BLOQUE I 1. Explicar la clasificación de los aminoácidos con base en la naturaleza química del grupo R y diferenciar entre aminoácidos esenciales y no esenciales; analizando qué sucedería si a una persona constantemente le faltara un aminoácido esencial.
Existen 20 aminoácidos diferentes de que forman parte de las proteínas. Todos ellos son aaminoácidos y constan de un grupo amino, un grupo carboxilo, un hidrógeno y un grupo distintivo llamado R unidos a un mismo carbono denominado carbono-a. El carbono-a recibe este nombre por ser el carbono adyacente al carbono del grupo carboxilo, y el grupo diferenciador de los distintos aminoácidos (R) se denomina cadena lateral. Dado que los diferentes aminoácidos difieren unos de otros por su cadena lateral, podemos clasificarlos según el tipo de cadena lateral que posean y la polaridad del grupo R: -Aminoácidos con grupos R apolar Alifático: su cadena lateral es alifática, y entre ellos están: la Glicina, Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina y Metionina. -Aminoácidos con grupo R Aromático: su cadena lateral contiene un anillo aromático, entre los cuales están: la Fenilalanina, Tirosina y el Triptófano. -Aminoácidos con grupo R polar sin carga: son más hidrofílicos que los aminoácidos apolares por sus grupos funcionales que forman puentes de hidrógeno con el agua, entre estos están: la Serina, Treonina, Cisteína, Prolina, Aspagarina, y la Glutamina. -Aminoácidos con grupo R cargado positivamente: entre estos están: la Lisina, Arginina y la Histidina. -Aminoácidos con grupo R cargado negativamente: entre estos están: el Aspartato y el Glutamato. Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo no puede sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única fuente de estos aminoácidos en esos organismos es la ingesta directa a través de la dieta. la dieta. Entre los aminoácidos esenciales tenemos: Isoleucina, Leucina, Lisina, Valina, Metionina, Fenilalanina, Treonina, Triptófano, Histidina y Arginina. Pero también están los aminoácidos no esenciales, que son todos aquellos aminoácidos que el cuerpo puede fabricar o sintetizar y que no necesita hacer la ingesta directa en una dieta. Entre los aminoácidos no esenciales tenemos: Alanina, Aspagarina, Aspartato, Cisteína, Glicina, Glutamato, Glutamina, Prolina, Serina, Tirosina, Hidroxilisina e Hidroxiprolina. La carencia de aminoácidos esenciales limita el desarrollo del organismo, ya que sin ellos no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear nuevos tejidos, crecer o digerir los alimentos, entre muchas otras funciones básicas de nuestro organismo. 2. Explicar cómo se unen los aminoácidos para formar una cadena polipeptídica, las características de esa unión y la orientación de la cadena.
Los péptidos son cadenas de aminoácidos, es decir, dos moléculas de aminoácidos pueden unirse de forma covalente a través de un enlace amida sustituido, denominado enlace peptídico,
formando un dipéptido. Este enlace se forma eliminando los elementos del agua del grupo α carboxilo de un aminoácido y el grupo α -amino de otro.
Ahora bien, es posible unir más de dos aminoácidos, aminoácidos, para lo cual se pueden unir muchos aminoácidos dando como producto un polipéptido, teniendo un enlace polipeptídico. Características de la unión polipeptídica: -El extremo amino se coloca a la izquierda y el extremo carboxilo a la derecha. -Los péptidos se nombran empezando por el residuo amino-terminal. amino-term inal. -Las unidades de aminoácidos de un péptido se denominan frecuentemente residuos (la parte que queda tras perder un átomo de hidrógeno de su grupo amino y una porción hidroxilo de su grupo carboxilo). Los péptidos pueden distinguirse distinguir se por su comportamiento de ionización. -Los péptidos tienen curvas de titulación características y pH isoeléctricos característicos a los que no se desplazan en un campo eléctrico. eléctrico . Los enlaces polipeptídicos de las proteínas son bastante estables, con una vida media de alrededor de 7 años en la mayoría de las condiciones intracelulares. Objetivo 3. Describir en qué consiste la estructura primaria de una proteína y los enlaces que la estabilizan.
La estructura primaria de una proteína es el número y la secuencia de residuos de aminoácidos, que está determinada genéticamente y son la expresión de la información genética. De la estructura primaria dependen todas la estructuras o niveles de organización de una proteína y por lo tanto su función. Es estabilizada por dos tipos de enlace covalente. La estructura primaria es una descripción de los todos los enlaces covalentes (principalmente enlaces peptídicos y puentes disulfuro. El elemento más importante de la estructura primaria es la secuencia de los residuos de aminoácidos. Residuo: este término refleja la pérdida de los elementos del agua cuando un aminoácido se una a otro. Los enlaces covalentes que las estabilizan son enlaces disulfuro cruzados. Objetivo 4. Definir estructura secundaria de una proteína y los enlaces que estabilizan a la α hélice, hoja plegada β y triple hélice de la colágena.
La estructura secundaria está constituida por patrones de plegamiento regular entre los residuos de aminoácidos cercanos en un segmento de la cadena polipeptídica, que se repite de forma regular dando origen a una estructura periódica. Las estructuras secundarias son: La Hélice α: es una estructura habitual en las proteínas y la disposición más sencilla que puede
asumir una cadena polipeptídica. En esta estructura el esqueleto polipeptídico se encuentra estrechamente enrollado alrededor de un eje imaginario dibujado longitudinalmente por el centro de la hélice y los grupos R de los residuos de aminoácidos. El giro de la α hélice es dextrógiro
en todas las proteínas. La estructura se encuentra estabilizada por un enlace de hidrógeno entre el átomo de hidrógeno unido al átomo de nitrógeno electronegativo, de un enlace peptídico y el átomo de oxígeno carbonílico electronegativo electronegati vo del cuarto aminoácido. Cada vuelta sucesiva de la hélice α mantiene unida a las vueltas adyacentes mediante tres o cuatro enlaces de hidrógeno
que proporcionan a la estructura global una estabilidad considerable.
Los tipos de restricciones que afecta la estabilidad de la hélice α son:
Repulsión electrostática de residuos de aminoácidos sucesivos con grupo R cargado. Volumen de los grupos r adyacentes Interacciones entre los grupos R de aminoácidos separados tres o cuatro residuos. La presencia de residuos de glicina y prolina. La interacción entre los residuos de aminoácidos en los extremos de la hélice alfa.
