Radicales Libres y Estrés Oxidativo

Radicales Libres

• El 90% del oxígeno consumido se utiliza para la fosforilación oxidativa.
• El 10% del oxígeno consumido lo utilizan las enzimas encargadas de reacciones de hidroxilación y oxigenación.
• Menos del 1% del oxígeno consumido se convierte en radicales libres.
• Los radicales libres se obtienen mediante el metabolismo celular.
• El estrés oxidativo se define como una situación en la que la tasa de producción de radicales libres supera la capacidad del organismo para neutralizarlos.

Tipos de Radicales Libres

• O2- Radical anión superóxido
• HO2* Radical hidroxiperoxilo
• H2O2 Peróxido de Hidrógeno
• OH* Radical hidroxilo
• ROO* Radical peróxido
• 1O2 Oxigeno singlete

Metabolismo de Xenobióticos

• Existen dos fases en el metabolismo de xenobióticos: fase 1 y fase 2.
• En la fase 1, se introduce un grupo polar en la estructura del xenobiótico.
• En la fase 2, el xenobiótico se conjugase con moléculas endógenas polares para aumentar su solubilidad.

Enzimas Metabolizadoras de Xenobióticos

• Citocromo P450
• UDP-glucuronosiltransferasas (UGTs)
• Sulfotransferasas (SULTs)
• Glutatión S-transferasas (GSTs)
• Metiltransferasas y N-aciltransferasas

Neurotransmisores

• Se clasifican en: aminoácidos, monoaminas, neuropéptidos y gaseosos.
• Ejemplos: glutamato, aspartato, GABA, serotonina, dopamina, noradrenalina, acetilcolina.

Sistema Serotoninérgico

• La serotonina se forma a partir del triptófano.
• Alteraciones en el sistema serotoninérgico están relacionadas con trastornos conductuales y neurológicos.

Hormonas

• Se clasifican en dos grupos: lipofílicas y hidrosolubles.
• Ejemplos de hormonas lipofílicas: testosterona, progesterona, cortisol, aldosterona.
• Ejemplos de hormonas hidrosolubles: melatonina, serotonina, vasopresina, calcitonina.

Transducción de Señales

• Procesos moleculares que participan en la comunicación celular.
• Utilizados normalmente por hormonas y neurotransmisores.
• Involucran receptores de membrana específicos y proteínas reguladoras.

Hemoproteínas

• Grupo de proteínas especializadas unidas a un grupo hemo.
• Ejemplos: hemoglobina, mioglobina, citocromo c, catalasa y triptófano pirrolasa.
• La hemoglobina es la hemoproteína más abundante en el ser humano.

Porfirinas

• Compuestos cíclicos formados por la unión de cuatro anillos pirrólicos enlazados por puentes.
• Se encuentran en el hígado, medula ósea, intestino y reticulocitos.
• Participan en la síntesis de hemoproteínas.### Síntesis de Hemoproteínas
• El octavo paso de la síntesis de hemoproteínas está catalizado por la enzima Ferroquelatasa y forma el compuesto Hem.
• El noveno paso de la síntesis de hemoproteínas consiste en la conversión del compuesto Hem a hemoproteínas.
• La ALA sintasa es la enzima reguladora clave en la biosíntesis del compuesto Hem.

Porfirias

• Las porfirias son un grupo de patologías que tienen como causa conjunta ciertos defectos en la biosíntesis del compuesto Hem.
• Existen 2 tipos de porfirias: genéticas y adquiridas.
• Las porfirias se pueden clasificar con base al órgano más afectado y estas son 3: eritropoyectica, hepáticas y eritrohepaticas.
• Las porfirias agudas tienen sus síntomas provocados por disfunciones del sistema nervioso.
• Ejemplos de porfirias agudas: porfiria hepática, porfiria intermitente aguda.
• Ejemplos de porfirias crónicas: porfiria eritroide, porfiria cutánea tardía.

Enzimas deficientes en porfirias

• Porfiria Intermitente aguda (Hepática): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno I Sintetasa.
• Eritropoyética Congénita (eritropoyética): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno III Cosintetasa.
• Porfiria Cutánea Tardía (Hepática): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno Descarboxilasa.
• Coproporfiria Hereditaria (hepática): deficiencia de la enzima Coproporfirinógeno Oxidasa.
• Porfiria Variegata (hepática): deficiencia de la enzima Protoporfirinogeno Oxidasa.
• Protoporfiria Eritrohepática: deficiencia de la enzima Ferroquelatasa.

Catabolismo del Grupo Hem

• El catabolismo del grupo Hem ocurre en las fracciones microsomicas de las células reticuloendoteliales de los siguientes órganos: hígado, bazo y medula ósea.
• El 80% del catabolismo del grupo Hem proviene de la hemoglobina.
• En el adulto humano se destruyen de 1 a 2 x 108 eritrocitos cada hora.
• En un día un humano de 70 Kg de peso recambia aproximadamente 6 g de hemoglobina.

