METABOLISMO DEL GRUPO HEMO

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Una situación de degradación proteica aumentada masivamente en todo el organismo no parece ser
ideal para estimular los procesos de reparación y cura de tejidos dañados. No es ideal porque si yo
comienzo a degradar mi proteína muscular y epidérmica, eso no es lo mejor porque estoy degradando
mi proteína, por lo que yo como médico debo impedir que mi paciente traumatizado por la cirugía que
le acabo de hacer comience a hacer eso, porque eso me va a retrasar la recuperación del paciente.
Además, si esta degradación es generalizada, podría alterar la capacidad inmunológica del organismo,
aumentando el riesgo de infección, a la vez que podría reducir la concentración de proteínas
plasmáticas e interferir con el mantenimiento del volumen extracelular. Esas razones justifican que los
pacientes traumatizados severamente (quemados, especialmente) se traten frecuentemente con
grandes cantidades de insulina (y de glucosa para evitar la hipoglicemia) en orden a reducir la
degradación generalizada de proteínas. Los autores no conocen ningún intento de tratamiento en
pacientes traumatizados con infusión de cuerpos cetónicos (o ácidos grasos de cadena corta, que
producen cuerpos cetónicos rápidamente); de todos modos el trabajo de williamson indicaba que una
concentración alta de cuerpos cetónicos en sangre puede impedir el aumento de la velocidad de
degradación de proteinas en situaciones de traumatismo. Vea el plantemiento elevo los niveles de
cuerpos cetónicos para evitar que los degrade la proteína muscular y epidérmica, pero hasta donde eso
es funcional , porque lo puedo llevar a una cetoacidosis que puede ser mortal, hay que ser cautos con
eso , que es mejor? Darle insulina y dele glucosa para contraregular, le pongo glucosa hiperosmolar al
10% y le pongo insulina para que la insulina egula la glicemia y como no va a tendencia a la hipoglicemia,
él no tiene por qué degradar mi proteína muscular y epidérmica.
Sin embargo, el 3 hidroxibutirato se ha utilizado para reducir la degradación de proteínas en sujetos
obesos sometidos a dietas hipocalóricas La última cuestión inquietante es si la degradación de
proteínas después de un traumatismo tiene alguna importancia fisiológica. Puede hacerse una
propuesta en relación con su importancia, a pesar de las afirmaciones realizadas en el párrafo anterior.
Los traumatismos en animales en estado salvaje conducen normalmente a ayuno, por lo que la
gluconeogénesis podría llegar a hacer necesaria, además los procesos de reparación indica divisiones
y crecimiento celular.
Esta es una respuesta fisiológica normal porque al degradar la proteína muscular y epidérmica yo voy
a liberar glutamina y resulta que vamos a ver dentro de dos clases que la glutamina es fundamental
tanto en la síntesis de purinas como de pirimidinas y con eso ensamblo los ácidos nucleicos para
poderse dividir y reparar los tejidos dañados , pero eso es un proceso extremedamente largo , para
evitarme eso yo mejor me voy a aminoácidos que es lo que es la nutrición parenteral , mezclas de
aminoácidos ramificados con sales y glucosa : nutrición parenteral , para eso se diseñó esta nutrición
, para evitar eso , claro que es costosa ) y los traumatismos pueden llevar a proliferación de los linfocitos
en la respuesta inmune , por lo que el aumento de la velocidad de gluneogenesis podría ser esencial
después de traumatismos severos para suministrar glucosa suficiente a estos procesos . Por otra parte
de las proteínas se utilicen en las células intactas para proporcionar aminoácidos (glutamina,
especialmente), necesarios para la producción de nucleótidos púricos como pirimidinicos en orden de
sintetiza DNA y RNA durante la formación de nuevas células en el proceso de curación.
Atrofia de las fibras musculares durante la inmovilización.
Uno de los principales problemas de la medicina es la atrofia de las fibras musculares, responsables de
la destrucción muscular que observa durante la inmovilización subsiguiente a un traumatismo.
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Constituye también un problema para todos los pacientes que guardan cama durante cierto tiempo; la
destrucción muscular retrasa la rehabilitación del paciente después de la recuperación. Tanto las fibras
de tipo I como las de tipo II, se atrofian durante la inmovilización, aunque sean afectadas generalmente
en mayor medida las de tipo I. No existe una base metabólica satisfactoria que explique la perdida de
proteínas miofribillares que se observa en estas situaciones; sin embargo, la estimulación nerviosa es
necesaria para mantener la síntesis de proteínas, y por tanto, los niveles proteicos en musculo, lo que
podría constituir una explicación fisiológica. El mecanismo por el que la estimulación nerviosa afecta a
las síntesis de proteínas, se desconoce. Las fibras de tipo I reciben normalmente una estimulación
nerviosa más continúa que las de tipo II. Hay, probablemente, estimulación nerviosa suficiente incluso
en un musculo inmovilizado como para mantener una velocidad satisfactoria de síntesis de proteínas,
en las fibras tipo II, pero no en la tipo I. Por tanto cualquier tratamiento que mantenga alguna actividad
nerviosa en el musculo reducirá la atrofia, se ha demostrado que cuando un musculo se inmoviliza de
forma que se mantenga con una cierta tensión, la atrofia de las fibras tipo I es incluso menor. La
estimulación eléctrica aplicada al musculo inmovilizado puede ser también beneficiosa, aunque
probablemente no es práctica en la mayoría de los pacientes que tienen que guardar cama durante
semanas en el hospital o en su casa; sin embargo, la estimulación eléctrica continua puede ser
realizable en músculos específicos y en deportistas de elite que padezcan traumatismos.
AMINOACIDOS Y NUTRICION PARENTERAL.
