Productos finales del metabolismo PDF

PRODUCTOS FINALES DEL METABOLISMO 1. Compuestos nitrogenados no proteicos Azoemia: aumento genérico de sustancias nitrogenadas no proteicas en el plasma. El término nitrógeno no proteico proviene de la medición del nitrógeno presente en el plasma sanguíneo una vez que se han eliminado todas las prot...

PRODUCTOS FINALES DEL METABOLISMO 1. Compuestos nitrogenados no proteicos Azoemia: aumento genérico de sustancias nitrogenadas no proteicas en el plasma. El término nitrógeno no proteico proviene de la medición del nitrógeno presente en el plasma sanguíneo una vez que se han eliminado todas las proteínas por precipitación. Este nitrógeno procede de unas quince sustancias generadas en el catabolismo de las proteínas y de los ácidos nucleicos, siendo las más abundantes la urea (45%), los aminoácidos (20%), el ácido úrico (20%), la creatinina (5%), la creatina (1-2 9%) y el amoniaco (0,2%). ​ La urea representa la mayor fracción de los productos nitrogenados no proteicos y junto con la creatinina permite evaluar la función renal. ​ La creatinina se forma en el músculo a una velocidad constante y permite evaluar la filtración glomerular. ​ El ácido úrico procede del catabolismo de las purinas y es el causante de la gota. ​ El amoniaco está presente a bajas concentraciones en el plasma y puede generar neurotoxicidad. 1.1. Urea La urea se sintetiza en el hígado a partir de moléculas de amoniaco que proceden de la desaminación (catabolismo) de los aminoácidos mediante el ciclo de la urea. Representa la mayor fracción de los productos nitrogenados no proteicos El 90% de la urea se elimina por filtración glomerular y luego se reabsorbe el 40-70% en el túbulo proximal. Un 10% de la urea se excreta por vía digestiva o por la piel. La eliminación de la urea depende del flujo urinario; en casos de diuresis elevada se elimina en mayor proporción, mientras que cuando se produce una reabsorción de agua en situaciones de deshidratación se retiene urea. Los niveles de urea en sangre varían dependiendo de la dieta y de procesos metabólicos como el ayuno. Los valores de urea son mayores en personas con dieta proteica y estados catabólicos. La concentración de urea en la sangre recibe el nombre de uremia. El riñón desempeña un papel fundamental en la eliminación de la urea y, por tanto, una hiperuricemia es un indicador de insuficiencia renal. -​ Valores séricos normales: 10-45 mg/dl -​ También se puede informar la urea como BUN (nitrógeno ureico sanguíneo): Urea= BUN x 2.146 (60/28). La conversión se realiza teniendo en cuenta los pesos moleculares de la urea (Pm=60) y el nitrógeno presente en su molécula (2N=28) Alteraciones en la concentración de urea Aumento de la concentración de urea ​ Causas prerrenales ○​ Un flujo sanguíneo renal reducido hace que entre menos urea al riñón y, en consecuencia, se filtre menos. Los principales motivos que causan esta disminución del volumen sanguíneo son, entre otros, insuficiencia cardiaca congestiva, estados de choque, hemorragia profusa o deshidratación. ○​ Una dieta con alto contenido de proteínas. ○​ Un catabolismo proteínico incrementado, como ocurre en la fiebre. ○​ Una hemorragia gastrointestinal, la urea se absorbe rápidamente y aumenta su concentración plasmática. 1  ​ Causas renales ○​ Insuficiencia renal (menos sensible que la creatinina). El riñón no puede compensar la disminución en la capacidad de concentración con un mayor volumen de orina, por lo que la urea no puede eliminarse de la sangre. ​ Causas postrenales: ○​ Obstrucción del flujo de orina (cálculos renales, tumores de la vejiga, tumores de la próstata o infección grave) Disminución de la concentración de urea ​ Ingestión reducida de proteínas ​ Síntesis proteica incrementada ​ Hemodilución → embarazadas ​ Desnutrición ​ Hepatopatías graves ​ Vómitos y/o diarreas intensas Determinación de la urea Se puede realizar en suero, orina