Proteínas Plasmáticas y Proteinograma: Fundamentos Bioquímicos y Aplicaciones Clínicas

Proteínas Plasmáticas: Fundamentos Bioquímicos y Aplicaciones Clínicas

1. El Proteinograma: Fundamentos y Metodología

Existen aproximadamente 300 proteínas plasmáticas, en contraste con las 3.000-5.000 proteínas intracelulares. La mayoría se sintetizan en el hígado (como los factores de coagulación y las lipoproteínas), a excepción de las hormonas peptídicas y las inmunoglobulinas. La determinación de proteínas totales en sangre proporciona información crucial sobre la función sintética hepática o la posible alteración en la distribución de líquidos corporales.

Para su estudio, se realiza una electroforesis, separando el fibrinógeno del plasma. En el proteinograma influyen diversos factores como la carga eléctrica de las moléculas, su tamaño y forma, el pH, las propiedades del medio (temperatura, fuerza iónica) y el campo eléctrico.

Tras la electroforesis, se emplean diferentes reveladores: azul de bromofenol o azul de Coomassie para proteínas generales; azul de nitrotetrazolio para NADH o NADPH; y rojo Sudán para lipoproteínas. Normalmente, se observa una separación en cinco bandas principales: la albúmina (el pico más alto, en el lado positivo), las globulinas α1, α2, β y γ (en el lado negativo).

Componentes de las Bandas del Proteinograma:

• Globulinas α1: α1-antitripsina, lipoproteína, glicoproteína.
• Globulinas α2: α2-macroglobulina, α2-lipoproteína, haptoglobina, eritropoyetina, ceruloplasmina.
• Globulinas β: β-lipoproteína, transferrina, plasminógeno y complemento.

2. Patrones de Alteración del Proteinograma: Indicadores Clínicos

El estudio electroforético proporciona información valiosa sobre diversos cuadros clínicos:

• Síndrome Nefrótico: Proteínas totales muy bajas, albúmina muy baja, α1 baja, α2 baja o alta, β baja, γ baja.
• Insuficiencia Renal Crónica: Proteínas totales muy bajas, albúmina muy baja, α1 baja, α2 ausente, β baja, γ baja.
• Gammapatía Monoclonal: Proteínas totales altas, albúmina baja, α1 ausente, α2 ausente, β ausente, γ alta.
• Reacción de Fase Aguda: Proteínas totales bajas, albúmina muy baja, α1 muy alta, α2 alta, β ausente o muy alta (en presencia de PCR), γ ausente.
• Artritis Reumatoide: Proteínas totales ausentes, albúmina baja, α1 muy alta, α2 ausente, β alta o muy alta (en presencia de PCR), γ alta.
• Anemia Ferropénica: Todas las fracciones bajas o ausentes, con β muy alta.
• Hepatopatía Crónica: Proteínas totales bajas, albúmina muy baja, α1 baja, α2 baja, β baja, γ muy alta.

3. Principales Proteínas Plasmáticas y sus Funciones

Prealbúmina (Transtiretina) y Proteína Transportadora de Retinol (RBP):

Con una vida media de horas, su función principal es el transporte de hormonas tiroideas y, conjuntamente, el retinol. Sus niveles descienden en sangre en casos de problemas nutricionales (desnutrición) y hepáticos. La RBP también aumenta cuando se incrementan los niveles de retinol.

Albúmina:

Sintetizada en el hígado, tiene una vida media de dos semanas y es catabolizada por todos los tejidos como fuente de aminoácidos. Sus funciones principales incluyen:

• Mantenimiento de la presión oncótica (debido a su pequeño tamaño).
• Transporte de ácidos grasos, hormonas, iones y bilirrubina libre (debido a su alto número de cargas negativas).

Una disminución en el análisis urinario puede indicar enfermedad renal avanzada.

α1-Glicoproteína y α1-Antitripsina:

La α1-glicoproteína tiene una función moduladora de la respuesta celular, mientras que la α1-antitripsina inhibe las proteasas.

