Describir las bases bioquímicas de los métodos para la determinación de la hemoglobina glicosilada y lípidos.


  • Determinación de la Hemoglobina Glicosilada
En el organismo hay proteínas que de manera natural se unen a carbohidratos, este proceso generalmente es llevado a cabo en el aparato de golgi de las células. Sin embargo, en la diabetes existe una hiperglicemia permanente, lo que puede llevar a la unión de la glucosa con algunas proteínas. En los últimos 50 años se encontró que la hemoglobina puede combinarse de manera no enzimática e irreversible con la glucosa.
La hemoglobina es una hemoproteína que se encuentra exclusivamente en los eritrocitos, en los que su función principal es transportar oxigeno desde los pulmones hacia los capilares de los tejidos.
La hemoglobina de los individuos sanos adultos está compuesta por tres variedades denominadas hemoglobina A del adulto (HbA), hemoglobina A2 (HbA2) y hemoglobina F o fetal (HbF). La hemoglobina A es la más abundante (97 %). A su vez, dentro de la fracción de hemoglobina A, se pueden distinguir varios grupos con distinta movilidad durante el procedimiento de electroforesis. Así se observan variedades de hemoglobina A de movilidad rápida denominadas HbA1a, HbA1b y HbA1c.
La HbA1c es la más abundante de las hemoglobinas del tipo A1. Se trata de una molécula de hemoglobina que incorporó glucosa en la porción N-terminal de la cadena beta.
Debido a que el promedio de vida de un eritrocito es de 120 días, se puede medir el porcentaje de hemoglobina que se ha glucosilado en este periodo de tiempo; esto puede brindar información sobre el nivel de glucosa en sangre en un período previo de cuatro meses. Esta evaluación tiene una clara ventaja sobre el análisis directo de la concentración de glucosa en sangre, en función de evaluar el seguimiento y control de un paciente con diabetes, debido a que la medición de hemoglobina glicosilada está libre de las amplias fluctuaciones que se observan durante el análisis de glucosa en sangre, las cuales dependen de diversos factores como el momento del día de la toma de la muestra, el consumo de alimentos y la actividad física realizada antes de realizar el ensayo. La prueba de hemoglobina glicosilada es muy importante, puesto que con ella se evalúa el comportamiento en el tiempo de los valores de glucosa, es decir, la adherencia del paciente con respecto a la terapéutica y su respuesta ante ella. Sin embargo, la medición del porcentaje de hemoglobina glucosilada no puede sustituir al monitoreo de la glicemia, ya que ésta no puede medir su control diario y, por lo tanto, no le permite ajustar sus dosis de insulina e ingesta de alimentos en el día a día a aquellos pacientes que así lo necesiten. Estas dos pruebas se complementan, ya que buscan evaluar al paciente desde perspectivas distintas.
Cuanto mayor es la cantidad de glucosa en sangre, más se une a las proteínas y su porcentaje de unión indica cuál ha sido la cantidad media de glucosa circulante durante el tiempo de vida del glóbulo rojo. El porcentaje de glicosilación es proporcional al tiempo y a la concentración de glucosa; en otras palabras, los glóbulos sanguíneos más viejos tendrán un mayor porcentaje de hemoglobina glicosilada y aquellas personas mal controladas (con mayor número de picos de glicemia) tendrán un mayor porcentaje en su resultado. Por el contrario, aquellas personas que han mantenido un buen control metabólico tendrán un porcentaje de hemoglobina glicosilada en valores más cerca a los normales.

Valores Normales De Hemoglobina Glicosilada (HbA1)

Adultos normales 2,2 a 4,8 %
Niños normales
1,8 a 4 %
Diabéticos bien controlados
2,5 a 5,9 %
diabéticos con control suficiente
6 a 8%
diabéticos mal controlados
mayor de 8%