Pasos del catabolismo del Grupo Hem

• El primer paso del catabolismo del grupo Hem es la catabolización del eritrocito por la enzima heme oxigenasa.
• El primer paso del catabolismo del grupo Hem resulta en un producto llamado Biliverdina.
• El segundo paso del catabolismo del grupo Hem consta de la transformación de Biliverdina a Bilirrubina indirecta por medio de la enzima Biliverdina reductasa.
• El tercer paso del catabolismo del grupo Hem consta del transporte de la Bilirrubina indirecta al hígado por medio de la albumina.
• El cuarto paso del catabolismo del grupo Hem es la transformación de Bilirrubina indirecta a Bilirrubina directa por medio de la enzima UDP-glucoroniltransferasa.

Patologías relacionadas con la bilirrubina

• La bilirrubina indirecta o no conjugada es conjugada por el retículo endoplásmico y se transporta al hepatocito mediante la albumina.
• La bilirrubina directa es secretada en la bilis por un mecanismo de transporte activo.
• Los glucuronidos de bilirrubina son excretados al intestino delgado.
• La hiperbilirrubinemia causa una condición llamada ictericia.
• La ictericia por afectación hepatocelular se caracteriza por presentar hepatitis y galactosemia.
• Las enfermedades hemolíticas mas frecuentes del recién nacido son las siguientes: síndrome Crigler-Najjar tipo I, Ausencia total del UDP-Glucuronil-transferasa, Síndrome de Crigler-Najar tipo II y Ausencia parcial de la UDP glucuronil-tranferasa.

Hemostasia

• La hemostasia se define como el proceso del cese del sangrado que le sigue al traumatismo vascular.
• La hemostasia se compone de 4 fases: vasoconstricción de vaso dañado, formación de tapón plaquetario laxo, coagulación sanguínea, disolución parcial del coagulo.
• La primera fase de la hemostasis es el inicio de la vasoconstricción con el fin de reducir el flujo de sangre a través de la zona afectada y así evitar mayor pérdida de sangre.
• La segunda fase de la hemostasis consta de la unión de plaquetas en la pared vascular con el fin de liberar tromboxanos y ADP.
• La tercera fase de la hemostasis consta de la formación de una malla de fibrina unida al tapón plaquetario.
• La cuarta fase de la hemostasis consta en la disolución del coagulo.

Factores de coagulación

• El factor I se llama fibrinógeno y su función es formar el coagulo.
• El factor II se llama protombina y su función es convertir el fibrinógeno en fibrina.
• El factor III se llama factor tisular tromboplastina tisular y su función es ser cofactor en la activación del factor X.
• El factor IV es el calcio y su función es servir como cofactor de varias reacciones.
• El factor V se llama proacelerina y su función es acelerar la formación de la trombina.
• El factor VI se llama proconvertina y su función es acelerar la formación del factor Xa.
• El factor VIII se llama antihemofílico y su función es acelerar la formación del factor Xa.
• El factor IX se llama factor Christmas y su función es acelerar la formación del factor Xa.

Vías de coagulación

• Existen dos vías que conducen a la formación del coagulo de fibrina: intrínseca y extrínseca.
• La vía intrínseca se puede activar de dos formas: mediante un estado patológico y un contacto con superficie extraña al endotelio vascular.
• La vía intrínseca participa con los siguientes factores de la coagulación: XII, XI, VIII y X.
• La vía extrínseca implica la participación de los siguientes factores tisulares: III, VII, X e IV.
• La vía final común es la activación del factor Xa, que convierte a la protombina en trombina.

Fibrinolisis

• La cuarta fase del proceso de la hemostasis consta en la disolución del coagulo.
• La disolución del coagulo recibe el nombre de fibrinolisis.
• El plasminógeno es una proenzima inactiva incorporada en el coagulo de fibrina.
• El primer paso de fibrinolisis es la activación del plasminógeno.
• La activación del plasminógeno se lleva a cabo por dos activadores: activador tisular de plasminógeno y urocinasa.

Hemofilia

• La hemofilia tipo A es causada por una deficiencia en el factor VIII.
• La hemofilia tipo B es causada por una deficiencia en el factor IX.
• La parahemofilia es causada por una deficiencia en el factor V.

Catabolismo de aminoácidos

• El catabolismo de los aminoácidos ocurre en las 3 siguientes etapas: descarboxilación, transaminación y desaminación.
• La descarboxilación es un proceso químico en el que un grupo carboxilo se elimina de un aminoácido, liberando dióxido de carbono.