α2-Macroglobulina:

Con un alto peso molecular, su función es antiproteasa, formando complejos y retirándolos de la circulación, lo que provoca un descenso en sus niveles. Constituye la mayor fracción de las globulinas α2 en el proteinograma.

Ferroxidasa (Ceruloplasmina):

Es una globulina α2 con función enzimática que oxida el hierro y actúa como antioxidante.

Haptoglobina y Transferrina:

La haptoglobina (globulina α2) tiene como función principal la retirada de la oxihemoglobina. La transferrina (globulina β) es crucial para el transporte de hierro. La deficiencia de carbohidratos de transferrina (CDT) es un marcador de consumo crónico de alcohol.

β2-Microglobulina:

Es una proteína pequeña presente en la membrana de las células nucleadas. Sus niveles se elevan en ciertos tipos de cáncer (debido al aumento de la proliferación celular) y en la orina en casos de fallos tubulares renales.

Proteína C Reactiva (PCR):

Tiene la capacidad de unirse al polisacárido C de la pared del neumococo. Es un marcador sensible de inflamación, elevándose rápidamente en respuesta a procesos inflamatorios.

Inmunoglobulinas (Anticuerpos):

En infecciones, sus niveles aumentan. Su acción es contra antígenos (primero IgM, luego IgG). Son sintetizadas por células plasmáticas, que provienen de linfocitos B. Cada inmunoglobulina se diferencia según su cadena pesada (M, G, D, A, E) y sus cadenas ligeras (λ y κ).

Sistema del Complemento:

Es un conjunto de 20 o más proteínas que se activan en cascada por la vía clásica (C1, C2, C3, C4) o la vía alternativa (C3, factores B y D y properdina). Se completa con el complejo de ataque de membrana, los inhibidores de activación y los receptores celulares. En la reacción de fase aguda, se elevan los niveles de C3 y, en menor medida, de C4.

4. Proteínas en el Líquido Cefalorraquídeo (LCR)

El LCR se forma por ultrafiltración del plasma en los plexos coroideos, presentando un nivel de proteínas muy bajo y de bajo peso molecular. Entre ellas se encuentran la prealbúmina, la albúmina y la transferrina (cuya forma desnaturalizada es la proteína tau). También se encuentra la beta-trace, utilizada para identificar la presencia de LCR en otros líquidos corporales.

La concentración proteica en el LCR se eleva por dos causas principales: daño en la barrera hematoencefálica (evidenciado por un aumento del cociente albúmina LCR/albúmina suero) o síntesis intratecal (indicado por un aumento del cociente IgG LCR/albúmina LCR). El análisis de glucosa y el recuento celular en el LCR también proporcionan información relevante sobre enfermedades infecciosas, inflamatorias o neoplásicas.

5. Malnutrición Calórico-Proteica: Marasmo y Kwashiorkor

El origen de estos cuadros es la desnutrición (que puede ser también selectiva, de vitaminas y oligoelementos), afectando con mayor frecuencia a personas anoréxicas, encamadas y de la tercera edad. Bioquímicamente, se observa una elevación de cuerpos cetónicos y ácidos grasos, y una disminución de glucosa, insulina y aminoácidos.

Marasmo:

Se origina por una alimentación con leche diluida y un déficit proteico severo. Se caracteriza por el consumo de grasa subcutánea y proteínas musculares (para gluconeogénesis). Provoca una pérdida de más del 40% del peso corporal y retraso en el crecimiento. No presenta edema.

Kwashiorkor:

Además de las características del marasmo, se distingue por la presencia de edemas y una mayor ingesta calórica de hidratos de carbono en comparación con el marasmo. Se observa hígado graso con hepatomegalia, debido a la acumulación de triglicéridos en los hepatocitos por la falta de apolipoproteínas que los conviertan en VLDL.

Diagnóstico y Seguimiento:

El seguimiento con transtiretina (y albúmina) es fundamental para la valoración y recuperación de estos pacientes.

