Bioquímica Clínica: Lipoproteínas, Enzimas y Proteínas Séricas

Diagnóstico Bioquímico: Pruebas, Parámetros y Valoración Clínica

ROC: permite establecer el valor discriminativo óptimo de una prueba diagnóstica, comparar diversas pruebas aplicables al diagnóstico de la misma enfermedad entre sí y seleccionar el momento más adecuado para realizar la prueba diagnóstica.

Hemoglobina glicosilada (HbA1c)

Hemoglobina glicosilada: cromatografía de afinidad; control a largo plazo. Ácido bórico inmovilizado + hemoglobina glicosilada no enzimática y complejo ácido bórico–hemoglobina glicosilada. Tienen movilidad electroforética rápida, 5–8 % del total.

• HbA1: varias subunidades: HbA1a, HbA1b, HbA1c.
• HbA1c: determina habitualmente el control de la diabetes; valora los 2–3 meses anteriores al tratamiento.
• Valores: normal 3–6 %; más de 10 % indica mal control.

Ácido bórico inmovilizado + hemoglobina glicosilada (no enzimática) → complejo ácido bórico–hemoglobina glicosilada. El sorbitol desplaza la hemoglobina glicosilada.

Apolipoproteínas y lipoproteínas

Las apolipoproteínas son elementos estructurales de las lipoproteínas, ligandos de receptores específicos, activadores o inhibidores de enzimas que regulan el metabolismo de las lipoproteínas. Los lípidos presentes en las lipoproteínas son: triacilglicéridos, fosfolípidos, colesterol y ésteres de colesterol.

• Hipercolesterolemia familiar: alto nivel de colesterol y LDL; herencia autosómica dominante; mutación del receptor LDL.
• Hipertriacilglicerolemia familiar: herencia autosómica dominante; producción hepática de VLDL aumentada; niveles altos de triacilglicéridos y colesterol normal.
• Hiperlipidemia familiar combinada (tipo IIb de Fredrickson): herencia autosómica dominante; aumento de apo B100, VLDL y LDL.
• Disbetalipoproteinemia (tipo III de Fredrickson): mutación en el gen de la apo E; niveles altos de colesterol y triacilglicéridos.
• Abetalipoproteinemia: disminución del colesterol total; herencia autosómica recesiva; no se detectan apo B48 ni apo B100; no se forman quilomicrones, por lo que no se absorben las grasas de la dieta.
• Enfermedad de Tangier: HDL-colesterol bajo; analfalipoproteinemia; no se sintetiza HDL.

Determinación de lipoproteínas

Ultracentrifugación en gradiente de densidad y electroforesis en gel de agarosa (de cátodo a ánodo: origen, beta, pre-beta, alfa).

Precipitación diferencial de lipoproteínas: suero + Mg²⁺ + ácido fosfotúngstico → centrifugación; sobrenadante: HDL; precipitado: VLDL y LDL (apo B100, apo E).

Triacilglicéridos

TAG + 3 H₂O →(lipasa) glicerol + 3 AG. Glicerol + ATP →(glicerol quinasa) glicerol-3-P + ADP. Glicerol-3-P + O₂ →(glicerol-3-P oxidasa) dihidroxiacetona-P + H₂O₂. H₂O₂ + p-clorofenol + 4-aminofenazona →(peroxidasa) quinonaimina + H₂O + HCl. Valor: menos de 150 mg/dL.

Colesterol

Éster de colesterol + H₂O →(colesterol esterasa) colesterol + ácido graso. Colesterol + O₂ →(colesterol oxidasa) colestenona + H₂O₂. H₂O₂ + p-clorofenol + 4-aminofenazona →(peroxidasa) quinonaimina + 2 H₂O + HCl.

Enzimas hepáticas y otras enzimas

• AST (GOT): hasta 35 U/L. Aspartato + α-cetoglutarato →(AST) oxalacetato + glutamato. Oxalacetato + NADH + H⁺ →(MDH) malato + NAD⁺.
• ALT (GPT): hasta 45 U/L. Alanina + α-cetoglutarato →(ALT) piruvato + glutamato. Piruvato + NADH + H⁺ →(LDH) lactato + NAD⁺.
• Fosfatasa alcalina (FAL): 50–130 U/L; patología ósea. p-nitrofenil-fosfato + dietanolamina →(FAL) p-nitrofenol + fosfato de dietanolamina.
• GGT (γ-glutamil transferasa): hasta 38 U/L en hombres y 30 U/L en mujeres. γ-glutamil-3-carboxi-4-nitroanilida + glicilglicina →(GGT) 3-carboxi-4-nitroanilina + γ-glutamilglicilglicina.
• Urea: 17–47 mg/dL en adultos; 10–25 mg/dL en niños; 20–40 g/día en orina. Urea + H₂O + 2 H⁺ →(ureasa) 2 NH₄⁺ + CO₂. NH₄⁺ + α-cetoglutarato + NADH →(GLDH) L-glutamato + NAD⁺ + H₂O.
• Creatinina: 0,6–1,2 mg/dL en suero; 1–1,5 g/24 h en orina; 15–30 mg/kg/día. Picrato + creatinina (OH⁻) → compuesto coloreado (método de Jaffé).