Radicales Libres

• El 90% del oxígeno consumido se utiliza para la fosforilación oxidativa.
• El 10% del oxígeno consumido lo utilizan las enzimas encargadas de reacciones de hidroxilación y oxigenación.
• Menos del 1% del oxígeno consumido se convierte en radicales libres.
• Los radicales libres se obtienen mediante el metabolismo celular.
• El estrés oxidativo se define como una situación en la que la tasa de producción de radicales libres supera la capacidad del organismo para neutralizarlos.

Tipos de Radicales Libres

• O2- Radical anión superóxido
• HO2* Radical hidroxiperoxilo
• H2O2 Peróxido de Hidrógeno
• OH* Radical hidroxilo
• ROO* Radical peróxido
• 1O2 Oxigeno singlete

Metabolismo de Xenobióticos

• Existen dos fases en el metabolismo de xenobióticos: fase 1 y fase 2.
• En la fase 1, se introduce un grupo polar en la estructura del xenobiótico.
• En la fase 2, el xenobiótico se conjugase con moléculas endógenas polares para aumentar su solubilidad.

Enzimas Metabolizadoras de Xenobióticos

• Citocromo P450
• UDP-glucuronosiltransferasas (UGTs)
• Sulfotransferasas (SULTs)
• Glutatión S-transferasas (GSTs)
• Metiltransferasas y N-aciltransferasas

Neurotransmisores

• Se clasifican en: aminoácidos, monoaminas, neuropéptidos y gaseosos.
• Ejemplos: glutamato, aspartato, GABA, serotonina, dopamina, noradrenalina, acetilcolina.

Sistema Serotoninérgico

• La serotonina se forma a partir del triptófano.
• Alteraciones en el sistema serotoninérgico están relacionadas con trastornos conductuales y neurológicos.

Hormonas

• Se clasifican en dos grupos: lipofílicas y hidrosolubles.
• Ejemplos de hormonas lipofílicas: testosterona, progesterona, cortisol, aldosterona.
• Ejemplos de hormonas hidrosolubles: melatonina, serotonina, vasopresina, calcitonina.

Transducción de Señales

• Procesos moleculares que participan en la comunicación celular.
• Utilizados normalmente por hormonas y neurotransmisores.
• Involucran receptores de membrana específicos y proteínas reguladoras.

Hemoproteínas

• Grupo de proteínas especializadas unidas a un grupo hemo.
• Ejemplos: hemoglobina, mioglobina, citocromo c, catalasa y triptófano pirrolasa.
• La hemoglobina es la hemoproteína más abundante en el ser humano.

Porfirinas

• Compuestos cíclicos formados por la unión de cuatro anillos pirrólicos enlazados por puentes.
• Se encuentran en el hígado, medula ósea, intestino y reticulocitos.
• Participan en la síntesis de hemoproteínas.### Síntesis de Hemoproteínas
• El octavo paso de la síntesis de hemoproteínas está catalizado por la enzima Ferroquelatasa y forma el compuesto Hem.
• El noveno paso de la síntesis de hemoproteínas consiste en la conversión del compuesto Hem a hemoproteínas.
• La ALA sintasa es la enzima reguladora clave en la biosíntesis del compuesto Hem.

Porfirias

• Las porfirias son un grupo de patologías que tienen como causa conjunta ciertos defectos en la biosíntesis del compuesto Hem.
• Existen 2 tipos de porfirias: genéticas y adquiridas.
• Las porfirias se pueden clasificar con base al órgano más afectado y estas son 3: eritropoyectica, hepáticas y eritrohepaticas.
• Las porfirias agudas tienen sus síntomas provocados por disfunciones del sistema nervioso.
• Ejemplos de porfirias agudas: porfiria hepática, porfiria intermitente aguda.
• Ejemplos de porfirias crónicas: porfiria eritroide, porfiria cutánea tardía.

Enzimas deficientes en porfirias

• Porfiria Intermitente aguda (Hepática): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno I Sintetasa.
• Eritropoyética Congénita (eritropoyética): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno III Cosintetasa.
• Porfiria Cutánea Tardía (Hepática): deficiencia de la enzima Uroporfirinógeno Descarboxilasa.
• Coproporfiria Hereditaria (hepática): deficiencia de la enzima Coproporfirinógeno Oxidasa.
• Porfiria Variegata (hepática): deficiencia de la enzima Protoporfirinogeno Oxidasa.
• Protoporfiria Eritrohepática: deficiencia de la enzima Ferroquelatasa.

Catabolismo del Grupo Hem

• El catabolismo del grupo Hem ocurre en las fracciones microsomicas de las células reticuloendoteliales de los siguientes órganos: hígado, bazo y medula ósea.
• El 80% del catabolismo del grupo Hem proviene de la hemoglobina.
• En el adulto humano se destruyen de 1 a 2 x 108 eritrocitos cada hora.
• En un día un humano de 70 Kg de peso recambia aproximadamente 6 g de hemoglobina.

