19 Ene
Compuestos nitrogenados no proteicos
El término nitrógeno no proteico proviene de la medición del nitrógeno presente en el plasma sanguíneo una vez que se han eliminado todas las proteínas por precipitación.
Procede de sustancias generadas en el catabolismo de las proteínas y de los ácidos nucleicos.
Los compuestos nitrogenados no proteicos más importantes clínicamente son:
• la urea • la creatinina • el ácido úrico • el amonio
La azoemia/azotemia es el aumento genérico de las sustancias nitrogenadas no proteicas en el plasma.
Amonio (NH4+):
El amonio sanguíneo procede del catabolismo de los aminoácidos y de la absorción intestinal del amonio generado por la actividad bacteriana sobre las proteínas y la urea.
Puede difundir a través de las membranas biológicas y traspasar la barrera hematoencefálica, produciendo daños cerebrales.
Eliminación del grupo Amino
•1. Transaminaciones. Los grupos amino de los diferentes aminoácidos pasan a formar glutamato.
•2. Desaminación oxidativa del glutamato a α-cetoglutarato.
•3. Entrada del amonio al ciclo de la urea y formación de la urea.
-El amonio absorbido en el intestino llega al hígado por la vena porta y allí entra en el ciclo de la urea.
-Otra forma de eliminar el amoniaco de la sangre es la conversión a glutamina.
-La glutamina llega a los riñones, dnd se transforma en glutamato y libera el amoniaco, q se excreta en orina.
Alteraciones del amonio
-Peque cantidades de amonio en sangre son muy tóxicas para el cerebro xq convierten el glutamato, principal neurotransmisor excitador del SNC, en glutamina y así se impide la transmisión nerviosa
-Cuando hay daño hepático produce hiperamoniemia, que da lugar a una encefalopatía hepática.
-El amonio también contribuye al equilibrio ácido–
Base mediante la formación de iones amonio en el túbulo renal como forma de excretar H+.
-El daño renal también se asocia con hiperamoniemia.
Determinación del amonio
-Los + empleados son los métodos enzimáticos basados en la enzima glutamato deshidrogenasa (GLDH) que cataliza la conversión de amonio más α-cetoglutarato a glutamato con la oxidación de NADPH a NADP+.
-La medida de la disminución de absorbancia de NADPH a 340 nm es proporcional a la concentración de amoniaco.
-Es fundamental ver condiciones previas al análisis, unas ligadas al paciente y otras a la muestra.
Condiciones previas al análisis
-La edad
Las concentraciones de amonio son mayores en neonatos y niños.
-El tabaco
Se ha comprobado que las concentraciones de amonio se elevan.
-El ejercicio
Los valores fisiológicos de amonio se incrementan + de 3 veces tras el ejercicio.
-La isquemia inducida por el torniquete y la contracción muscular pueden ser causa de liberación de amonio en sangre venosa, lo que puede provocar concentraciones falsamente elevadas.
-Tipo de anticoagulante:
Se usa plasma con EDTA. La muestra de suero no se recomienda.
-Presencia de hemólisis:
Algunos métodos admiten cierto grado de hemólisis pero otros no, ya que los eritrocitos poseen concentraciones de amonio.
-Tratamiento de la muestra:
Como el amonio es un producto del metabolismo celular, los siguientes pasos son críticos para la prevención de concentraciones falsamente elevadas. Una vez obtenida la muestra se debe introducir inmediatamente en hielo.
Urea
La urea se sintetiza en el hígado a partir de moléculas de amoniaco que proceden de la desaminación de los aminoácidos mediante el ciclo de la urea. El 90% de la urea se elimina por filtración glomerular y luego se reabsorbe el 40-70% en el túbulo proximal.
Con la urea se produce filtración y reabsorción
Con la creatinina se produce filtración y secreción
Alteraciones de la concentración de Urea
La concentración de urea en la sangre recibe el nombre de uremia. El riñón desempeña un papel fundamental en la eliminación de la urea y, por tanto, una hiperuricemia es un indicador de insuficiencia renal.
-Aumentos de concentración
-Disminución de concentración
Aumento de la concentración de Urea
•Causas prerrenales
-Un flujo sanguíneo renal reducido hace que entre menos urea al riñón y, en consecuencia, se filtre menos.
-Una dieta con alto contenido de proteínas.
-Un catabolismo proteínico incrementado, como ocurre en la fiebre.
•Causas renales
-Incluyen insuficiencia renal aguda y crónica.
