Intoxicación por Plomo Metabolismo del Hemo Ictericias Porfirias Intoxicación por Plomo

Objetivos Metabolismo del Fe Estructura del Hemo Síntesis del Hemo - Secuencia de reacciones - Ubicación celular - Regulación: química y genética - Requerimientos vitamínicos Degradación del Hemo Intoxicación por plomo Objetivos

Papel de las globinas en el transporte y almacenamiento del oxígeno Pulmones o Branquias CO2 Arterias Venas HCO3- NHCOO- Fe O2 Fe Desoxi- hemoglobina NHCOO- Oxihemoglobina HCO3- O2 Fe CO2 Mioglobina Fe O2 O2 Tejidos

Proteínas involucradas en el metabolismo del Fe Proteína plasmática 2 glicoproteína Síntesis hepática Une 2 átomos de Fe3+  la toxicidad del Fe3+ Interactúa con receptores celulares Presente en la leche Propiedades antimicrobianas (también presente en gránulos de PMN y en secre-ciones mucosas) Homóloga a transferrina Tiene 2 sitios de unión al Fe3+ Transferrina Lactoferrina Fe3+ Extracelulares Proteína enorme, con 24 subunidades formando la cápsula Puede captar en su interior 4500 átomos de Fe2+ Presente en SRE  en exceso de Fe3+ Ferrodoxinas (centros sulfurosos) Ej: en cadena respiratoria Ferritina Proteínas que contienen Fe no hémico Fe2+ Core o núcleo También existe en plasma, en bajas cantidades que se correlacionan con los depósitos intracelulares Varias moléculas precipitan formando depósitos amorfos intracelulares, llamados HEMOSIDERINA Intracelulares Cápsula El hierro entra y sale a través de los poros

Absorción intestinal del Fe - Fitatos (cereales) - Tanatos (té) - ATB (tetraciclinas) - Fe3+ ABSORCIÓN Fe3+ Fe2+ Fe2+hémico Agentes reductores  pH en estómago

Absorción intestinal del Fe Integrina Fe2+ Trans- ferrina Mobilferrina Ferroxidasa I (ceruloplasmina) Ferroxidasa II Fe2+ Fe3+ Ferritina Fe2+ Célula duodenal (enterocito) Descamación Capilar

Distribución del Fe en un adulto de 70 kg. Tejidos Mb y enzimas ~ 300 mg Absorción: ~ 1 mg/día Transporte: (transferrina) GR 2500 mg Pérdida: Reservas: ~ 1 mg/día 1,5 - 2 mg/día (en menstruación aumenta) Sistema retículo endotelial (SRE) 100 - 400 mg 1000 mg Anemia ferropénica Si la velocidad de pérdida o utilización es > a la de absorción Deficiencia de hierro Hipocrómica - microcítica Tratamiento: sales de Fe

Estructura del Hemo Protoporfirina + Fe2+ Presente en I   IV II   CH2  CH 1 2 CH3  Metilo  Vinilo  I   HC CH N N H3C — — CH3 8 M — — M 3 Fe2+ Fe2+ N N IV N N II — CH — CH2 — H2C — 7 P — — V 4  H2C HOOC N N HC CH   III  H2C HOOC  CH3  Propionato  M 6 5 Hb, Mb, Catalasas, Peroxidasas, Citocromos y Try-pirrolasa Presente en

Uroporfirinógeno III (UP III) Síntesis del hemo Protoporfirina III 6 H + Protoporfirinógeno oxidasa M P V N H Fe2+ Hemo Ferroquelatasa o hemo sintetasa Glicina NH2 ¾ CH2 ¾ COOH Succinil - CoA COOH ¾ CH2 ¾ CH2 ¾ CO + SCoA  + Globina Hemo Fe2+ NH2 ALA COOH ¾ CH2 ¾ CH2 ¾ CO ¾ CH2 (Ac. amino levulínico) ALA Sintetasa Protoporfiri- nógeno III M P V NH N H HN Copropor- firinógeno oxidasa Hemoglobina 100% del hemo - 85% Hb - 10% Mb - 5% Otras 2 ALA COOH ½ CH2 C O H2 N H2 O NH2 C M P NH N H Coproporfi- rinógeno III (CP III) CO2 Uroporfirinógeno decarbo- xilasa Porfobilinógeno (PBG) COOH ½ CH2 NH2 N H Porfobili- nógeno sintetasa + 2 H2O Ac P Uroporfiri- nógeno III cosintetasa nógeno I sintetasa NH N H Uroporfirinógeno III (UP III)

