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Gravimetría a partir de la ferritina de la sangre Ivan camilo Erazo (215140094), William Arley Martínez (220140113) Introducción El hierro es un elemento esencial para la vida, puesto que participa prácticamente en todos los procesos de oxidación-reducción. Lo podemos hallar formando parte esencial de las enzimas del ciclo de Krebs, en la respiración celular y como transportador de electrones en los citocromos. Está presente en numerosas enzimas involucradas en el mantenimiento de la integridad celular, tales como las catalasas, peroxidasas y oxigenasas1. Su elevado potencial redox, junto a su facilidad para promover la formación de compuestos tóxicos altamente reactivos, determina que el metabolismo de hierro sea controlado por un potente sistema regulador. El hierro inorgánico por acción del ácido clorhídrico del estómago pasa a su forma reducida, hierro ferroso (Fe2+), que es la forma química soluble capaz de atravesar la membrana de la mucosa intestinal. Algunas sustancias como el ácido ascórbico, ciertos aminoácidos y azúcares pueden formar quelatos de hierro de bajo peso molecular que facilitan la absorción intestinal de este. Aunque el hierro puede absorberse a lo largo de todo el intestino, su absorción es más eficiente en el duodeno y la parte alta del yeyuno.La membrana de la mucosa intestinal tiene la facilidad de atrapar el hierro y permitir su paso al interior de la célula, debido a la existencia de un receptor específico en la membrana del borde en cepillo. La apotransferrina del citosol contribuye a aumentar la velocidad y eficiencia de la absorción de hierro. La ferritina es una proteína intracelular hueca compuesta de una cubierta proteína formada por 24 subunidades que rodea un núcleo que pude almacenar hasta 4000.4500 átomos de hierro. Se ha demostrado que cuando la molécula de ferritina está completamente saturada pude contener más del 20% de su masa en hierro. La ferritina se secreta hacia el plasma en pequeñas cantidades. Aproximadamente el 25% del hierro en un adulto normal está presente en varias formas de almacenamiento y alrededor de dos tercios de las reservas en el cuerpo humano se encuentran en forma de ferritina. Los depósitos de hierro restantes están en forma de hemosiderina no soluble, la cual represente probamente una forma de ferritina desnaturalizada. La ferritina medida en la sangre se encuentra en equilibrio con el hierro de depósito del organismo y por tanto tiene función indicadora de dicho depósito, siendo un parámetro clínico medido extensamente para el diagnóstico diferencial de la anemia. En el ámbito clínico la evaluación de la ferritina sérica es muy comúnmente utilizada para estimar las reservas de hierro del cuerpo; cuando la ferritina sérica esta baja se correlaciona con el agotamiento del hierro, mientras los niveles altos de ferritina sérica se correlacionan con reservas de hierro corporal elevadas o con la inflamación en pacientes con inflamación en pacientes con reservas de hierro corporal normales. Los niveles de hierro son pequeños se deben entre otros a la falta de ingesta de alimentos ricos en hierro como lo es carne y legumbres que tienen el hierro que es parte importante para el organismo y unos bajos niveles de hierro en la sangre nos permiten afirmar que en la dieta de ciertas comunidades hay deficiencias en la ingesta de alimentos ricos en hierro. El proceso siguiente busca cuantificar en una población de Nariño los niveles de hierro en la sangre de una muestra de 150 personas y buscar si los niveles de hierro son normales y relacionarlos con la ingesta de alimentos ricos en hierro midiendo la ferritina que es representativa para conocer qué cantidad de hierro este contenido en el cuerpo. recomendaciones Para tomar la muestra de sangre se tomó muestras de sangre con jeringas con los cuales se tomó 10 ml de sangre para su posterior análisis, para mirar la que tan sensible es la técnica debemos tener en cuenta que los materiales que se utilizan como la balanza analítica que será utilizada en el pesaje del precipitado de hierro proveniente de la ferritina, además este es el único instrumento que mide las masas ya que el otro instrumento de medida utilizado es la