BIOQUIMICA APLICADA A LA FISIOTERAPIA SALA DE ESPERA INFLAMACIÓN Carla Johana Zavalza Soltero Aile Fregoso Hermosillo Sandra León Ortega Temas Previos Sesión académica Metabolismo de los Eicosanoides Hormonas Coagulación Factores de coagulación Coagulantes y anticongelantes Absorción y Digestión FASE PREINTRUCCIONAL Objetivo de la sala Identificar las bases bioquímicas de la inflamación y sus fases. Como fisioterapeutas, saber identificar el tipo de proceso inflamatorio a nivel molecular. Para lograr entender el tema inflamación como tal necesitamos la base de todas las sala de espera anteriores. Los temas vistos en este parcial inflamación suele ir de la mano con dolor y tener en cuenta que en el parcial anterior estudiamos plasma eritrocitos y cascada de coagulación. sanguíneo, SIMBOLOGIA DE LA SALA PACIENTE EN SALA DE ESPERA Martina Lupuxtina Una joven mujer de 23 años es ingresada al Hospital “una esperanza espera” el 16 de septiembre, con antecedentes de edema bilateral de ambos miembros inferiores en el examen físico de ingreso presenta palidez de piel y mucosas, eritema malar bilateral, hemodinamia estable, con taquipnea y murmullo vesicular disminuido en ambas bases pulmonares, sin ruidos sobre agregados, abdomen sin visceromegalias y puñopercusión bilateral positiva,edema bilateral de ambos miembros inferiores con signo de la fóvea, Godet ++ hasta. Rodilla acompañado de artralgias de seis meses de evolución, atendida por facultativo de su zona de procedencia, quien indica tratamiento sintomático sin mejoría. Quince días antes del ingreso presenta exacerbación del cuadro con astenia, fiebre, disnea a moderados esfuerzos. Presenta como comorbilidad hipertensión arterial de 1 año de evolución, que se diagnostica postparto por lo que recibe tratamiento farmacológico regular con enalapril 20 mg/día, con control adecuado. PACIENTE EN SALA DE ESPERA Ana Matoidea Mujer de 45 años de edad ingresa a urgencias del hospital “una esperanza espera” por Tos seca sin expectoración, astenia sin fiebre, padece hipertensión arterial y diabetes mellitus tipoII y dislipemia pese a sus padecimientos fuma una caja/20+- cig. En la exploración física: TA:160/70 mmHg, FC: 120IPM, FR: 28-32rpm, Sat02 con VMK 24% 90%. apariencia palida y sudoración. AR: Crepitantes hasta campo medio de ambos hemitórax. Con un tratamiento habitual: omeprazol, simvastatina, indometacina, carbonato cálcico, acido folico y alprazolam, metformina. El medico ordeno pruebas complementarias de coagulacion: Normal. Dímero D1.196mg/ml, Hemograma;14.800 leucocitos (84%n), Hb 10.3,574000plaquetas. Bioquimica: Na 130, K 6, PCR 40,55 mg/dl, LDH 946 U/L. Y UN ECG resultando Taquicardia sinusal con S1,Q3. Estudio retrospectivo de pacientes con AR y enfermedad pulmonar intersticial (patrón restrictivo en las pruebas de la mecánica pulmonar y evidencia de enfermedad pulmonar intersticial en la tomografía de alta resolución (TCAR)). Los pacientes fueron evaluados para excluir otras causas de enfermedad pulmonar. La actividad de la AR fue medida con el índice clínico de actividad de la enfermedad (CDAI). La inflamación y la fibrosis pulmonar fueron evaluadas con el método de Kazerooni. Se realizó una correlación entre las puntuaciones de vidrio deslustrado del método de Kazerooni con la puntuación más cercano del índice de CDAI. En 9 pacientes se comparó la primera puntuación del vidrio deslustrado con la segunda puntuación después del tratamiento con corticosteroides y fármacos modificadores de la enfermedad (FARME). El coeficiente de correlación de Spearman fue utilizado para evaluar la correlación del índice de CDAI y la puntuación de Kazerooni de vidrio despulido y fibrosis. Resultados: Se incluyeron 34 pacientes. Se encontró una correlación de rs= 0.3767 (P < 0.028) entre las puntuaciones