobulinemiaHipogamaglobulinemia transitoriatransitoria del recién nacido (células T-helper)

3.3. Deficiencias en la producción del anticuerpoDeficiencias en la producción del anticuerpo* IgA : la más común* IgM : rara* IgG : muy infrecuente

Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma (III): (III): ((paraproteinemiasparaproteinemias))

αα11 αα22 ββ γγ

IgA

IgG

IgG

Waldeström (IgM)

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Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma: : (deficiencias)(deficiencias)

αα11 αα22 ββ γγAlbAlb

Normal

Déficit α1antitripsina

Principales alteraciones del Principales alteraciones del proteinogramaproteinograma: : (albúmina)(albúmina)

Albúmina/ bilirrubina

Bisalbuminemia

αα11 αα22 ββ γγAlbAlb

Bisalbuminemia

Analbuminemia

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Alteraciones del Alteraciones del proteinogramaproteinograma: (albúmina): (albúmina)Causas de la Causas de la hipoalbuminemiahipoalbuminemia::

•Artefactual (por dilución):• Error en la toma (miembro infundido)• Excesiva administración parenteral de líquidos

•Redistribución:• Posicional (de pie, vs.decúbito)• Aumento de la permeabilidad capilar (postoperatorio, shock)• Retención de líquido (edema)

•Balance negativo:• Menor síntesis (enfermedad crónica hepática, malnutrición, síndromes de

malabsorción)• Mayor catabolismo (muchos procesos patológicos con balance negativo de N2)• Pérdidas (enfermedad renal, quemaduras extensas, epidermolisis, enteropatías)

Alteraciones del Alteraciones del proteinogramaproteinograma: (albúmina): (albúmina)

Consecuencias de la Consecuencias de la hipoalbuminemiahipoalbuminemia::

•Edema:• Extravasación de líquido, edema

•Transporte:• Muchos compuestos endógenos van unidos a albúmina (Ca2+, ácidos grasos)• Muchos fármacos se unen a albúmina. Puede aumentar la fracción libre de

fármaco, y con ello un exceso de efecto farmacológico.• Desplazamiento de un fármaco por otro, y aumento de la concentración libre

plasmática

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Medida cuantitativa de proteínas plasmáticasMedida cuantitativa de proteínas plasmáticas

1. Reacción de biuret. Valores normales de proteína total (6-8 g/100ml).

2. Medida de proteínas específicas por métodos inmunológicos (nefelometría, inmunodifusión radial)

La Respuesta de Fase AgudaLa Respuesta de Fase Aguda

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FF IL6IL6

E

TNFTNFαα

KK

ILIL--11

VirusVirus

NecrosisNecrosis

Fibroblastos (F)Fibroblastos (F)EndotelialesEndoteliales (E)(E)QueratinocitosQueratinocitos (K)(K)

HGF, LIFHGF, LIF

ILIL--66ILIL--11TNFTNFαα

ACTH

GlucocorticoidesGlucocorticoides +

-

++

Biochem. J. 265, 621-636 (1990).

Citoquinas e Citoquinas e InflamaciónInflamación

MonocitosMonocitosMacrofagosMacrofagos

Proteínas de Fase AgudaProteínas de Fase Aguda

??

IFNIFN

LPSLPS

BacteriasBacterias

Rel

ativ

ech

ange

sofc

ytok

ines

0

1

2

3PatientsControls

0

1

2

0 4 8 12 16 20 24Time (hours)

0

1

2

3

4

5

IL-6

IL-1β

TNF-α0

500

1000

1500

2000

2500

3000

C N

N-M

CR

INF

INF -

MC

R

cpm

/mg

prot

ein

Aparición secuencial de citoquinas durante la inflamaciónAparición secuencial de citoquinas durante la inflamación

Infarto de Infarto de miocardiomiocardio

• Am. J. Physiol. 269, R229-R235 (1995).

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-Fol

din

crea

seIn

hibi

tion

(%)

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

SAA CRP HTG ACH FBN AAT AGP AMG FNT TRF ALB-35

-25

-15

-5

5

15

25

SAA CRP HTG ACH FBN AAT AGP AMG FNT TRF ALB-35

-25

-15

-5

5

15

25

SAA CRP HTG ACH FBN AAT AGP AMG FNT TRF ALB

rhILrhIL--66 rhILrhIL--11ββ rhTNFrhTNFαα

La La InterleukinaInterleukina 6 es la señal inflamatoria más 6 es la señal inflamatoria más potente para los hepatocitos humanospotente para los hepatocitos humanos

Fundamento de la Fundamento de la inmunodifusióninmunodifusión radialradial

Patrón 1

Patrón 2

Patrón 3Patrón 4

Patrón 5

ProblemaProblema

1. Preparación de la placa1. Preparación de la placa2. Adición de 2. Adición de agaragar con anticuerpocon anticuerpo

4. Difusión4. Difusión3. Aplicación de las muestras3. Aplicación de las muestras

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