Ácido araquidónico y sus derivados
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Seminario 1 Ácido araquidónico y sus derivados Ácido araquidónico y sus derivados El ácido linoléico y el ácido linolénico son ácidos poli-insaturados esenciales para la vida. Por acción de las elongasas (incorporan dos carbonos) y las desaturasas (aumentan el número de instauraciones) sobre estos dos ácidos grasos se dan los siguientes productos: Ácido di-homo-γ-linolénico. Ácido eicosantetraenoico (20 carbonos, 4 enlaces dobles). También conocido como ácido araquidónico. Ácido eicosanpentaenoico (20 carbonos, 5 enlaces dobles). La forma más estable de triglicéridos y fosfolípidos con un ácido graso insaturado es cuando éste se localiza en la posición 2. Los ácidos grasos se liberan de los fosfolípidos y se modifican en sustancias biológicamente activas. El ácido graso más abundante en la dieta es el ácido linoléico, que da el ácido araquidónico, por tanto éste tiene más importancia. Los fosfolípidos se procesan en la misma forma – por las mismas enzimas. El ácido graso poli-insaturado normalmente está plegado – configuración determinada por los enlaces doble. La PLA2 (fosfolipasa A2) rompe el enlace éster del ácido graso en la posición dos. En la posición dos suele encontrarse el ácido graso insaturado; por tanto, esta acción puede liberar ácido araquidónico. El ácido araquidónico da diferentes productos, en función de la enzima que lo utiliza como sustrato: La lipooxigenasa transforma los ácidos grasos en lipoperóxidos que son los leucotrienes, mediadores del sistema inmune. 100 Seminario 1 Ácido araquidónico y sus derivados La ciclooxigenasa (COX) genera un ciclo oxigenado. La enzima se encuentra en todos los tejidos. Del producto derivan diferentes sustancias en función del tejido (expresión de diferentes enzimas). Los derivados del COX son las prostaglandinas y los tromboxanos. Hay dos tipos de COX: o COX-1. Enzima constitutiva, responsable de la síntesis basal. Relacionada con funciones de mantenimiento. o COX-2. Enzima inducible por presencia de productos bacterianos, mitógenos y estímulos inflamatorios. Produce mucha cantidad de prostaglandinas, relacionadas con mediadores inflamatorios. Tanto COX-1 como COX-2 pueden ser inhibidas por fármacos antiinflamatorios como la aspirina. Las prostaglandinas son muy lábiles (tiene muchos enlaces dobles que se pueden hidrogenar) por tanto se sabía sus funciones pero no su estructura. Su semi-vida biológica es muy corta y se produce en muchos tejidos; se tilizan co101 Seminario 1 Ácido araquidónico y sus derivados mo mensajeros intracelulares y extracelulares de acción paracrina y autocrina. Todas estas características dificultan su estudio. Hay dos tipos de receptores para las prostaglandinas – intracelulares y de membrana, acoplados a adenilato ciclasa o a guanilato ciclasa. En algunos órganos se encuentra la prostaciclinsintasa (PGI2). En otros se expresa la reductasa, que produce prostaglandina F2. Efectos de las prostaglandinas sobre los vasos El endotelio, de forma tónica, sintetiza la PGI2. Los efectos de la PGI2 son: Vasodilatación Inhibición de la agregación de plaquetas Trombólisis Cuando se produce una lesión, las plaquetas se ponen en contacto con componentes tisulares que las activan. Las plaquetas empiezan sintetizar tromboxano2 (TA2). Los efectos del tromboxano son: Incrementar la agregación de plaquetas Vasoconstricción Activación de la cascada de coagulación Las prostaglandinas mantienen el equilibrio entre la capacidad vasodilatadora del epitelio con la necesidad de activar mecanismos para evitar pérdidas de sangre – mantenimiento de la hemostasia. Los depósitos de lípidos (arteriosclerosis) disminuye la luz del vaso. En este caso, el epitelio tiene menos capacidad de producir PGI2, lo que disminuye aun 102 Seminario 1 Ácido araquidónico y sus derivados más