Estructura secundaria repetitiva: Conformación Beta. Organiza las cadenas polipeptídicas en forma de hoja. En esta conformación el esqueleto de la cadena polipeptídica se encuentra extendida en zig-zag en lugar de plegarse como una hélice. En esta disposición denominada hoja β, se forman enlaces de hidrógeno entre segmentos adyacentes de cadena polipetídica. Los segmentos individuales que forman una hoja beta son normalmente cercanos dentro de la cadena polipeptídica, pero también puede estar muy beta distantes uno de otro en la secuencia lineal del polipéptido. Conformación de las β queratinas de:
a. Fibroína de la seda b. Fibroina de la tela de araña tiene muchps residuos de glicina y alanina, lo que permite, un empaquetamiento compacto ya que son los grupos R más pequeños. Giros β: son frecuentes en la s proteínas globulares con una estructura de plegamiento
compacto. Los giros beta que conectan los extremos adyacentes de los segmentos de hojas beta antiparalelas son especialmente frecuentes. Esta estructura forma un giro cerrado de 180° en el que están involucrados cuatro residuos aminoácidos formando un enlace de hidrógeno interresidual. Los giros β se encuentran a menudo cerca de las
superficies de las proteínas, donde los grupos peptídicos de los dos residuos aminoácidos centrales en el giro pueden formar enlaces de hidrógeno con el agua. Triple hélice colágena: El colágeno es una estructura superenrrollada, pero con estructura terciaria y cuaternaria específicas: tres cadenas polipeptídicas separadas denominadas α, están
superenrrolladas una alrededor de la otra. En el colágeno el enrollamiento superhelicoidal es dextrógiro, en sentido opuesto a la hélice levógira de las cadenas alfa. El colágeno normalmente contiene un 35% de gly, 11% de Ala y 21% de Pro y de 4-Hyp. El contenido de aminoácidos habituales en el colágeno está relacionado con restricciones características de la hélice del colágeno. La secuencia de aminoácidos del colágeno corresponde generalmente a la repetición de un tripeptido del tipo Gly-X-Y donde x es a menudo Pro e Y es a menudo 4-Hyp. Estos residuos permiten el marcado giro de la hélice del colágeno. El estrecho empaquetamiento de las cadenas alfa en la triple hélice del colágeno proporciona más fuerza de tensión que un cable de acero de idéntica sección. Las fibrillas de colágeno son entramados supramoleculares constituidos por una triple hélice de moléculas de colágeno. Las cadenas alfa de las moléculas de colágeno y las moléculas de colágeno de las fibrillas están entrelazadas por enlaces covalentes poco habituales en los que intervienen residuos de Lys, HyLys (5-hidroxilisina) o His presentes en algunas de las posiciones de X o Y. La rigidez y la fragilidad cada vez mayores del tejido conjuntivo en las
personas de mayor edad son el resultado de la acumulación de entrecruzamientos covalentes en las fibrillas de colágeno a medida que envejecemos.
Objetivo 5. Explicar en qué consisten las estructuras terciarias y cuaternarias de una proteína y los enlaces que la estabilizan.
La estructura terciaria es la disposición tridimensional global de todos los átomos de una proteína. Los giros beta en la cadena polipeptídica, el ángulo y la dirección están determinados por el número y la localización de aminoácidos específicos como: Prolina, treonina, seria y son débiles, como las fuerzas de van der Waals, interacciones hidrofóbicas, fuerzas electrostáticas, dipolodipolo. Fuertes como los puentes de disulfuro (enlace covalente) La estructura cuaternaria en una proteína muestra múltiples subunidades o multímero que tiene dos o más a cientos de subunidades. Una subunidad se llama protomero, que es la repetición estructural en este tipo de proteína multimérica. La estrectura cuaternaria se compone de más de una cadena polipeptídica . Los enlaces que mantienen a la estructura cuaternaria son del mismo tipo que los que mantienen la estructura terciaria, excepto los enlaces covalentes. La estructura cuaternaria está íntimamente ligada a las propiedades reguladoras de las proteínas
BLOQUE II 6. definir Zwitterion, punto isoeléctrico de un aminoácido y de una proteína Zwitterion viene del alemán “ion hibrido” este carácter dipolar iónico se debe a la capacidad que
tiene un aminoácido con un grupo R de ionizarse en agua a pH neutro actuando su grupo carboxilo y amino como base o acido (anfótero) siendo este tanto donador como aceptor de protones. El punto isoeléctrico es también llamado pH isoeléctrico (pI) y es el pH característico en que una carga eléctrica neta es cero, el punto isoeléctrico solo es de las especies de los zwitteriones. Según Harper el pI es el pH a la mitad de entre los valores de pKa para las ionizaciones a ambos lados de las especies isoeléctricas, utilizando la formula pI = pK1 + pK2 / 2. Siendo pK1 su valor de pH como donador de protones (acido) y pK2 el pH comportándose como una base. Cuando un aminoácido cuyo pI > pH se comportara como un catión desplazándose hacia el polo negativo o cátodo. Caso contrario, cuando un aminoácido cuya pi se comporta como anión se desplazará hacia el polo negativo o ánodo. En el caso de las proteínas o más específicamente el punto isoeléct rico de los enlaces peptídicos su pH dependerá del ambiente y de los valores pKa de su disociación. Se puede concluir que sus iones carboxilo y amino no afectaran el comportamiento TOTAL acido-base pero se puede deducir. 7. Explicar el papel de las proteínas en la regulación Acido-Base.
Las proteínas actúan como uno de los sistemas de los amortiguadores químicos del cuerpo llamado “El sistema de proteínas” que actúan predominante mente a nivel tisular. Debido al carácter anfótero de las proteínas estos actúan en liberación o disminución de protones cambiando de carga. Al saturarse se reparten la carga acido entre todos llamándose a esto: Principio isohidrico. 8. Describir la desnaturalización de las proteínas y de los factores que la causan explicando lo que sucede a una proteína al llegar al estómago .
La desnaturalización de una proteína consiste en la modificación de la conformación nativa de esta (tridimensional), un factor que prevé la desnaturalización es el incremento en los enlaces disulfuro. Entre los agentes desnaturalizantes están: Calor, agentes físicos (Radiaciones, cambios de presión, cambios de temperatura, agitación), agentes químicos (ácidos, detergentes, alcalosis, urea, etanol, acetona). Debido a que los aminoácidos sólo pueden incorporarse a las rutas metabólicas en forma libre las proteínas y péptidos ingeridos en la dieta, son hidrolizados primeramente por enzimas proteolíticas en el tracto intestinal. Estas enzimas son secretadas por el estómago, páncreas e intestino delgado. La digestión de proteínas comienza en el estómago. La entrada de proteínas al estómago estimula la secreción de gastrina, la cual a su vez estimula la formación de HCl; esta acidez actúa como un antiséptico y mata a la mayoría de los entes patógenos que ingresan al tracto intestinal. Las proteínas globulares se desnaturalizan a pHs ácidos, lo cual ocasiona que la hidrólisis de proteína sea más accesible. Esta hidrolisis permite la absorción de aminoácidos esenciales para el funcionamiento del organismo.