Un estado nutricional adecuado es uno de los aspectos más importantes para ayudar a que el paciente
se recupere de traumatismos, enfermedades y operaciones. Muchos pacientes pueden volver a
nutrirse por vía oral poco después de la operación o durante la recuperación de alguna enfermedad.
Pero a veces no puede ser así durante un periodo considerable (por ejemplo, en operaciones a nivel
del tracto digestivo). Las reservas de nutrientes se utilizan durante este tiempo, de manera que la
degradación de proteínas corporales puede llegar a ser lo suficientemente severa para dificultar la
recuperación. Esta es la razón por la que la nutrición parenteral es de vital importancia en tales
pacientes, a los que se administra normalmente glucosa por vía intravenosa. Sin embargo, se ha
observado en comienzos de años 70 que la infusión de una mezcla isotónica de aminoácidos en lugar
de glucosa, mejora el balance nitrogenado de estos pacientes. Este hecho planteo la cuestión de si los
aminoácidos proporcionan altas cantidades de precursores para la síntesis proteica o dan lugar a
condiciones metabólicas que favorecen un descenso de la velocidad de degradación de proteínas, la
infusión de aminoácidos podría constituir una fuente de energía (cetoacidos y glucosa por
gluconeogénesis) y permitir además la movilización de las reservas lipídicas, favoreciendo la cetosis, lo
que reduce la degradación de proteínas.
No es tan claro cuál es los mejor nutrientes o mezcla de nutrientes parenteral pero paciente que tengan
que permanecer largo tiempo con esta forma de alimentación, estudios recientes con animales
experimentales traumatizados han mostrado que la infusión de aminoácidos, especialmente
aminoácidos ramificados, aumenta la velocidad de síntesis proteínas corporales. Es indudable que un
conocimiento mejor del mecanismo d degradación de proteínas musculares y de su control, daría lugar
a un planteamiento más racional de la nutrición parenteral a largo termino.
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El conocimiento de las propiedades bioquímicas de las porfirinas y del hem es básico para entender diversas
funciones de las hemoproteínas en el organismo.
Las porfirinas son compuestos cíclicos que se forman por el enlace de cuatro anillos pirrol mediante puentes de
metino (=H–). Una propiedad típica de lasporfirinas es la formación de complejos con iones metálicos unidos al
átomo de nitrógeno de los anillos pirrol. Los ejemplos son porfirinas de hierro como el hem de la hemoglobina, y la
proteína que contiene magnesio, clorofila, el pigmento fotosintético de los vegetales.
La hemoglobina, es una proteína cuya principal función es el transporte reversible de oxígeno hacia los tejidos.
Además es una proteína conjugada, porque aparte de la parte proteica, tiene un grupo prostético, el cual es el
Hemo. Todas las hemoglobinas del ser humano son tetraméricas, es decir, tienen 4 subunidades y cada subunidad
está unida a un grupo Hemo.
1. BIOSÍNTESIS DEL HEMO
Ocurre básicamente a dos niveles, uno de ellos es a nivel de los precursores eritrocitarios los cuales son los
reticulocitos y eritoblastos, y a nivel hepático. El Hemo es una metaloporfirina, esto quiere decir que está
constituida por 4 anillos de pirrol, que en su núcleo tiene un átomo de Hierro. La síntesis del hemo, se inicia
intramitocondrialmente, por esa razón es que los eritrocitos maduros no pueden sintetizar el hemo,
además la síntesis de las globinas (Parte proteica de la hemoglobina), está codificada por genes que están
nivel nuclear, y los eritrocitos carecen tanto de mitocondrias como de núcleo.
El sustrato para producir el Hemo es la Glicina y el SuccinilCoA.
1. Se tiene que extraer del ciclo de Krebs el SuccinilCoA, para ponerlo a reaccionar con la Glicina y así
formar el Ácido delta aminolevulínico (ALA). Esto ocurre gracias a la Deltaminolevulínico sintasa (ALA
sintasa), la cual será la enzima que regulará la biosíntesis del hemo, la actividad de la enzima dependerá
del Fosfato de piridoxal y el Mg+.
2. Ese Deltaaminolevulinato, que fue sintetizado intramitocondrialmente debe abandonar la mitocondria,
prosiguiendo la síntesis a nivel del citosol celular. En el citosol celular, dos moléculas, de
Deltaminolevulinato se condensará mediante una reacción de deshidratación, reacción catalizada por
la Deltaminolevulinato deshidratasa, produciendo así el Porfobilinógeno, ensamblándose de esta
manera el anillo de Pirrol, con los respectivos sustituyentes de Acetil y Propil. La enzima es una sulfidril
enzima (y tiene zinc) por lo tanto es inhibida al Plomo, por eso se utiliza la actividad de la enzima como
medidor del grado de intoxicación por Plomo a las personas que están intoxicadas. La intoxicación por
plomo se conoce como Saturnismo.
3. Ahora cuatro unidades Porfobilinogeno, se condensará, formando entonces un compuesto
intermediario el cual es un tetrapirrol lineal, que algunos autores conocen como Hidroximetilbilano
luego este se cicla de manera espontánea para formar un tetrapirrol ciclico. La enzima encargada de
UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL BARRANQUILLA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE MEDICINA
METABOLISMO DEL HEM
IDENTIFICACIÓN
RESPONSABLE: ANDRES JULIAN SALCEDO CREACIÓN: AGOSTO DE 2016
EDITOR: ANDRES JULIAN SALCEDO ULTIMA EDICIÓN: DICIEMBRE DE 2018
DOCENTE: Dr. ISMAEL LIZARAZU SEMESTRE: II ASIGNATURA: BIOQUÍMICA