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Proteínas séricas y patologías asociadas a las disproteinemias
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COMPOSICIÓN DE LA SANGRE

Los organismos superiores y en particular los vertebrados con estructuras complejas, toman los nutrientes, eliminan sus deshechos metabólicos y vuelcan otras sustancias que sintetizan las células de ciertos tejidos (para ser utilizadas por otros), en un medio de transporte que se denomina sangre.
La sangre integra las acciones de todos los tejidos con un objetivo común permitiendo además el mantenimiento de una relación eficaz con el medio externo, su volumen total al igual que todos sus parámetros muestran diferencias relacionadas con la raza, el peso corporal, la edad, el sexo, etc. Es un tejido especializado, formado por células: eritrocitos, leucocitos y plaquetas en un 45% siendo el 55% restante plasma sanguíneo que es la porción líquida en la que están inmersas las células mencionadas.
Los eritrocitos o hematíes, también denominados glóbulos rojos, permiten el transporte de oxigeno desde los pulmones hacia los diferentes tejidos del cuerpo y el dióxido de carbono desde los tejidos hacia los pulmones. La hemoglobina, es el componente característico de los glóbulos rojos y está compuesta por una proteína llamada hemo unida a hierro, y es la que fija el dióxido de carbono y el oxígeno para su intercambio.
Los leucocitos también llamados glóbulos blancos (debido a que no contienen hemoglobina), a diferencia de los eritrocitos poseen núcleo y están especializados en la “defensa del organismo”.
Las plaquetas o trombocitos son elementos anucleados, en forma de disco y son el resultado de la fragmentación del citosol de células gigantes de la médula ósea llamados megacariocitos. Constituyen un tipo celular con capacidad para agregarse, formando coágulos, en respuesta a la presencia de sustancias que desencadenan la coagulación. Al coagularse la sangre, el plasma se convierte en suero (el suero es el plasma sin el fibrinógeno que se transforma en fibrina durante la coagulación). Este tipo celular está presente solo en los mamíferos.
El 9% del volumen total del plasma esta constituido por solutos: 7% de proteínas, 1% de compuestos orgánicos no proteicos y 0,9% de sales inorgánicas. Los principales contribuyentes a la presión osmótica del plasma sanguíneo son los iones y las proteínas.

Esquema 1: Diagrama de la circulación sanguínea

 

 

PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

Las proteínas presentes en el plasma son las albúminas, las globulinas y el fibrinógeno. Estas pueden ser separadas por métodos químicos y determinando la cantidad de cada una de ellas se obtiene la relación Albúmina – Globulina (parámetro característico para cada especie animal).
Las albúminas, el fibrinógeno y la mayor parte de las globulinas son sintetizadas por el hígado a excepción de las gamma-globulinas que se sintetizan en tejidos extrahepáticos.
Las albúminas y globulinas presentes en el plasma pueden fraccionarse por electroforesis lo que ha ayudado en la identificación de aproximadamente 22 fracciones, muchas de las cuales son subconjuntos de globulinas y se las ha agrupado en: albúminas, α-globulinas, β-globulinas y γ-globulinas.
La determinación de proteínas totales es un examen que permite conocer la concentración de proteínas totales en el suero. Los medicamentos que pueden interferir en las mediciones de proteína total incluyen iones de amonio, estrógenos, drogas hepatotóxicas y anticonceptivos orales.
Si el valor de las proteínas totales estuviera fuera del rango normal para la especie, se deben realizar más exámenes para identificar la fracción involucrada en el aumento o disminución de este parámetro para luego identificar la proteína cuyo valor esta alterado. Esto se logra mediante la realización de un proteinograma electroforético. Esta es una prueba de laboratorio que permite separar las proteínas presentes en la sangre: ALBÚMINAS y GLOBULINAS (α,β y γ).
El aspecto de un proteinograma normal es el que muestra la Figura 1 y los valores correspondientes aproximados aparecen en la Tabla 1:

 

