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destacan la
adenilatoquinasa (AK), la ATPasa, la
88
adenosindiaminasa (ADA) y la pirimidina-5-
nucleotidasa. AK y ATPasa contribuyen a reciclar
el ADP a partir de ATP generado en la glucólisis.
La ADA transforma adenosina en inosina y
contribuye a su eliminación o reciclaje. AK y ADA
utilizan el mismo sustrato (adenosina), lo que
explica que tanto el déficit de AK como un exceso
de ADA tengan una expresividad clínica similar,
derivada del insuficiente reciclaje de AMP y la
disminución de la concentración de ATP.
La pirimidina 5 nucleotidasa interviene en la
degradación del RNA, y su déficit produce
acumulación intraeritrocitaria de nucleótidos,
que interfiere, tanto en la degradación normal
del RNA como en la actividad de las enzimas
clave de la glucólisis, disminuyendo la
producción de ATP.
3.4. Sistema de diaforasas
El mantenimiento de la función respiratoria de la
Hb, requiere que el Fe hemínico se halle en estado
reducido. A ello contribuye la enzima diaforasa o
metaHbreductasa (citocromo B5 reductasa). El GR
normal posee 2 sistemas diaforásicos, el principal
y el secundario. En el principal interviene la
citocromo B5 reductasa, que utiliza el NADH y el
secundario permanece inactivo.
La citocromo-B5-reductasa está presente en
gran número de células del organismo y cataliza
la transferencia de electrones desde el NADH
al citocromo B5, que los cede directamente al
Fe hemínico, manteniendo su estado reducido.
La diaforasa que usa NADPH como sustrato,
carece de aceptor fisiológico de electrones, por
lo que permanece inactiva en condiciones
normales. Ciertos colorantes como el azul de
metileno son aceptores no fisiológicos de
electrones, de tal forma que en caso de déficit
del sistema diaforásico principal, pueden
emplearse como tratamiento para disminuir el
exceso de metaHb y eliminar la cianosis.
4. HEMOGLOBINA
4.1. Estructura de la Hb
La molécula de Hb es el resultado final de un
largo proceso evolutivo, con perfecta
adaptación a la función que desarrollan las células
animales, esto es: transportar O
2
 desde los
pulmones a los tejidos del cuerpo y facilitar el
regreso de CO
2
 desde los tejidos a los pulmones.
Las características funcionales de la Hb como
un transportador de gases fueron determinadas
más de medio siglo antes de que se formulara
su estructura proteica, la cual ha tenido que
esperar el desarrollo de técnicas de laboratorio
más complejas como son la cristalografía por
rayos X y el advenimiento de la biología
molecular moderna. El conocimiento de su
estructura y función es fundamental para
entender y comprender el comportamiento de
las hemoglobinas anormales y valorar la
importancia que su déficit o ausencia origina.
La Hb fundamentalmente, aunque no en forma
exclusiva, es una proteína transportadora de O
2
.
Se localiza en el interior de los glóbulos rojos. En
la mayor parte de los invertebrados, el pigmento
que transporta O
2
 circula libremente en el plasma
más que dentro de células, lo cual es bastante
ineficiente. La Hb como una proteína libre en el
plasma ejerce una presión osmótica de alrededor
de cinco veces más que la producida por las
proteínas plasmáticas solas. Al estar este
pigmento en corpúsculos (eritrocitos), la
viscosidad de la sangre puede ser mantenida a
un bajo nivel no provocando deshidratación de
los tejidos. En cada hematíe hay alrededor de
280 millones de moléculas de Hb, cada una con
un peso molecular de 64.458 daltons, tiene forma
elipsoide y unas dimensiones de 64 x 55 x 60 Å,
(2 subunidades α de 15.750 daltons y 2
subunidades β de 16.500 daltons).
La Hb es una proteína conjugada cuya parte no
aminoacídica o grupo protésico se conoce con
el nombre de hemo, el cual está formado por la
unión de una protoporfirina IX y un átomo de
hierro en estado ferroso (Fe+2). La porción
proteica se denomina globina, es una proteína
globular formada por un tetrámero integrado
por cuatro subunidades iguales dos a dos,
siendo cada subunidad una cadena
polipeptídica. Aunque lo más probable es que
originalmente haya sido una proteína
monomérica similar a la mioglobina.