la luz del vaso (no hay vasodilatación). Tampoco hay inhibición de las plaquetas, que tienden a agregarse; a veces tan solo el contacto con la superficie del vaso puede activarlas, lo que implica la síntesis de TA 2, que promueve la vasoconstricción, y la producción de un “tapón” de fibrina. La sumatoria de estos fenómenos es la isquemia (cierre parcial del vaso) o infarto (bloqueo total). Efectos de las prostaglandinas sobre el digestivo El sistema digestivo está en contacto constante con muchos agentes peligrosos: Enzimas (protelíticas, lipolíticas etc.) Fricción (sobre todo en animales con dieta áspera) pH ácido (1-2) Patógenos Parásitos Contenido desconocido de alimentos Las prostaglandinas promueven la secreción constante de una capa de moco. Este moco tiene composición proteica, que le da capacidad tamponante – mantiene el pH a la superficie celular alrededor de los 5.5 (en la luz gástrica el pH es de 1-2). El moco también forma una barrera entre células y enzimas. Como las células están bajo ataque constante, debe haber tasa elevada de reposición celular. Las prostaglandinas promueven la citoprotección: Incrementa la secreción de moco Incrementa la proliferación celular Disminuye la secreción de ácido Incrementa el flujo sanguíneo, lo que incrementa tanto la secreción como la absorción. En el intestino se produce PGE2, que produce todos los efectos citados. Los efectos de la PGE2 permiten al intestino preformar su función de forma correcta. 103 Seminario 2 Melatonina y la glándula pineal Glándula pineal La glándula pineal adapta los ritmos. Se encuentra situada dentro del cráneo. Puede ser que regula la función reproductora. En unos animales, se encuentra calcificada, mientras que en otros no; en algunas especies la localización es variable; en algunas especies se encuentra muy superficial, en otras no. La glándula contiene péptidos y aminoácidos en diferentes proporciones, y elevada concentración de los derivados del indol, y enzimas relacionadas con la transformación de de estos compuestos. La secreción más importante de la glándula es de hormonas derivadas del indol. Los productos derivados del indol son muy variados. El núcleo del indol es derivado del aminoácido triptófano, que por transformación enzimática da la serotonina. La serotonina incorpora un grupo acetilo transformándose en Nacetil-serotonina por la acción de la N-acetil-transferasa (NAT) que es la enzima reguladora de la vía. La serotonina también puede incorporar un grupo metilo, por la actividad de la enzima O-metil-transferasa (HIOMT). El resultado final es la formación de la melatonina, que tiene propiedades hidro y lipofílicas. Se libera al plasma. Mayoritariamente va hacia la circulación por donde se metaboliza por conjugación o hidroxilación. También hay una parte que va hacia el líquido cefalorraquídeo, donde se metaboliza por rotura del anillo indol, formando un derivado denominado quinurenamina. Característica y receptores de la melatonina Los receptores de alta afinidad (o ML1) se encuentran a diferentes localizaciones. Son receptores de membrana, acoplados a proteínas G inhibitorias, que reducen la formación de AMPC. Los receptores del núcleo supraquiasmático son reguladores de los ritmos circadiarios y tienen efectos cronotrópicos. Los receptores del área preóptica tienen función reguladora. Los receptores de la hipófisis tienen función reguladora sobre la secreción de TSH y otras hormonas. Los receptores de la corteza cerebral regulan el estado de sueño y vigila. Los receptores de la retina regulan la adaptación de la retina a los diferentes grados de iluminación. Los receptores de baja afinidad (necesitan elevada concentración de melatonina) son acoplados a fosfolipasa C. Sus acciones son intracelulares – antioxidantes – provocan la eliminación de radicales hidroxilo y otros radicales libres que causan lesión oxidativas en las células. Son antioxidantes parecidos a la vitamina E y dependen de su capacidad Red-Ox. Son muy importantes en la protección del DNA ante modificaciones químicas provocadas por oxidantes y radiaciones. Los niveles de secreción de melatonina y su concentración plasmática siempre son más elevados de noche que de día, tanto en animales diurnos como nocturnos. La secreción varía con la edad – el pico más importante se da a edad joven. 