o plasma. Para determinar la urea en orina siempre tiene que estar refrigerada hasta su cuantificación, ya que las bacterias la pueden degradar. En general, el análisis de urea se realiza mediante su hidrólisis a amoniaco por la enzima ureasa: El amonio producido se cuantifica por métodos enzimáticos, de conductimetría o por electrodo selectivo. El método enzimático es el más utilizado y mide la tasa de desaparición de NADH a 340 nm. La ureasa cataliza la hidrólisis de la urea dando amonio y CO2. El amonio formado se valora mediante una reacción + enzimática (GLDH), pasando NADH a NAD. La disminución de la absorbancia frente al tiempo es proporcional a la concentración de urea. 1.2. Creatinina La creatina se forma a partir de la creatina y fosfato de creatina y es el producto final del metabolismo muscular. La creatina se sintetiza sobre todo en el hígado a partir de algunos aa, y es transportada al músculo y otros órganos donde se convierte en fosfocreatina, que se utiliza como almacén de energía. Aprox. el 2% de la creatina se transforma en creatinina cada 24h. Se filtra en el glomérulo y prácticamente no se reabsorbe ni hay secreción. Los niveles séricos dependen de dietas proteicas, de la masa muscular y de la filtración glomerular. La concentración será constante para cada individuo si no varía su masa muscular. El aumento de creatinina en sangre puede ser debido a una mala filtración glomerular. Esto se valora con la determinación de creatinina en orina de 24h, estableciendo la relación existente entre esta y la concentración de creatinina en sangre. Determinación de creatinina Los métodos habituales se basan en el método espectrofotométrico de Jaffé: la creatina reacciona con el picrato sódico en medio alcalino y forma un complejo amarillo-rojizo; la absorbancia de este complejo a 520 nm será proporcional a la concetración de creatinina. También existen otros métodos alternativos para reducir posibles interferencias: -​ Usando métodos cinéticos -​ Incluyendo en los reactivos sustancias que disminuyen las interferencias (bilirrubina oxidasa). 2  -​ Introduciendo un factor de corrección negativo según los protocolos del fabricante del reactivo. -​ Métodos enzimáticos Relación urea-creatinina [urea]:[creatinina normal] oscila entre 10:1 y 20:1 ​ Uremias prerrenales: alta relación urea-creatinina. Aumenta la urea plasmática con creatinina normal ​ Uremias postrenales: alta relación urea-creatinina con creatinina incrementada ​ Relación baja de urea-creatinina por: ○​ Ingestión baja de proteínas ○​ Necrosis tubular aguda ○​ Hepatopatía grave Determinación de la filtración glomerular Es la mejor forma de calcular la función renal, y se puede estimar midiendo el aclaramiento de una sustancia: relación entre la concentración que se excreta de una sustancia por unidad de tiempo con respecto a su concentración en el plasma sanguíneo. Se mide en ml de plasma filtrado por minuto (ml/min) → volumen de plasma depurado de una sustancia por unidad de tiempo. Aclaramiento de creatinina La sustancia que más se usa por cumplir con la mayoría de estos criterios como marcador es la creatinina, ya que también tiene la ventaja de ser un compuesto endógeno, lo que evita tener que administrar sustancias exógenas por vía endovenosa. Esto se debe a que la creatinina: -​ Tiene una concentración estable en el -​ No se secreta plasma -​ No se reabsorbe -​ No se metaboliza -​ No se excreta por vía extrarrenal -​ Se filtra libremente en el glomérulo Determinar el aclaramiento de creatinina significa determinar la cantidad de sangre que queda depurada de creatinina por unidad de tiempo. Los valores de referencia en hombres es de 80-120 ml/min y en mujeres de 75-115 ml/min. Las principales limitaciones de este cálculo es que se produce una sobreestimación del valor normal respecto al aclaramiento obtenido con otros marcadores, además de los errores que se puedan cometer en