Acido  - amino levulínico ( - ALA) Biosíntesis del hemo COOH  CH2 C  O NH2  Acido  - amino levulínico ( - ALA) Paso clave COOH  CH2 C  O CoA  NH2  CH2 COOH  ALA sintetasa PAL (Piridoxal fosfato) + - Barbitúricos - Anticonceptivos orales - + del sistema Cit P450 + - Glucosa (?) - Plomo - Hemo y hematina alostérico represor del gen - Succinil-CoA Glicina

Regulación de la síntesis de la Hemoglobina Si el Hemo   su síntesis  su unión a la globina a Gen regulador Gen operador Gen estructural - Apo-represor ARNm  Hemo -  Hemo - ALA sintasa Eritropoyetina  Hemo Si  [O2 ] : Riñón

Regulación de la síntesis de la Hemoglobina Si el Hemo   su síntesis  su unión a la globina b  Hb  Hemo +  globina  Hemo represor inactivo  globina - ARNm represor activo Gen regulador Gen operador Gen estructural

Regulación de la síntesis de Hb Reprime la síntesis de ALA sintasa - ALA sintasa (alostérica)  ALA sintasa  Hemo Inactiva al represor de síntesis de globina Quinasas, por lo que estimula la iniciación de la síntesis de globina -  [globina]  Hemo  Síntesis de ALA sintasa  Síntesis de Hemo  represor de la síntesis de ALA sintasa en riñón:  eritropoyetina se desreprime el gen de ALA sintasa  proliferación de GR  O2   ALA sintasa   Hemo  Tóxicos  el consumo de Cit P450  Hidroxilaciones  Hemo disponible para Hb

Protoporfirina III (IX) Regulación bioquímica de la síntesis de hemo Pb2+ - Glicina + Hemo Ferroquelatasa 6 H+ Protoporfirina III (IX) Succinil CoA Porfiria eritropoyética adquirida Fe2+ + Globina Hemo ALA sintasa Protoporfirinógeno III (IX) - Pb2+ 2 ALA Coproporfirinógeno III Porfiria cutánea tardía Hemoglobina Porfobilinógeno ALA deshidra tasa Uroporfirinógeno III Uroporfiri- nógeno III cosintetasa Porfiria eritropoyética congénita Uroporfirinógeno I sintetasa Porfiria intermitente aguda Coproporfirinógeno I Uroporfirina I

Porfirias Característica Bioquímica Enfermedad Enzima Síndrome Porfiria intermitente aguda uroporfiri- nógeno I sintetasa Neuroviscerales: dolor abdominal, disautonomías, paresias, depresión PBG y  - amino- levulinato uroporfiri- nógeno III descarbo- xilasa (hepatica) Porfirinas en sangre y en orina Fotosensibilidad cutánea Ampollas, vesículas y placas escleróticas en piel Hipertricosis Hiperpigmentación Porfiria tardía Porfiria eritro- poyética congénita uroporfiri- nógeno I Orina color rojo Dientes rojos con luz U.V. Piel sensible a la luz  uroporfiri- nógeno III cosintetasa

Bilirrubina indirecta (Br I) Al duodeno por vía biliar Macrófago Hemo Catabolismo del Hemo Hematina REL Hepatocito NADPH NADP+ Vit C Hemoxigenasa microsomal O2 CO + Fe3+ Captación Ligandinas Y Z BrI UDPG Biliverdina BrI UDP glucuronato UDPG DH 2 NADH 2 NAD+ Biliverdina reductasa Bilirrubina indirecta (Br I) (insoluble) Albúmina BrI Albúmina BrI Biglucurónido de bilirrubina BrD Br-UDP Glucu- ronil transferasa Conjugación REL La Br D, ya sea mono o biglucurónido, también pasa (en menor medida) a sangre y se excreta por orina en cantidades mínimas BrD Luz del canalículo biliar Vesícula biliar Al duodeno por vía biliar Excreción

