SISTEMA BUFFERS Y PH

SISTEMA BUFFERS Y PH

·         El sistema de mayor interés fisiológico y clínico es el constituido por bicarbonato/ácido carbónico.

TAMPÓN	ÁCIDO	BASE CONJUGADA	PRINCIPAL  ACCIÓN         TAMPONANTE
Hemoglobina	HHb	Hb-	eritrocitos
Proteínas	Hprot	Prot-	intracelular
Tampón fosfato	H2PO4-	HPO42-	Intracelular
Bicarbonato	CO2         H2CO3-	HCO3-	extracelular

·         El co2, un 90% se encuentra como bicarbonato, el 5% se combina con la hemoglobina formando carbamino y el reto está disuelto.

·         CARBAMINO: El CO2 se une con la hemoglobina para formarlo, que luego será expulsado por el pulmón.

·         BICARBONATO: El CO2, que ingresa a la sangre, es hidratado (H2O), en los glóbulos rojos, para formar Ácido carbónico, esta reacción es catalizada por la enzima anhidrasa carbónica, este ácido luego se disociará  formando iones de bicarbonato e H+.

·         Pulmón es capaz de regular el Ácido carbónico.

·         El riñón es capaz de regular el riñón.

·         Hipopotasemia o hiperkalemia, existe cuando hay alcalosis metabólica.

1.       Proteína-Hemoglobina: Se comportan como buffer, por el grupo imidazol de la histidina, este grupo imidazol de la histidina es el único con capacidad de captar y ceder protones, otorgándole a las proteínas el papel de amortiguador.

La oxihemoglobina, la hemoglobina desoxigenada forman sistemas buffers (HBO2/HHBO2 Y HB/HHB), tienen un papel más importante que las proteínas plasmáticas, este se debo por la participación en el sistema bicarbonato/ácido carbónico. La oxigenación de la hemoglobina, la convierte en un ácido capaz de neutralizar bases fijas. Cuando la HbO2, pierde su oxígeno es capaz de aceptar iones H+ provenientes de la disociación del ácido carbónico.

2.       Fosfatos: Existen tres formas: H3PO4, H2PO4-, HPO ² 4-;  normalmente en el plasma existe una relación 4 a 1 entre [HPO ² 4-] y [H2PO4-], lo cual indica que este sistema es más eficaz para amortiguar ácidos que bases.

3.       Bicarbonato/ácido carbónico: La concentración de H2CO3 está directamente relacionada con la cantidad de CO2 disuelto; el sistema funciona mejor ante exceso de ácidos que álcalis.

4.       Buffer hueso: En una sobre carga ácida puede haber liberación de Na y K de la superficie y disolución del mineral del hueso; que luego excretará Ca2+.

        I.            REGULACIÓN RESPIRATORIA: Cuando existe, alteraciones del pH, la actividad respiratoria tiende a regular el denominador de la relación [Bicarbonato/CO2], esta relación tiene que mantenerse en 20 para que el pH se mantenga en 7,4.

·         Cuando existe exceso de ácido, el sistema respiratorio, comienza con una hiperventilación, para aumentar la Pco2 y así aumentar el pH.

·         Por otro lado, cuando hay exceso de álcali, el aparato respiratorio disminuye la ventilación, aumenta la Pco2 en sangre y así  disminuir el pH.

·         La regulación comienza en minutos, en 12 horas lo compensa todo.

      II.            REGULACIÓN RENAL: Mantiene el equilibrio ácido – base, por la capacidad de regular la excreción de H+ y de reabsorber el bicarbonato. En el riñón, cuando se disocia el Ácido carbónico, el bicarbonato que queda es expulsado a la sangre por el cotransportador Na/HCO3 (en túbulos proximales), y en túbulos distales el bicarbonato vuelve a la circulación por el intercambiador Cl/HCO3.

               

ADN RECOMBINANTE

ADN RECOMBINANTE

1.      Amplificación de secuencias de ADN

1.1.    Reacción en cadena polimerasa

·         Permite multiplicar a voluntad un segmento dado de ADN en una muestra.

·         Primero  se  debe calentar el ADN, hasta su total desnaturalización, con la presencia de un exceso de oligonucleótidos (cebadores o “primers”).