la recogida de orina de 24h. Existen otras ecuaciones matemáticas para estimar con mayor precisión la tasa de filtración glomerualr (FG), que tienen en cuneta la concnetración de creatinina plasmática y algunas variables del individuo como edad, sexo, peso, talla, etc. Sin embargo, no son válidas en embarazos, enfermedades musculares, malnutrición, hepatopatías graves ni en insuficiencias renales agudas. También se puede usar la cistatina C para el aclaramiento, pero al ser exógeno se utiliza menos. Valores de filtración glomerular e insuficiencia renal La determinación de la FG permite diferenciar una insuficiencia renal aguda de una crónica: ​ Aguda: se diagnostica cuando existe una reducción de la FG a menos de 10 ml/min, ocasionando oliguria y anuria. Se presenta como síndrome urémico con elevación de los valores tanto de urea como de creatinina 3  ​ Crónica: se diagnostica cuando, durante al menos 3 meses, el FG estimado es menor a 60 ml/min/1,73 m2. Existe lesión renal que se pone de manifiesto por alteraciones histológicas en la biopsia, albuminuria, proteinuria o alteraciones del sedimento urinario, o aplicando técnicas de imagen. 1.3. Amonio + A pH fisiológico, el 98% del amonio sanguíneo se encuentra como ion amonio (NH4 ) y solo el 2% como amoniaco (NH3). Es neurotóxico ya que puede difundir a través de las membranas biológicas y traspasar la barrera hematoencefálica. Procede del catabolismo de los aa y de la absorción intestinal del amonio generado por la actividad bacteriana sobre las proteínas y la urea. Los valores séricos normales son de 15-45 microg/dl (11-32 micromol/L) La eliminación del grupo amino de los aa sigue 3 pasos: 1.​ Transaminaciones: los grupos amino pasan a formar glutamato. 2.​ Desaminación oxidativa del glutamato a alfa-cetoglutarato 3.​ Entrada del amonio al ciclo de la urea y formación de la misma. 4.​ Otra forma es la conversión a glutamina: la reacción se da en hígado, cerebro y músculos esqueléticos. La glutamina llega a los riñones, donde se transforma en glutamato y libera el amoniaco, que se excreta a la orina. 5.​ Glucosa-ALA Alteraciones del amonio Pequeñas cantidades de amonio en sangre son muy tóxicas para el cerebro porque convierten el glutamato, principal neurotransmisor excitador del SNC, en glutamina y así se impide la transmisión nerviosa. Cuando hay daño hepático se puede producir hiperamoniemia, que da lugar a una encefalopatía hepática. Existen errores congénitos del metabolismo relacionados con concentraciones elevadas de amonio: los trastornos del ciclo de la urea, las acidemias orgánicas, algunos defectos de la B-oxidación de los ácidos grasos y el síndrome de hiperinsulinismo/ hiperamoniemia. El amonio también contribuye al equilibrio ácido + base mediante la formación de iones amonio en el túbulo renal como forma de excretar H. El daño renal también se asocia con hiperamoniemia. Además, la hiperamoniemia está relacionada con la enfermedad de Alzheimer y puede afectar a la progresión de la enfermedad. Determinación del amonio ​ Técnicas espectrométricas → métodos enzimáticos basados en la enzima glutamato deshidrogenasa (GLDH) que cataliza la conversión de amonio y alfacetoglutarato a glutamato con la oxidación de NADPH. Su medida de absorbancia a 340 nm es proporcional a la concentración de amoniaco. ​ Técnicas potenciométricas → ion selectivo ​ Química seca Para la correcta cuantificación del amoniaco hay que tener en cuenta condiciones previas al análisis: ​ Ligadas al paciente ○​ Edad: [amonio] son de cuatro a ocho veces más altas en neonatos y de dos a tres veces mayores en niños menores de tres años. ○​ Tabaco: [amonio] se eleva después de un cigarrillo. Se debe estar sin fumar al menos 12 horas antes de la extracción. ○​ Ejercicio: los valores de amonio incrementan más de 3 veces tras el ejercicio ○​ Fármacos: los barbitúricos o los diuréticos pueden incrementar las concentraciones de