 Tabla 1
 
 
Fracción
Concentración
Albúmina
2.5 - 4.0 g/dl
Globulinas
2.5 - 3.5 g/dl
Proteínas Totales
5.7 - 7.5 g/dl
Relación A/G
0.6 - 1.5

La prealbúmina y la llamada proteína transportadora de retinol son proteínas que duran sólo unas horas en circulación antes de degradarse y participan fundamentalmente en el transporte de hormonas (no aparecen en el proteinograma electroforético).
La albúmina es una proteína sintetizada en el hígado, permanece en circulación unos diecinueve días, hasta que es metabolizada en los tejidos para los que es fuente de aminoácidos. Se encuentra en mayor concentración en el plasma sanguíneo constituyendo el 50-60% del total de las proteínas plasmáticas. Sus funciones más importantes guardan relación con su tamaño, que la mantiene dentro del torrente circulatorio, contribuyendo a transportar moléculas de pequeño tamaño (ácidos grasos, bilirrubina, calcio, progesterona, drogas, etc.). Es la más homogénea, soluble, estable y de mayor movilidad electroforética de todas las proteínas plasmáticas. También es de vital importancia para el mantenimiento de la presión oncótica de la sangre (la presencia de un valor normal de albúmina en sangre impide el pasaje de agua desde la sangre a los tejidos). Las moléculas de albúmina ofrecen una superficie total importante para la absorción de tóxicos lo que les otorga la capacidad de unirse a muchos iones (cobre, zinc y cadmio por ejemplo), y otros compuestos para que estos puedan ser transportados. También transportan dinitro- y ortocresoles, los derivados nitro- y halogenados de hidrocarburos aromáticos y los fenoles, por lo que las albúminas contribuyen al proceso de detoxificación del organismo fijando estas sustancias toxicas para su eliminación de los tejidos. Por otra parte el zinc por ejemplo, que es un oligoelemento importante para el organismo por su participación en numerosos aspectos del metabolismo celular, es transportado a los tejidos en un 70% por la albúmina.
Las globulinas alfa y beta son las fracciones de proteínas plasmáticas más heterogéneas y están constituidas fundamentalmente por glucoproteínas y lipoproteínas.

Las α-globulinas comprenden a un elevado número de proteínas constituidas fundamentalmente por:

α1-globulinas:

• Lipoproteínas: las HDL αlipoproteínas de alta densidad constituidas aproximadamente por un 50% de proteínas y el otro 50% por lípidos: fosfolípidos y colesterol, que tienen como función el transporte de colesterol (desde los tejidos periféricos al hígado) y de vitaminas liposolubles.
• La α1-glucoproteína ácida (AAG) es sintetizada por el hígado.
• Globulina fijadora de tiroxina, que es una proteína de unión a hormonas tiroideas para su transporte en sangre.
• α1-antitripsina (α1AT), glucoproteína sintetizada en el hígado que constituye el 80% de la α1- globulina sérica, y junto a otras antiproteasas del suero es importante para la inactivación de enzimas proteolíticas liberadas por los leucocitos en el pulmón.

α2-globulinas:

• La α2-protrombina actúa como factor en la coagulación. Se transforma en trombina durante el proceso de coagulación y es producida por el hígado.
• Haptoglobinas que son glucoproteínas que se unen fuertemente a la hemoglobina proveniente de la hemólisis intravascular, para prevenir la excreción del hierro por parte del riñón y son producidas por el hígado.
• α2- macroglobulina es una glicoproteína (5% de carbohidratos), su síntesis se realiza en el higado y tiene como función la inhibición de proteasas por formación de complejos con diversas proteasas serícas: tripsina, plasmina, kalikreina. Su papel en la fibrinolisis se basa en inhibir el exceso de plasmina.
• La ceruloplasmina es una fracción proteica constituida por gluco-metaloproteinas cuya
función es transportar el cobre.