9. Explicar la diferencia entre proteínas simples y conjugadas; ubicar a la hemoglobina y mioglobina den esta clasificación, analizando la importancia y los niveles de organización alcanzados por estas proteínas.
Por su composición las proteínas se clasifican en simples y compuestas: Simples u Holoproteínas : Son aquellas que por hidrolisis total dan solo α aminoácidos, o sus derivados. Se distinguen entre si en función de sus propiedades físicas y químicas: Albuminas, globulinas, glutelinas, prolaminas, protaminas, Histonas, escleroproteínas (colágeno, elastina, queratina) Conjugados o Heteroproteínas: Son aquellas que por hidrolisis producen no solamente aminoácidos sino también otros componentes orgánicos e inorgánicos. La porción no aminoacídica se denomina grupo prostético. Se clasifican de acuerdo con la naturaleza de su grupo prostético en: nucleoproteínas, lipoproteínas, glucoproteínas, fosfoproteínas, cromoproteínas, metaloproteínas, hemoproteínas, flavoproteínas.
La Hemoglobina y Mioglobina se clasifican como proteínas globulares compuestas dentro de la categoría Hemoproteinas por poseer el grupo prostético ferroprotoporfirina. Mioglobina: Proteína de transporte que facilita la difusión del oxígeno en el músculo. Costa de un único polipéctido de 153 aminoácidos con una molécula de hemo. El polipéctido está formado por ocho segmentos de hélice α conectados por giros. La función de la mioglobina depende no solo de la capacidad de la proteína de unir oxígeno, sino también de ser capaz de liberarlo cuando y donde sea necesario, con su curva hiperbólica de unión al oxígeno, es relativamente insensible a pequeños cambios en la concentración del oxígeno disuelto y por la tanto funciona como una proteína de almacenamiento. Hemoglobina: Es una proteína tetramérica que contiene cuatro grupos prostéticos hemo, cada uno asociado a una de las cadenas polipectídicas. La hemoglobina de un adulto contiene dos tipos de globina, dos cadenas α (de 141 residuos cada una) y dos cadenas β (de 146 residuos cada una), se toma como modelo para el estudio de la estructura cuaternaria y de las funciones alostéricas con la unión de O2. Al unirse el O2 a un sitio de fijación, la hemoglobina experimenta cambios conformacionales que afectan a los otros sitios de fijación comportándose como alostérica. La hemoglobina con sus múltiples subunidades y sitios de fijación de O2, está mejor preparada para el transporte de oxígeno. 10. Con base en la clasificación de los aminoácidos por la polaridad del grupo R, analizar que aminoácidos se encuentran superficialmente, en medio y próximos al grupo hemo de la hemoglobina y mioglobina
MIOGLOBINA: En cuando a su composición en aminoácidos, el interior proteico está constituido por residuos no polares (Leu, Val, Phe, Met), a excepción de dos histidinas (His F8 e His E7), mientras que en el exterior de la proteína se disponen tanto residuos polares como no polares. El grupo hemo se localiza en una hendidura apolar de la molécula, dispuesto de tal forma que sus cadenas laterales de propianato, que son muy polares, quedan hacia el exterior de la proteína, y queda rodeada por residuos apolares, a excepción de las dos histidinas, la His F8, que está unida a la quinta posición de coordinación del hierro del hemo, y la His E7 o distal, que se sitúa próxima a la sexta posición de coordinación del hierro del hemo ( donde se une el oxígeno), pero sin interaccionar directamente con ella. Esta disposición del grupo hemo, permite que el hierro del hemo no se oxide, manteniéndose en su estado de ion ferroso.
HEMOGLOBINA: Consta de 4 unidades de proteína cada una de ellas con un grupo de hierro-protoporfirina IX. La secuencia de aminoácidos es la misma en dos de las 4 unidades de proteína y se designan como cadenas α. Las dos restantes se llaman cadenas β y son similares pero no exactamente iguales que las α. En la tabla se representan las secuencias de aminoácidos de las cadenas alfa y beta de la hemoglobina. Las porciones específicas de los polipéptidos se designan con una o dos letras Lo segmentos correspondientes a las letras A, B, C, D, E, F, G y H tienen estructuras secundarias α helicoidales las secciones restantes son grupos terminales codos o segmentos no helicoidales.
Las cadenas α y β de la hemoglobina son muy semejantes a la de la figura en magnitud
estructural. El grupo hemo se encuentra encajado en la oquedad superior de la proteína globular, siendo su única conexión importante con la proteína la establecida por enlace coordinado entre
él y hierro y el átomo de nitrógeno imidazólico de la histidina en la posición F8. El grupo hemo, de naturaleza muy similar a un hidrocarburo aromático es mantenido también en su posición por las fuerzas de Van der Waals que sobre el ejercen los restos hidrófobos de los aminoácidos que le rodean. Un estudio revela que los aminoácidos que se encuentran a 0,4 nm de grupo hemo en la cadena alfa de la hemoglobina son B13 Val, C4 Thr, C7 Try, CD1 Phe, CD3 His, CD4 Phe, E7 His, E11 Val, F4 Leu, F8 His (cooordinada), FG3 Leu, FG5 Val, G4 Ans, G5 Phe, G8 Leu, H12 Leu, H15 Val y H19 Leu
Bloque III 11. Explicar la estructura del grupo hemo y mencionar las moléculas a partir de las cuales se origina.
El grupo hemo (grupo prostético de la hemoglobina y mioglobina) es un anillo orgánico complejo, la protoporfirina IX a la que se une un átomo de hierro en su estado ferroso ( 2+). La protoporfirina consiste en 4 anillos pirrol unidos por puentes meteno.
Protoporfina IX
Grupo hemo
El átomo de hierro del grupo hemo tiene 6 enlaces de coordinación, 4 unidos al anillo plano de la porfirina en un mismo plano con cada átomo de N y 2 perpendiculares al plano.
En su vista lateral, los dos enlaces perpendiculares al anillo porfirina, uno para His F8 y el otro para el 2 (aunque ese enlace puede unirse al CO y al NO.
El grupo hemo se origina a partir de dos moléculas: Glicina y Succinil-CoA que producen en un proceso metabólico como se presentan a continuación:
El proceso enzimático que lleva a la producción del grupo hemo, se llama apropiadamente porfirinosíntesis, ya que todos los intermediarios son tetrapirroles se clasifican químicamente como porfirinas. La vía se inicia con la síntesis de ácido D-aminolevulínico (dALA o δALA) a partir del aminoácido glicina y de succinil-CoA proveniente del ciclo del ácido cítrico. La enzima limitante de velocidad en esta reacción, la ALA sintasa, se encuentra regulada negativamente por la concentración de glucosa y hemo. Los mecanismos de inhibición de la ALAs por hemo o hemina se produce por medio de la disminución de la estabilidad de la síntesis de ARNm y por la disminución de la incorporación de ARNm en la mitocondria. Este mecanismo tiene una importancia terapéutica, la infusión de arginato de heme o hematina y glucosa puede abortar los ataques de porfiria intermitente aguda en pacientes con un error innato del metabolismo en este proceso. Y funciona reduciendo la transcripción de la ALA sintasa.