amonio. ​ Ligadas a la muestra ○​ Sangre venosa o arterial: las concentraciones de amonio son similares. Sin embargo, la isquemia inducida por torniquete y la contracción muscular causan la liberación de amonio en sangre venosa, lo que puede provocar concentraciones falsamente elevadas, por lo que se debe 4  tener en cuenta el tiempo del torniquete. Con daño hepático, el músculo convierte el glutamato en glutamina y la concentración de amonio en sangre venosa será menor que en la arterial. A pesar de esto, la sangre que más se usa es la venosa. ○​ Tipo de anticoagulante: se usa plasma con EDTA; no se recomienda suero. ○​ Tratamiento de la muestra ​ Se debe introducir en hielo inmediatamente ya que aumenta la cantidad de amonio en sangre por minuto ​ Mantener el tubo cerrado hasta el momento de la determinación ​ Centrifugación inmediata ○​ Presencia de hemólisis → intentar evitarla, ya que los eritrocitos poseen casi el triple de concentraciones de amonio superiores a las del plasma. 1.4. Ácido úrico Es el producto final de la degradación de las purinas, la mayor parte de este catabolismo se produce en el hígado debido a la xantina oxidasa. El 70% del ácido úrico producido se excreta por vía renal. En el plasma sanguíneo, el ácido úrico se presenta como urato monosódico y es relativamente insoluble; a concentraciones mayores de 6,4 mg/dl se pueden formar cristales de uratos que precipitan. En la orina a un pH < 5,75 el ácido úrico es la forma predominante y a altas concentraciones formaría cristales de ácido úrico. +​ uricemia < 6.8 mg/dl. La uricemia depende de la producción y de la excreción de uratos. La principal fuente de ácido úrico es el metabolismo endógeno de las purinas y las dietas ricas en purinas modifican la uricemia. Alteraciones del ácido úrico Hiperuricemias Se debe a un aumento de la producción de ácido úrico. La concentración sérica de urato es más alta en los varones (se considera hiperuricemia > 7 mg/dl) que en las mujeres (hiperuricemia > 6 mg/dl), debido al efecto uricosúrico de los estrógenos que inhiben los transportadores de reabsorción tubular. ​ Aumento de la producción: leucemias, linfomas, exceso alimentos, defectos genéticos y citotóxicos ​ Disminución de la excreción: insuficiencia renal, uso de diuréticos, dietas bajas en sal y fármacos Cuando se encuentra la causa se denomina hiperuricemia secundaria y desaparece al quitar la causa. Cuando no se encuentra ninguna causa se denomina hiperuricemia primaria o idiopática y dura indefinidamente. Gota Síndrome clínico causado por una respuesta inflamatoria al depósito de cristales de urato monosódico en las articulaciones. Se produce en personas con concentraciones séricas de urato elevadas. El ácido úrico es una sustancia con baja capacidad de solubilización. Si se sobrepasa el límite, existe riesgo de formar cristales de urato y precipitar en las articulaciones. La gota pasa por diferentes periodos: ​ Hiperuricemia asintomática: periodo inicial, prolongado y asintomático, en el que se acumulan cristales de urato monosódicos en las articulaciones y sus proximidades. ​ Gota aguda intermitente: fase en la que se producen episodios agudos muy dolorosos. ​ Artritis gotosa avanzada: evolución final a una fase crónico de poliartritis dolorosa, deformante y debilitante asociada con la presencia de depósitos cristalinos en los tejidos blandos. Cálculos renales Cuando existe una producción excesiva de urato junto con una hiperexcreción de ácido úrico, se pueden formar cálculos renales de ácido úrico en las orinas ácidas. De hecho, se pueden producir estos cálculos con valores normales de ácido úrico en orina pero con orinas ácidas. 