104 Seminario 2 Melatonina y la glándula pineal Acción cronobiótica de la melatonina La melatonina tiene efecto sincronizador sobre el ritmo. Reduce los efectos negativos del jet-lag. Permite la comunicación de ritmos circadiarios entre madre y feto – se transmite fácilmente a través de la barrera placentaria. La melatonina también modifica ritmos infradiarios, como la reproducción (en animales estacionales), cambio de la coloración de piel y muda, migración etc. En animales de zonas templados, la melatonina tiene también función de señal reguladora, informando sobre la situación ambiental. Cada especie en función de su vida y ritmo lo adapta a sus necesidades. Este mecanismo permite la regulación de la reproducción en función del ambiente, así que se da en las condiciones más favorables. Cuando la duración de la fase de luz se reduce, se incrementa la actividad pineal, lo que produce represión pineal, una inhibición de la actividad sexual durante un tiempo (normalmente los meses de invierno). Cuando el día se hace largo, se reduce la actividad pineal, lo que se traduce a recuperación pineal y fase de actividad sexual. La TRH es sensible a la concentración de melatonina a nivel del hipotálamo. En algunos animales, elevada concentración de melatonina estimula la secreción de TRH, mientras que en otros la inhibe (en animales invernantes). No siempre la melatonina tiene efectos inhibitorios; cada especie animal ha desarrollado una estrategia endocrina diferente. Detección de iluminación por la glándula pineal Hay vías nerviosas que informan la glándula de la situación exterior. En algunas especies, como la rata, la glándula es muy superficial, y por tanto puede ser posible la captación directa de luz. Las células de la glándula pineal se parecen mucho a las células de la retina, es decir, los pinealocitos se parecen a los fotorreceptores de la retina. En reptiles y aves, la glándula está ubicada por debajo de un foramen en el cráneo, lo que permite una localización aun más superficial de las células fotosensibles. Cuando llega luz a los pinealocitos, se hiperpolarizan, lo que inhibe la actividad de la enzima NAT. No se produce melatonina, y su secreción plasmática se reduce. Cuando no llega luz a los pinealocitos (oscuridad), la membrana no se hiperpolariza, y la enzima NAT se activa. Las células liberan gran cantidad de melatonina al plasma. La demostración de este mecanismo se hace en animales con capucho opaco sobre la cabeza, de manera que no estén expuestos a la luz. En reptiles, la situación de oscuridad induce elevada secreción de melatonina. En aves, la secreción de melatonina depende de estimulación directa de los pinealocitos, y por estímulos provenientes de la retina. En las aves, aun con los capuchos, los niveles de melatonina siguen variando durante el día o la noche. Se ha observado que el ganglio cervical superior libera noradrenalina, que modifica la actividad de la enzima NAT. 105 Seminario 2 Melatonina y la glándula pineal En mamíferos, los pinealocitos se han evolucionado y habían perdido la capcidad de captación de luz. La señal óptico se envia de la retina al núcleo supraquiasmático, que la envia al ganglio cervical superior (simpático). Éste libera noradrenalina, que activa la enzima NAT. La información luminosa no debe ser específica – el grado de iluminación (noche-día) es suficiente. Esta información llega por varias vías – por el nervio óptico y por el tracto