·         Al enfriarse, se agrega ADN polimerasa y desoxirribonucleósidos trifosfato, para comenzar el ensamble de la nueva cadena, desde el extremo 3´; al terminar, el ADN ya se encuentra duplicado.

·         Comienza el segundo ciclo, con el mismo fin, pero esta vez, se ha cuadruplicado, la cantidad de trozos de ADN seleccionado.

1.1.1.  RT-PCR

·         Es el método utilizado para amplificar ARN mensajero.

·         El primer paso, es la transcripción in vitro de ARN mensajero.

·         Luego el ADN transcripto se amplifica mediante la PCR convencional.

1.1.2.  PCR a tiempo real (Q-PCR)

·         A diferencia de la PCR convencional; la Q-PCR  realiza en etapas iniciales de la reacción la estimación del ADN.

·         Permite determinar con relativa precisión la cantidad de ADN formado.

·         Para cuantificar el ADN, se utilizan dos tipos de moléculas fluorescentes.

·         Esta técnica se efectúa para determinar tanto los productos de la PCR convencional, con los de la RT-PCR.

2.      Clonación de genes

·         Es la obtención de numerosas copias de un segmento definido del genoma de un organismo dado.

2.1.    Preparación de ADN recombinante

·         El ADN aislado de células del organismo del cual deseamos obtener el gen, es seccionado en segmentos apropiados para su recombinación.

·         Luego los fragmentos de ADN, son introducidos en vectores adecuados (fagos), mediante el método de recombinación de ADN como los indicados.

·         Los fagos son introducidos en bacterias (E. coli).

·         Las bacterias se multiplican, y forman colonias separadas.

·         Segmentos de ADN copia (ADNc), pueden ser utilizados como sondas, para la localizar la colonia en la que se encuentra el gen deseado.

2.2.    Preparación de la sonda de ADNc

·         Se puede partir de células que sintetizan en cantidad las proteínas codificadas.

2.3.     Identificación del clon portado del gen

·         Se transfiere las colonias a un disco de nitrato de celulosa.

·         Las bacterias son lisadas, y su ADN es fijado al papel en el lugar que ocupaba la colonia original.

·         Luego se procede a la desnaturalización del ADN fijado.

·         Sobre esto, se vierte una solución del ADNc, también desnaturalizado.

·         Luego se produce una hibridación entre el ADNc radiactivo y el ADN fijado.

·         Se elimina el ADNc (por lavado), y se coloca una película radiográfica.

·         En los sitios donde se encuentran los ADN híbridos se impresiona la película, permitiendo ubicar, las colonias portadoras del gen que interesa.

VITAMINAS

 VITAMINAS

Se dividen en dos grupos:

·         Liposolubles ( A, D, E Y K)

1.       Se almacenan en el hígado, produciendo toxicidad, cuando están en exceso.

2.       No se absorben, ni se excretan fácilmente.

·         Hidrosolubles (B Y C )

1.       Se requieren en la dieta

2.       No se almacenan en grandes cantidades

3.       Su exceso (dentro de lo razonable), no resulta tóxico.

1.    Vitaminas Liposolubles:

1.1.   Vitamina A (retinol)

·           Se absorbe en la mucosa intestinal, y son transportados al hígado por quilomicrones.

·           Hay 3 formas activas de la vitamina A: Ácido retinoico (hormona esteroidea, se liga a la cromatina para para controlar el crecimiento y diferenciación de las células en la piel), Retinal (se una a la opsina para formar rodopsina), B – caroteno (antioxidante).

2.6.1.  Deficiencia: (Baja ingesta)

·         Resequedad de la piel.

·         Falta de visión

·         Alteración funcional de la mucosa.

2.6.1.  Toxicidad: (Hipervitaminosis A)

·         Piel seca

·         Defectos de la mucosa y pérdida de cabello

·         Hepatomegalia

·         Aumento de presión intracraneal

1.2.    Vitamina D3 (colecalciferol)

·           Se fabrica en la piel mediante la acción de la luz solar

·           Sufre dos reacciones, una en el hígado, y la segunda en el riñón. (25 - hidroxicalciferol y 1, 2 – dihidroxicalciferol, respectivamente)

·           Aumenta la captación de calcio desde el intestino.