Bilirrubina- albúmina Catabolismo del hemo Duodeno Excreción en heces (coloración) Glóbulo rojo viejo (120 días) Hemo (en SRE) Macrófago HEMOCATERESIS Recirculación enterohepática Hematina Hemo oxigenasa (Vit C) O 2 , NADPH + H + NADP + Fe 3+ CO BILIS Bilirrubina directa Biliverdina M V N H C P O Biliverdina reductasa O 2 , NADPH + H + NADP + Hígado Diglucurónido de bilirrubina (Br directa) M V N H C P H2 O Bilirrubina 2 UDP ácido glucurónico Bilirrubina glucuronil transferasa Complejo Bilirrubina- albúmina Sangre

Bilirrubina Diglucurónido de bilirrubina (Br directa) O | C — O CH2 — 2 UDP-glucuronato 2 UDP Diglucurónido de bilirrubina (Br directa) O M V | C — O CH2 — C O — -OOC OH HO COO- N H H2

Bilirrubina no conjugada Metabolismo de la Bilirrubina Células del retículo endotelial Degradación de la Hemoglobina Bilirrubina no conjugada Hígado Conducto biliar Bilirrubina no conjugada Bilirrubina conjugada Bilirrubina conjugada Intestino delgado Estercobilinógeno Riñón Estercobilinógeno Vena Porta Intestino grueso Urobilinógeno

Determinación de la concentración de bilirrubina Reacción de Van der Bergh Determinación de bilirrubina conjugada Biglucurónido de bilirrubina (directa) Diazorreactivo (Reactivo de Erlich) + AZO colorante La Br directa es hidrosoluble Determinación de bilirrubina total Bilirrubina no conjugada (indirecta) A L C O H + + Bilirrubina conjugada (directa) + Diazo- rreactivo AZO colorante La Br no conjugada, por no ser hidrosoluble, está unida a albúmina. Debe agregarse alcohol para liberarla, solubilizarla y que reaccione con el reactivo de Erlich

- Determinación de la concentración de bilirrubina Reacción de Van der Bergh Cálculo de bilirrubina no conjugada Bilirrubina Total (directa) Bilirrubina Conjugada (directa) - Bilirrubina no conjugada (indirecta) Valores normales Bilirrubina total 0,3 a 1 mg% Bilirrubina directa 0,1 a 0,4 mg% Bilirrubina indirecta 0,2 a 0,7 mg%

Causas de Ictericia Hemolisis Colestasis Hígado Hepatocelular Hb Hb/Complejo haptoglobina Colestasis Glóbulos Rojos Globina Hemo Hígado Bilirrubina Cirrosis Hepatocelular Toxinas Tumores o metástasis Infecciones Cálculos biliares

Coloración amarillenta de piel y mucosas con valores Br >2 mg% Ictericia: Coloración amarillenta de piel y mucosas con valores Br >2 mg% Clasificación A Pre hepática Br Indirecta Sobre- producción Anemia hemolítica autoinmune Anemia hemolítica del recién nacido Glucosa 6- P DH Hepática Br Indirecta Captación Síndrome de Gilbert Conjugación Enfermedad de Crigler Najar Ictericia del Recien nacido Br Directa Alteración en transporte y excreción Síndrome Dubin-Johnson Síndrome Rotor Obstrucción de la vía biliar intrahepática Cirrosis Biliar Necrosis hepatocelular Hepatitis Post hepática Br Directa Obstrucción biliar extrahepática Cálculos biliares Cáncer de cabeza de páncreas

Hiperbilirrubinemia predominantemente no conjugada Clasificación B Hiperbilirrubinemia predominantemente no conjugada B - Captación hepática reducida A - Sobreproducción Hemólisis (intra y extravascular) Eritropoyesis ineficaz Ayuno prolongado Sepsis C - Conjugación de bilirrubina reducida (Reducción de la actividad de la glucuronosil-transferasa) Deficiencia hereditaria de transferasa a) Síndrome de Gilbert (deficiencia leve de transferasa) b) Crigler-Najar de tipo II (deficiencia moderada de transferasa) c) Crigler-Najar de tipo I (ausencia de transferasa) Ictericia neonatal (deficiencia transitoria de transferasa) Deficiencia adquirida de transferasa (cloranfenicol, pregnandiol) a) Inhibición farmacológica (cloranfenicol, pregnandiol) b) Ictericia por leche mamaria (inhibición reversible de la transferasa) c) Enferrnedad hepatocelular (hepatitis, cirrosis)* Sepsis