Las cadenas de Hb humana se han denominado
de acuerdo a las letras del alfabeto griego: alfa
(α), beta (β), gamma (γ), delta (δ), épsilon (ε) y
zeta (ζ). De las combinaciones dos a dos de las
diferentes cadenas de globina se van a formar
las diferentes hemoglobinas en los períodos
embrionario, fetal, neonatal y adulto.
En condiciones normales se forman seis variantes
de Hb: Tres son hemoglobinas embrionarias
transitorias, con gran afinidad por el O
2
: Gower
1 (ζ
2
 ε
2
), Gower 2 (α
2
 ε
2
), y Portland (ζ
2
 γ
2
).
La Hb fetal (F
0
: α
2
 Gγ
2
) y (F
1
: α
2
 AγI
2
) presentes
89
al nacimiento en una proporción de 7:1
respectivamente, es la Hb más importante del
feto y neonato (65%-95%), produciéndose
solamente como trazas en la vida adulta en
condiciones normales (<1%). En ciertas
situaciones que pueden ser adquiridas o
hereditarias se encuentra aumento de la Hb fetal
y fundamentalmente en base a F
1
 (α
2
 AγI
2
).
Las hemoglobinas encontradas después del
nacimiento son: A
0
: α
2
 β
2 
y
 
A
2
: α
2
 δ
2
.
La Hb A
0
 representa aproximadamente el 97%
de la Hb del adulto. La Hb A
2
 es una pequeña
fracción que existe en los individuos normales
en una cantidad de aproximadamente 2,5%.
Existen tres condiciones imprescindibles que
deben ser satisfechas para que la globina
funcione en forma adecuada:
• Libre acceso del agua a la superficie de la
globina para mantenerla en solución, para
ello el exterior molecular debe ser rico en
cadenas laterales hidrofílicas polares.
• El interior de la molécula debe seguir siendo
hidrofóbico, resultado de su alto contenido
en aminoácidos repelentes al agua.
• La molécula de globina debe mantenerse lo
suficientemente rígida, lo que se logra con
una proporción extraordinariamente alta de
aminoácidos en disposición helicoidal.
4.1.1. Estructura primaria a cuaternaria
a) Estructura primaria
Con este término se designa al esqueleto de la
cadena polipeptídica de globina y establece
específicamente la secuencia de sus
aminoácidos.
Las proteínas están compuestas por unidades
estructurales denominadas aminoácidos unidos
por un fuerte enlace covalente denominado
enlace peptídico, el cual se establece entre los
grupos carboxilos y amino de los aminoácidos.
De los 20 aminoácidos que forman las proteínas,
la Hb incorpora a la estructura de su molécula
17 de ellos.
Cada aminoácido posee 2 grupos, un grupo
amino cargado positivamente y un grupo
carboxilo que lo está negativamente,
neutralizándose estas cargas al establecerse el
enlace peptídico, permaneciendo sólo cargados
sus residuos N-terminal y C-terminal. Quedan
cargadas también las cadenas laterales (grupos
R), pudiéndose dividir los aminoácidos según
la naturaleza de sus grupos laterales en
hidrofílicos o polares que se disponen en la
superficie de la molécula o formando la cavidad
central de la misma, e hidrofóbicos situados en
el interior molecular y tapizando el bolsillo del
hemo.
Los residuos aminoacídicos más numerosos son
los hidrófobos (alanina, valina, leucina), siendo
también muy abundante la histidina, cuyo grupo
imidazol es responsable en forma importante
de las propiedades funcionales de la molécula:
el poder tampón y el efecto Bohr.
Muchas posiciones en las diferentes cadenas de
globina están ocupadas por el mismo
aminoácido, este fenómeno se conoce como
“homología secuencial”, siendo muy importante
para el funcionamiento de la molécula.
La secuencia aminoácidica de las cadenas
globínicas, se conocen en muchas especies.
Existen nueve posiciones en la secuencia que
contienen el mismo aminoácido, en
prácticamente todas las especies estudiadas