5 Hipouricemia La hipouricemia se diagnostica cuando los niveles plasmáticos de ácido úrico son menores o iguales a 2,0 mg/dl. La hipouricemia no tiene síntomas y no requiere tratamiento, además, se presenta con menor frecuencia que la hiperuricemia. Está asociada con tubulopatías, diabetes e hiponatremia, además, existe una enfermedad genética, la hipouricemia asociada a xantinuria hereditaria (déficit autosómico recesivo de la enzima xantino-oxidasa) con valores de ácido úrico menores a 1 mg/dl. Determinación de ácido úrico El ácido úrico se mide en plasma, suero u orina (no es necesario el ayuno para la toma de muestra). En suero se mantiene estable en refrigeración de 3 a 5 días. En orina se debe analizar lo antes posible y para evitar la precipitación de urato se añade hidróxido de sodio (se consigue un pH > 8). ​ Método del ácido fosfotúngstico: el ácido úrico reduce al ácido fosfotúngstico en medio alcalino y da lugar a alantoína y azul de tungsteno que se mide a 680-700 nm → método colorimétrico. La muestra se debe desproteinizar ​ Métodos enzimáticos: en un primer paso utilizan la uricasa que da lugar a alantoína y peróxido de hidrógeno. Como segundo paso puede realizarse: ○​ Medir con el espectrofotómetro la extinción de la absorbancia a 290 nm (longitud de onda a la que absorbe el ácido úrico). ○​ Acoplar una segunda reacción mediada por la catalasa o por la peroxidasa. ​ Métodos cromatográficos: usan HPLC o resinas de intercambio iónico. 1.5. Aminoácidos Los aminoácidos son los precursores de todas las sustancias nitrogenadas del organismo, exceptuando las vitaminas. La presencia de los aminoácidos en plasma es muy constante y solo se modifica en condiciones patológicas muy graves o en aminoacidopatías. El aminoácido más abundante en plasma es la glutamina y se encarga de transportar y almacenar grupos nitrogenados. El catabolismo de los aminoácidos comienza por la pérdida del grupo amino y la formación de un cetoácido. Implica la transaminación, desaminación y descarboxilación. Según el destino final del esqueleto de carbonos, los aa pueden ser: ​ Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos a partir del acetil CoA ​ Glucogénicos: producen intermediarios de la gluconeogénesis a partir del piruvato ​ Glucogénicos y cetogénicos a la vez ​ De incorporación directa al ciclo de Krebs Los aa siguen 3 vías metabólicas principales para su metabolismo: 1.​ Reutilización: síntesis de nuevas proteínas 2.​ Unión con cofactores para producir derivados de aa 3.​ Catabolismo de aa: eliminación de grupos funcionales y descomposición de los esqueletos de carbono Los 20 aa se pueden descomponer en 1 de 6 intermedios: -​ Piruvato -​ Alfa- cetoglutarato -​ Acetil CoA -​ Succinil CoA -​ Oxaloacetato -​ Fumarato 6 Alteraciones de los aminoácidos Las aminoacidopatías son desórdenes hereditarios de la síntesis o de la degradación de los aminoácidos. ​ La hiperfenilalaninemia (HPA) o fenilcetonuria (PKU), consiste en elevaciones en las concentraciones de fenilalanina (Phe) en sangre por defecto en su catabolismo causado por una deficiencia primaria de la fenilalanina-hidroxilasa hepática. Es un trastorno hereditario. ​ Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce: acúmulo de aminoácidos (leucina, isoleucina, valina y aloisoleucina), y sus correspondientes cetoácidos en células y líquidos biológicos. Un metabolito de la isoleucina es el responsable del olor en la orina a jarabe de arce. ​ Tirosinemia tipo l: déficit de tirosina aminotransferasa, enzima que se encarga de la degradación de la tirosina, lo que ocasiona un acúmulo de tirosina. ​ Homocistinuria: grupo de errores congénitos del metabolismo de los aminoácidos azufrados y de la cobalamina con una gran heterogeneidad etiológica y clínica. ○​ La homocisteína es un aminoácido que no se emplea para la síntesis proteica sino que interviene como paso intermedio en la metilación de la metionina. Determinación de aminoacidopatías Para detectar precozmente las aminoacidopatías, en primer lugar se realiza un cribado por cromatografía en capa fina, fluorimetría, espectrofotometría y espectrofotometría de masas en tándem (MS-MS), a partir de una muestra de sangre obtenida por punción del talón impregnada en papel. Para el diagnóstico de confirmación se utiliza la técnica de HPLC, cromatografía de intercambio iónico, espectrofotometría y espectrofotometría de masas en tándem. 