FACULTAD DE QUÍMICADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA

CURSO DE BIOQUÍMICA CLÍNICA(CLAVE 1807)

Licenciatura de QFB

Prof. Laura Carmona Salazar

Semestre: 13-II

Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro

1. OXIDACIÓNAcil-CoA

deshidrogenasa

2. HIDRATACIÓNEnoil-CoAhidratasa

Palmitoil-CoA ÁCIDO GRASO16 CARBONOS

La ββββ-oxidación de los ácidos grasos comprende 4 reacciones que se repiten para

3. OXIDACIÓNβ-hidroxibutiril-CoA

deshidrogenasa

4. TIÓLISIS

Acil-CoAacetiltransferasa

(tiolasa)ACETIL-CoA (2 C)

+ÁCIDO GRASO14 CARBONOS

se repiten para sacar del ácidograso 2 carbonos cada vez

FRACCIONAMIENTO DE LIPOPROTEÍNAS POR ELECTROFORESIS

QUILOMICRONES

LDL

VLDL

HDL

HDL Lipoproteína alfa

LDL Lipoproteína beta

VLDL Lipoproteína pre-beta

DETERMINACIÓN DEL PERFIL DE LIPOPROTEÍNAS

1. Precipitación selectiva a través del uso de cationes bivalentes (Ca2+, Mg2+ yMn2+) en soluciones de amortiguadores, heparina o sulfato de dextrán paraprecipitar selectivamente VLDL y LDL, dejando el HDL en el sobrenadante.

2. Determinación de los niveles totales de colesterol y triglicéridos en suero3. Determinación de HDL en el sobrenadante del precipitado4. Establecimiento de los niveles de LDL y VLDL a través del uso de formulas.

PROCEDIMIENTO ANALÍTICO PARA LA DETERMINACIÓN DE COLESTEROL

COLESTEROL = COLESTEROL + COLESTEROL TOTAL LIBRE ESTERIFICADO

PROCEDIMIENTO ANALÍTICO PARA LA DETERMINACIÓN DE TRIGLICÉRIDOS

lipoproteinlipasa

Glicerolfosfato deshidrogenasa

Peroxidasa4-aminofenazona

DETERMINACIÓN DESEABLE LIMITANTE INDESEABLE

COLESTEROL TOTAL <200 mg/dL 200-249 mg/dL ≥ 250 mg/dL

COLESTEROL HDL ≥55 mg/dL 35-54 mg/dL < 35 mg/dL

COLESTEROL LDL < 130 mg/dL 130-159 mg/dL ≥ 160 mg/dL

GUÍA PARA LA VALORACIÓN DE LAS AFECCIONES CORONARIAS

TRIGLICÉRIDOS < 250 mg/dL 250-500 mg/dL > 500 mg/dL

PATOLOGÍAS CLÍNICAS ASOCIADAS A LOS LÍPIDOS

HIPERLIPOPROTEINEMIAS

HIPOLIPOPROTEINEMIAS

ANORMALIDADES LISOSOMICAS DE LÍPIDOS

HIPERLIPOPROTEINEMIASSe basa fundamentalmente en observaciones de laboratorio

• Elevación de quilomicrones (quilomicronemia familiar o Frederickson tipo I)

• Incremento de LDL (hipercolesterolemia primaria o Frederickson tipo II)

• Incremento de IDL (disbetalipoproteinemia familiar o Frederickson tipo III)Frederickson tipo III)

• Incremento de VLDL (hipertrigliceridemia familiar o Frederickson tipo IV)

• Incremento de VLDL y Quilomicrones (hiperlipidemia familiar combinada o Frederickson tipo V)

• Incremento de HDL

• Hiperlipoproteinemias secundarias

HIPOLIPOPROTEINEMIASAsociadas con defectos en el metabolismo de lípidos y la mayoría

tienen un causal genético

• Reducción de LDL (hipobetalipoproteinemia) Incapacidad de sintetizar Apo B-100 y Apo B-48

• Ausencia de LDL (abetalipoproteinemia) Carecen totalmente de LDL, provoca una mala Carecen totalmente de LDL, provoca una mala absorción de lípidos

• Reducción de HDL (hipoalfalipoproteinemia)

• Ausencia de HDL (enfermedad de Tangier)