retino-hipotalámico. La información procedente de la retina llega al núcleo supraquiasmático (neurotransmisor TRH). El NSQ envía la información al núcleo paraventricular, que manda una neurona a la médula. De la médula sale una neurona preganglionar simpática, que va al ganglio cervical superior. De éste sale una neurona postganglionar simpática, que inerva la glándula pineal por liberación de noradrenalina. Si se corta el nervio óptico, no se influye la secreción de melatonina porque existe la vía alternativa. Posibles usos de la melatonina La extracción de la glándula pineal induce hiperexcitabilidad (estado epileptoide) – se piensa que podría ser útil en enfermedades psíquicas (por ejemplo, depresión). La melatonina puede ser utilizada como sustancia antienvejecimiento, por su efecto antioxidante. También tiene acciones antineoplásicas, 106 Seminario 4 Alteraciones de la función endocrina Alteraciones de la función endocrina Hipofunción o Primaria. Cuando se altera la función secretora en el propio órgano encargado de sintetizar la hormona. Ejemplo: diabetes mellitus tipo I. o Secundaria. Se altera la función reguladora en algún nivel del eje; también puede ser causada por reducción de la sensibilidad a estímulos que desencadenan la secreción. Secreción ectópica de sustancias hormomiméticas. Sustancias que imitan la acción hormona y secretadas por tejidos que no son el órgano productor habitual. Alteraciones nutricionales. Falta de respuesta en el tejido diana. Alteración de la respuesta a nivel del tejido diana, normalmente a nivel de expresión de receptor o modificación de su sensibilidad. Tumores o Hiperfunción primaria. Alteración a nivel del propio órgano que sintetiza la hormona. o Hiperfuncion secundaria. Tumor en órgano controlador de la síntesis hormonal. Por ejemplo, tumor hipofisario puede provocar hipertiroidismo secundario. Exceso iatrogénico. Administración de dosis mayor que las necesidades del animal. La consecuencia del tratamiento es una alteración endocrina. Alteraciones de la glándula tiroides Las alteraciones de la actividad de la glándula tiroidea pueden ser primarias o secundarias, debidas a problemas hipofisarias o de insensibilización de receptores. Diagnóstico Para estimar la actividad tiroidea, se puede estimar la incorporación de yoduro marcado radiactivamente y tomar una radiografía. La glándula tiroides no es el único órgano que acumula yoduro – la mucosa gástrica y las glándulas parótidas también lo hacen, por tanto se observarán radio-opacas también. En el animal normal, se observan 2 manchas radio-opacas en las glándulas parótidas, y dos machas radio-opacas en la glándula tiroides (dos lóbulos). En el animal hipotiroideo, se observan dos manchas de las glándulas salivales, y la tiroides se observará poco opaca. Para visualizar la tiroides, se administra pertecnetato 99MTc (metaestable tecnesio radioactivo). Antes se administraba yoduro radioactivo, que es peligroso si se incorpora al organismo, ya que tiene semivida media muy larga y el organismo tiende a retener el yoduro, lo que implica larga exposición a radiación radioactiva. 107 Seminario 4 Alteraciones de la función endocrina El pertecnetato es reconocido como si fuera yoduro por los receptores de las células tiroideas, y desintegra muy rápidamente – entre unas horas o a veces minutos, lo que implica pocos efectos sobre la fisiología del organismo, ya que se elimina y no se recicla como el yoduro. Hipotiroidismo Se observa una prominencia en la zona cervical, debido al efecto trófico sobre la glándula tiroides (catalán – goiter; castellano – bocio). En animal presenta un incremento en el depósito lípido, y balance nitrogenado negativo, lo que se manifiesta en forma de pérdida de pelo. Se reduce la expresión de receptores β-adrenérgicos, lo que provoca bradicardia, alteraciones en el ECG e intolerancia al ejercicio; estos