12. Explicar la importancia de las propiedades de la histidina ( 8 y 7 ) y la prolina en la estructura y función biológica de la hemoglobina y mioglobina.
La His E7 del sitio de fijación de oxígeno está demasiado alejado (Histidina distal) para enlazarse el N de su anillo de imidazol con el hierro, pero interacciona con un ligando del grupo hemo. Este residuo, His F8 forma un enlace de hidrógeno con el oxígeno, esto impide la formación del enlace con el CO al hemo, siendo este el responsable de estabilizar el lugar de enlace con el oxígeno.
13. Describir las curvas de saturación de la unión del oxígeno con la hemoglobina y mioglobina.
Una forma de caracterizar a estas proteínas es mediante la función de saturación, que describe la saturación de oxígeno en función de la presión parcial de ese gas para cada
una de estas proteínas. La curva de función de saturación de la mioglobina (hiperbólica) es diferente a la de la hemoglobina (sigmoidea). Podemos ver que a pO2 la mioglobina está saturada mientras que la hemoglobina no (sólo se satura a pO2 altas). A partir de esta función de saturación se define un parámetro que es el P50: la presión parcial de O2 a la cual la saturación de O2 es del 50%, y da una idea de la afinidad por el O2 de manera que a mayor P50 menor afinidad (se necesita una mayor presión parcial de O2 para lograr la saturación del 50%). A menor P50 mayor afinidad (se necesita una menor presión parcial de O2 para lograr la saturación del 50%)
BLOQUE IV 17. Explicar el efecto Bohr y Haldane en la hemoglobina, su significado y su papel fisiológico.
Efecto Bohr Proceso bioquímico que se realiza en los tejidos y consiste en la perdida de la afinidad de la hemoglobina por el O 2 que transporta, y la ganancia de afinidad por los iones Hidrógeno libres a nivel tisular. La oxihemoglobina transporta con ella, gracias a sus grupos hemo, 4 moléculas de O 2, que al llegar a los tejidos se encuentra sometidas a una mayor pCO 2 y por ende, menor pO 2. La afinidad de la Hb por el O 2 será directamente proporcional a la pO 2 en que está sometida; lo que puede traducirse en que al llegar a los tejidos, la Hemoglobina pierde su afinidad por el O 2 que transporta, pues la pO 2 tisular es muy baja o nula. Estas 4 moléculas de oxigeno son liberadas a
nivel tisular. De inmediato, dos H + (protones) producidos a partir de la hidratación de CO 2 intermediada por la Anhidrasa Carbónica, se unen a la hemoglobina faltante de elementos que transportar, formando así la desoxihemoglobina, la cual regresa a los pulmones para que se reproduzca el próximo efecto. Efecto Haldane Proceso bioquímico en que la Desoxihemoglobina regresa a los pulmones, es decir hemoglobina faltante de O 2, pero poseedora de los 2 H + intercambiados en el efecto Bohr. El efecto Haldane consiste en la ganancia de afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, pues en los pulmones la pO2 es mucho mayor, lo que permite que libere los protones en los alvéolos pulmonares; protones que luego se unirán a iones bicarbonato libres en los pulmones para formar H 2CO3, que será deshidratado de inmediato por la Anhidrasa Carbónica en CO 2 + agua. Este CO 2 es el exhalado en la respiración. Papel fisiológico del efecto Bohr: oxigenación de tejidos. Papel fisiológico del efecto Haldane: transporte de CO 2 exhalado en la respiración. *Material de apoyo: https://www.youtube.com/watch?v=7Fta1yDn8dw 18. Explicar por qué las proteínas son la expresión de la información genética y como se produce la hemoglobina S a nivel tisular.
La estructura primaria de una proteína es el número y secuencia de residuos de aminoácidos, que está determinada genéticamente y son la expresión de la información genética; de la estructura 1ª dependen todas las estructuras o niveles de organización de una proteína y por tanto, su función. ¿Por qué las proteínas son la expresión de la información genética? Porqué son el resultado de los procesos de duplicación del ADN, el cual se traducirá a moléculas de ARN que contienen la misma información genética que su ADN formador, para que este salda del núcleo y llegue a los ribosomas que traducirán y sintetizaran las proteínas a partir de la información contenida en el ARNm que se alojó. Las proteínas son sintetizadas, dentro del ribosoma, por los 20 aminoácidos que forman un complejo junto con su ARNt correspondiente; estos utilizan como código sintetizador, la información que está contenida en el ARNm, es decir la secuencia de bases nitrogenadas, las cuales darán paso a la formación de mas aminoácidos, unidos de manera lineal y por enlaces peptídicos, la cual corresponde a la estructura primaria de una proteína, que como ya se había dicho antes, es el punto de partida para la consolidación del resto de estructuras proteicas y por tanto, la determinación de su función. ¿Cómo se produce la Hemoglobina S a nivel molecular? La HbS surge como producto de una mutación en el cromosoma 11 del ADN del eritoblasto que posteriormente dará origen al eritrocito falciforme. En el cromosoma 11, específicamente en la cadena ß de la globina, la ARN polimerasa sintetiza el ARN mutado, de modo que el material dañado se reproduce; el sexto “codón de inicio” que normalmente es GAF fue sustituido por uno
GTG, los cuales servirán para la traducción de aminoácidos Glutamato y Valina, respectivamente, en los ribosomas. Y así es como molecularmente la Hemoglobina normal de
secuencias Val-His-Leu-Treo-Pro-Glu-Glu… sufre una mutación en las bases nitrogenadas de su sexto codón de inicio, lo cual ocasionara la no síntesis de Glu, sino de Val, estableciendo la secuencia correspondiente a la Hemoglobina S: Val-His-Leu-Treo-Pro- Val-Glu… *Material de apoyo: https://www.youtube.com/watch?v=VEy8TYGs4mA&list=WL&index=12 https://www.youtube.com/watch?v=FBXcJN1ETa4&list=WL&index=11 19. Mencionar las manifestaciones clínicas de la anemia de células falciformes
La HbS se produce por la sustitución de un solo aminoácido (el sexto) de la cadena P, Valina por Glutamato, es decir, la sustitución de un aminoácido polar por uno apolar (Val), genera en la superficie de la cadena P una zona adherente. Esta zona, que se presenta en la HbS desoxigenada, tiene una zona complementaria en la forma oxigenada de la HbA. La unión de zonas complementarias adherentes hace que la HbS desoxigenada se polimerice y forme precipitados fibrosos largos que distorsionan mecánica y físicamente al eritrocito, causándole lisis. Los eritrocitos formados se denominan células falciformes, y su lisis al pasar por las sinuosidades esplénicas produce anemia. Así, esta enfermedad hereditaria se conoce como Anemia falciforme o Anemia de células falciformes. Las personas con anemia falciforme, pueden presentar síntomas, tales como color amarillento en ojos y piel, palidez general, retraso de crecimiento, dolor de huesos y articulaciones, lesiones oculares, otras anemias (hemolítica), etc…
