Síntesis y Degradación de la Hemoglobina

Introducción

• Ponente: José Souza
• Tema: Síntesis y degradación de la hemoglobina

Estructura de la Hemoglobina (Hb)

• Formada por 4 cadenas polipeptídicas y 4 grupos hemo
• Tipo de Hb en adulto:
  • Hb A (97%): 2 cadenas alfa y 2 cadenas beta
  • Hb A2 (2%): 2 cadenas alfa y 2 cadenas delta
  • Hb F (1%): 2 cadenas alfa y 2 cadenas gamma
• Familias de cadenas: tipo Alfa y tipo Beta

Genes de la Hemoglobina

• Cromosoma 11: Genes de la familia tipo beta
• Cromosoma 16: Genes de la familia tipo alfa
• Genes en Cromosoma 11: Epsilon, Gamma G, Gamma A, Delta, y Beta
• Genes en Cromosoma 16: Z y Alfa 1, Alfa 2

Sitio de Producción

• Adulto: Médula ósea
• Proceso: 7 días para madurar glóbulos rojos (precursores ➜ reticulocito ➜ eritrocito)
• Producción: 2.4 millones de eritrocitos/segundo

Expresión Diferencial de Genes

• Durante el Desarrollo: Evolución de genes alfa y beta
• Etapas: Embrionaria, Fetal, y Adulta
• Pre-Nacimiento: 70% Hb fetal, 30% Hb adulto
• Post-Nacimiento: Predominancia de la cadena beta

Ensamblaje de Hemoglobina

• Proceso: Expresión en precursores eritrocíticos, ribosomas ➜ unión de grupo hemo a cadenas alfa y beta ➜ dímeros alfa-beta ➜ tetrámero final (HbA)

Síntesis del Grupo Hemo

• Estructura: Tetrapirrol, protophorphyrin IX, Fe²⁺ coordinado
• Funciones de Tetrapirroles: Hemoglobina, Citocromos, Catalasas, Clorofila, Vitaminas

Ruta de la Glicina-Subíl-CoA

• Primera Reacción: Síntesis de ácido 5-aminolevulínico (ALA) catalizada por ALA sintasa (mitocondrial)
• Segunda Etapa: Formación de porfobilinógeno (citosólica)
• Tercera Etapa: Condensación ➜ tetrapirrol ➜ modificacines (Citosol ➜ Mitocondria) ➜ Proto porfilina IX + Fe²⁺

Regulación de la Síntesis

• Key Enzyme: ALA sintasa (isoforma 1 y 2)
• ALA Sintasa 1: Revisada por pool de hemo, inducción por Cit. P450
• ALA Sintasa 2: Expresada en precursores eritroides, regulada por eritropoyetina y disponibilidad de hierro

Degradación de la Hemoglobina

• Vida Media: 120 días
• Fagositosis: Sistema retículo-endotelial (bazo, médula ósea, hígado)
• Procesamiento: Hemoglobina ➜ Biliverdina + CO + Fe³⁺ ➜ Bilirrubina (transporte al hígado) + Excreción

Enfermedades Asociadas

• Porfirias: Enfermedades genéticas raras
  • Síntomas: Fotosensibilidad, úlceras, anemia
• Talasemias: Desbalance entre cadenas alfa y beta
  • Tipos: Alfa (exceso de beta) y Beta (exceso de alfa)
  • Síntomas: Anemia, precipitación de monómeros no funcionales, cuerpos de inclusión

Importancia Clínica

• Intoxicación por Plomo: Afectación de enzimas (ALA sintasa, ferroquelatasa), anemia
• Métodos de Estudio: Incorporación de isótopos (Ej: glicina marcada con N-15)

Diagramas y Tablas

• Diagramas de vías metabólicas, regulación por hemo y hierro, estructura de cromosomas y genes implicados

Estudio y Repaso: Revisar estas notas junto con diagramas y gráficos proporcionados en clase para una comprensión más visual y estructurada. Registrar en el material de lectura adicional sugerido por el profesor José Souza.