del CDAI y las del vidrio deslustrado. El índice de CDAI y las puntuaciones de fibrosis no estaban asociadas (rs= -0.0747, p < 0.6745). En los 9 pacientes con una segunda TCAR, después del tratamiento, se encontró una tendencia a una menor puntuación de la escala de vidrio deslustrado (mediana [IIC]): (2.33 [2,3] vs. 2 [1.33-2.16]), p < 0.056, además de una tendencia a una menor puntuación del CDAI (mediana [IIC]): (2.33 [2,3] vs. 2 [1.33-2.16]), p < 0.056. Conclusiones: Existe una correlación entre la actividad de la AR y la presencia de vidrio despulido en la TCAR en los pacientes con EPI-AR. Este resultado sugiere una asociación positiva entre la actividad de la AR y el daño pulmonar. Reingresa al Servicio 10 días posteriores al alta con antecedentes de sensación febril, cefalea, náuseas y vómitos de 48 horas de evolución, con presunción diagnóstica de dengue por lo cual se realizan medios auxiliares donde se confirma esta infección y queda internada por su condición clínica y comorbilidades (tablas 2 y 3). Es tratada según protocolo del Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social presentando al quinto día signos de alarma condeposiciones líquidas, dolor abdominal persistente, con líquido libre en cavidad abdominal por ecografía y sangrado vaginal sin relación con ciclo menstrual, además de trombocitopenia, neutropenia y enzimas hepáticas elevadas. Catalogada como dengue con signos de alarma presenta evolución favorable con el correr de los días y es dada de alta. Según los datos epidemiológicos y clínicos, LES es más frecuente en mujeres entre 15 y 45 años, con compromiso renal en un 50% de los casos, siendo 3 esta complicación un factor de mal pronóstico, más aun en latinoamérica donde son más frecuentes las formas graves de NL4, concluyendo que el caso clínico relatado es compatible con estos datos. PROTEINAS DEL PLASMA Y LA MANTENCION INTEGRA DEL SISTEMA CIRULATORIO Mantenimiento de líquidos corporales entre los tejidos y la sangre medida que la sangre arterial entra en los capilares, el líquido se moviliza del espacio intravascular al intersticial (que circunda a los capilares) debido a las denominadas fuerzas de Starling. La presión hidrostática en el extremo arteriolar de los capilares (~37 mmHg) excede la suma de la presión tisular (~1 mmHg) y la presión osmótica de las proteínas del plasma (~25 mmHg). De esta forma, el agua tiende a salir de los capilares y entrar a los espacios extravasculares. En el extremo venoso de los capilares, la presión hidrostática desciende aproximadamente a 17 mmHg, mientras que la presión osmótica y la presión tisular se mantienen constantes; el resultado es el movimiento de los líquidos de los espacios extravasculares (intersticiales) a la sangre. En consecuencia, la principal fuerza que impulsa el agua de regreso de los tejidos al plasma es la presión osmótica mediada por la presencia de las proteínas del plasma . La púrpura trombocitopénica idiopática (PTI) es una enfermedad autoinmunitaria en la cual se producen anticuerpos para las glucoproteínas plaquetarias. Los anticuerpos que se unen a las plaquetas dan lugar a su eliminación en el bazo. Un síntoma temprano de esta alteración es la aparición de pequeños puntos rojos en la piel (hemorragia petequial) debido a la salida de sangre de los capilares. De manera constante, se inflige un daño menor a las células endoteliales vasculares por fuerzas mecánicas relacionadas con el flujo sanguíneo. No obstante, en pacientes con PTI pocas plaquetas están disponibles para reparar el daño. En levaduras y animales, la síntesis del hemo se distribuye entre la mitocondria y el citosol. El proceso comienza en la mitocondria debido a que uno de los precursores está presente sólo en este organelo. En células vegetales la biosíntesis del