-El riñón no puede compensar la disminución en la capacidad de concentración con un > volumen de orina, por lo que la urea no puede eliminarse de la sangre.
•Causas postrenales
–
Pueden ser obstrucciones del flujo de orina en cualquier parte del tracto urinario,cálculos renales
Disminución de la concentración de Urea
Entre las causas ppales de concentración de urea plasmática reducida se encuentran una ingestión reducida de proteínas, enfermedad hepática grave, etapas vitales caracterizadas por la síntesis incrementada de proteínas (embarazo, infancia)
Determinación de Urea urea : ureasa( urea) y uricasa para ácido úrico test
-La determinación de urea se puede realizar en suero, plasma u orina. Para determinar la urea en orina deberemos asegurarnos de que esta ha estado refrigerada hasta el momento de su cuantificación, ya que las bacterias la pueden degradar.
-El amonio producido se cuantifica por métodos enzimáticos, de conductimetría por electrodo selectivo.
-El método enzimático es el más utilizado y mide la tasa de desaparición de NADH a 340 nm. (dismi abs
-Los valores de urea pueden ser expresados BUN (blood urea nitrogen). -La conversión entre BUN y urea se realiza teniendo en cuenta los pesos moleculares de la urea (CO(NH2)2 = 60), y del nitrógeno presente en su molécula (2N = 28)
Creatinina –
La creatina se sintetiza sobre todo en el hígado a partir de los aminoácidos y es transportada al músculo y otros órganos donde se convierte en fosfocreatina, reacción catalizada por la creatinkinasa(CK). -La fosfocreatina se utiliza en el músculo como almacén de energía. -La creatinina es, por tanto, un producto final del metabolismo muscular formado mediante reacciones irreversibles. -La creatinina se libera a una tasa constante y proporcional a la masa muscular, y esta liberación no se ve afectada por otros procesos metabólicos ni por la dieta.
Con la urea se produce filtración y reabsorción
-La creatinina se filtra libremente en el glomérulo renal y su concentración refleja el funcionamiento de la filtración glomerular.
Determinación de la creatinina
-Los métodos más habituales que se utilizan para la determinación de la creatinina están basados en el método espectrofotométrico de Jaffé.
-La reacción presenta muchas interferencias con moléculas presentes en el suero (sueros ictéricos y los hemolizados)
-Para mejorar la especificidad del método se realizan modificaciones tanto en los reactivos como en los tiempos de medida.
-Usando métodos cinéticos.
-Incluyendo en los reactivos sustancias que disminuyen las interferencias.
-Introduciendo un factor de corrección.
Cociente Urea / creatinina
Insuficiencia renal y filtración glomerular
-La insuficiencia renal se produce cuando los riñones no son capaces de filtrar adecuadamente las sustancias de desecho de la sangre.
-La estimación del filtrado glomerular mediante la determinación de la creatinina es la base de su diagnóstico.
-El descenso de la filtración glomerular puede ocurrir antes de que aparezcan los síntomas de la enfermedad renal.
-Es necesaria una disminución del 50% en el filtrado glomerular para que la creatinina sérica se eleve por encima de los valores de referencia
-La determinación de la filtración glomerular es la mejor forma de calcular la función renal
-Depende de la edad, el sexo y la superficie corporal, y se puede estimar midiendo el aclaramiento de una sustancia.
Ecuaciones estimativas para filtrado glomerular
-Para estimar con mayor precisión la tasa de filtración glomerular (FG) se han desarrollado unas ecuaciones matemáticas que tienen en cuenta la concentración de creatinina plasmática y algunas variables del individuo como edad, sexo, peso, talla…
-La ecuación CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration). Recomendada por las guías clínicas debido a que se obtiene de pacientes con y sin enfermedad renal y con un amplio rango de FG.
-En niños y adolescentes (menores de 18 años), se aplica la ecuación de Schwartz.
-La ecuación de Cockroft-Gault, una de las primeras en usarse.
Ácido úrico-
es el producto final de la degradación de las purinas, la mayor parte de este catabolismo se produce en el hígado debido a la xantina oxidasa.
Las purinas proceden de:
-El catabolismo de los ácidos nucleicos procedentes de la destrucción celular.
-El metabolismo endógeno de metabolitos con purinas como el ATP y el NADP.
