FRECUENCIA DE HEMOGLOBINA H EN NIÑOS DE 2 A 6 AÑOS DE EDAD EN TAPACHULA

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[pic 4](Figura 2)

Cuando una proteína esta con su grupo prostético se denomina holoproteina, y cuando esta sin este, se lo denomina apoproteina. Además por poseer un grupo prostético se dice que la Hb es una proteína conjugada, es una hemoproteina.(5)

La biosíntesis de la Hb guarda estrecha relación con la eritropoyesis. La expresión genética y el contenido de Hb acompañan la diferenciación de las unidades formadoras de colonias eritroides (UFC-E) en precursores eritroides. Cada una de las cadenas polipeptídicas de la Hb cuenta con genes propios: α, β, δ, γ, ε. Los genes α y β son independientes y se ubican en cromosomas distintos. El grupo α se localiza en el brazo corto del cromosoma 16 y contiene además los codificadores de la cadena z. El grupo β se localiza en el brazo corto del cromosoma 11 e incluye a los genes de las cadenas Gγ, Aγ, δ y ε. Todos los genes funcionales de la globina comparten una estructura general que consiste en 3 exones (secuencias codificadoras) y 2 intrones o sectores interpuestos (secuencias que no se traducen). La región promotora incluye alrededor de 100 pares de bases que preceden al punto de comienzo de la transcripción (punto de clivaje). Tres secuencias de esta región se fijan a la ARN polimerasa que cataliza la síntesis de ARN mensajero. Existen dos secuencias claves en la iniciación de la transcripción: TATA y CAT; las mutaciones que las afectan limitan la transcripción de ARNm. La porción distal del tercer exón (AATAAA) finaliza la transcripción. Solamente entre 5% a 10% del material genético de los eritroblastos se transcribe; los genes de la globina pertenecen a esta fracción (6).

Todos los organismos superiores son estrictamente aerobios; necesitan indispensablemente el oxígeno. Se debe a Lavoisier, que descubrió el oxígeno en 1778, la idea de que la respiración animal equivale a una combustión lenta, en la que el carbono de la materia orgánica se transforma en CO2 con el correspondiente consumo de oxígeno. Realmente, el proceso es más complicado y no se acabó de aclarar hasta mediado el siglo XX. La materia orgánica, con algunas escasas excepciones, no se oxida directamente por el oxígeno atmosférico, sino por distintas coenzimas, que quedan reducidas en consecuencia (7).

La sangre necesita de un transportador de O2 porque este gas no es suficientemente soluble en el plasma sanguíneo para satisfacer las necesidades corporales. A 37ºC, un litro de sangre sólo disuelve 2.3 ml de O2 . Sin embargo, un litro de sangre contiene 150 g de Hb, y como cada gramo de Hb disuelve 1.34 ml de O2 , en total se transportan 200 ml de O2 por litro de sangre. Esto es, 87 veces más de lo que el plasma solo podría transportar. Sin un transportador de O2 como la Hb, la sangre tendría que circular 87 veces más rápido, lo que precisaría una bomba de alta presión, un flujo turbulento y un enorme desacople ventilación-perfusión. La relación entre la tensión de O2 y la saturación de la Hb se describe mediante la curva de saturación de la oxiHb. La afinidad de la Hb por el O2 se expresa en términos de la tensión de O2 en que se produce una saturación de 50% de la Hb (P50). Este valor corresponde a 27 mm Hg aproximadamente. De forma parecida a las enzimas, una P50 alta corresponde a una afinidad por el O2 baja. La curva de disociación de la oxiHb de los polipéptidos con una sola unidad hem, como la mioglobina es hiperbólica. Así, su afinidad por el O2 es mayor que la de la Hb, liberando O2 solamente a muy bajas tensiones tisulares. Por el contrario, la curva de disociación de la hemoglobina es sigmoidea. De esta forma, la Hb está saturada 98% en los pulmones y sólo 33% en los tejidos, de manera que cede casi 70% de todo el O2 que puede transportar. La porción más empinada de la curva se encuentra en las zonas de baja tensión de O2 de los tejidos, lo que significa que disminuciones relativamente pequeñas en la tensión de O2 dan lugar a grandes incrementos en la cesión de O2 . Sin embargo, pequeñas disminuciones en la tensión de O2 en los pulmones (altitud moderada) no comprometen seriamente la capacidad de la Hb para fijar O2 . Adicionalmente, la curva revela que a bajas tensiones de O2 , la fijación de O2 es relativamente débil (menor afinidad), mientras que a altas tensiones la fijación es fuerte (mayor afinidad). Lo anterior refleja el mecanismo de cooperatividad de la Hb, por el cual la ligadura del O2 a una subunidad eleva la afinidad de las otras subunidades(6)

ESTRUCTURA DE LA MIOGLOBINA Y LA HEMOGLOBINA

Se ha comentado ya algo acerca de la estructura de la hemoglobina, mientras la estructura terciaria de la mioglobina recuerda a la de las cadenas de la hemoglobina, una diferencia esencial es que la mioglobina carece de estructura cuaternaria. Ahora es el momento de profundizar en las diferencias y similitudes entre ambas proteínas. El examen de la estructura primaria de la mioglobina y de las dos cadenas de la hemoglobina sugiere un origen evolutivo común. Al alinear las secuencias de la mioglobina y la cadena D de la hemoglobina se encuentran 23 aminoácidos idénticos. Entre las dos cadenas de la hemoglobina, la identidad se eleva al 46% (66 residuos). La semejanza estructural se observa más aún en los niveles secundario y terciario (figura 4). Las tres cadenas poseen una elevada proporción de hélice D (alrededor del 75%) y carecen totalmente de estructura E. Como se adelantó, puede observarse en la figura que las estructuras terciarias de las tres cadenas son prácticamente superponibles. Hay que tener en cuenta que, por ejemplo, entre las cadenas D y E de la hemoglobina además de los 66 residuos idénticos hay otros 21 que corresponden a sustituciones conservativas. Todo ello hace posible que las estructuras secundarias y terciarias sean tan semejantes. Siguiendo la propuesta de Watson y Kendrew (1961), es tradicional designar los 8 segmentos de hélice D de las cadenas de la mioglobina y hemoglobina mediante letras mayúsculas, ordenadas alfabéticamente desde A hasta H a partir del extremo N-terminal. Dentro de cada segmento de hélice, los diferentes residuos se numeran correlativamente de acuerdo con su secuencia. Cuando se habla, por ejemplo, de la histidina F8 se está haciendo referencia al octavo residuo contando a partir del extremo N-terminal de la hélice F. Los segmentos no helicoidales que se encuentran entre las distintas hélices se designan AB, BC, y así sucesivamente. Y los situados al inicio o al final de la cadena se identifican como NA y HC respectivamente, donde las letras N y C hacen referencia a los extremos N- y C-terminales de las cadenas.(7)

[pic 5]

Recientemente se ha descubierto, en