grupo hemo se realiza dentro del cloroplasto, mientras que en bacterias ocurre en el citosol. Relaciones estructurales y funcionales en las inmunoglobulinas. Las inmunoglobulinas (o anticuerpos) son una línea de defensa contra la invasión de organismos ajenos al cuerpo. Con esta capacidad, funcionan al enlazarse a ligandos llamados antígenos de los organismos invasores, con lo que inicia así el proceso por el cual estos organismos son desactivados o destruidos. Todas las inmunoglobulinas tienen una estructura similar; cada molécula de anticuerpo contiene dos cadenas polipeptídicas idénticas pequeñas (las cadenas L o ligeras) y dos cadenas polipeptídicas idénticas grandes (las cadenas H o pesadas). Las cadenas están unidas unas a otras por uniones disulfuro. El cuerpo tiene cinco clases principales de inmunoglobulinas. La inmunoglobulina más abundante en la sangre humana es la globulina γ, que pertenece a la clase IgG. Las globulinas γ tienen aproximadamente 220 aminoácidos en sus cadenas ligeras y 440 en sus cadenas pesadas. Como la mayoría de las proteínas séricas, tienen oligosacáridos adosados que participan en focalizar la proteína para la eliminación de la sangre. Tanto las cadenas ligeras como las pesadas consisten en dominios conocidos como pliegue de inmunoglobulina, que son hojas β colapsadas, conocidas como barriles β El hígado produce diversas proteínas de transporte o unión y las secreta a la sangre. La principal proteína sintetizada es la albúmina, que constituye casi 60% del total de la proteína del plasma; aunque, debido su tamaño relativamente pequeño (69 kDa), se cree que contribuye con 70% a 80% de la presión osmótica total del plasma. La albúmina, como la mayor parte de las proteínas del plasma, es una glucoproteína y un transportador de ácidos grasos libres,calcio, zinc, hormonas esteroideas, cobre y bilirrubina. Muchosfármacos también se unen a la albúmina, que puede tener importantes implicaciones farmacológicas. Por ejemplo, cuando un fármaco se une a la albúmina, dicha unión podría reducir la concentración efectiva del fármaco y puede prolongar su tiempo de vida media en la circulación. Puede ser necesario recalcular la dosis del compuesto si la concentración de la proteína plasmática de un paciente es anormal. A pesar de la importancia de la albúmina en el mantenimiento de la presión osmótica en la sangre, los individuos que carecen de albúmina (analbuminemia) tienen solo unedema moderado. En apariencia, la concentración de otras proteínas del plasma se incrementa para compensar la falta de albúmina. La frecuencia de la analbuminemia es menor a uno por cada millón de individuos. La falta de hierro producirá anemia hipocrómica, microcítica. Los eritrocitos serán pequeños y pálidos. En contraste con la falta de vitamina B6, que también produce anemia hipocrómica microcítica, las reservas de hierro son bajas en la anemia por deficiencia de hierro. Un tipo de osteogénesis imperfecta (OI) es causado por una mutación en un gen que codifica al colágeno. El fenotipo de individuos afectados varía en gran medida, dependiendo de la ubicación y tipo de mutación. Ver los Comentarios bioquímicos para más información en relación con este tipo de OI. Síntesis y secreción de colágeno El colágeno se sintetiza en el retículo endoplasmático como un precursor conocido como preprocolágeno. La presecuencia actúa como secuencia señal para la proteína y se corta, formando procolágeno en el retículo endoplasmático. De ahí es transportada hacia el aparato de Golgi. Tres moléculas procolágeno se asocian a través de la formación de puentes disulfuro en el carboxilo terminal intercatenarios e intracatenarios; una vez que estos puentes disulfuro se forman, las tres moléculas pueden alinearse apropiadamente para iniciar la formación de la