*Material de apoyo: https://www.youtube.com/watch?v=FBXcJN1ETa4&list=WL&index=11 BLOQUE V 21. Explicar el patrón de herencia de anemia de células falciformes con la descendencia de los padres del paciente
a) Pág. 167-168(L): La enfermedad humana hereditaria llamada anemia falciforme demuestra la importancia de la secuencia de aminoácidos para poder determinar la estructura primaria y cuaternaria de las proteínas globulares y por ende su función biológica. Son más de 500 variantes genéticas de la hemoglobina, la mayoría es debida a la diferencia de un UNICO aminoácido. La variación de la hemoglobina es el producto de UNA ALTERACIÓN GENETICA. A esta variante de un gen se lo conoce como alelo (son las formas alternativas que puede tener un gen)
Los alelos pueden ser homocigotos o heterocigotos. La anemia falciforme se da en los individuos que heredan el alelo de la enfermedad de ambos progenitores, los eritrocitos de estos individuos son anormales y menos numerosos. Además de un numero inusualmente elevado de células inmaduras, la sangre contiene muchos eritrocitos alargados delgados y en forma de media luna que se asemeja a la hoja de un hoz. Cuando se desoxigena la hemoglobina de las células falciformes llamada HbS, esta pasa a ser insoluble y forma polímeros que se agregan en fibras tubulares (Por si no saben esto es una hoz xD)
La hemoglobina normal sigue siendo soluble cuando se desoxigena, las fibras insolubles de la hemoglobina S desoxigenada son las responsables de la deformación del eritrocito y la proporción de células falciformes aumenta cuando se desoxigena la sangre. De este modo las propiedades de la Hb S alterada son el resultado de la sustitución del aminoácido de carácter polar Glu por Val en la posición 6 de las dos cadenas beta. El grupo R de la valina no posee carga eléctrica, mientras que el glutamato tiene una carga negativa a pH 7.4. De modo que la HbS tiene 2 cargas menos que la HhA, una por cada una de las cadenas beta. La sustitución de Glu por Val genera un punto de contacto hidrofobico “adhesivo” en la
posición 6 de la cadena beta situado en la superficie exterior de la molecula, estos puntos hacen que la molecula se asocien anormalmente entre ellas, formando largos agregados fibrosos de la enfermedad. Las personas que heredan la anemia falciforme se deben entonces a individuos homocigotos en el alelo falciforme del gen codificante de la subunidad beta de la Hb. Los individuos que solo reciben un alelo falciforme es decir heterocigotos sufren una enfermedad más leve llamado solo rasgo de la anemia falciforme (1% de eritrocitos falciformes). Síntomas de la enfermedad:
-Dolorosa mortal -Debilidad, vértigo, falta de aire -aumento de pulso y soplos cardiacos -Hb de 15 a 15 g/100ml -Bloque por eritrocitos provocando intenso dolor e interrupción de órganos. Todo esto es de Lehninger pero si no entendieron les dejo esto:
El gen de la hemoglobina S, que es responsable de la hemoglobina alterada y de los glóbulos rojos, se pasa en cuando ambos padres deben llevar la mutación de gen y él afecta a varones y a hembras igualmente. Esto se conoce como modelo recesivo de un autosoma de la herencia. De Un Autosoma significa que la mutación no es única al cromosoma de X o de Y y puede, por lo tanto, afectar a varones y a la hembra igualmente. Recesivo significa que la mutación esté mucho presente en el padre y el molde-madre para que el niño tenga anemia de células falciformes. Ambos padres son generalmente asintomáticos y pueden no realizar que son portadores de la mutación. Cuando ambos padres son portadores genéticos asintomáticos de la enfermedad, cada niño tiene una ocasión de:
el 25% para detectar dos genes desertados y a sufrir de anemia de células falciformes. el 50% para detectar un gen desertado y para desarrollar un rasgo de la anemia de células falciformes, asintomático pero un portador genético de la enfermedad. el 25% para heredar dos genes normales y a ser inafectado por la mutación y la enfermedad genéticas.
Para cada niño que un par de fuerzas tenga, la ocasión que el niño herede la mutación de gen sigue siendo lo mismo, sin importar si han afectado a los niños anteriores. Si solamente un padre es afectado, el niño puede tener un rasgo de la célula falciforme. Los Niños con una única mutación de gen son generalmente sanos y no experimentan típicamente efectos secundarios importantes. VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=Tt08p_xCTUg 22. Relacionar el falciformismo con la malaria y correlacionarlas con el defecto en las moléculas de la hemoglobina S a nivel molecular
Pág. 169(L) Básicamente dice que el alelo de la anemia falciforme aporta un pequeño pero importante resistencia a formas letales de la malaria ( Enfermedad infecciosa que se caracteriza por ataques intermitentes de fiebre muy alta y se transmite por la picadura del mosquito anofeles hembra) en individuos heterocigotos. De modo que los alelos que producen un efecto negativo en el estado homocigoto se compensan con la resistencia a la malaria que aporta el estado heterocigoto. Hasta el momento se sabe que ciertas enfermedades confieren a las personas resistencia a la malaria. Seguramente la más conocida es la anemia de células falciformes (11p15.5). Esta enfermedad es una hemoglobinopatía de origen genético y se da por la sustitución de un aminoácido (ácido glutámico) por una valina en la sexta posición de la cadena Beta globina. Todo esto conlleva a una deformación del eritrocito de forma que se transporta menos oxígeno provocando también la obstrucción de los vasos sanguíneos causando síntomas como el dolor en las extremidades. Estos glóbulos rojos también tienen una vida más corta provocando anemias. Los individuos heterocigóticos presentan la mitad de la globina beta con el ácido glutámico (wild type) y la otra mitad con la sustitución. Otras asociaciones son por ejemplo el grupo sanguíneo 0 5 que también presenta cierto efecto protector contra la malaria severa
(localizado en el cromosoma 9q34.2) o bien la deficiencia en glucosa – 6 – fosfato deshidrogenasa. Solo eso encontré de la Malaria gente
23. Definir: Mioglobinuria, Anemia, hemoglobina glucosilda
Mioglobinuria: Después de una lesión por aplastamiento masivo, la mioglobina liberada a partir de fibras musculares dañadas tiñe la orina de color rojo oscuro. Es posible detectar mioglobina en plasma después de un infarto de miocardio, pero la valoración de enzimas séricas proporciona un índice más sensible a la lesión mesocardica (Pag 49 ]Harper) La mioglobinuria se refiere a orina color óxido causada por la presencia de mioglobina (una proteína muscular). Cuando el exceso de ejercicio provoca la degradación aguda de los músculos (rabdomiólisis), se liberan proteínas musculares como la creatinoquinasa y la mioglobina a la sangre y éstas por último aparecen en la orina. La mioglobinuria puede ocasionar severos daños renales si no se trata. Los incidentes de mioglobinuria deberán tratarse como emergencias y podrán requerir la administración intravenosa de líquidos para evitar insuficiencia renal.