2. Bilirrubina La bilirrubina es un pigmento amarillo-anaranjado gue se encuentra en la bilis. La mayor parte de la bilirrubina procede del catabolismo de la hemoglobina presente en el interior de los eritrocitos. Es un marcador de la disfunción hepática, colestasis o enfermedad hemolítica. 2.1. Metabolismo de la hemoglobina 2.2. Hiperbilirrubinemia La hiperbilirrubinemia es una concentración elevada de bilirrubina en sangre y da lugar a la aparición de ictericia: coloración amarillenta de la piel y la esclerótica debida a hiperbilirrubinemia. Es clínicamente evidente cuando el nivel de bilirrubina excede los 2 o 3 mg/dl. Hiperbilirrubinemia conjugada La bilirrubina se considera como un marcador de función hepática. Tradicionalmente se determina bilirrubina total y fraccionada. La bilirrubina total es la suma de la Bbd (conjugada) y la Bbi (no conjugada). Un aumento de la bilirrubina puede indicar disfunción o daño hepático a priori. ​ Defecto en la excreción de la bilirrubina una vez que ha sido conjugada por enfermedades genéticas ​ Ictericias obstructivas o colestasis: ○​ Intrahepática: se produce en diferentes situaciones que afectan al parénquima hepático, como en las hepatopatías víricas, autoinmunes, isquémicas o tóxicas, o bien en la enfermedad de Wilson (sin obstrucción mecánica y con daño hepatocelular), en la colestasis recurrente del embarazo (sin obstrucción mecánica y con nula o mínima lesión hepática) o en las neoplasias hepáticas (con obstrucción mecánica al paso de la bilis). ○​ Extrahepática: se produce por obstrucción mecánica del flujo de la bilis en las vías biliares extrahepáticas, lo cual hace que la bilirrubina conjugada vuelva a la sangre → litiasis. Hiperbilirrubinemia no conjugada Vida media inferior a 5 minutos. Se caracterizan por un aumento de la fracción no conjugada de la bilirrubina y clínicamente son ictericias prehepáticas. Pueden estar producidas por: 7  ​ Hemólisis: produce un aumento de la producción de bilirrubina no conjugada debido a la rotura masiva de eritrocitos → anemias hemolíticas (ictericia hemolítica). ​ Enfermedades genéticas que afectan a la conjugación de la bilirrubina no conjugada → el síndrome de Gilbert y el síndrome de Crigler-Najjar. ​ Ictericia neonatal fisiológica: alteración del proceso de conjugación de bilirrubina en el recién nacido por inmadurez de la glucuroniltransferasa. ​ Ictericia neonatal patológica: por incompatibilidad sanguínea y hemorragias. Se consideran niveles patológicos una bilirrubina mayor de 5 mg/dl el primer día del nacimiento o 10-12 mg/dl en días sucesivos. Cuando la bilirrubina alcanza valores de 20 mg/dl puede causar kernicterus, un trastorno grave del SNC debido a la precipitación en el cerebro de moléculas de bilirrubina (capaces de atravesar la barrera hematoencefálica inmadura). 2.3. Determinación de bilirrubina Es preferible una muestra sérica en ayunas, ya que pueden causar interferencias (sueros lipémicos y hemolizados). La determinación debe realizarse antes de 2 o 3h después de la recolección y el suero puede almacenarse preservado de la luz, en refrigeración una semana y en congelación un mes. Se realiza principalmente por medio de métodos espectrofotométricos colorimétricos basados en la reacción de la bilirrubina con el ácido sulfanílico diazotizado. La Bbd, por ser soluble en agua, es capaz de reaccionar directamente con el ácido sulfanílico diazotizado, formando un complejo coloreado. La Bbi, unida a la albúmina e insoluble en agua, requiere añadir un agente solubilizante que la separe de la albúmina, la vuelva hidrosoluble y permita su reacción con el ácido sulfanílico diazotizado. Esta variación permite diferenciar analíticamente los