Las β-globulinas están constituidas fundamentalmente por:

• La transferrina (Tf): es una glicoproteína transportadora de hierro (Fe3+), sintetizada y metabolizada principalmente en los hepatocitos. Cerca del 65% del hierro corporal se encuentra en los glóbulos rojos y alrededor del 4% en el músculo esquelético (mioglobina). Aproximadamente el 30% del hierro corporal se encuentra almacenado en el hígado, médula ósea y el bazo; mientras que un porcentaje pequeño del hierro corporal se encuentra transportándose entre varios compartimientos del cuerpo o como componente de proteínas celulares en todo el cuerpo. El hierro se conserva eficientemente, de manera que sólo una pequeña cantidad del mismo se pierde cada día por la orina. El hierro sérico, tal como se mide en un laboratorio clínico, es realmente hierro férrico asociado a la transferrina (dos iones férricos por cada molécula de transferrina).
• Lipoproteínas: esta fracción de las globulinas transporta β-lipoproteinas ( LDL).
• Proteínas vinculadas al sistema del complemento.
• Plasminógeno: que es una glicoproteína con un 2% de carbohidratos, que se sintetiza en el hígado.
• Plasmina se genera por activación del plasminógeno.

Las γ-globulinas están constituidas por varias fracciones A, G, M, E y D, y son las responsables de la 'respuesta inmune'. Esta involucra la producción de un grupo complejo de moléculas llamadas anticuerpos o inmunoglobulinas, que son sintetizadas por las células plasmáticas. Estas células se derivan de los linfocitos B después de su activación frente al reconocimiento de una molécula o parte de una molécula que el cuerpo reconoce como extraña llamada antígeno.

En caninos, generalmente se observan las mismas fracciones que en humanos, sí bien en proporciones diferentes. Por ejemplo, el contenido de albúmina es superior al de globulinas (al igual que en humanos). En otras especies como el equino o el bovino esta relación se invierte.

PATOLOGÍAS ASOCIADAS AL METABOLISMO PROTEICO

La valoración cuantitativa de las diferentes proteínas plasmáticas constituye por sí misma un elemento útil para el diagnóstico, pero siempre debe incluirse el análisis de otros parámetros y por supuesto el examen físico del animal.

Se define como hiperproteinemia a la concentración elevada de alguna o de todas las fracciones proteicas del plasma. El aumento de las proteínas plasmáticas es relativo, cuando el incremento se debe a una hemoconcentración provocada por una deshidratación; o absoluto, sí aumentan las proteínas plasmáticas totales por incremento de las síntesis de globulinas. Esta elevación de las globulinas en general se observa, en estados de defensa contra agentes infecciosos, en procesos inflamatorios crónicos, en patologías imnunomediadas como la artritis reumatoidea o el Lupus eritematoso sistémico, o como resultado de una vacunación.

La hipoproteinemia, es decir, la disminución de la cantidad de las proteínas plasmáticas se observa, como la consecuencia de patologías que provocan pérdida de proteínas, por ejemplo hemorragias severas, nefropatías o enteropatías. También se observa hipoproteinemia por disminución en la síntesis de las proteínas plasmáticas, como en el caso de las algunas hepatopatías, donde se observa disminución en la concentración de albúminas o en la neoplasia linfoide donde las que se encuentran disminuidas son las globulinas.

CAUSAS DE HIPERPROTEINEMIA

Deshidratación

En los animales privados de agua, los primeros signos clínicos de la deshidratación se aprecian cuando el peso corporal sufre una reducción del 5 al 8 %. Las causas de la disminución del volumen de agua corporal pueden ser: una reducción importante de la toma de líquido o la pérdida de líquido de origen renal o extrarrenal. Debido a esto, la naturaleza e intensidad de la sintomatología varían con el tipo y el modo de la disminución hídrica. La deshidratación produce hemoconcentración provocando aumento de albúmina y globulinas, manteniendo el cociente proteico normal.