Anemia: Son reducciones del numero de eritrocitos o de la hemoglobina en sangre y en ocasiones reflejan síntesis alterada de hemoglobina. Deficiencia de hierro, vitamina B12, su diagnostico empieza con la medición espectropica de la concentración sanguínea de la Hb. (Harper 49) Hemoglobina Glucosilada: Cuando la glucosa sanguínea entre en los eritrocitos, produce glucosilacion del grupo ɛ- amino de residuos de lisina y los aminos teriminales de la hemoglobina. La fracción de hemoglobina glucosilda, que por lo normal se ubica en un 5%, es proporcional a la concentración de glucosa en la sangre. Dado que la vida media de un eritrocito es de unos 60 dias, La concentración de HbA1c refleja la concentración media de la glucosa en sangre durante la 6 u 8 semanas precedentes, de modo que la medición de HbA1c proporciona valiosa información para el manejo de diabetes mellitus. (Harper 50).
24. Definir talasemia y sus consecuencias sobre la estructura y su función de la hemoglobina.
Talasemia: son defectos genéticos que se producen por la falta parcial o total de una o más cadenas alfa o beta de la hemoglobina. (Harper 50) Las funciones si las busque en inter porque en harper no dice nada y lehninger es caca. La hemoglobina se compone de dos proteínas: la globina alfa y la globina beta. La talasemia ocurre cuando hay un defecto en un gen que ayuda a controlar la producción de una de estas proteínas. Existen dos tipos principales de talasemia:
La talasemia alfa ocurre cuando un gen o los genes relacionados con la proteína globina alfa faltan o han cambiado (mutado).
La talasemia beta ocurre cuando defectos genéticos similares afectan la producción de la proteína globina beta. Las talasemias alfa ocurren casi siempre con mayor frecuencia en personas del sudeste asiático, Medio Oriente, China y en aquellas de ascendencia africana. Las talasemias beta ocurren en personas de origen mediterráneo. En menor grado, los chinos, otros asiáticos y afroamericanos pueden resultar afectados. Hay muchas formas de talasemia y cada tipo tiene muchos subtipos diferentes. Tanto la talasemia alfa como la beta abarcan las siguientes dos formas:
Talasemia mayor
Talasemia menor Es necesario heredar el gen defectuoso de ambos padres para padecer la talasemia mayor. La talasemia menor se presenta si uno recibe el gen defectuoso de sólo uno de los padres. Las personas con esta forma del trastorno son portadores de la enfermedad y por lo regular no tienen síntomas. La talasemia beta mayor también se denomina anemia de Cooley. Los factores de riesgo de la talasemia abarcan:
Etnicidad afroamericana, asiática, china o mediterránea Antecedentes familiares del trastorno Síntomas
La forma más grave de talasemia alfa mayor causa mortinato (muerte del bebé nonato durante el parto o en las últimas etapas del embarazo). Los niños nacidos con talasemia mayor (anemia de Cooley) son normales en el nacimiento, pero desarrollan anemia grave durante el primer año de vida. Otros síntomas pueden abarcar:
Deformidades óseas en la cara Fatiga Insuficiencia del crecimiento Dificultad respiratoria Piel amarilla (ictericia) Las personas con las forma menor de talasemia alfa y beta tienen glóbulos rojos pequeños, pero no presentan ningún síntoma. Pruebas y exámenes
El médico llevará a cabo un examen físico para buscar un bazo inflamado (agrandado).
25. Definir Metahemoglobina y sus efectos fisiológicos
Metha hemoglobina: El hierro del hem es ferrico en lugar de ferroso, por lo que la hemoglobina no puede unirse al O2, ni transportarlo. En condiciones normales la enzima metahemoglobina reductasa reduce el Fe3+ hacia fe2+. La metahemoglobina puede aumentar por oxidación de fe2+ a fe3+ como un efecto secundario de agentes sulfonamidas( es una sustancia química en cuya composición entran el azufre, el oxígeno y el nitrógeno, que forma el núcleo de la molécula de las sulfamidas) , por hemoglobina M hereditaria, o como consecuencia de actividad reducida de la enzima metahemoglobina reductasa (Harper 49) Causas
Esta afección se puede transmitir de padres a hijos (hereditaria o congénita) o es causada por la exposición a ciertas drogas, químicos o alimentos (adquirida). Hay dos formas de metahemoglobinemia hereditaria. La primera forma la transmiten ambos padres, quienes generalmente no padecen la enfermedad en sí, pero portan el gen que la causa. Ocurre cuando hay un problema con una enzima llamada citocromo b5 reductasa. Existen dos tipos de esta forma de metahemoglobinemia.
El tipo 1, también llamado deficiencia de reductasa en eritrocitos, ocurre cuando los glóbulos rojos carecen de la enzima. El tipo 2, también llamado deficiencia generalizada de reductasa, ocurre cuando la enzima no funciona en ninguna parte del cuerpo. La segunda forma de la metahemoglobinemia hereditaria, llamada enfermedad de la hemoglobina M, es causada por defectos en la proteína de la hemoglobina en sí. Sólo uno de los padres necesita transmitirle al hijo el gen anormal para que éste herede la enfermedad.
