Hemoglobi

5/11/2018 Hemoglobi.. - slidepdf.com

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Marysabel BenalMaría Angélica Coronel

Luis Fernando del Rio

Leslie DíazGiselle González

Angélica Guerra

Lineth Gutiérrez



INTRODUCCIÓN

La Hb es una proteína quese encuentra en mayorconcentración dentro del

eritrocito y cuya funciónes transportar el oxígenodesde los pulmones hastalos tejidos del organismo yde manera indirecta albióxido de carbono paraque sea expulsado en losalvéolos pulmonares.



INTRODUCCIÓN

La Hb esta formada por ungrupo prostetico (hem) y un

grupo proteico (globina).

La porcion globinica seencuentra codificada por

genes especificos y formadapor cuatro cadenas

polipeptidicas (tetramero)de dos tipos: alfa y no alfa.

Existen dos globinas tipo

alfa: zeta y alfa , ambas de141 aa; y cinco de tipo noalfa: epsilon, gamma G-A,

delta y beta de 146 aa.



INTRODUCCIÓN

Estas globinas forman las 6 hemoglobinashumanas normales denominadas:

1. Hb Gower 1 (zeta2,epsilon2)2. Hb Gower 2 (alfa2, epsilon2)

3. Hb portland (zeta2, gamma2)

4. Hb fetal (F) (alfa2, gamma2)5. Hb A (alfa2, beta2)

6. Hb A2 (alfa2, delta2)



INTRODUCCIÓN.

En la Hb A, estas cadenas globina se llaman alfa y beta las cuatrocadenas estan plegadas y adosadas formando un tetrametroglobular con un peso molecular de aproximada/ 64.500, unaestructura que para la Hb A se abrevia como alfa2 y beta2.

Los dos tipos de cadenas son casi iguales en longitud: laalfa globina tiene 141 aa y la cadena beta 146 aa.

Las cadenas se parecen mucho, tanto en la secuencia deaa como en su configuracion tridimensional.



INTRODUCCIÓN

La Hb A presenta modificaciones postraduccionales.

La principal es la adicion de azucares en la globina beta;dicha modificacion se conoce como Hb glucosilada.

Se conocen tres tipos de Hb glucosilada:

1. La formada por la adicion de glucosa 6 fosfato2. La formada por la adicion de manosa.3. La formada por adicion de glucosa .



INTRODUCCIÓN

La Hb varia su porcentaje de 1,8% hasta3% en individuo de 1 ano de edad.

Apesar de sus bajos valores en personasnormales y, por tanto, la escasaimportancia fisiologica, esta Hb seencuentra en estudio para establecer los

mecanismos moleculares que expliquentanto su baja expresion cuanto porque losvalores elevados resultan patognomonicosde talasemia beta clasica en estado

heterocigoto.



INTRODUCCIÓN.

La HbF existen dos tipos de globina gamma quedifieren en un solo aa en la posicion 136; las cadenaspresentan el aa glicina y las cadenas tienen alanina.

En el recien nacido la Hb F se encuentra enproporciones que varian de 70-90% y el resto loconforman las Hb adultas.

Entre las principales caracteristicas funcionales de laHbF consisten en baja combinacion con 2,3-DPG. Locual origina una mayor afinidad por oxigeno que estransportado de la circulacion materna al feto.



ESTRUCTURA Y LOCALIZACION DE LOSGENES GLOBINICOS.



Periodo de aparición de las diferentes cadenas globinicas en vidas

intrauterinas y extrauterinas.



INTRODUCCIÓN

La hemoglobinopatía es un grupo de trastornosque se transmiten de padres a hijos(hereditarios), en los cuales hay una estructura yproducción anormal de la molécula de lahemoglobina.