Proteínas totales

Disminución: menos de 1 g/día; grave de 1–4 g/día; muy grave más de 4 g/día.

Método de biuret: las proteínas en medio alcalino producen un color violeta-azulado en presencia de sales de cobre. La intensidad del color es proporcional a la cantidad de proteína total de la muestra. Se determina en líquidos biológicos como suero, orina y LCR.

Cm = Cp × Am × Vp / (Vm × Ap)

Vida media y peso molecular de enzimas

• ALT (hepática): vida media 50 h; PM 110 000.
• AST: isoenzima citoplasmática (14 h; 120 000); isoenzima mitocondrial (6 h); mezcla de isoenzimas (12 h; 100 000).
• LDH (necrosis): LD1 (H₄) (107 h; 135 000); LD2 (H₃M) (10 h; 135 000).
• Creatina quinasa (CK) (miopatía, infarto de miocardio): CK1 = BB (3 h; 88 400); CK2 = MB (10 h; 87 000); CK3 = MM (20 h; 85 000).
• Fosfatasa alcalina: intestinal (menos de 1 h), ósea (40 h), placentaria (170 h).
• Antígeno prostático específico (PSA): 76 h; 34 000.

Características requeridas de las enzimas

• Sensibilidad (SS): capacidad para detectar daños pequeños en un tejido u órgano; se propone alta sensibilidad porque el gradiente de concentración es elevado.
• Especificidad (ESPE): capacidad para identificar el órgano dañado; baja especificidad, que puede mejorarse de dos formas: determinación de isoenzimas o determinación de varias enzimas.
• Progresión temporal de la elevación enzimática.
• Factores técnicos: precisión, facilidad y economía.

Cuantificación de enzimas

1. Valoración de la actividad catalítica: se mide la velocidad de desaparición del sustrato o de aparición del producto; la velocidad de reacción es la más habitual.

• Método de punto único: la reacción se deja transcurrir durante un periodo de tiempo determinado y se mide la cantidad de producto formado.
• Método multipunto: se valora el producto formado a distintos tiempos durante el curso de la reacción.
• Método de velocidad continua (cinético): el cambio de concentración se registra de forma continua.

2. Inmunoensayos: alta especificidad, basados en reacciones antígeno-anticuerpo; son más lentos y caros.

• Enzimoinmunoensayos (ELISA): tipo competitivo (la matriz se une a un anticuerpo; el antígeno y el antígeno marcado con enzima compiten); tipo no competitivo, indirecto (la matriz se une a un antígeno, luego un anticuerpo y encima un segundo anticuerpo marcado) y tipo sándwich (la matriz unida a un anticuerpo, luego el antígeno y otro anticuerpo marcado con enzima).
• Ensayos de inmunoinhibición: con un anticuerpo específico se inhibe la actividad catalítica de una isoenzima (o de una de sus subunidades) y se mide la actividad restante.

Métodos de cuantificación de proteínas

• Medidas cuantitativas de proteína total y albúmina.
• Separación electroforética: semicuantitativa de los principales grupos de proteínas presentes a concentraciones relativamente altas.
• Ensayos cuantitativos específicos de proteínas individuales mediante métodos inmunoquímicos: se usan anticuerpos específicos y se cuantifican los complejos antígeno-anticuerpo por nefelometría, turbidimetría, RID, electroinmunoensayo o, si la proteína se encuentra a concentraciones muy bajas, por RIA o EIA.
• Detección e identificación de proteínas individuales: anticuerpos específicos; se identifican las proteínas reaccionantes por inmunoelectroforesis, IFE o RID.

Alteraciones de las gammaglobulinas

• Hipogammaglobulinemia: disminución de IgG; por pérdida masiva de proteínas.
• Hipergammaglobulinemia: aumento de IgA e IgM; infecciones.
• Gammapatía monoclonal: paraproteinemia; mieloma múltiple; afecta a linfomas B; anemia de Waldenström.
• Gammapatía difusa: disminución de albúmina y α₁; aumento de otras; fusión β-γ → cirrosis hepática.
• Síndrome nefrótico: disminución de albúmina y de las dos últimas (γ y β); aumento de α₂; quemadura grave.
• Inflamación aguda: aumento de proteínas de fase aguda positivas.
• Inflamación crónica: albúmina disminuida; α₁ un poco aumentada; γ también y β disminuidas.