hélice triple. La hélice triple se forma desde el carboxilo terminal hacia el amino terminal, formando tropocolágeno. El tropocolágeno contiene un segmento helicoidal triple entre dos extremos globulares: las extensiones amino y carboxilo terminales. El tropocolágeno se secreta de la célula, las extensiones son removidas utilizando proteasas extracelulares y el colágeno maduro toma su lugar en la MEC. Las fibrillas individuales de colágeno se alinean en una manera muy ordenada para formar la fibra de colágeno. ENFERMEDADES REVISADAS TRANSTORNO O ALTERACION GENETICA O AMBIENTAL CARACTERISTICAS Ambas Alteraciones en los componentes de la matriz celular causadas por activación auto inmunitaria inducida. Ambas Las interacciones de la matriz celular pueden alterarse debido a niveles de glucosa elevados y glucosilación no enzimática. Genética Mutaciones hereditarias en los genes del colágeno que interrumpen la función del colágeno alterado. Genética Una mutación hereditaria en el gen de la elastina que lleva a una función cardiaca anormal. Epidermólisis Bullosa Genética Ampollas en la piel causadas por una mutación en una forma de colágeno o laminina. Mucopolisacaridosis Genética Defectos en la ruptura de Mucopolisacáridos. Lupus Diabetes tipo II Osteogénesis Imperfecta Estenosis Aórtica Supravalvular (Síndrome de William_x0002_Beuren) CONCEPTOS CLAVE 1. Desnaturalización a través de la modificación no enzimática de las proteínas 2. Desnaturalización de proteínas por temperatura, pH y solvente 3. Plegamiento incorrecto de proteínas y priones Las células falciformes son secuestradas y destruidas sobre todo por células fagocíticas, en particular las del bazo. Se produce anemia porque el número de eritrocitos circulantes disminuye y las concentraciones de bilirrubina en sangre aumentan a medida que la hemoglobina se degrada. Después de unos cuantos días de tratamiento, la crisis de Max se resolvió. En el futuro, si Max sufriera un accidente vascular cerebral como consecuencia de la enfermedad de las células falciformes que dañara a una de las grandes arterias cerebrales, o si tuviera episodios recurrentes de vasooclusión generalizada en los microvasos que amenazaran su vida, se le puede indicar una secuencia de transfusiones de sangre de mantenimiento, a largo plazo, para prevenir accidentes cerebrovasculares. Este tipo de programa debe acompañarse de quelación de hierro para prevenir o retrasar el desarrollo de sobrecarga de hierro. Aunque pocos individuos con esta enfermedad han sobrevivido hasta la sexta década, la supervivencia media no rebasa la cuarta dé cada. Por lo general, la muerte se produce por deficiencia renal o enfermedad cardiopulmonar. Metaloproteinasas de la matriz La MEC contiene una serie de proteasas conocidas como metaloproteinasas de la matriz o MMP (matrix metalloproteinases).Estas son proteasas que contienen cinc y lo usan para posicionar el agua apropiadamente para participar en la reacción proteolítica. Existen más de 20 tipos diferentes de MMP en los seres humanos y estas cortan todas las proteínas encontradas en la MEC, incluyendo colágeno y laminina. Debido a que las MMP degradan los componentes de la MEC, su expresión es importante para permitir la migración celular y la remodelación tisular durante el crecimiento y la diferenciación. Además, muchos factores de crecimiento se unen a los componentes de la MEC y no exhiben su actividad normal de promoción de crecimiento. La destrucción de la MEC por las MMP libera estos factores de crecimiento, permitiéndoles unirse a los receptores de la superficie celular para iniciar el crecimiento del tejido. Así, la expresión coordinada de las MMP es requerida para un movimiento y crecimiento celular apropiado. Las células cancerígenas que hacen metástasis requieren una remodelación