Hiperbilirrubinemia predominantemente conjugada Clasificación B Hiperbilirrubinemia predominantemente conjugada A - Excreción hepática alterada (deficiencias intrahepáticas) B - Obstrucción biliar extrahepática Trastornos hereditarios o familiares Síndrome de Dubin-Johnson Síndrome de Rotor Colestasis intrahepática recurrente (benigna) Ictericia colestásica del embarazo Obstrucción intraductal Cálculos Malformaciones biliares (estenosis, atresia, quistes del colédoco) Infección (Clonorchis, Ascaris, colangiohepatitis oriental) Tumores maligno (colangiocarcinoma, ampuloma) Hemobilia (traumatismo, tumor) Colangitis esclerosante Trastornos adquiridos Enfermedad hepatocelular (hepatitis vital o farmacológica, cirrosis) * Colestasis farmacoinducida (anticonceptivos orales, andrógenos, clorpromacina) Hepatopatía alcohólica Sepsis Postoperatorio Nutrición parenteral Cirrosis biliar (primaria o secundaria) Compresión de las vías biliares Tumores malignos (carcinoma pancreático, linfoma, metástasis en adenopatías portales) Inflamación (pancreatitis)

En la enfermedad hepatocelular (hepatitis y cirrosis) generalmente existe interferencia en los pasos principales del metabolismo de la bilirrubina: captación, conjugación y excreción. Sin embargo, la excreción es el paso limitante y suele estar alterada al máximo. Como consecuencia, la bilirrubina conjugada predomina en el plasma.

Ictericia Prehepática Estado normal Ictericia Prehepática Sangre circulante S.R.E. Sangre circulante S.R.E. Hemólisis Br (Indirecta) Esterco- bilinógeno Riñón  Br (Indirecta)  Esterco- bilinógeno Riñón Br Glucurónido (Directa) Hígado Br Glucurónido (Directa) Hígado  Esterco- bilinógeno Intestino Bilis Esterco- bilinógeno Intestino Urobilinó- geno  Urobilinó- geno Urobilina (Orina)  Urobilina (Orina) Estercobilinógeno  Estercobilinógeno Estercobilina (Heces)  Estercobilina (Heces)

(Heces muy pigmentadas) Ictericia Posthepática Ictericia hepática Sangre circulante S.R.E. Sangre circulante S.R.E. = Br (Indirecta)  Br (Indirecta) Riñón  Br (Directa) Riñón Br Glucurónido (Directa) Hígado Br Glucurónido (Directa) Hígado Intestino NO Esterco- bilinógeno  Esterco- bilinógeno Intestino NO Urobilinó- geno  Urobilinó- geno NO Urobilina  Urobilina NO Estercobilinógeno Br Glucurónido (Orina color Caoba)  Estercobilinógeno Br Glucurónido NO Estercobilina (Heces)  Estercobilina (Heces muy pigmentadas)

Porfobilinógeno-sintetasa Glicina + Succinil- CoA Acido d-aminolevulínico Porfobilinógeno-sintetasa Pb2+ Porfobilinógeno Efectos del plomo sobre la síntesis del Hemo Uroporfirinógeno III Coproporfirinógeno III Protoporfirina IX Ferro- quelatasa Fe2+ Pb2+ Hemo

Intoxicación por plomo Cerebro: Adulto: Pérdida de la memoria, cefalea, mareos Niños: Encefalopatía Intoxicación por plomo Encías: Ribete gingival (sulfuro de plomo) Fuentes Sangre: Anemia hipocrómica microcítica Punteado basófilo en glóbulos rojos LABORALES Pintura en aerosol Trabajo en fundiciones Minería extracción de plomo Combustión de baterías Nervios periféricos: Adulto: Desmielinización Riñones: Nefropatía túbulointersticial crónica Sistema gastrointestinal: Dolor abdominal - abdomen agudo NO LABORALES Fuentes de agua Polvo y descamación de la pintura Ambiental Contaminación Escapes de automóviles Papel prensa Huesos: Niños: Depósitos adiodensos en epífisis