jeringa que mide el volumen de la sangre, en la parte de las interferencias en el método se pude decir que pueden suceder por una centrifugación incompleta que no separa el suero de la sangre completamente y otros compuestos de la sangre que contienen hierro como la hemoglobina interfieren en el resultado final. Para la conservación de las muestras obtenidas se debe tener en cuenta que la sangre es una muestra biológica y por lo tanto se debe tener en cuenta que necesita refrigeración, además de sustancias anticoagulantes para evitar su degradación. procedimiento Materiales: - Centrifugadora - Jeringas - Papel filtro - Crisol - Tubos de ensayo - Tubos de colección - Placa de toque - Mechero - Balanza Reactivos: - Ácido nítrico en solución - Ferrocianuro de potasio - Hidróxido de amonio Metodología A la muestra de sangre se la somete en centrifugación para poder separar el suero de la sangre ya que en este compuesto de la sangre esta la ferritina Para completar la oxidación de Fe2+ se agrega ácido nítrico a la solución. Una vez que todo el Fe presente se encuentra como Fe3+ es posible continuar con la etapa de precipitación. se debe verificar la ausencia de iones Fe2+, lo cual se lleva a cabo en una placa de toque, tomado una gota de solución diluyendo con agua y agregando ferrocianuro de potasio, el color azul indica la presencia de Fe2+. Para ello se lleva a 200 ml con agua destilada, se calienta hasta cerca de la ebullición y se procede al agregado de hidróxido de amonio1:1. Se procede de forma lenta, asegurándonos de una velocidad de nucleación lenta. Este agregado se lleva a cabo hasta un exceso de amoniaco, lo cual se evidencia por el cese de precipitado color marrón rojizo y por el penetrante olor del amoniaco que se desprende de la solución. resulta importante la etapa de digestión del precipitado. Como no se dispone de suficiente tiempo como para realizar una digestión optima (24hs), la misma se lleva a cabo durante 1 hora. Terminada la etapa de digestión se procede a recuperar el precipitado mediante filtración. Es una etapa que requiere de ciertos cuidados, se debe eliminar la mayor cantidad posible de líquido sobrenadante previo a verter el precipitado, ya que se corre el riesgo de taponar los canales de flujo retardando en gran medida esta etapa que de por si resulta lenta. Cabe aclarar que previo a verter el precipitado se realiza también el lavado con agua caliente para la eliminación de impurezas. Finalmente se arma una especie de paquete con el papel de filtrado y se coloca en un crisol en el cual será calcinado hasta cenizas blancas. Una vez blancas las cenizas se somete el crisol a altas temperaturas para transformar el precipitado de hidróxido férrico a la forma ponderable que es el óxido férrico. Reacciones importantes: Obtención del precipitado 𝐹𝑒3+ + 3(𝑂𝐻)− + 𝑛𝐻2𝑂 → 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3𝑛𝐻2𝑂 (𝑚𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛) obtentencion de forma ponderable 2𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 → 𝐹𝑒2𝑂3 + 3𝐻2𝑂 Número de personas Edad sexo Cantidad de sangre (ml) Cantidad de hierro Referencias 1. Huebers A, Huebers E, Csiba E, Rummel W. Finch CA. The significance of transferrin for intestinal iron absorption. Blood 1983;61:283-8. 2. Uzel C, Conrad ME. Absoption of heme iron. Semin Hematol 1998;35:27-34. 3. Raffin SB, Woo CH, Roost KT, Price DC, Schmid R. Intestinal absoption of hemoglobin iron. Heme cleavage by mucosal heme oxigenase. J Clin Invest 1974;54:1344-50. 4. Bothwell TH. Overview and mechanism of iron regulation. Nutr Rev 1995;53:237- 45. 5. Dallman PR. Hierro. En: Conocimientosactuales sobre Nutrición. 6ta ed. Washington DC: OPS, ILSI, 1991:277-88. 6. Hallberg L, Sölvell L. Absoption of hemoglobin iron in man. Acta Med Scand 1965:181:335-54. 7. Hallberg L, Brune M, Erlandsson M, Sandberg AS, Rossander-Hulthen L. Calcium: effect of different amounts on non heme and heme iron absorption in humans. Am J Clin Nutr 1991:53:112-9. 8. Hallberg L, Rossander-Hulthen L, Brune M. Inhibition of heme-iron absorption in man by calcium. Br J Nutr 1993;69:533-40. 9. Worwood M. Regulación del metabolismo del hierro. An Nestlé 1995;53:1-11.
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