dos tipos de bilirrubina, ya que la Bbd reacciona directamente con el reactivo y la otra necesita un agente solubilizante. El método más empleado es el de Jendrassik-Grof: la Bbd se determina por la lectura a 540- 570 nm del complejo azulado y la total se determina de la misma manera pero en presencia de cafeína (agente solubilizante) de tal manera que ambos reaccionen. La Bbi se calcula restando la total menos la Bbd. 3. Ácido láctico y ácido pirúvico 3.1. Metabolismo de la glucosa La conversión de piruvato a lactato se activa cuando una deficiencia de oxígeno da lugar a una acumulación excesiva de NADH que impide la glucólisis. El paso de piruvato a lactato, fermentación láctica, regenera los + niveles de NAD. Normalmente, el piruvato se convierte en acetil coenzima A (CoA), que entra en el ciclo del ácido cítrico y produce 38 moles de ATP por cada mol de glucosa oxidada. Sin embargo, en condiciones hipóxicas, la formación de acetil-CoA no ocurre y se acumula NADH, que favorece la conversión de piruvato a lactato por metabolismo anaerobio y la regeneración de NAD* para continuar la glucólisis. Como resultado, se acaba liberando lactato en la sangre, y su acumulación es un indicador de falta de oxígeno tisular. Cuando el aporte de oxígeno se reduce por debajo del nivel crítico, las concentraciones de lactato sanguíneo suben con rapidez e indican hipoxia tisular. El hígado es el órgano más importante a la hora de eliminar el lactato al convertirlo de nuevo a glucosa mediante la gluconeogénesis. 3.2. Acidosis láctica Se produce por un aumento de ácido láctico debido a un exceso en su producción o a un defecto en su metabolismo. Se manifiesta con taquicardia, taquipnea y alteración del estado mental. ​ Tipo A: se relacionan con condiciones hipóxicas, como shock, infarto de miocardio, insuficiencia cardiaca congestiva grave, edema pulmonar o pérdida grave de sangre. ​ Tipo B: de origen metabólico, como las que tienen lugar en la diabetes mellitus o en infecciones graves, leucemia, enfermedad renal o hepática e intoxicaciones. 8 Se debe sospechar una acidosis láctica en todo paciente con acidosis metabólica no bien explicada. Se acepta, en general, que concentraciones de lactato superiores a 5 mmol/l implican un mal pronóstico en pacientes graves. Cociente lactato/piruvato En condiciones normales, los niveles de ácido láctico son menores de 2,2 mmol/l y la cantidad de piruvato es 10 veces inferior. El cociente normal es de 0,1. El cociente lactato/piruvato determina si el aumento de lactato es debido a: ​ Acidosis láctica: el cociente tendrá valores menores a 0.1 ​ Disfunción mitocondrial que favorece la acumulación de lactato y piruvato: el cociente es superior a 0.1 3.3. Determinaciones de lactato y piruvato Consideraciones sobre la recolección de la muestra Lactato La muestra debe ser sangre total o plasma (conservarse en frío y separarse en menos de 15 minutos para evitar la glicólisis anaerobia). Aumenta con el ejercicio, por lo que la extracción debe hacerse tras un periodo de reposo y se deben evitar los movimientos del brazo y de la mano antes de la extracción. Además, no se debe emplear un torniquete porque la estasis venosa incrementa las concentraciones de lactato. El lactato medido en sangre arterial da un resultado más real, ya que no se aplica ningún torniquete. Es habitual aprovechar la sangre arterial usada en las gasometrías para medir el lactato. Piruvato Se utiliza plasma con EDTA pero es necesaria una desproteinización a bajas temperaturas y centrifugación posterior para obtener el sobrenadante. Determinaciones de lactato Se basa en métodos enzimáticos, con determinaciones amperométricas (miden la intensidad de corriente al aplicar un voltaje que desencadena una reacción) o espectrofotométricas (miden la concentración de lactato en plasma y en LCR; la enzima lactato deshidrogenasa cataliza la oxidación del lactato a piruvato con la + reducción simultánea del NAD a NADH. La absorbancia del NADH es directamente proporcional a la concentración de lactato. También se puede realizar con la enzima lactato oxidasa, que es más útil por no presentar interferencias significativas por la hemólisis). Determinaciones de piruvato Implica la reacción inversa a la usada para medir el lactato. 