Enfermedades que producen hiperglobulinemia

Las enfermedades que cursan con aumento de la concentración de globulinas son extremadamente variadas.
Las neoplasias, como por ejemplo el mieloma de células plasmáticas, provocan incremento de las globulinas, ocasionando el llamado síndrome de hiperviscosidad. Este síndrome se debe al aumento de la actividad de las células encargadas de producir inmunoglobulinas (en especial gamma globulinas). Otros tumores relacionados con este síndrome incluyen al linfoma, la leucemia linfocítica y la macroglobulinemia primaria. Los signos clínicos resultantes de este síndrome se deben a la hiperglobulinemia y a las acciones directas del tumor.
Los trastornos hemorrágicos son el resultado del aumento proteico que interfiere con la función plaquetaria normal. El síndrome de hiperviscosidad provoca signos clínicos evidentes cuando el aumento proteico reduce la fluidez de la sangre, lo cual motiva signos nerviosos, disturbios visuales y fallas cardíaca y renal.
La infección bacteriana crónica y la presencia de parásitos como el Demodex y la Dirofilaria son también causales de este incremento.
La hipergammaglobulinemia, en particular del isotipo IgG, se da también en la inmunización contra una enfermedad infecciosa. Esta inmunización puede ser pasiva, es decir, por transferencia de anticuerpos de un animal resistente a otro susceptible a la enfermedad; o activa, que implica la administración de componentes del agente infeccioso (antígeno) a un animal, de manera que desarrolle una respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos lo que se traduce en aumento de gamma globulinas.

CAUSAS DE HIPOPROTEINEMIA

Hemorragias

La pérdida de sangre es una de las consecuencias más comunes en los pacientes traumatizados. Sin embargo, signos clínicos graves como hipotensión y shock sólo aparecerán si la pérdida de sangre supera el 35 % del volumen total normal. El shock hipovolémico se caracteriza por una incapacidad del sistema cardiovascular de aportar oxígeno y glucosa en la cantidad, oportunidad y calidad adecuada para los requerimientos tisulares específicos. Los animales con shock hipovolémico muestran signos clínicos variados, como ser aumento de la temperatura, pulso débil y rápido, mucosas secas y pálidas, frío en las extremidades, ojos hundidos y reducción en la producción de orina.

Enfermedades que producen hipoproteinemia

Nefropatías con proteinuria crónica

La alteración crónica de la función del riñón produce aumento de la pérdida de proteínas, con una disminución tanto de las albúminas como de las globulinas.
La aparición del síndrome nefrótico como resultado de los trastornos crónicos de la función renal se caracteriza por la aparición de proteínas en la orina (proteinuria). La causa de la pérdida de proteínas plasmáticas a través de la orina es debida al incremento de la permeabilidad de la membrana glomerular. El glomérulo es la parte del riñón que se encarga de realizar el filtrado de la sangre para la posterior eliminación del material de desecho a través de la orina. Sí la membrana que rodea a esta porción del riñón se encuentra dañada, grandes moléculas como por ejemplo las proteínas plasmáticas, podrán encontrarse en la orina. La alteración de la membrana glomerular obedece a causas diversas: estados inflamatorios como la glomerulonefritis crónica o a estados degenerativos como la amiloidosis, en la que se produce el depósito de material proteico anormal en las paredes del glomérulo con consecuentes daños en la membrana.

Enteropatías con pérdida proteica

La diarrea es la manifestación clínica más corriente de enfermedad intestinal. Se define como el aumento anormal de la frecuencia, fluidez o volumen de las heces. La diarrea puede ser el único signo clínico en pacientes con enteropatía o el signo saliente que acompaña a otras anormalidades como anorexia, pérdida de peso, vómito y dolor abdominal.
Las causas generales de diarrea aguda y crónica pueden ser muy variadas; la dieta, inflamación gastrointestinal por causas parasitarias o infecciosas, consecuencia de patologías pancreáticas, hepáticas, renales o el resultado de procesos sistémicos, alteración general del organismo por drogas, hipoadrenocorticismo o hipertiroidismo.
Cuando la diarrea es parte de un proceso agudo en general se autolimita y no requiere indicación adicional más que el manejo correcto de la dieta del animal y el tratamiento sintomático de apoyo. Sin embargo, si la patología continúa y nos encontramos con un proceso crónico puede producirse un aumento de la permeabilidad intestinal. Aquellos procesos que induzcan ulceración, inflamación o infiltración celular en la mucosa intestinal producirán que las grandes macromoléculas como la albúmina, las globulinas y los eritrocitos puedan escaparse hacia la materia fecal. El incremento de la permeabilidad puede observarse en la materia fecal, ya que se caracteriza por la presencia de melena y hematoquecia, es decir, presencia de sangre en la materia fecal, y signos clínicos generales consecuencia de la enteropatía perdedora de proteínas como ser la pérdida de peso.