La metahemoglobinemia adquirida es más común que las formas hereditarias y ocurre en algunas personas después de la exposición a ciertos químicos y drogas, como: Anestésicos como benzocaína
Benceno
Ciertos antibióticos (entre ellos, dapsona y cloroquina)
Nitritos (usados como aditivos para evitar que las carnes se dañen) La afección también puede ocurrir en bebés muy enfermos o alimentados con demasiadas verduras que contengan nitratos, como las remolachas. Síntomas
Los síntomas de la metahemoglobinemia tipo 1 (deficiencia de reductasa en eritrocitos) abarcan:
Coloración azulada de la piel Los síntomas de la metahemoglobinemia tipo 2 (deficiencia generalizada de reductasa) abarcan:
Retraso en el desarrollo
Retraso en el crecimiento
Discapacidad intelectual
Convulsiones Los síntomas de la enfermedad de la hemoglobina M abarcan:
Coloración azulada de la piel Los síntomas de la metahemoglobinemia adquirida abarcan:
Coloración azulada de la piel
Dolor de cabeza
Fatiga
Dificultad respiratoria
Falta de energía SEGUNDA EXPLICACION OBJETIVOS 21. 21 Y 22 ¿Qué sucede cuando se produce hemoglobina HbS?
Normalmente, las moléculas de hemoglobina dentro de los glóbulos rojos, existen como unidades independientes (tengan o no oxígeno) y esto permite que todos los eritrocitos que tienen hemoglobina A, mantengan su forma redonda constantemente. La situación es totalmente diferente en la hemoglobina presente en la Anemia Drepanocítica. En este caso, las moléculas de hemoglobina anormal (HbS) existen como unidades independientes cuando acaban de tomar oxígeno, pero cuando lo entregan a los tejidos periféricos, estas moléculas tienden a unirse y a formar cadenas largas rígidas (polímeros o “fibras”) que se entrelazan y distorsionan. Estas cadenas distorsionan al glóbulo rojo haciendo que la pared de estos glóbulos se doble y pierda su redondez tomando una forma alargada y encorvada (falciforme, en forma de hoz o media luna) que le impide transportar oxígeno, pero cuando los glóbulos rojos regresan a los pulmones y vuelven a tomar oxígeno, las moléculas de hemoglobina recuperan su existencia solitaria. ¿Por qué hay anemia en este padecimiento?
Un solo glóbulo rojo puede transitar por el sistema circulatorio cuatro veces en un minuto, es así que la hemoglobina anormal sufre episodios repetidos de formación y separación de las fibras
de polímeros y esta alteración cíclica y constante de los glóbulos rojos daña la hemoglobina y finalmente al mismo glóbulo rojo el cual, como ya lo mencionamos, pierde su elasticidad y se vuelve pegajoso y rígido (la pérdida de elasticidad es un dato central en la patología de este padecimiento), provocando su muerte prematura. La anemia es causada entonces, por la destrucción prematura o “hemólisis” de los glóbulos rojos. Ictericia o color amarillento de la piel, los ojos y la mucosa bucal: señal y síntoma comunes
de la anemia Drepanocítica. Esto se debe a la bilirrubina, que es una sustancia de desecho que aparece cuando los glóbulos rojos se destruyen. En condiciones normales, el hígado se encarga de procesar la bilirrubina. En esta enfermedad, debido a la cantidad anormal de eritrocitos que se destruyen, el hígado es incapaz de procesar tanta bilirrubina y se queda circulando en la sangre, dando como resultado la pigmentación de la piel y la parte blanca de los ojos.
Metabolismo de la bilirrubina
La bilirrubina es producto del catabolismo del grupo heme, componente de proteínas como hemoglobina, mioglobina y citocromos. El heme es convertido a biliverdina por acción de la heme oxigenasa y la biliverdina da origen a la bilirrubina mediante la biliverdina reductasa. La bilirrubina es poco soluble en agua, por lo que circula unida a albúmina en el plasma. La bilirrubina es un compuesto potencialmente tóxico. En el hígado la bilirrubina es conjugada con ácido glucurónico. Este paso origina la llamada bilirrubina conjugada (también llamada “directa”), que es soluble, no tóxica y que se excreta fácilmente a través de la bilis.
Medición de la bilirrubina
El método más habitual de determinación de la bilirrubina (van den Bergh) se basa en el uso de compuestos diazo. Este método sobre-estima la proporción de bilirrubina directa. Mediante métodos más exactos se ha comprobado que en sujetos normales prácticamente el 100% de la bilirrubina circulante es no conjugada (“indirecta”). Los niveles normales de bilirrubina son
menores de 1 mg/dL (18 micromol/L). La bilirrubina conjugada representa menos del 20% del total. Hiperbilirrubinemia indirecta
La causa de hiperbilirrubinemia indirecta es una producción aumentada de bilirrubina, habitualmente por aumento del catabolismo de hemoglobina, por ejemplo en anemias hemolíticas. En estas enfermedades se encuentran signos de hemólisis en otros exámenes de sangre, como anemia, VCM elevada, LDH elevada y haptoglobina disminuida. La hemólisis
raramente produce elevaciones de bilirrubina mayores de 6 mg/dL. Otra causa muy frecuente de hiperbilirrubinemia indirecta es el síndrome de Gilbert, que se caracteriza por una disminución de la capacidad hepática de conjugación de la bilirrubina. Las otras pruebas hepáticas son normales en el síndrome de Gilbert. Una causa muy infrecuente de elevación de bilirrubina no conjugada es el síndrome de Crigler-Najjar, que habitualmente se diagnostica al momento de nacer por hiperbilirrubinemia marcada (>20 mg/dL en Crigler-Najjar tipo I).
Hepatitis agudas: Una inflamación aguda del hígado puede producir elevaciones
importantes de la bilirrubina por falla de la excreción a nivel de la célula hepática. En estos casos la elevación de bilirrubina es de predominio directo y se acompaña de elevaciones importantes de aminotransferasas (transaminasas, SGPT y SGOT). Las hepatitis virales (virus hepatitis A, hepatitis B), hepatitis por toxicidad de medicamentos (toxicidad por paracetamol) o tóxicos (p. ej. toxicidad por hongos) pueden producir daño hepático e ictericia. Objetivo 20: Explicar las manifestaciones clínicas en el paciente del caso clínico enfatizando en el origen de la ictericia de piel y conjuntivas.