4. Cuerpos cetónicos Provienen del catabolismo de los ácidos grasos en situaciones de falta de glucosa y su función es mantener el suministro de energía al cerebro y al corazón. Están formados por acetoacetato, que da lugar a la acetona y al betahidroxibutirato. La acetona no se usa como fuente de energía y es exhalada o excretada como desecho y es la responsable de un olor afrutado característico en el aliento. 4.1. Metabolismo de los ácidos grasos y cetoacidosis En situaciones de falta de glucosa los niveles de acetil-CoA en sangre aumentan y provocan un descenso del pH sanguíneo. Ante esta situación, los hepatocitos captan el acetil-CoA y, mediante la ruta de la cetogénesis, lo transforman en cuerpos cetónicos. Habitualmente un aumento anormal de las concentraciones de cuerpos cetónicos está relacionado con una disminución del pH sanguíneo (acidosis/ cetoacidosis). +​ cetosis (estado fisiológico), en la que los cuerpos cetónicos constituyen las moléculas con función energética predominantes y no se generan alteraciones del pH sanguíneo. Como el acetoacetato como el beta hidroxibutirato son ácidos, si están elevados se produce una disminución en el pH de la sangre. La causa de la cetoacidosis se debe a que la célula no tiene suficiente glucosa; en el 9 caso de la diabetes la falta de insulina evita que la célula reciba glucosa, mientras que en el caso de la cetoacidosis alcohólica, la inanición hace que haya menos glucosa disponible en general. 4.2. Determinación de cuerpos cetónicos Los niveles normales están entre 0,3-2 mg/dl, de los cuales un 78% corresponden al ácido B-hidroxibutírico, un 20% al ácido acetoacético y un 2% a la acetona. La variación de sus niveles en sangre (cetonemia) y en orina (cetonuria) informan indirectamente del metabolismo de la glucosa. Algunos de los métodos que se utilizan para su determinación son: ​ Tiras reactivas para orina (química seca): semicuantitativo ○​ Acetona con glicerina ○​ Ác. acetoacético con nitroprusiato de sodio en un pH alcalino para formar un compuesto coloreado (púrpura) ​ Métodos espectrométricos → enzimático cuantitativo con el empleo de la enzima BHB ○​ a pH 8.5-9.5 la reacción transcurre hacia la izquierda. El incremento de Abs por la formación de NADH es proporcional a la concentración de beta-hidroxibutirato. ○​ a pH 7 la reacción transcurre hacia la derecha. La disminución de Abs es proporcional a la concentración de ácido acético. ​ Técnicas amperométricas: cuantitativo DETERMINACIÓN DE ENZIMAS Las enzimas son proteínas altamente especializadas en la catalización de las reacciones biológicas, es decir, aceleran la velocidad de las reacciones en las que intervienen. Son específicas de la sustancia sobre la que actúan (sustrato) para obtener un producto de la reacción. Tiene gran poder catalítico y la velocidad de la reacción aumenta sustancialmente. 1. Conceptos básicos sobre las enzimas 1.1. Nomenclatura y clasificación de las enzimas ​ Nombre sistemático: consta de tres partes: el sustrato, el tipo de reacción y la terminación -asa. (Ej.: L-lactato NAD oxidorreductasa) ​ Nombre recomendado: nombre corto y de uso habitual (Ej.: lactato deshidrogenasa) ​ Nombre de clasificación: establecido por la Unión Internacional de Bioquímica (IUB). Consta de cuatro números precedidos por “EC”: ○​ Primer número indica el tipo de reacción 1.​ Oxidorreductasas 4.​ Liasas 2.​ Transferasas 5.​ Isomerasas 3.​ Hidrolasas 6.​ Ligasas ○​ Segundo número indica el tipo de sustrato ○​ Tercer número indica el tipo de aceptor ○​ Cuarto número define específicamente la enzima 10