Enfermedades hepáticas

Aquellas hepatopatías con presencia de tejido hepático con atrofia o fibrosis producen disminución de la concentración de proteínas plasmáticas, en especial hipoalbuminemia ya que se afecta (disminuye) la síntesis de albúmina. Las alteraciones de la funcionalidad hepática pueden darse con curso agudo o crónico.
La insuficiencia hepática aguda ocurre cuando se produce daño masivo del hígado, cuando se compromete al menos el 70 % de la masa hepática funcional. La necrosis del tejido hepático produce alteración de una o más funciones hepáticas, por ejemplo el metabolismo de hidratos de carbono, grasas y proteínas o la síntesis de proteínas plasmáticas y factores de coagulación. Muchos pueden ser los factores causales de la alteración aguda de la funcionalidad hepática; la presencia de sustancias biológicas o químicas como las aflatoxinas y los metales pesados, infecciones, adenovirus o leptospira, desórdenes metabólicos por ejemplo pancreatitis aguda, anemia hemolítica o causas traumáticas como shock térmico, hipoxia o traumas abdominales. Los signos clínicos en general son inespecíficos y podrían ser: anorexia, depresión, vómitos, diarrea, aumento de la sed y de la producción de orina. La presencia de color amarillo en las mucosas y conjuntivas (ictericia), es un signo más específico de compromiso hepático. Si el daño hepático es severo y masivo, pueden presentarse signos de encefalopatía hepática, depresión, cambios conductuales, ataxia, hipersalivación, deambulación en círculos y coma.
Los procesos crónicos llevan generalmente a una insuficiencia hepática crónica, en la que el tejido funcional es reemplazado por tejido cicatricial no funcional. Una de las hepatitis crónicas más estudiada es la producida por la acumulación de cobre intrahepático. Las razas más predispuestas son: Doberman, Cocker spaniel, Labrador, West Highland terrier. Los signos clínicos más frecuentes son anorexia, disminución de peso, letargia, ictericia, ascitis, y tienden a ser de mal pronóstico.

Las patologías causantes de alteraciones en el metabolismo de las proteínas plasmáticas son variadas y complejas. Los valores de proteínas totales pueden mantenerse dentro del rango normal (normoproteinemia) aún cuando existan alteraciones de las distintas fracciones proteicas del plasma (disproteinemia) ya que es posible que el descenso de una fracción compense el aumento anormal de otra. Por todo ello es importante realizar la determinación no solo de las proteínas totales sino también del proteinograma y la relación Albúmina/Globulinas para adquirir una idea más completa del estado clínico del animal.

BIBLIOGRAFÍA

Ettinger S., Tratado de Medicina Interna Veterinaria. Intermédica 3ra edición, 1992.
Guyton A., Tratado de Fisiología Médica. Interamericana de España. 1992.
Tizard I., Inmunología Veterinaria. Interamericana de México. 1987.

 
Este Material pertenece al Servicio: Laboratorio de Lípidos y Proteínas del Área Química Biológica de la Fac. de Cs. Veterinarias de la UBA y fue confeccionado solo con fines de divulgación. Responsable del servicio: Lic. Laura N. Pintos.
 

MV Breininger Elizabeth - MV Pintos Laura
Facultad de Cs. Veterinarias UBA

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