HEMOGLOBINOPATIAS

Variantes Estructurales TalasemiasPersistencia hereditaria

de la hemoglobinaFetal

Los Trastornos Hereditarios De La Hb Se Clasifican En TresGrupos:



INTRODUCCIÓN

• Los eventos mutacionales productores dealteraciones en la sitesis o estructura de lahemoglobina pueden deberse a:

1. Sustitución de una base por otra

2. Deleccion

3. Adicción

4. Fusión genica



Genes β globina



Genes β globina

Se expresanormalmente enla yema del saco

embrionario

Primeras 12semanas despuésde la concepción

Genepsilon

Se expresandurante el

desarrollo fetal.

predominan 7semanas despuésde la fecundaciónhasta nacimiento

GengammaA y G Se expresan

durante eldesarrollo adulto

presentes en lavida postnatal

Gendelta ybeta

Un ligero cambio en uno de los genes que codifican para una subunidadde la molécula de hemoglobina puede tener resultados desastrosos.

La Expresión de todos estos genes está controlada por una sola regióncontroladora de locus (LCR)



Genes β globina

El cambio de la síntesis de globina embrionaria a la síntesis dehemoglobina fetal se produce de forma concomitante con la migración de

la eritropoyesis en saco vitelino a hígado fetal.

Una cantidad significativa de la hemoglobina fetal persiste durante sieteu ocho meses después del nacimiento.

El gen delta produce una pequeña cantidad de globina delta en niños yadultos

El producto del gen de la globina delta se llama hemoglobina A2, ynormalmente comprende menos del 3% de la hemoglobina en los adultos



Regulación de la expresión de los genesβ globina

Este es el resultado de un control preciso de latranscripción, postranscripcional y postraduccional. Sinembargo, los mecanismos de regulación no tienen encuenta si los genes, que aún no se han activado, son

funcionales o no.

En consecuencia, cuando el tiempo programado en eldesarrollo de la activación de un gen de globina es

alcanzado, la maquinaria de transcripción se colocará

incluso cuando el gen es defectuoso y no puede producirninguna proteína. Cuando el defecto reside en el gen β-

globina, la disminución de la síntesis de β-globina setraducirá en la cadena de producción desequilibrada y β-

talasemia.



HAPLOTIPO

• Los haplotipos se definen como diferentes combinaciones desitios polimórficos a lo largo de una región cromosómica

• Haplotipo corresponde a una región específica del genomadonde existen combinaciones de bases particulares

identificadas como sitios de restricción

• Su determinación puede ser útil para la detección de unadeterminada mutación



HAPLOTIPO

• Se han encontrado 6 haplotipos principales coheredados conla mutación beta S, como alelos sencillos demostrándose que

se correlacionaban con áreas específicas de África y Asiadenominándose como:

Haplotipos Benin(Ben)

HaplotipoRepublica Centro

Americana (CAR) oBantú

Haplotipo Senegal(Sen)

HaplotipoCamerún (Cam)

HaplotipoArabe.Saudí

(Arabe)

Haplotipo Asiático(Indio o Hindú)

Haplotiposmenores



HAPLOTIPO

Los haplotipos toman el nombre de las regiones de África y Asia dondeson predominantes; por ejemplo:

• Senegal: asociado a cuadros clínicos de menor severidad seguido

del haplotipo Benín.

• los haplotipos Camerún y Arabe-Saudi se vinculan con una clínicade severidad intermedia.

• El Bantú (CAR, por sus siglas en inglés Central African Republic) seasocia a la forma más severa de la enfermedad.



• 50,8% al haplotipo Benin, 32,2%al CAR, 14,2% al Senegal y 2,3%

al Camerún

haplotipo Sen prevalece en el África del litoralatlántico; el Ben se localiza

predominantemente en el occidentecentroafricano; el CAR predomina en el África

central y el fragmento polimórfico Cam se

circunscribe a una zona limitada de Camerún



HEMOGLOBINOPATÍAS



VARIANTES ESTRUCTURALES

Se producen como resultado de:

Mutacionespuntuales en

uno de los genes

estructurales dela globina

U otrosmecanismos

moleculares máscomplejas

+ de 400 HBAnormales



Se agrupan en:

Variantes quecausan Anemia

Hemolítica

Mutaciones conalteración del

transporte deoxigeno

Variantes pormutaciones en

regiones codificantes(Talasemias)

VARIANTES ESTRUCTURALES





ANEMIA CÉLULAS FALCIFORMES

Es una grave enfermedadhemolítica autosómica

recesiva que se caracterizapor que los glóbulos rojos

presentan una deformidadintensa en su forma(falciforme es decir en

forma de hoz) encondiciones de presiones de

oxigeno baja; esto debido ala variante estructural de laB globina que determina la

presencia de la Hb S.



Hemoglobina S

• Fue la primera hemoglobina anómala q sedescribió.

•

Se origina por la sustitución de un solo nucleótidoque cambia el codón del sexto aminoácido de la β-globina de acido glutámico a valina (GAG GTG:Glu6Val).

• La homocigosidad para esta mutación es la causade anemia falciforme y los heterocigotos se dicentienen el rasgo falciforme.



ANEMIA CELULAS FALCIFORMES



EPIDEMIOLOGÍA



SIGNOS Y SINTOMAS



SIGNOS Y SINTOMAS

Fatiga

palidez

Dificultad respiratoria

Dactilitis depranocitica o enfermedad manos-pie

Problemas retinianos

Crisis de secuestro esplénico



SIGNOS Y SINTOMAS

Crisis dolorosas

Ictericia

Accidentes vasculares

Crecimiento y pubertad tardíos

Síndrome torácico agudo

Infecciones



DIAGNOSTICO

CLINICO

BIOQUIMICO

ELECTROFORÉTICO

MOLECULAR



DIAGNOSTICO CLINICO

• Historia clínica adecuada:

- Antecedentes familiares de ACF.

- Raza negra.

- Antecedentes de anemia

• Anemia + infecciones.

• Anemia + dolor.

• Anemia + priapismo

• Anemia+ hiperesplenismo

- Historia o presencia de alguno de los signos o síntomasmencionados anteriormente.



PARACLINICOS

Hemogramacon

reticulocitosis.

Extendido desangre

periférica



HEMOGRAMA



EXTENDIDO DE SANGRE PERIFERICA



DIAGNOSTICO BIOQUIMICO

• Cromatografía:

• Es un método físico de separación basado en la

distribución de los componentes de una mezcla entredos fases inmiscibles, una fija o estacionaria y otramóvil.



• HPLC (cromatografía líquida de alta presión):método inicial para recién nacidos ideal,puesto que utiliza como muestra el papel

secante del cribado de metabolopatíasneonatal. También es útil para lacuantificación de HbS y F en el seguimiento de

los tratamientos.

DIAGNOSTICO BIOQUIMICO







DIAGNOSTICO ELECTROFORÉTICO•

La electroforesis es una técnica para la separación demoléculas (proteínas o ácidos nucleicos) según la movilidadde estas en un campo eléctrico a través de una matriz porosa,la cual finalmente las separa por tamaños moleculares y cargaeléctrica, dependiendo de la técnica que se use.

• En estos casos, las proteínas se desnaturalizan mediante laadición de un detergente como el dodecilsulfatosódico/dodecilfosfato sódico (SDS/SDP).



• Les otorgan una carga neta negativa que les permite migrar através del gel en relación directa a su tamaño, ya que lacantidad de cargas negativas que se unen a la proteínadepende del tamaño de ésta, existiendo una relación

masa/carga similar.

• Así, los más grandes se desplazan más lentamente.

DIAGNOSTICO ELECTROFORÉTICO





MOLECULAR

En la Anemia de Células Falciformes se realizael estudio molecular utilizando la técnica deSouthern Blot para el análisis de polimorfismopor restricción de la longitud de fragmentos(PTFR).

ál d l d l



Análisis de PTFR para la presencia dellocus de células falciformes.

• El ADN geonómico se aísla y se digiere con laenzima de restricción MstII.