Pasos del catabolismo del Grupo Hem

• El primer paso del catabolismo del grupo Hem es la catabolización del eritrocito por la enzima heme oxigenasa.
• El primer paso del catabolismo del grupo Hem resulta en un producto llamado Biliverdina.
• El segundo paso del catabolismo del grupo Hem consta de la transformación de Biliverdina a Bilirrubina indirecta por medio de la enzima Biliverdina reductasa.
• El tercer paso del catabolismo del grupo Hem consta del transporte de la Bilirrubina indirecta al hígado por medio de la albumina.
• El cuarto paso del catabolismo del grupo Hem es la transformación de Bilirrubina indirecta a Bilirrubina directa por medio de la enzima UDP-glucoroniltransferasa.

Patologías relacionadas con la bilirrubina

• La bilirrubina indirecta o no conjugada es conjugada por el retículo endoplásmico y se transporta al hepatocito mediante la albumina.
• La bilirrubina directa es secretada en la bilis por un mecanismo de transporte activo.
• Los glucuronidos de bilirrubina son excretados al intestino delgado.
• La hiperbilirrubinemia causa una condición llamada ictericia.
• La ictericia por afectación hepatocelular se caracteriza por presentar hepatitis y galactosemia.
• Las enfermedades hemolíticas mas frecuentes del recién nacido son las siguientes: síndrome Crigler-Najjar tipo I, Ausencia total del UDP-Glucuronil-transferasa, Síndrome de Crigler-Najar tipo II y Ausencia parcial de la UDP glucuronil-tranferasa.

Hemostasia

• La hemostasia se define como el proceso del cese del sangrado que le sigue al traumatismo vascular.
• La hemostasia se compone de 4 fases: vasoconstricción de vaso dañado, formación de tapón plaquetario laxo, coagulación sanguínea, disolución parcial del coagulo.
• La primera fase de la hemostasis es el inicio de la vasoconstricción con el fin de reducir el flujo de sangre a través de la zona afectada y así evitar mayor pérdida de sangre.
• La segunda fase de la hemostasis consta de la unión de plaquetas en la pared vascular con el fin de liberar tromboxanos y ADP.
• La tercera fase de la hemostasis consta de la formación de una malla de fibrina unida al tapón plaquetario.
• La cuarta fase de la hemostasis consta en la disolución del coagulo.

Factores de coagulación

• El factor I se llama fibrinógeno y su función es formar el coagulo.
• El factor II se llama protombina y su función es convertir el fibrinógeno en fibrina.
• El factor III se llama factor tisular tromboplastina tisular y su función es ser cofactor en la activación del factor X.
• El factor IV es el calcio y su función es servir como cofactor de varias reacciones.
• El factor V se llama proacelerina y su función es acelerar la formación de la trombina.
• El factor VI se llama proconvertina y su función es acelerar la formación del factor Xa.
• El factor VIII se llama antihemofílico y su función es acelerar la formación del factor Xa.
• El factor IX se llama factor Christmas y su función es acelerar la formación del factor Xa.

Vías de coagulación

• Existen dos vías que conducen a la formación del coagulo de fibrina: intrínseca y extrínseca.
• La vía intrínseca se puede activar de dos formas: mediante un estado patológico y un contacto con superficie extraña al endotelio vascular.
• La vía intrínseca participa con los siguientes factores de la coagulación: XII, XI, VIII y X.
• La vía extrínseca implica la participación de los siguientes factores tisulares: III, VII, X e IV.
• La vía final común es la activación del factor Xa, que convierte a la protombina en trombina.

Fibrinolisis

• La cuarta fase del proceso de la hemostasis consta en la disolución del coagulo.
• La disolución del coagulo recibe el nombre de fibrinolisis.
• El plasminógeno es una proenzima inactiva incorporada en el coagulo de fibrina.
• El primer paso de fibrinolisis es la activación del plasminógeno.
• La activación del plasminógeno se lleva a cabo por dos activadores: activador tisular de plasminógeno y urocinasa.

Hemofilia

• La hemofilia tipo A es causada por una deficiencia en el factor VIII.
• La hemofilia tipo B es causada por una deficiencia en el factor IX.
• La parahemofilia es causada por una deficiencia en el factor V.

Catabolismo de aminoácidos

• El catabolismo de los aminoácidos ocurre en las 3 siguientes etapas: descarboxilación, transaminación y desaminación.
• La descarboxilación es un proceso químico en el que un grupo carboxilo se elimina de un aminoácido, liberando dióxido de carbono.