La mayoría (70%) del ácido úrico producido diariamente se excreta por vía renal. El resto se elimina en el tracto gastrointestinal (bacterias usan uricasa para transformarlo en alantoína).-En el plasma sanguíneo, el ácido úrico se presenta como urato monosódico y es relativamente insoluble; a concentraciones mayores de 6,4 mg/dl se pueden formar cristales de uratos que precipitan
Alteraciones del Ácido úrico
La uricemia depende de la producción y de la excreción de uratos. La ppal fuente de ácido úrico es el metabolismo endógeno de las purinas y las dietas ricas en purinas modifican la uricemia. La excreción renal e intestinal del ácido úrico está mediada por proteínas transportadoras cuyo tipo y cantidad varían.
Hiperuricemia
La concentración sérica de urato es más alta en los varones(se considera hiperuricemia > 7 mg/dl) que en las mujeres (hiperuricemia > 6 mg/dl), debido al efecto úricosúrico de los estrógenos que inhiben los transportadores de reabsorción tubular. Las hiperuricemias son consecuencia de:
-Aumento de la producción de ácido úrico.
-Una menor excreción renal de ácido úrico (90%).
-Combinación de las dos anteriores
La gota es un síndrome clínico causado por una respuesta inflamatoria al depósito de cristales de urato monosódico en las articulaciones. Se produce en personas con concentraciones séricas de urato elevadas.
Etapas de la gota
– Hiperuricemia asintomática:
Es un periodo inicial, prolongado y asintomático, en el que se acumulan cristales de urato monosódico en las articulaciones y sus proximidades.
– Gota aguda intermitente:
Es una fase en la que se producen episodios agudos muy dolorosos.
– Artritis gotosa avanzada:
Es la evolución final a una fase crónica de poliartritis dolorosa, deformante y debilitante asociada generalmente con la presencia de depósitos cristalinos (tofos) en los tejidos blandos.
Hipouricemia
La hiperuricemia no tiene síntomas y no requiere tratamiento, además, se presenta con menor frecuencia que la hiperuricemia.
Determinación de ácido úrico
El ácido úrico se mide en plasma, suero u orina (no es necesario el ayuno para la toma de muestra).
-Métodos enzimáticos. En un primer paso utilizan la uricasa que da lugar a alantoína y peróxido de hidrógeno.
Como segundo paso puede realizarse:
-Medir con el espectrofotómetro la extinción de la absorbancia.
-Acoplar una segunda reacción mediada por la catalasa o por la peroxidasa.
Aminoácidos
La presencia de los aa en plasma es muy constante y solo se modifica en condiciones patológicas muy graves o en aminoacidopatías.
Alteraciones en los Aminoácidos
Las aminoacidopatías son desórdenes hereditarios de la síntesis o de la degradación de los aa.
-La hiperfenilalaninemia(HPA) o fenilcetonuria(PKU):
Consiste en elevaciones en las concentraciones de fenilalanina (Phe) en sangre por defecto en su catabolismo causado por una deficiencia primaria de la enzima fenilalanina-hidroxilasa hepática.
-Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce (Leucinosis)
Consiste en un acúmulo de aminoácidos: leucina, isoleucina, valina y sus correspondientes cetoácidos en células y líquidos biológicos.
-Tirosinemia tipo I:
Es un déficit de tirosina aminotransferasa, enzima que se encarga de la degradación de la tirosina.
Determinación de aminoacidopatías
Para detectar precozmente las aminoacidopatías, en primer lugar se realiza un cribado a partir de una muestra de sangre obtenida por punción del talón impregnada en papel. Para el diagnóstico de confirmación se utiliza la técnica de HPLC.
La bilirrubina
La bilirrubina es un pigmento amarillo-anaranjado que se encuentra en la bilis.
La mayor parte de la bilirrubina procede del catabolismo de la hemoglobina presente en el interior de los eritrocitos.
Metabolismo de la hemoglobina
Los hematíes que ya han completado su ciclo vital (120 días) son degradados en las células del sistema mononuclear fagocitario, liberando la hemoglobina que conténían.
La hemoglobina se desdobla en globina y grupo HEM. El grupo HEM se desdobla, liberando el átomo de Fe y el HEM se transforma en una cadena lineal formado por 4 anillos (pirrólicos) que son la estructura básica de los pigmentos biliares.
El primer pigmento formado es biliverdina que tras su reducción da lugar a una bilirrubina insoluble e hidrofóbica que necesita de la albúmina para ser transportada en sangre hacia el hígado. Esta bilirrubina recibe el nombre de bilirrubina no conjugada.
En el hepatocito, la bilirrubina, se conjuga con el ácido glucurónico. Esta bilirrubina es hidrosoluble y recibe el nombre de bilirrubina conjugada.