Cuantificación de proteínas individuales: nefelometría

Medida de la luz dispersada por una disolución hacia un detector que no está en la misma dirección del haz incidente. La dispersión de la luz se debe a las colisiones elásticas entre las partículas en disolución o suspensión y los cuantos de luz. Rayleigh (partículas pequeñas, dispersión simétrica); Rayleigh-Debye (partículas de tamaño comparable a la longitud de onda).

Inmunodifusión radial (Mancini)

Medida de la concentración de antígeno permitiendo que este difunda a través de un soporte de agarosa que contiene el anticuerpo específico deseado. En la zona donde las concentraciones de antígeno y anticuerpo son equivalentes, se produce precipitado de complejos antígeno-anticuerpo. El área del anillo de inmunoprecipitado es proporcional a la concentración inicial del antígeno.

Ácido pícrico y paraproteínas

Ácido pícrico: reactivo de la reacción de creatinina de Jaffé, que da lugar a un producto coloreado. Precipita las proteínas para evitar interferencias durante el análisis.

• Gammapatía monoclonal con paraproteína tipo IgM: macroglobulinemia de Waldenström; disminuye la albúmina y aumenta la α₂ (síndrome nefrótico).
• Proteinuria glomerular: aumenta el peso molecular y las dimensiones.
• Deficiencia de α₁-antitripsina: puede generar enfisema y cirrosis hepática.
• Marcador de envenenamiento por inhibidores organofosforados: colinesterasa.
• Evaluación de la función tubular renal: β₂-microglobulina.
• Aumento de IgM: cirrosis biliar primaria.
• Enfermedad pancreática: amilasa.
• Hiperuricemia: se establece en base a criterios fisicoquímicos, epidemiológicos y de riesgo patológico.

Técnicas analíticas en proteinuria glomerular y tubular

Diagnóstico diferencial: proteinuria glomerular, proteinuria tubular, proteinuria mixta y microalbuminuria. Métodos para el diagnóstico diferencial: determinación de la excreción de proteínas totales, electroforesis de las proteínas excretadas y medición selectiva de proteínas diferenciales.

Pancreatitis aguda: amilasa.

Otras proteínas plasmáticas

• Gammapatía difusa: cirrosis hepática.
• Haptoglobina: proteína plasmática cuya concentración disminuye en los procesos hemolíticos.
• Transtiretina: disminuye su concentración en procesos hemolíticos.
• Daño parenquimatoso hepático: alanina aminotransferasa.
• α₂-macroglobulina: disminuye su concentración en el carcinoma de próstata no tratado.
• Glicoproteína ácida: experimenta cambios en plasma, similares a la haptoglobina, en respuesta a cortisol y estrógenos.
• Insulina: se determina con RIA (radioinmunoanálisis).
• En presencia de heparina: se neutralizan las cargas superficiales de estas lipoproteínas.
• Falso sobre β-hidroxibutirato: el método de rutina para su cuantificación se basa en la reducción del acetoacetato a β-hidroxibutirato con consumo de NADH.
• Aumento de α₁-microglobulina y retinol: proteinuria tubular.
• Vitamina D: no aumenta la recaptación tubular de calcio.
• Transferrina: aumenta en procesos inflamatorios y anemia.
• α₂-proteína: no se incrementa en la cirrosis hepática.
• Ácido úrico: forma AMP y GMP.
• α₁-antitripsina: enfisema pulmonar por su deficiencia.
• Obstrucción biliar: fosfatasa alcalina, mayor cambio.

Hiperuricemia

• Fisicoquímico: concentración de urato en suero que supera los límites de solubilidad del urato monosódico (6,8 mg/dL).
• Epidemiológico: media más dos desviaciones estándar de los valores determinados en una población sana seleccionada al azar; el 95 % de las personas tiene concentraciones menores de 7 mg/dL.
• Riesgo patológico: gota o urolitiasis; el riesgo aumenta cuando la concentración de urato es mayor de 7 mg/dL.

Variabilidad analítica, errores y características de los métodos

• Imprecisión (variabilidad aleatoria): variación de medidas repetidas de un mismo espécimen; se conoce mediante la desviación estándar y el coeficiente de variación. Permite discriminar diferencias analíticamente significativas en un paciente.
• Inexactitud: diferencia con el valor verdadero.
• Intervalo analítico: rango de medida.
• Límite de detección: valor mínimo cuantificable.
• Interferencia: variación de la exactitud causada por otro componente.
• Especificidad analítica: capacidad de detección que excluye el campo no deseado.