ANORMALIDADES LISOSOMICAS DE LÍPIDOSAsociadas con alteraciones en el catabolismo de los lípidos, ya sea

que carezcan de la enzimas o estás son deficientes

ENFERMEDAD DEFICIENCIA ENZIMÁTICA

LÍPIDO ACUMULADO

Gaucher Glucocerebrosidasa beta Glucocerebrósido

Niemann-Pick Esfingomielinasa Esfingomielina

Krabbe Galactocerebrósido-beta-galactosidasa

Galactocerebrósidobeta-galactosidasa

LeucodistrofiaMetacromática

Arilsulfatasa A 3-sulfato-galactosil-cerebrósido

Fabry Galactosidasa alfa-A Ceramida

Tay-Sachs Hexoaminidasa A Gangliósidos GM2

Gangliosidosis GM1 GM1 galactosidasa beta Gangliósidos GM1

HIGADO CEREBRO

Glucosa

GlucosaT. ADIPOSOGlucosa

DHAPCitrato

Acetil-CoA

Glucosa PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATPGLUCÓGENO

MÚSCULO

Glucosa

PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATP

DHAP

G-3-PAcil-CoA

Acetil-CoA

Triacilglicerol

INGESTAGLUCOGENO

HIGADO CEREBRO

T. ADIPOSO

Glucosa

Glucosa

Glucosa PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATPGLUCÓGENO

MÚSCULO

Glucosa

PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATP

AYUNO LEVETriacilglicerol

GLUCOGENO

HIGADO CEREBRO

T. ADIPOSO

Glucosa

Glucosa

Glucosa PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATP

Acil-CoA

ß-oxidaciónCuerp. cet.

Ácidos grasos

Cuerposcetónicos

Glicerol

G-3-P

DHAP

GLUCÓGENO

MÚSCULO

Glucosa

PiruvatoAcetil-CoACO2+H2O

ATP

GLUCOGENO

TriacilglicerolAYUNOPROLONGADO

Glicerol

Ácidos grasos

ß-OxidaciónAcetil-CoACO2+H2O

ATP

Glucosa 6-fosfato

Glucógeno Glucosa

Piruvato

Cuerpos

Hígado Glucosa

Cuerposcetónicos

Cerebro

GLUCAGÓN

ESTADO FISIOLÓGICO: AYUNO

EL GLUCAGÓNAUMENTA LOSNIVELES DEGLUCOSA

Síntesis de glucosa “de nuevo”Degradación del glucógeno

O INANICIÓN

Cuerposcetónicos

Ácidosgrasos

Amino-ácidos

Proteína

Proteínas

MúsculoCuerposcetónicos

Tejidoadiposo

TGCÁcidosgrasos

Glicerol

Movilizaciónde

ácidosgrasos

Degradación deáminoácidos

Formación decuerpos cetónicos

LA DIABETES MELLITUS (Diabetes sacarina)

Es un defecto en la producción o acción de la insulina

TIPO I: DIABETES JUVENIL O DEPENDIENTE DE INSULINA10%

TIPO II: NO DEPENDIENTE DE INSULINA O RESISTENTEA INSULINA

INSULINA

RESPUESTADISMINUIR LOS

NIVELES DE GLUCOSA

TRANSDUCCIÓNDE LA SEÑAL

SEÑAL

INSULINA

RESPUESTADISMINUIR LOS

NIVELES DE GLUCOSA

TRANSDUCCIÓNDE LA SEÑAL

SEÑAL

CONSECUENCIAS DE ESTA ENFERMEDAD

LA GLUCOSA NO PUEDE SER METABOLIZADA

NIVELES ELEVADOS DE GLUCOSA EN SANGRE Y EN ORINA

LA GLUCOSA NO PUEDE SER METABOLIZADA NI CAPTADA (TRANSPORTE DEPENDIENTE DE INSULINA)

EL ORGANISMO ES ENGAÑADO Y CREE QUE ESTA

EN UN ESTADO DE INANICIÓN

Glucosa 6-fosfato

Glucógeno Glucosa

Piruvato

Cuerpos

Hígado Glucosa

Cuerposcetónicos

Cerebro

ESTADO FISIOLÓGICO EN LA DIABETES MELLITUS

Síntesis de glucosa “de nuevo”Degradación del glucógeno

DEGRADACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS Y PROTEÍNAS

ACUMULACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS(COMO CONSECUENCIA DELA INHIBICIÓN DEL CICLO DE KREBS)ββββ-OXIDACIÓN CONSUME EL NAD+

Cuerposcetónicos

Ácidosgrasos

Amino-ácidos

Proteína

Proteínas

MúsculoCuerposcetónicos

Tejidoadiposo

TGCÁcidosgrasos

Glicerol

Movilizaciónde

ácidosgrasos

Degradación deáminoácidos

Formación decuerpos cetónicos

SÍNTOMAS DE LA DIABETES MELLITUSLos niveles o respuesta baja de insulina modifica el metabolismo de glucosa y eltransporte, lo cual provoca una acumulación de glucosa en sangre“HIPERGLUCEMIA”

De baja a moderada concentración de glucosa en sangre: Puede ser que la persona aún no presente síntomas todavía.