Una pequeña parte de la bilirrubina conjugada regresa a la sangre, pero la mayor parte accede al intestino delgado por el esfínter de Oddi. Por la acción de la flora intestinal se transforma en urobilinógeno.
Una parte del urobilinógeno se transforma en estercobilinógeno que al oxidarse forma estercobilina y se elimina por las heces (les confiere su color carácterístico).
El resto del urobilinógeno se absorbe en el intestino y pasa a la sangre, la mayor parte vuelve al hígado y al intestino (circulación entero-hepática) y una pequeña parte se elimina por la orina en forma de urobilina.
La bilirrubina conjugada es excretada por la bilis y está ausente en sangre en individuos normales.
-Aumentos en la bilirrubina conjugada son altamente específicos para enfermedad hepática o de los conductos biliares.
Hiperbilirrubinemia
-La hiperbilirrubinemia es una concentración elevada de RA 3 bilirrubina en sangre y da lugar a la aparición de ictericia. Coloración amarillenta de la piel y la esclerótica debida a hiperbilirrubinemia. La ictericia es clínicamente evidente cuando el nivel de bilirrubina excede los 2 o 3 mg/dl.
Colestasis
Es la alteración de la formación de la bilis o de su excreción hacia el duodeno producida por una gran diversidad de enfermedades que comparten carácterísticas clínicas (ictericia) y analíticas (aumento de la bilirrubina).
Hiperbilirrubinemia conjugada
-Defecto en la excreción de la bilirrubina una vez que ha sido conjugada como en las enfermedades genéticas de Rotor y de Dubin Johnson.
-Ictericias obstructivas o colestasis
Pueden tener una causa intrahepática o extrahepática.
-Extrahepática.:
Se produce por obstrucción mecánica del flujo de la bilis en las vías biliares extrahepáticas, lo cual hace que la bilirrubina conjugada vuelva a la sangre. Es el caso de las litiasis.
-Intrahepática.:
Se produce en diferentes situaciones que afectan al parénquima hepático, como en las hepatopatías víricas, autoinmunes, o bien en la enfermedad de Wilson (sin obstrucción mecánica y con daño hepatocelular), o en las neoplasias hepáticas (con obstrucción mecánica al paso de la bilis).
Hiperbilirrubinemia no conjugada
Se caracterizan por un aumento de la fracción no conjugada la bilirrubina y clínicamente son ictericias prehepáticas. Pueden estar producidas por: -Hemólisis -Enfermedades genéticas -Ictericia neonatal
-Hemólisis.:
Produce un aumento de la producción de bilirrubina no conjugada debido a la rotura masiva de eritrocitos. Se da por ejemplo en anemias hemolíticas (ictericia hemolítica).
-Enf. Genéticas:
Afectan a la conjugación de la bilirrubina no conjugada. •Por ejemplo, el síndrome de Gilbert y el síndrome de Crigler-Najjar
– Ictericia neonatal fisiológica:
Es una alteración del proceso de conjugación de bilirrubina en el recién nacido por inmadurez de la glucuroniltransferasa.
– Ictericia neonatal patológica
Las causas pueden ser entre otras, incompatibilidad sanguínea y hemorragias. Puede causar kernicterus, un trastorno grave del sistema nervioso central debido a la precipitación en el cerebro de moléculas de bilirrubina (capaces de atravesar la barrera hematoencefálica inmadura)
Determinación de bilirrubina
Para la determinación de bilirrubina es preferible una muestra sérica en ayunas, ya que tanto la lipemia como la hemólisis causan interferencias con la técnica. La determinación de la bilirrubina se realiza principalmente por medio de métodos espectrofotométricos basados en la reacción de la bilirrubina con el ácido sulfanílico diazotado.
La bilirrubina conjugada con el ácido glucurónido(bilirrubina conjugada), por ser soluble en agua, es capaz de reaccionar directamente con el ácido sulfanílico diazotado, formando un complejo coloreado.
La bilirrubina no conjugada, unida a la albúmina e insoluble en agua, requiere añadir un agente solubilizante que la separe de la albúmina, la vuelva hidrosoluble y permita su reacción con el ácido sulfanílico diazotado.
Esta variación permite diferenciar analíticamente los dos tipos de bilirrubina: la conjugada (directa), y la no conjugada (Indirecta).
La suma de las bilirrubinas directa e indirecta se define como bilirrubina total.
-El método más empleado es el de Jendrassik-Grof.