efectos sobre el sistema cardiovascular implican una reducción de la presión sistólica. Estos animales sufren intolerancia al frío debida a baja expresión de receptores adrenérgicos, responsables de la termogénesis. Los animales hipotiroideos se caracterizan por una mirada “trágica” – sus párpados son más gruesos debidos a la acumulación de mucopolisacáridos, que redondean e inflan la cara; este fenómeno se conoce como mixedema. Hipotiroidismo El hipotiroidismo fetal es una anomalía que provoca alteraciones muy importantes e irreversibles, ya que las hormonas tiroideas intervienen en los procesos de desarrollo (proliferación celular y apoptosis). La falta de hormonas tiroideas durante el desarrollo implica modificaciones morfológicas evidentes e irreversibles. Cretinismo Disporporción de la cabeza – cabeza muy grande y extremidades posteriores reducidas. Se caracterizan por una curva espinal. Su cabeza tiene forma abombada, su lengua es más gruesa de lo normal, y las orejas se insertan en posición caudal. Esta alteración está provocada por carencia prenatal de hormonas tiroideas. Si estos animales no se tratan, sufrirán todas las alteraciones del hipotiroidismo descrito anteriormente. Pueden sufrir también alteraciones nerviosas, ya que las hormonas tiroideas participan en la mienlinzación del SNC. En una cepa de cabras hay hipotiroidismo enzimático, por la baja expresión de la enzima lisosomal responsable de romper la tiroglobulina. En esta raza es frecuente el nacimiento de cabritos hipotiroideos con cretinismo. Hipertiroidismo Los animales hipertiroideos son muy delgados y alertos, hiperactivos. También presentan hipertrofia tiroidea. A diferencia de los animales hipotiroideos, presentan taquicardia, presión arterial sistólica incrementada, disminución del peso corporal, sobreproducción de calor (huida de lugares calientes) y alteraciones vasculares y nerviosas. Otras causas de alteraciones de la función tiroidea Sustancias hormomiméticas 108 Seminario 4 Alteraciones de la función endocrina Enfermedad autoinmune en la cual el sistema inmune no reconoce el receptor de la TSH (expresado en las células de los folículos tiroideos); el sistema responde con la secreción de anticuerpos, que pueden bloquear o estimular el receptor (depende del individuo). Si los anticuerpos estimulan el receptor, el individuo sufrirá hipertiroidismo; si los anticuerpos lo bloquean, el individuo sufrirá hipotiroidismo. Alteraciones nutricionales Una alteración nutricional puede conllevar alteraciones tiroideas endémicas. Una dieta pobre en yoduro (en zonas alejadas del mar) puede provocar hipotiroidismo, que se puede corregir añadiendo sal yodada (o utilización de sal marina). Herbívoros se alimentan de hierba pobre en yoduro; aunque el reciclaje del yoduro es muy eficaz, las pocas cantidades de yoduro disponibles implican poca producción de hormonas tiroideas, lo que incrementa la cantidad de TSH secretada (feedback negativo); la TSH estimula la glándula tiroides, provocando hipotiroidismo secundario. La cantidad de yoduro no es sinónima a síntesis de hormonas tiroideas; a elevadas dosis de yoduro, se reduce la función tiroidea, fenómeno conocido como efecto Wolff-Chaikoff. Otras alteraciones endocrinas Alteraciones de la función paratiroidea Hiperparatiroidismo La parathormona es la hormona responsable de la movilización de calcio. El hiperparatiroidismo implica incremento en la producción de la hormona. A consecuencia de esta sobreproducción, la consistencia del hueso disminuye (huesos más blandos y frágiles), sobretodo a nivel mandibular. Se incrementa la síntesis de proteínas en los huesos, lo que también reduce la consistencia ósea. La parathormona provoca la resorción ósea pero también la secreción de factor de crecimiento óseo (BGF). A nivel plasmático, se observa incremento de calcemia debido a la movilización ósea y