De moderada a alta concentración de glucosa en sangre:• El cuerpo intenta eliminar el exceso de glucosa por la orina (GLUCOSURIA),lo cual provoca que la persona sienta la necesidad de ir al bañorecurrentemente (poliuria), incluso varias veces por las noches. Esto traecomo consecuencia una intensa deshidratación junto con una fuertesensación de sed insaciable, boca seca y fatiga excesiva.sensación de sed insaciable, boca seca y fatiga excesiva.•También la deshidratación provoca que la piel se torne seca, generandocomezón, piel agrietada y mala cicatrización en las heridas. (Polidipsiaconsumo de grandes cantidades de agua)•La pérdida de peso es otro síntoma que aparece cuando la glucosa nopuede entrar a la célula, ya que por falta de insulina no se puedeaprovechar la glucosa y como un mecanismo de defensa se utilizan lasproteínas y las grasas para obtener energía. (Polifagia, deseo excesivo decomer)•La vista suele hacerse borrosa.•Las infecciones de cualquier tipo se desarrollan con mucho más facilidaddebido al exceso de glucosa en sangre, la cual alimenta a las bacterias.•Se puede presentar falta de sensibilidad en las extremidades, así comohormigueo y dolores.

DIABETES SIN TRATAMIENTO E INSULINA BAJA

AUMENTO EN LOS NIVELES DE GLUCAGON

X INHIBICIÓN DE LA GLUCOLISIS

�ACTIVACIÓN DE GLUCOGENÓLISISLIPÓLISISLIPÓLISISGLUCONEOGÉNESIS

CATABOLISMO ACELERADO DE AMINOÁCIDOS Y DE ÁCIDOS GRASOS

ACETIL -CoA

SÍNTESIS DE COLESTEROL Y FORMACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS

SANGRE: CETONEMIAORINA: CETONURIA

DIABETES SIN TRATAMIENTO E INSULINA BAJA

PRODUCCIÓN EXCESIVA DE CUERPOS CETÓNICOS

ACIDOSIS O DISMINUCIÓN DE pH SANGUÍNEO

COMPENSACIÓN A TRAVÉS DE LA UTILIZACIÓN DEL BICARBONATOCOMPENSACIÓN A TRAVÉS DE LA UTILIZACIÓN DEL BICARBONATO

LA DISMINUCIÓN DE BICARBONATO CONDUCE A UN AUMENTO DE CO2

(AGOTAMIENTO DE BICARBONATO: ACIDOSIS METABÓLICA)

MODIFICACIÓN DE LA RESPIRACIÓN PARA COMPENSAR A TRAVÉS DE LA EXCRECIÓN DE CO2 POR LOS PULMONES

ESTADO DE COMA

DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO

� GLUCOSA PLASMÁTICA EN AYUNO

Los individuos normales mantienen una concentración de glucosaplasmática tras el ayuno de 10 a 16 hrs de 80-90 mg/dL

� GLUCOSA EN ORINA

La glucosa en orina aparece cuando el nivel de glucosa sanguínea excede elumbral renal de glucosa. En general este umbral es inferior a 160-180mg/dL

� GLUCOSA PLASMÁTICA POST-PRANDIAL DE DOS HORAS

Se determina la glucosa plasmática dos horas después de que el pacienterealiza una ingesta de aproximadamente 100 g de carbohidratos.

DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO

realiza una ingesta de aproximadamente 100 g de carbohidratos.

Niveles arriba de 200 mg/dL indica diabetes

Niveles menores de 140 o usualmente de 120 mg/dL son normales

� PRUEBA DE TOLERANCIA A LA GLUCOSA

Es una prueba definitiva para el diagnóstico de diabetes en pacientes quetienen niveles de glucosa inferiores a 140 mg/dL.

El protocolo es tomar antes y después de una ingesta oral de glucosa.