·           Aumenta la reabsorción de calcio desde el riñón.

·           Aumenta la resorción de hueso, para liberar calcio.

1.2.1. Deficiencia: (Falla en el hígado, riñón; o falta de radiación solar)

·         Raquitismo     (niños)

·         Osteomalacia (adultos)

·         Alteración de la homeostasis del calcio.

1.2.2.  Toxicidad: (la más tóxica)

·         Nauseas

·         Debilidad muscular

·         Hipercalcemia, depositándolo en tejidos como las arterias.

1.3.    Vitamina E (Tocoferol)

·           Se encuentra disuelto en la grasa de la dieta, absorbiéndose con ella.

·           Es transportado desde el hígado por proteínas de muy baja densidad (VLDL).

·           Se almacena en tejido adiposo

1.3.1.  Deficiencia: (Raro; en prematuros,  por la baja capacidad de almacenamiento)

·         Anemia hemolítica

·         Ataxia

·         Nistagmo

1.3.2.  Toxicidad:

·         Menos tóxica de las vitaminas liposolubles

1.4.    Vitamina K

·           Se obtiene de la dieta, pero la mayor parte, es sintetizada por las bacterias del intestino.

·           Coenzima utilizada para la carboxilación de residuos de glutamato, de los factores de coagulación (II, VII, IX Y X)

1.4.1.  Deficiencia: (Baja cantidad de bacterias intestinales, ingesta de warfarina)

·           Niveles bajos de los factores de coagulación, por lo que se inhibe la cascada de coagulación, presentando hemorragias y formación de hematomas.

2.       Vitaminas Hidrosolubles

2.1.    Vitamina B1 (Tiamina)

·            Actúa como cofactor de  cuatro enzimas: Piruvato deshidrogenasa, a - cetoglutarato deshidrogenasa, deshidrogenasa de a - cetoácido de cadena ramificada.

2.6.1. Deficiencia: (Disminución de las enzimas, en las que actúa).

·           Acumulación de Piruvato y lactato

·           Disminución de la formación de acetil COA y ATP

·           Beriberi

·           Síndrome de Wernicke – Korsakoff

2.1.2.  Toxicidad: (Infrecuente)

·           Cefalea

·           Insomnio

·           Dermatitis

2.2.    Vitamina B2 (Riboflavina)

·            Flavina mononucleótido (FMN)

·            Flavina adenina dinucleótido (FAD)

·            Actúan como coenzimas

2.6.1. Deficiencia: (Rara, excepto en ancianos o alcohólicos).

·           Estomatitis  (inflamación en los lados de la boca)

·           Queilosis ( fisuras en las comisuras de la boca)

·           Cataratas

·           Glositis (inflamación de la lengua)

2.3.    Niacina o ácido nicotínico

·            Se sintetiza con las proteínas de la dieta, en cantidades muy grande

·            NAD y NADP, son sus formas activas.

2.6.1. Deficiencia: (Rara, excepto en ancianos o alcohólicos).

·           Pelagra

·           Síntoma de las 3 D

2.3.2.  Toxicidad

·           Sofocos

·           Vasodilatación.

2.4.    Vitamina B6

·           Existe en tres formas: Piridoxina, piridoxal y piridoxamina

·           Las tres formas, se convierte en coenzima fosfato de piridoxal.

2.6.1. Deficiencia: (Rara, en niños con leche artificial, personas mayores y alcohólicos).

·           Metabolismo anómalo de los aminoácidos.

·           Pelagra secundaria

·           Convulsiones y depresiones

2.3.2.  Toxicidad

·           Neuropatía de sensitiva.

2.6.    Ácido pantoténico

·         Componente de la coenzima A, en transferencia del grupo acilo.

2.6.1. Deficiencia: (Rara).

·           Síndrome de los pies ardientes.

2.6.    Vitamina B12: cobalamina

·         Transportador de grupos metilo

2.6.1. Deficiencia: (Rara).

·           Déficit de folato “artificial” secundario.

·           Anemia perniciosa

2.6.    Folato

·         Transportador de grupos metilo

2.6.1. Deficiencia: (Embarazo, anemias hemolíticas).

·           Falta de crecimiento

·           Anemia megaloblástica

2.6.    Vitamina C: ascorbuto

·         Poderoso agente reductor, antioxidante

2.6.1. Deficiencia: (Embarazo, anemias hemolíticas).

·           Disminución de la falta de colágeno, por lo tanto produce mal formación del tejido conjuntivo, y dificultad de cicatrización.