recuperación renal eficaz; al mismo tiempo, se reduce la concentración de fosfato, por la acción de la parathormona. Calcemia elevada puede producir un precipitado en el riñón – sedimento conjugado con diferentes iones, como oxalato o fosfato. La alteración puede deberse a hipertrofia primaria o secundaria, o a secreción de péptidos similares a la parathormona (por tejidos tumorales). La secreción de sustancias hormomiméticas por tejido ectópico reduce la secreción por la paratiroides mediante el control negativo. Hiperparatiroidismo secundario nutricional Es frecuente en animales jóvenes que se alimentan de una dieta rica en fosfato pero pobre en calcio; a consecuencia, se desequilibran las proporciones entre calcio y fosfato. 109 Seminario 6 Otras alteraciones de la función endocrina Para eliminar el fosfato, hace falta de buen funcionamiento renal. Si queda elevada la fosfatemia, precipita el calcio plasmático, lo que reduce la calcemia. En respuesta se moviliza calcio del hueso. Esta alteración es importante en cachorros, que tienen elevada tasa de crecimiento óseo; en esta etapa de la vida, es importante alimentarlos bien. Hiperparatiroidismo secundario a insuficiencia renal Tasa insuficiente de filtración renal provoca acumulación de fosfato, que no se elimina de prisa. El incremento de la fosfatemia implica la precipitación de calcio (sobre todo a pH alcalino). La disminución de la calcemia induce síntesis y secreción de parathormona. La insuficiencia renal puede provocar calcificación de tejidos blandos, si el calcio y el fosfato se precipitan a nivel de estos órganos; si precipitan a nivel renal, empeora todavía más su funcionamiento. Hipocalcemia puerperal (post-parto) La calcemia inadecuada altera la excitabilidad nerviosa. En perras lactantes se pierde mucho calcio con la leche. La calcitonina provoca refractariedad en hueso a la parathormona. La reducción de la resorción ósea implica disminución de la calcemia, porque la leche sigue sintetizándose. En animales lecheros también se producen episodios de hipocalcemia. Las vacas (u ovejas) se caen después de empezar la lactancia. Se restituye la calcemia mediante la administración de glucarato cálcico. La dieta durante la gestación influye mucho la respuesta endocrina ante la lactación. Hipoparatiroidismo En hipoparatiroidismo son muy frecuentes las alteraciones esqueléticas (función importante en la remodelación ósea) – posición de las extremidades etc. La alteración también implica efectos nerviosos debidos a la incapacidad de regulación de la calcemia – hiperreflexia, tetania, convulsiones etc. Alteraciones en la secreción de GH Acromegalia Anomalía descrita en perros y gatos. Se caracteriza por el incremento en el grosor de los huesos cortos (carpo, cara, crestas vertebrales etc.). En muchos casos está acompañada con adenoma pituitaria – incrementa la secreción de GH; también suele ser acompañada por diabetes mellitus tipo 2 debida a al efecto hiperglucemiante de la GH – el incremento constante de la glicemia reduce la capacidad de regulación descendente, lo que reduce la sensibilidad de las células somáticas a la insulina. A veces los machos presentan desarrollo de la glándula mamaria y secreción de leche Hiposecreción de GH Alteración descrita en perros y gatos. Animales con pelo muy fino (como cachorros); su desarrollo es retardado – tardan en el cambio de dientes etc. Sin embargo, no presentan muchas alteraciones metabólicas. 