� HEMOGLOBINA GLUCOSIDASA

Es una modificación que sufre la hemoglobina, una glucación en unaminoácido y guarda una relación directa con la [glucosa] sanguínea

PRUEBA DE TOLERANCIA A LA GLUCOSA

PROTOCOLO:1. El paciente tiene actividad física sin limitaciones e ingiere una dieta sin restricciones que tenga por lo menos 150 g de carbohidratos durante 3 días antes de la prueba.2. La prueba se realiza tras un ayuno de 10 a 16 hrs, sólo se permite ingerir agua.3. Se obtiene la muestra para glucosa sanguínea en ayunas4. Se le proporciona una dosis de glucosa de 75 g en agua con saborizante para administrarse por vía oral.5. La glucosa plasmática se determina cada 30 min durante 2 hrs.

LA HEMOGLOBINA GLUCOSILADA COMO UN ANÁLISIS EFICAZ PARA EL CONTROL DE LA DIABETES

Los eritrocitos no requieren de insulina para el transporte de glucosa

La hemoglobina se glucosila por medio de unareacción no enzimática, que se denomina glucación,entre la glucosa y un residuo de valina de la cadenabeta de la Hb, donde se forma una base de Schifflábil( aldimina) que sufre un reordenamiento paraformar una cetoamina estable. La reacción continuaformar una cetoamina estable. La reacción continuadurante los 120 días de vida del eritrocito y esproporcional a la concentración de glucosa

PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE GLUCOSA

MUESTRAS BIOLÓGICASSuero no hemolizadoPlasmaSangre entera

PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE GLUCOSA

MÉTODOS

QUÍMICOS

ENZIMÁTICOS

MÉTODOS QUÍMICOSMÉTODOS QUÍMICOS

Se basan en reacciones de oxido-reducción, donde la glucosa es un excelente reductor, típicamente reduce los iones cúpricos (Cu2+) a iones cuprosos (Cu+) y dependiendo de la naturaleza para la producción de color es que hay varios métodos.El método de Somogyi-Nelson que utiliza el arsenomolibdato, el cual se reduce con el ion cuproso y forma un compuesto azul de molibdenoEl método de la o-toluidina, que es una amina aromática que con la glucosa forma una glucosamina y una base de Schiff que tras reordenamientos forma un cromógeno de color verde que se mide a 630 nm

PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE GLUCOSA

MÉTODOS ENZIMÁTICOS

REFERENCIA.- HEXOCINASA que involucra un ensayo acoplado de dos reacciones:

GLUCOSA + ATP GLUCOSA-6-FOSFATO + ADP

GLUCOSA-6-FOSFATO + NADP+ 6-FOSFOGLUCONATO + NADPH + H+

HEXOCINASA

GLUCOSA-6

FOSFATO DESHIDROGENASA

GLUCOOXIDASA que cataliza la oxidación de glucosa a glucolactona y peróxido de hidrógeno (H2O2):

β-GLUCOSA + O2 D-GLUCONO-δ-LACTONA + H2O2

Es específica para la β-glucosa

H2O2 + cromógeno reducido cromógeno oxidado + H2OTrinder: 4-aminofenazona

DETERMINACIÓN DE HEMOGLOBINA GLUCOSILADA HbA1C

LA HEMOGLOBINA GLUCOSILADA SE FORMA DE MODO NO ENZIMÁTICO DONDE ESTA IMPLICADA UNA BASE DE SCHIFF (ALDIMINA LÁBIL) QUE SE REORDENA Y SE CONVIERTE EN UNA CETOAMINA ESTABLE

Se cuantifica en función de su carga, reactividad y estructura

CARGA: �Cromatografía de intercambio iónico (la Hb glucosilada se une menos a la resina)�HPLC�HPLC�ELECTROFORESIS

REACTIVIDAD�Colorimetría: Ácido tiobarbitúrico

ESTRUCTURA�Cromatografía de afinidad

DETERMINACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS

78%

20% 2%EN SANGRE: CETONEMIAORINA: CETONURIA

PRUEBA DE NITROPRUSIATO: Solo reacciona el acetoacetato y acetona con el nitroprusiato en condiciones alcalinas dando un color púrpura.nitroprusiato en condiciones alcalinas dando un color púrpura.

ANÁLISIS ENZIMÁTICO: Para el acetoacetato y el ácido hidroxibutírico utilizando la β-hidroxibutírica deshidrogenasa (β-HBD):

NADH + H+ + ACETOACETATO β-HIDROXIBUTIRATO + NAD+

Cuya direccionalidad depende del pH, a pH neutro se favorece a la derecha y a pH de 8.5-9.5 hacia la izquierda.

ββββ-HBD

RANGOS DE REFERENCIA: INFERIORES A 3 mg/dL (0.3 mM)