6. Reacción del Organismo ante la Agresión: Inflamación y Fase Aguda

La inflamación es la respuesta local del organismo a un daño, con el objetivo de eliminar el agente causal y reparar el tejido.

Fases de la Inflamación:

Comienza con un daño tisular que produce vasoconstricción, seguida de vasodilatación (generando calor), aumento del flujo sanguíneo y extravasación de líquido (causando tumor o hinchazón). Posteriormente, los leucocitos interaccionan, permitiendo la acción de los mediadores inflamatorios.

Mediadores Inflamatorios:

Los mediadores son múltiples e incluyen aminas (histamina), derivados fosfolipídicos (prostaglandinas, tromboxanos, hidroperóxidos y leucotrienos), quininas, el sistema del complemento y factores de crecimiento. Si el agente agresor es una bacteria, se liberan endotoxinas (causando fiebre, shock y formilpéptidos).

La interleuquina se valora para detectar cuadros inflamatorios en pacientes de riesgo.

Reacción de Fase Aguda:

Posteriormente, se produce la fase aguda, un conjunto de cambios en órganos y sistemas que liberan mediadores inflamatorios y proteínas sintetizadas en el hígado (como albúmina, transferrina y prealbúmina). La proporción del proteinograma varía, y la velocidad de sedimentación eritrocitaria (VSG) aumenta, siendo una prueba sensible pero poco específica de la fase aguda.

Marcadores de Procesos Inflamatorios:

• Proteína C Reactiva (PCR): Indicador temprano de inflamación.
• Procalcitonina: Indicador temprano de inflamación de causa bacteriana.

Funciones de la Reacción de Fase Aguda:

• Liberación de mediadores.
• Modulación de acciones vasculares y endocrinas.
• Inhibición de proteasas.
• Liberación y regulación de oxidantes y antioxidantes.
• Opsonización y barrido de moléculas liberadas.
• Reparación tisular.

Recuento Diferencial Leucocitario:

Presenta diferentes proporciones de células:

• Granulocitos:
  • Neutrófilos: Cayados (3-5%), Segmentados (55-65%).
  • Eosinófilos: 0.5-4%.
  • Basófilos: 0.6-1%.
• Linfocitos: 25-35%.
• Monocitos: 4-8%.

Los cayados o bandas son formas inmaduras de neutrófilos (promielocitos, mielocitos y metamielocitos).

Variaciones Leucocitarias en la Infección:

• Fase de Lucha (infección aguda): Los polimorfonucleares (PMN) aumentan considerablemente, los eosinófilos disminuyen, los basófilos permanecen estables, y los monocitos y linfocitos disminuyen.
• Fase de Defensa: Aumentan los monocitos.
• Fase de Curación: Aumentan los eosinófilos y linfocitos.

Evolución de la Infección Aguda (Representación Gráfica):

En la evolución de una infección aguda, se observa:

• Descenso significativo de α-globulinas, neutrófilos y VSG.
• Descenso notable de la temperatura.
• Aumento de las inmunoglobulinas.
• Eosinófilos y linfocitos muestran una curva cóncava (con los primeros en menor medida).
• Monocitos presentan una curva convexa en el centro.

7. Consideraciones Clínicas y Casos Específicos

• α2-Globulina elevada: Puede deberse a su gran tamaño, lo que limita su filtración glomerular en ciertos fallos renales.
• Edema en tobillos: Una albúmina baja en sangre provoca un descenso de la presión oncótica, facilitando la extravasación de líquido.
• Infecciones recurrentes: A menudo se asocian con un descenso de las inmunoglobulinas.
• Colesterol alto: Puede ser causado por obesidad o alteraciones metabólicas.
• Pérdida de proteínas totales: Significativa en casos de quemaduras extensas.
• Descenso del hematocrito: Observado en quemaduras y hemorragias internas.
• Análisis en quemaduras:
  • Interés actual: Volumen de orina, proteinograma, hematocrito, urea, creatinina, ionograma.
  • Días posteriores: Lípidos, coagulación, urea, creatinina.