•

Un sitio MstII se pierde en el locus de célulasfalciformes.

• El ADN es entonces analizado por Southern

blot y es probado con un probando especificode la β-globina-específica que corresponde aextremo 5' del gene.

ál d l d l



• La anemia de células falciformes resulta (a niveldel gene) de un solo cambio de nucleótido (de Aa T) en el codón 6 dentro del gene de la β-globinaque lleva a la sustitución del aminoácido Glu (G)por Val (v).

• Al mismo tiempo se suprime el sitio de restricciónde MstII.

• Consecuentemente un probando del gen de la β-globina se puede utilizar para detectar losdiversos fragmentos de restricción de MstII.


áli i d l i d l



Debe recordarse quehay dos copias de cada

gen en todas las célulashumanas, por lo tanto,el análisis del PTFR

detecta ambas copias:el alelo afectado y el

alelo no afectado.


A áli i d PTFR l i d l




• Los individuos homocigóticos para los genesnormales de la globina exhibirán una sola

banda de la hibridación puesto que los genesmaternales y paternales no están afectados.

•

Los heterocigotos exhibirán la banda normal yla banda más grande del gene de las célulasfalciformes.











TRATAMIENTO DE LASMANIFESTACIONES



CRISIS DE DOLOR VASO-OCLUSIVA:

• Hidratación oral• Analgésicos orales: como el

paracetamol, el ibuprofeno, y losopiáceos

Episodios de dolorsin complicaciones

• Hospitalización y la administración delíquidos parenterales

• Analgésicos: morfina o narcóticos +AINES

• Una evaluación infección: Hemocultivo,Cultivo de orina, Radiografía de tórax

Episodios gravesde dolor

• Masajes calor

• La distracción

• La acupuntura

• El bioretroalimentacion,

• La auto-hipnosis.

Enfoque multi-modelo



INFECCIÓNO FIEBRE

Recuento dereticulocitos

HemocultivoRadiografía

de tóraxAntibióticosparenteral

1. Oxígeno 2. Analgésicos3. Antibióticos(incluyendo un

macrólido).

4. Hipoxemia

puedeprogresar a lanecesidad deintubación y

soporteventilatoriomecánico

SÍNDROME DE PECHO



SECUESTRO ESPLÉNICO

Episodios graves colapso cardiovascular ymuerte

• La transfusión de emergencia está indicadacuando los signos de inestabilidadcardiovascular están presentes.

• Episodios múltiples o graves

Esplenectomía.



PREVENCIÓN DE LASMANIFESTACIONES PRIMARIAS

EDUCACIÓN DE LOS PADRES CUIDADORES



EDUCACIÓN DE LOS PADRES, CUIDADORESY PERSONAS AFECTADAS

La atención integral ypermanente ↓morbilidad ymortalidad y ↑ calidad de vida

Visitas de rutina, losmedicamentos profilácticos y de

intervención temprana

Fiebre, síntomas respiratorios,

palidez, letargo, aumento delbazo, y los cambios neurológicos

TRANSFUSIÓN DE GLÓBULOS ROJOS



TRANSFUSIÓN DE GLÓBULOS ROJOS

El objetivo inicial mantener elporcentaje de laHb S por debajodel 30% ysuprimirreticulocitosis.

Transfusiones

Hipertensiónarterial

pulmonar eInsuficienciarenal crónica

El tratamientodel dolorcrónico

refractario aotras terapias

La prevenciónprimaria delaccidente

cerebrovascular

Las complicaciones de las transfusiones son: la sobrecarga

de hierro, la aloinmunizacion y, en raras ocasiones la infección



HIDROXIUREA

• La hidroxiurea (10 a 30 mg/kg/día)

• ↑hemoglobina fetal

• Hidratación de los eritrocitos,

• Adherencia a la pared vascular

• ↓ granulocitos y reticulocitos

↓frecuencia de las crisis dolorosas ydel síndrome torácico agudo.↓transfusiones de sangre y acudenmenos veces al hospital.