La bilirrubina indirecta se calcula restando la bilirrubina directa a la total.
El piruvato y el ácido láctico
El piruvato es el producto terminal normal del metabolismo de la glucosa (glucólisis).
La conversión de piruvato a lactato se activa cuando una deficiencia de oxígeno da lugar a una acumulación excesiva de NADH que impide la glucólisis.
El paso de piruvato a lactato, fermentación láctica, regenera los niveles de NAD+.
Normalmente, el piruvato se convierte en acetil-coenzima A (CoA), q entra en el ciclo del ácido cítrico.
En condiciones hipóxicas se acumula NADH, que favorece la conversión de piruvato a lactato por metabolismo anaerobio y la regeneración de NAD+ para continuar la glucólisis.
Esta liberación de lactato en la sangre tiene importancia clínica porque la acumulación de lactato en la sangre es un indicador de falta de oxígeno tisular.
Cuando el aporte de oxígeno se reduce por debajo del nivel crítico, las concentraciones de lactato sanguíneo suben con rapidez e indican hipoxia tisular.
La acidosis láctica se produce por un aumento del ácido láctico debido a un exceso en su producción o a un defecto en su metabolismo.
Clasificación de la acidosis láctica
•Tipo A
Se relacionan con condiciones hipóxicas, como shock, infarto de miocardio. (Hipoperfusión/ hipoxia)
•Tipo B:
Son de origen metabólico, como las que tienen lugar en la diabetes mellitus.
Acidosis láctica
Las mediciones de lactato sanguíneo en enfermos en estado crítico indican la gravedad de la enfermedad y determinan de manera objetiva el pronóstico del paciente.
Determinación de lactato
-La muestra adecuada para el lactato es sangre total/plasma.
-Niveles de ácido láctico aumentan con el ej, x loq la extracción debe hacerse tras unperiodo de reposo.
-No se debe emplear un torniquete porque la estasis venosa incrementará las concentraciones de lactato.
-Los métodos más utilizados son los enzimáticos y se basan en determinaciones amperométricas o espectrofotométricas.
-Los métodos espectrofotométricos se utilizan principalmente para la medida de la concentración de lactato en plasma y en líquido cefalorraquídeo.
-Las muestras de plasma hemolizadas presentan problemas de interferencias con la enzima lactato deshidrogenasa.
-La enzima lactato deshidrogenasa cataliza la oxidación del lactato a piruvato con la reducción simultánea del NAD+ a NADH. La absorbancia del NADH es directamente proporcional a la concentración de lactato.
Cuerpos cetónicos
Los cuerpos cetónicos provienen del catabolismo de los ácidos grasos en situaciones de falta de glucosa y su función es mantener el suministro de energía al cerebro y al corazón. Están formados por acetoacetato, acetona y betahidroxibutirato.
El acetoacetato da lugar a la acetona y al betahidroxibutirato. La acetona no se usa como fuente de energía y es exhalada o excretada como desecho y es la responsable de un olor afrutado carácterístico en el aliento.
En situaciones de falta de glucosa, los niveles de acetil-CoA en sangre aumentan y provocan un descenso del pH sanguíneo. Los hepatocitos captan el acetil-CoA y, mediante la ruta de la cetogénesis, lo transforman en cuerpos cetónicos.
No debe confundirse la cetoacidosis (estado patológico) con la cetosis (estado fisiológico), en la que los cuerpos cetónicos constituyen las moléculas con función energética predominantes y no se generan alteraciones del pH sanguíneo.
Tanto el acetoacetato como el beta hidroxibutirato son ácidos, y si hay altos niveles de alguno de estos cuerpos cetónicos se produce una disminución en el pH de la sangre.
Determinación de Cuerpos cetónicos
La variación de sus niveles en sangre (cetonemia) y en orina (cetonuria) informan indirectamente del metabolismo de la glucosa. Algunos de los métodos que se utilizan para su determinación son las tiras reactivas para orina
-Métodos enzimáticos en instrumentos automatizados
Emplean la enzima deshidrogenasa de betahidroxibutirato(β-HBD) para detectar ya sea ácido beta-hidroxibutíricoo ácido acetoacético, dependiendo del pH de la disolución.
-A un pH de 8,5 a 9,5 la reacción transcurre hacia la izquierda
El incremento de la absorbancia debida a la formación de NADH será proporcional a la concentración de β-hidroxibutirato.
-A un pH de 7,0 la reacción transcurre hacia la derecha
La disminución de absorbancia será proporcional a la concentración de ácido acético.
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