El paciente del caso clínico presenta una anemia de células falciformes la cual fue diagnosticada cuando el cumplió 3 años ya que presentaba ictericia en la piel y conjuntivos, la ictericia en la piel y conjuntivos es provocada en estos pacientes por el exceso de bilirrubina en la sangre asi como también el bajo nivel de hemoglobina como pudimos ver en la prueba que se le realizo en la cual la bilirrubina estaba en 2.1 mg/dl cuando a valores normales debería estar en 1 mg/dl y la hemoglobina estaba a 7g/dl cuando debe estar entre 13 a 17g/dl, pero ¿Por qué el hecho del aumento en la bilirrubina en este tipo de anemía? Como sabemos la anemia de células falciformes esta basada en el cambio del aminoácido Glu en la parte superfici al de la hemoglobina por el aminoácido Val esto provoca que la hemoglobina pierda su elasticidad y por eso al depositar el oxigeno en los tejidos esta quede en forma de hoz o en forma semilunar y se vuelva pegajosa provocando asi una unión con otras HbS lo que producirá formación de cadenas largas (fibras) estas fibras al ser de mayor tamaño que la hemoglobina normal suelen dar problemas al momento de cruzar por los capilares de menor calibre y algunas veces se quedan atorados en ellos provocando una disfuncionalidad en la mayoría de órganos esenciales, luego estas cadenas largas al llegar de nuevo a los pulmones se separan de nuevo y se oxigenan regresando a su forma normal hasta que vuelven a depositar el oxigeno donde se vuelven a adquirir su forma semilunar, se tiene que los globulos rojos realizan este proceso de oxigenación y desoxigenación en un promedio de 4 veces por minuto, lo cual significa que la hemoglobina pasa por este proceso de formación y desformación de fibras repetidamente dañando asi al grupo hemo de la hemoglobina y al glóbulo rojo hasta que al final se da una hemolisis y el glóbulo rojo muere, este tipo de anemia también se caracteriza por el hecho de que los globulos rojos tienen periodos de vida cortos de entre 10 a 20 a diferencia de los normales que viven un promedio de 120 dias, al haber una destrucción grande de globulos rojos se produce la anemia y como sabemos al momento de que un glóbulo rojo se destruye se produce bilirrubina la cual debe ser sintetizada por el hígado para ser convertida en bilirrubina directa la cual es fácilmente excretada por las
heces pero en este tipo de anemias al haber un exceso de destrucción de globulos rojos los índices de bilirrubina en la sangre son demasiado altos y el hígado no puede sintetizarlo llegando a producir esto la ictericia en la piel y en los conjuntivos.
La Anemia de células falciformes es causada por una mutación de gen que ésa lleva a la producción de hemoglobina de la Hoz, que afecta a la función de los glóbulos rojos en el cuerpo. Esta mutación se hereda de los padres de un individuo en un modelo recesivo de un autosoma. Herencia Recesiva De Un Autosoma El gen de la hemoglobina S, que es responsable de la hemoglobina alterada y de los glóbulos rojos, se pasa en cuando ambos padres deben llevar la mutación de gen y él afecta a varones y a hembras igualmente. Esto se conoce como modelo recesivo de un autosoma de la herencia. De Un Autosoma significa que la mutación no es única al cromosoma de X o de Y y puede, por lo tanto, afectar a varones y a la hembra igualmente. Recesivo significa que la mutación esté mucho presente en el padre y la madre para que el niño tenga anemia de células falciformes. Ambos padres son generalmente asintomáticos y pueden no realizar que son portadores de la mutación. Cuando ambos padres son portadores genéticos asintomáticos de la enfermedad, cada niño tiene una ocasión de:
el 25% para detectar dos genes desertados y a sufrir de anemia de células falciformes. el 50% para detectar un gen desertado y para desarrollar un rasgo de la anemia de células falciformes, asintomático pero un portador genético de la enfermedad. el 25% para heredar dos genes normales y a ser inafectado por la mutación y la enfermedad genéticas.
Para cada niño que un par de fuerzas tenga, la ocasión que el niño herede la mutación de gen sigue siendo lo mismo, sin importar si han afectado a los niños anteriores. Si solamente un padre es afectado, el niño puede tener un rasgo de la célula falciforme. Los Niños con una única mutación de gen son generalmente sanos y no experimentan típicamente efectos secundarios importantes. Sin Embargo, son un portador de la condición y pueden pasar la enfermedad completa conectado a cualquier niño, si están emparejado con otra persona con rasgo de la célula falciforme. Objetivo 21: Explicar el patrón de herencia de la anemia de células falciformes con la descendencia de los padres del paciente.
La anemia de células falciformes se produce por un gen que se hereda de los padres el cual produce la producción de HbS, esta enfermedad se puede heredar comúnmente de un gen recesivo que tienen ambos padres, es decir por el padre es un heterocigoto con el gen de anemia de células falciforme en forma recesiva y la madre igual, al cruzarse estos dos tendrían una probabilidad del 25% de tenes un hijo totalmente sano que no se vea afectado por este gen
recesivo o sea un homocigoto sano, tendrían un 50% de probabilidad que sus hijos sean igual que ellos heterocigotos portadores de esta enfermedad pero de forma asintomática y tienen un 25% de probabilidad de que su hijo sea portador de los dos genes recesivos de los padres produciéndose asi un homocigoto con este tipo de afección. En el caso del paciente del caso clínico tenemos que tiene dos hermanos con un padecimiento similar lo que nos da a entender que estos dos son portadores de la enfermedad de forma asintomática y solo el paciente es el que ha sufrido este tipo de afección, esto significaría que ambos padres son heterocigotos portadores de la enfermedad asintomáticos asi como dos de sus hijos y al unirse los dos genes recesivos de los padres dieron como resultado la afección en el paciente, también cabe agregar que este tipo de afecciones no tiene una afinidad definida por el sexo y afecta tanto a hombres como a mujeres. Objetivo 22. Relacionar el falciformismo con la malaria y correlacionarlas con el defecto en las móleculas de la hemoglobina S a nivel molecular.
La mayor concentración del gen para este tipo de anemia de células falciformes se encuentra en la zona de Africa Ecuatorial , donde hay grupos en los que el gen afecta hasta el 40%. Se sabe que en zonas como Africa Ecuatorial el paludismo es una de las principales causas de muerte y se logró demostrar que la HbS de la anemia de las células falciformes ayuda a la resistencia contra el paludismo, para explicarlo a nivel molecular debemos saber que la malaria es producida por un parasito la cual afecta a nivel de los eritrocitos disminuyendo su pH y haciendo que estos se adhieran a una proteína especifica que se encuentra en las paredes endoteliales y la muerte se produce cuando hay muchos eritrocitos alojados en un órgano vital como el cerebro. Tenemos que al tener HbS y como se ha expuesto anteriormente cuando esta toma forma de hoz es destruida por órganos como el bazo o el hígado y también por hemolis is por la falta de elasticidad de los globulos rojos, entonces los globulos rojos infectados con el parasito de la malaria pueden ser destruido evitando asi un cumulo de estos en las paredes órganos esenciales. Esto ayuda en las personas que son heterocigotos portadores de la enfermdad pero asintomáticos los cuales suelen tener una minima cantidad de este tipo de HbS que ayuda a la destrucción del parasito de la malaria. https://books.google.com.sv/books?id=r5bedH_aST0C&pg=PA192&lpg=PA192&dq=influencia+ de+la+anemia+falciforme+en+el+paludismo&source=bl&ots=RmiQjRC7U2&sig=VFsQPQQc1a m AGjOje1UIeSOsvk&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjTvYa6tLzLAhXBJR4KHd64C9EQ6AEIMjAD#v =onepage&q&f=false