Metabolismo de Purinas y Pirimidinas

METABOLISMO DE PURINAS Y PIRIMIDINAS.

•        S – ADENOSIL METIONINA: Principal donante, de grupo Metilo
•         Folato: Se activa en tetrahidrofolato (THF); este transporta unidades mono carbonadas, ligadas en los átomos de nitrógeno

1.       PURINAS:

·         Dos anillos, de 6 y 5 carbonos.

·         Pueden estar libres, o unidas con un azúcar (pentosa), en la posición N9, formando un nucleósido.

·         Según el ácido ortofosfórico, puede ser: mono, di o tri nucleótido.

a.       ADN, construcción: ADENINA Y GUANINA

b.      Cofactores de adenina: NAD, FAD, CoA

c.       Energía: ATP, GTP, AMP

d.      Reguladores: ATP, ADP. NAD

e.      Señalización: AMPc, GMPc, GTP, proteínas G

f.        Neurotransmisores: GMPc

1.1.  Metabolismo (SINTESIS):

1.1.1.   Síntesis de Novo de Purinas: (CITOSOL, HEPATOCITOS)

1.1.1.1.       Formación de Inositol Monofosfato (IMP), en once reacciones.        (LOS NITRÓGENOS DEL ANILLO, PROVIENEN DEL ASPARTATO, GLICINA Y GLUTAMINA).

1.1.1.2.       Conversión del IMP a AMP Y GMP

1.1.2.   Vías de Recuperación: La ribosa 5-fosfato es transferida del PRPP a las bases libres, siendo una reacción irreversible, requiere menos ATP; utiliza dos enzimas: Adenina Fosforribosil Transferasa, e Hipoxantina guanina fosforribosil transferasa.

1.2.    Síndrome de Lesch – Nyhan: Ausencia de la enzima de recuperación hipoxantina guanina fosforribosil transferasa (HGPRT); provocando aumento de hipoxantina y guanina, y aumento del (PRPP), causando alteraciones neurológicas graves.

1.3.    Degradación de purinas:

1.3.1.  De nucleótido a una base libre: hipoxantina (desde AMP e IMP) o xantina (desde GMP) , se produce en tres fases:

1.3.1.1.       Eliminación del grupo fosfato.

1.3.1.2.       Eliminación de la ribosa.

1.3.1.3.       Liberación del grupo amino.

2.       PIRIMIDINAS:

2.1.    Biosíntesis de las pirimidinas

2.1.1.   Construcción del anillo pirimidina, para formar Monofosfato de uridina (UMP), este (el anillo) se sintetiza primero antes de la unión de la ribosa 5 – fosfato, EL ANILLO DERIVA DE LA GLUTAMINA, EL ASPARTATO Y EL CO2.

2.1.2.  Conversión del UMP a UTP y CTP (Trifosfato de citidina); El UMP, se convierte en UDP y UTP; el UTP forma CTP, por aminación (agregación de un grupo NH2). UTP y CTP, se utiliza para la síntesis de ARN.

2.1.3.  Formación de los desoxirribonucleótidos dCTP y dTTP del ADN.

2.2.     Regulación de la síntesis de pirimidina: Se inhibe la carbomil fosfato sintasa II. La CSPSII, inhibida por la UDP y UTP, la reacción es activada por ATP y PRPP.

2.3.    Vías de Recuperación: La Uracil timina fosforribosil transferasa (UTPRT), junta a la ribosa 5 – fosfato del PRPP, pero la UTPRT, no puede recuperar citosina, esta se desamina a uridina, que a su vez se convierte en uracilo.

2.4.    Degradación de las pirimidinas: Se excretan, con el anillo intacto, pero el anillo puede ser roto, y descompuesto a estructuras más solubles.

·         Uracilo y citosina, se descompone en B – alanina, que forma acetil CoA.

·         Timina es degradada a B-aminoisobutirato, que forma sucinil CoA.

• ·         Los esqueletos carbonados, pueden ser oxidados por el ciclo del ATC.