110 Seminario 6 Otras alteraciones de la función endocrina Alteraciones en el funcionamiento adrenal Hiperadrenocorticismo Incremento de la secreción a nivel de la corteza renal, acompañada por las siguientes modificaciones en el metabolismo: Incremento del catabolismo proteico Disminución de la síntesis de proteínas --> pérdida de pelo Disminución en la masa ósea proteica --> disminución del grado de mineralización del hueso. Disminución de la masa muscular abdominal – distensión abdominal Incremento de síntesis de proteínas hepáticas --> hepatomegalia Incremento en el depósito de glicógeno Si la concentración de cortisol es muy elevada, empieza tener efectos mineralcorticoides, lo que provoca retención de líquidos; el incremento de la reabsorción de sodio y agua acompañado por el incremento de la secreción de potasio implica una modificación de la potasemia y natremia. 111 Seminario 6 Otras alteraciones de la función endocrina Para evaluar la función mineralcorticoide, hay que fijarse en el ratio entre potasemia y natremia. Na ratio sodio-potasio K En condiciones normales, este ratio oscila entre 25 y 35. Si es inferior a 25, hay insuficiencia de la función mineralcorticoide; si es superior a 35, la función mineralcorticoide está incrementada. El hiperadrenocorticismo se caracteriza por: Incremento de la retención hidrosalina Incremento de la volemia Disminución de la actividad PLA2 ( a través de la lipocortina) o Disminución de la secreción de PGI2 --> incremento del tono vascular Incremento de la síntesis de proteína en el corazón --> efecto inotrópico positivo. Todos estos suman para el incremento de la presión arterial, tanto sistólica como diastólica. Los glucocorticoides tienen diferentes efectos a nivel de la médula ósea: Favorecen la maduración de eritrocitos, PMNN y plaquetas Reducen la maduración de linfocitos, monócitos y PMNE Estos efectos suman a una modificación de la fórmula leucocitaria. Los glucocorticoides tienen efecto ligeramente glucemiante. El incremento constante de la glicemia provoca estimulación de la insulina; a consecuencia, se reduce la sensibilidad a insulina, y se da un proceso de diabetes mellitus tipo dos. El cortisol inhibe la COX-2, esencial para la síntesis de mediadores inmunes (leucotrienos). La administración de un análogo de cortisol interfiere en el mecanismo de feedback positivo – se inhibe la síntesis de ACTH por la hipófisis; como consecuencia, la glándula adrenal se atrofia. Después de un tratamiento prolongado, hay hipofunción adrenal – no hay producción endógena, ya que la glándula pierde funcionalidad al no ser estimulada. Sin cortisol se puede vivir, pero la falta de aldosterona si que es importante, porque se pierde la capacidad de regulación del equilibrio hídrico. En ausencia de aldosterona, se incrementa la filtración y se reduce la reabsorción de agua y sodio; se modifica el radio sodio-potasio, que es espejo de la pérdida de agua, deshidratación y desequilibrio iónico. El incremento de la potasemia reduce la función cardiaca, la volemia y la presión arterial; también hay acidosis, ya que no se eliminan protones (se intercambian por sodio). Todo esto se suma a un shock circulatorio. 112 Seminario 10 Evaluación de la función renal Evaluación del funcionamiento renal Tasa de filtración glomerular La tasa de filtración glomerular es un parámetro que permite valorar el volumen del filtrado por minuto y la irrigación del riñón (flujo plasmático/sanguíneo del riñón). Es una prueba no invasiva e indirecta que se aplica en cualquier caso de sospecha cualquier alteración renal. Se basa en comparar la composición de la orina con la del plasma. El aclaramiento se calcula mediante la fórmula siguiente: Acl cantidad eliminada en orina volumen de orina/min concentración en plasma plasma orina Hay que buscar una sustancia que cumple los siguientes requisitos: Se filtra libremente (bajo peso molecular, circula libre de proteínas) No sufre procesos de reabsorción No se secreta a través del túbulo renal No se sintetiza por el túbulo renal Fácil de detectar La inulina es un producto exógeno que ni se sintetiza ni se reabsorbe. Es un polisacárido, polímero de fructosa, con peso molecular aproximado de 5,000; cumple todos los requisitos descritos. Muchas veces se utiliza inulina marcada con 