extensiva de la MEC y generalmente utilizan la actividad MMP para diseminarse a lo largo del cuerpo. Un propéptido está presente en las nuevas MMP sintetizadas que contienen un residuo de cisteína crucial. El residuo de cisteína en el propéptido se une al átomo de cinc en el sitio activo de la proteasa y evita que el propéptido tenga una actividad proteolítica. Se requiere la eliminación del propéptido para activar las MMP. Una vez activadas, ciertas MMP pueden activar otras formas de MMP. La regulación de la actividad MMP es muy compleja. Estos proceso regulatorios incluyen regulación transcripcional, activación proteolítica, nhibición por la proteína circulante α2 macroglobulina y regulación por una clase de inhibidores conocidos como inhibidores tisulares de metaloproteinasas o TIMP (tissue inhibitors of metalloproteinases). Es importante que la síntesis de los TIMP y las MMP sean reguladas en forma coordinada debido a que la disociación de su expresión puede facilitar varias alteraciones clínicas, como ciertas formas de cáncer y ateroesclerosis. COMENTARIOS CLINICOS El lupus eritematoso sistémico (LES), la condición que afecta a Martina Lupuxtina incluye una inflamación inducida por autoinmunidad. La inflamación puede dañar los riñones, la piel y muchas otras partes del cuerpo. El dolor articular es muy frecuente y es resultado de la inflamación alrededor de la articulación El proceso inflamatorio estimula la liberación local de citocinas como la interleucina-1 (IL-1), que incrementa la actividad proteolítica de los condrocitos, causando una pérdida posterior de proteínas articulares como los proteoglucanos. Esto provoca daño articular y dolor. COMENTARIOS BIOQUIMICOS Osteogénesis imperfecta. La osteogénesis imperfecta (OI) es un grupo heterogéneo de enfermedades que tienen en común un defecto en la producción de colágeno. Este defecto puede ser cualquiera de dos tipos: el primer tipo está asociado con una reducción en la síntesis de colágeno normal (resultado de una deleción de un gen o una mutación del sitio de empalme). El segundo tipo está asociado con la síntesis de una forma de colágeno mutada. La mayoría de las mutaciones tienen un efecto negativo dominante que lleva a un modo de transmisión autosómico dominante. En el segundo tipo de OI, muchas de las mutaciones conocidas involucran sustituciones de un aminoácido por la glicina. Esto resulta en una molécula de colágeno inestable debido a que la glicina es el único aminoácido que se puede ajustar entre las otras dos cadenas dentro de la hélice triple del colágeno. Si la mutación está cerca del extremo carboxilo de la molécula, el fenotipo de esta enfermedad es generalmente más grave que si la mutación está cerca del extremo amino (recuérdese que la formación de la hélice triple proviene del carboxilo terminal al amino terminal de la molécula). Hay mutaciones que remplazan la glicina con serina o cisteína. Tales mutaciones son más estables de lo esperado, debido a las capacidades de la serina para formar puentes de hidrógeno y de la capacidad de la cisteína para formar puentes disulfuro. Ambos ayudarían a prevenir que las hebras de la hélice triple se desenrollen. Los niños con OI pueden ser tratados con una clase de compuestos conocidos como bisfosfonatos, que consisten en dos fosfatos enlazados por un puente de carbono o de nitrógeno (así, son análogos del pirofosfato, en el que los dos fosfatos están enlazados por el oxígeno). La remodelación normal del hueso es el resultado de un “acoplamiento” coordinado entre la actividad de los osteoclastos (células que reabsorben el hueso) y los osteoblastos (células que forman el hueso). En la OI, la resorción del hueso supera la formación del hueso debido a que la actividad osteoclástica se incrementa (quizás debido a los niveles