PREVENCIÓN DE LASCOMPLICACIONES SECUNDARIAS



• Profilaxis de la penicilina previene el 80% delos episodios que amenazan la vida de lainfancia.

Dosis diarias de penicilina

Desde los 2 meses deedad y continuar hastaque el niño tenga por lo

menos 5 años.

Administración vacunas

Meningococo yNeumococica

Antigripal anual

AGENTES / CIRCUNSTANCIAS QUE



AGENTES / CIRCUNSTANCIAS QUEDEBEN EVITARSE

• La deshidratación

• Temperaturas extremas

• Agotamiento físico

• Muy alta altitud sin oxígeno suplementario

•

La meperidina se debe evitar como terapia deprimera línea debido a la toxicidad potencialdel SNC.



TERAPIA GÉNICA

Como la enfermedad decélulas falciformes surge deuna sustitución denucleótidos definida en el

gen beta-globina, cuyaexpresión se restringe a lascélulas eritroides derivadosde células madre de médulaósea hematopoyética, la

enfermedad de célulasfalciformes es un candidatoideal para la terapia génica.

La terapia génica podríallevar a un ↑ en las cadenasde beta no falciformes, al

tiempo que ↓ el número decadenas falciformes



El objetivo principalha sido la de añadirun gen beta normal

potencialmentemodificado paraadicionarles

propiedades anti-falciforme.

TERAPIA GÉNICA



TERAPIA ANTISENTIDO

El término antisentido se aplicaa secuencias cortas de ADN oARN (oligonucleótidos)

diseñadas para sercomplementarias de secuenciasgénicas específicas, con el fin de

interferir el flujo de informacióngenética.



TERAPIAGÉNICA

TERAPIAANTISENTIDO

TERAPIA ANTISENTIDO



La molécula deARN que va aactuar como

moléculaterapéutica

Podrá eliminar elARNm diana o

modificarlo

Añadiendo oeliminando

fragmentos delARNm

correspondientes aexones alterados o

a intrones

Que aparecen enel ARNm de forma

anómala.

TERAPIA ANTISENTIDO

Alterando el proceso de “splicing”, promoviendo un proceso conocidocomo “trans-splicing” o participando en fenómeno de interferencia

por ARN (ARNi).

TERAPIA ANTISENTIDO



TERAPIA ANTISENTIDO

Figura 1: Producción de proteínas en la célula

TERAPIA ANTISENTIDO



TERAPIA ANTISENTIDO

Figura 2: Inhibición de la producción de proteínas a través de moléculas

antisentido

TERAPIA ANTISENTIDO



Desarrollo de métodos parareparar pre-ARNm

causantes de enfermedadesmediante el cambio de

parte del transcrito.

En ambos casos se vaa producir un

reemplazamiento departe del pre-ARNm

por un fragmento librede mutaciones.

Estos métodos puedenestar basados en la

maquinaria molecular“spliceosoma”

llamados SMaRT obasados en ribozimas.

TERAPIA ANTISENTIDO

1

2 3



• Los métodos SMaRT se basan en la introducciónde una molécula de pre-ARNm diseñadaespecialmente para que lleve a cabo el procesode “trans-splicing” con la molécula de pre-ARNmdiana que se encuentra en el núcleo de la célula.

• La reparación del transcrito empleando estemétodo supone el reemplazamiento del

fragmento del pre-ARNm que contenía lasmutaciones causantes de enfermedad por unfragmento sin mutaciones.

TERAPIA ANTISENTIDO



• Los métodos basados en ribozimas emplean estasmoléculas para llevar a cabo el “trans-splicing”.

• Las ribozimas catalizan el “trans-splicing” entre la

molécula de ARNm a la que reconocenespecíficamente y su región 3’.

El empleo de estos métodos consiguió lareparación de la cadena beta de la hemoglobinaen precursores de la serie eritroide de pacientescon anemia falciforme.

TERAPIA ANTISENTIDO

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