14C o 3H, y se detecta mediante la radioactividad. No se puede utilizar excepto en laboratorios con permiso de trabajo con isótopos radioactivos. Otras sustancias utilizadas en esta prueba: Sulfanilato. Exógeno y coloreado. Creatinina. Endógena. Cumple los requisitos de forma bastante buena. o Se produce constantemente o Peso molecular bajo, circula libre de proteínas o Filtrada o Hidrosoluble o No se reabsorbe o No se secreta – proviene del metabolismo muscular Se compara la cantidad eliminada en orina durante un periodo de tiempo con la concentración plasmática, lo que permite calcular el volumen filtrado. Protocolo Se coloca una bránula en la vena cefálica para extraer sangre. Se coloca una sonda y se lava la vejiga con suero fisiológico estéril. 113 Seminario 10 Evaluación de la función renal A tiempo cero se extrae sangre; se separa el plasma del hematocrito; se mide la creatinina. Durante 20 minutos se recoge la orina. Pasados 20 minutos, se lava la vejiga para recoger toda la creatinina. Se calcula el aclaramiento utilizando la fórmula. En práctica Peso – 17.5 kg. Volumen de orina – 89.5 ml --> 4.475 ml/min A0 Patrón A1 0.263 0.283 0,02 Plasma 0.303 0.317 Orina Plasma: Orina: ΔA 0.418 0.014 0.645 0.227 0.014 1.5mg / ml 1.05mg / ml 0.02 0.227 1.5mg / ml 17.025mg / ml 0.02 Aclaramiento: Acl 4.475ml / mn 17.025mg / ml 72.558ml / mn 1.05mg / ml Aclaramiento normalizado: Acl / kg 72.558ml / mn 4.146ml / kg mn 17.5kg Flujo plasmático renal Esta prueba permite valorar la fracción de filtración. Se evalúa utilizando una sustancia que: Se filtra (bajo peso molecular, no asociada a proteínas) No se reabsorbe Se secreta No se sintetiza Para hacer esta prueba se utilizan el ácido paraaminohipurico (PHA) o el rojo fenol, colorante e indicador de pH. Protocolo Se administra el rojo fenol a cierta dosis (calculada a partir del peso del animal) y se extrae sangre cada x minutos. Se separa el plasma del hematocrito; al plasma se añade una base fuerte, y se mide la absorbancia. Se calcula la recta de regresión (y siendo el logaritmo de absorbancia). A partir de la recta de regresión se puede estimar la vida media del producto, y el flujo plasmático renal. En práctica 114 Seminario 10 Evaluación de la función renal 0 A 5 15 25 35 logA 0.18 -0.74473 0.105 -0.97881 0.102 -0.9914 0.058 -1.23657 -0.2 5 15 25 35 -0.4 LogA tiempo logA -0.6 Linear (logA) -0.8 Linear (logA) -1 -1.2 -1.4 Tiempo y = -0.01488x - 0.6158 R2 = 0.9146 x 0 desperjar y y 0.6158 A0 100.6158 0.2422 A0 0.2422 0.1211 2 2 log 0.1211 0.9168 y 0.9168 x 20.232 Pruebas de funcionamiento renal – ejercicio Pruebas de funcionamiento renal en un perro de 32 kg. Analítica Concentración en plasma Concentración en orina PHA 0.019 mg/ml 2.38 mg/ml Inulina 0.37 mg/ml 7.5 mg/ml Glucosa 2.3 mg/ml 9.2 mg/ml Sodio 1.35 mEq/ml 67.5 mEq/ml Fármaco 0.23 mg/ml 2.5mg/ml El fármaco está asociado a proteínas (70%). Aclaramiento PHA: Acl VO CO 2.38mg / ml 2.7ml / mn 338.2ml / mn t CP 0.19mg / ml Aclaramiento inulina: Acl 2.7ml / mn 7.5mg / ml 54.7ml / mn 0.37mg / ml Aclaramiento glucosa: Acl 2.7ml / mn 9.2mg / ml 10.8ml / mn 2.3mg / ml 115 Seminario 10 Evaluación de la función renal Aclaramiento sodio: Acl 2.7ml / mn 67.5mEq / ml 1.35ml / mn 135mEq / ml Tasa de filtración glomerular: 54.7ml / mn Flujo plasmático renal: 338.2ml / mn Fracción de filtración: 54.7 ml / mn 100 16.17% 338.2ml / mn Porcentaje de reabsorción de agua: 54.7 2.7 100 95% 54.7 Porcentaje de reabsorción de sodio: 54.7 135 2.7 67.5 100 97.5% 54.7 135 Aclaramiento fármaco: Acl 2.7ml / mn 2.5mEq / ml 31.69ml / mn 0.23mEq / ml Qexcretada Qfiltrada Qsecretada Qreabsorbida 2.5mg / ml 2.7ml / mn 54.7ml / mn 0.23mg / ml 0.3 QS QR cantidad filtrada 6.75 3.7743 QS QR QS QR El producto esta secretado, porque la cantidad excretada es mayor que la cantidad filtrada (la cantidad filtrada es inferior a la cantidad escretada). 116