reducidos del colágeno normal presente para actuar como sitios de nucleación para la formación de huesos). Esto lleva a una pérdida neta de masa ósea y fragilidad esquelética. Los bisfosfonatos inhiben la acción osteoclástica con el potencial de incrementar la masa ósea y su fuerza de tensión. PREGUNTAS DE SESIÓN Cada molécula de IgG (como la inmunoglobulina de la hepatitis A) contiene dos cadenas ligeras y dos pesadas, las cuales se pueden separar por la pérdida de uno de los siguientes tipos de interacciones: A. Enlaces de hidrógeno B. Enlaces disulfuro C. Enlaces iónicos D. Interacciones de van der Waals E. El efecto hidrófobo PREGUNTAS DE SESIÓN Una paciente con diabetes tipo 1 pudo disminuir su valor de HbA1c de 8.2% a 5.9%. Esto ocurrió por la reducción de uno de los siguientes procesos: A. B. C. D. E. F. Oxidación enzimática Oxidación no enzimática Glucosilación enzimática lucosilación no enzimática Reducción enzimática Reducción no enzimática PREGUNTAS DE SESIÓN En la amiloidosis, las hélices α pueden formar hojas β de fibrillas amiloides. Las hélices α en estas proteínas se pueden caracterizar por uno de los siguientes: A. Tienen la misma estructura primaria. B. Están formadas principalmente por enlaces de hidrógeno entre un átomo de oxígeno carbonilo en un enlace peptídico y el hidrógeno amida de un enlace peptídico diferente. C. Están formados principalmente por enlaces de hidrógeno entre un átomo carbonilo en un enlace peptídico y átomos de hidrógeno en la cadena lateral de otro aminoácido. D. Se forman por enlace de hidrógeno entre dos aminoácidos adyacentes en la secuencia primaria. E. Requieren un contenido elevado de prolina y glicina. PREGUNTAS DE SESIÓN 1 Un recién nacido presenta los síntomas de un caso moderado de osteogénesis imperfecta. El análisis del colágeno del niño por electroforesis en gel de duodecilo sulfato-poliacrilamida (SDSPAGE) indica una especie molecular con un peso molecular mayor de lo normal. El tratamiento del colágeno del niño con βmercaptoetanol antes del SDS-PAGE da como resultado un colágeno de tamaño normal. La mutación más probable de este niño es: A. Prolina por hidroxiprolina B. Glicina por cisteína C. Prolina por glicina D. Glicina por prolina E. Serina por prolina PREGUNTAS DE SESIÓN 2 ¿Cuál de las siguientes alteraciones reduciría la capacidad del cartílago para amortiguar las actividades de soporte de peso en las articulaciones? A. Pérdida de cargas negativas en los proteoglucanos B. Pérdida de cargas positivas en los proteoglucanos C. Ganancia de cargas negativas en los proteoglucanos E. Aumento de la concentración de residuos de ácido glucurónico D. Aumento de la concentración de azúcares sulfatados en los proteoglucanos DESARROLLO DE SALAS DE ESPERA INFLAMACION EXPLICACION DEL CASO CLÍNICO Martina Lupuxtina Mujer 23 años con nefritis lupica y dengue Paciente con LES presenta fiebre pues puede deberse a una recaída como a una infección intercurrente dado el estado de inmunosupresión en que se encuentra. SEMIOLOGIA CLINICA Al examen físico de ingreso presenta palidez de piel y mucosas, eritema malar bilateral, hemodinamia estable, con taquipnea y murmullo vesicular disminuido en ambas bases pulmonares, sin ruidos sobre agregados, abdomen sin visceromegalias y puñopercusión bilateral positiva,edema bilateral de ambos miembros inferiores con signo de la fóvea, Godet ++ hasta rodilla. PARAMETROS BIOQUIMICOS RELEVANTES INTEGRANTES: Complemento C3 70,6 mg/dL Complemento C4 7,5 mg/dL ANA Inmunofluorecencia Positivo 1:1280 Patrón nuclear Patrón de fluorescencia: homogéneo Anti DNAInmunofluorecenci a Positivo dilución 1:20 Carla Johana Zavalza, Sandra Ortega, Aile Fregoso Plaquetas 35000 32000 66000 93000 164000 180000 Recuerde: la seguridad es lo primero. (Escriba encima su propio lema)