En estos valores puede haber ciertas diferencias por la técnica o por criterios de normalidad propios de laboratorios concretos, a veces en el rango de valores y otras veces por las unidades a las que se hace referencia.
Valoración De Resultados Anormales
Aparecen niveles aumentados de Hemoglobina glicosilada en:
  • Diabetes mellitus
  • Diabetes mellitus mal controlada
  • Embarazo
  • Personas sin bazo
Aparecen niveles disminuidos de Hemoglobina glicosilada en:
  • Anemia hemolítica
  • Enfermedades renales
  • Pérdidas de sangre crónicas
Existen varias técnicas que se utilizan para medir esta fracción de la hemoglobina y los diferentes métodos analíticos detectan diversas fracciones:
  • Procedimientos Inmunológicos (inmunoturbidimétricos)
  • Electroforesis (Isoelectroenfoque): es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoléculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa.
  • Cromatografía: método en el cual los componentes de una mezcla son separados en una columna adsorbente dentro de un sistema fluyente.
Cromatografía de intercambio iónico: es un proceso que permite la separación de iones y moléculas polares basadas en las propiedades de carga de las moléculas.
Cromatografía de la afinidad: permite la separación de mezclas proteicas por su afinidad o capacidad de unión a un determinado ligando.
HPLC o LPLC
El Sr Amador A´petitus es un paciente de sexo masculino, 56 años de edad quien acudió a la consulta por presentar cansancio con esfuerzos habituales. Durante la evaluación física se encontró que su hemoglobina glicosilada (HbA1c) se encontraba a 7.5 mg/dl; esto sugiere que el paciente ha tenido niveles altos de glucosa en sangre (hiperglucemia) en los últimos 4 meses. Al observar que en el tratamiento indicado al paciente se le recetó metformina y dieta, nos informa que la hiperglucemia que presenta el paciente es debido a una Diabetes tipo II.
  • Determinación de Lípidos


Los lípidos biológicos constituyen un grupo químicamente diverso de compuestos cuya característica común y definitoria es la insolubilidad en el agua. Las funciones biológicas de los lípidos son tan diversas como su química. En muchos organismos, las grasas y los aceites son las formas principales de almacenamiento energético mientras que los fosfolípidos y los esteroles constituyen los principales elementos estructurales de las membranas biológicas. Otros lípidos, aún estando presentes en cantidades relativamente pequeñas, juegan papeles cruciales como cofactores enzimáticos, transportadores electrónicos, pigmentos que absorben luz, anclas hidrofóbicas para proteínas, “chaperonas” que ayudan en el plegamiento de las proteínas de membrana, agentes emulsionantes en el tracto digestivo, hormonas y mensajeros intracelulares.
Las grasas y aceites, utilizados casi universalmente como forma de almacenamiento de energía en los organismos vivos, son compuestos derivados de los ácidos grasos. Los ácidos grasos son derivados hidrocarbonados con un nivel de oxidación casi tan bajo como el de los combustibles fósiles. Los lípidos más sencillos obtenidos a partir de los ácidos grasos son los triacilgliceroles, también denominados triglicéridos, grasas o grasas neutras. Son lípidos de reserva energética. En la célula se reserva triglicéridos sobre el glucógeno, por su pequeño tamaño, gran rendimiento energético y por ser apolar, lo que permite almacenarlo en forma anhidra.
Los fosfolípidos, son lípidos anfipáticos, formadores de membrana, que tienen en su estructura; glicerol esterificado con ácidos grasos, ácido fosfórico y un alcohol polar. Forman micelas y bicapas lipídicas. No aportan energía. Al igual que los fosfolípidos, los esfingolipidos también son lípidos anfipaticos Además de los fosfolípidos, el colesterol también es un constituyente de las membranas biológicas. Es el principal esterol en los tejidos animales y es anfipático, con un grupo de cabeza polar y un cuerpo hidrocarbonado apolar que es casi tan largo como un ácido graso de 16 carbonos en su forma extendida.
Las células pueden obtener ácidos grasos combustibles a partir de tres fuentes: grasas consumidas en la dieta, grasas almacenadas en forma de goticulas de lípidos y grasas sintetizadas en un órgano y que se exportan a otro. Las apoproteinas son proteínas que se unen a lípidos en la sangre, y son responsables del transporte de triacilgliceroles, fosfolípidos, colesterol y esteres de colesterol entre los diferentes órganos. Las apoproteinas se combinan con lípidos para formar varias clases de partículas de lipoproteínas, agregados esféricos que contienen lípidos hidrofóbicos en el núcleo y cadenas laterales hidrofílicas de las proteínas y grupos de cabeza de los diferentes lípidos en la superficie.
El perfil de lípidos consiste en la determinación y cuantificación de los diferentes componentes grasos que existen en la sangre. En general, las pruebas son capaces de determinar la cantidad de grasas totales, así como la cantidad de colesterol y triglicéridos. Además, se reporta la cantidad de colesterol de baja densidad (LDL) y la cantidad de colesterol de alta densidad (HDL). Finalmente, tomando en cuenta las proporciones de los diversos lípidos de la sangre, se sugiere un índice aterogénico (índice o propensión que tiene la persona de desarrollar arterioesclerosis en base a sus niveles de lípidos).
Para las determinaciones de lípidos es conveniente que el paciente lleve el estilo de vida cotidiano los días previos a la extracción, manteniendo la dieta habitual, y que el peso esté estable durante 2-3 semanas antes de la extracción. Por otra parte, se debe evitar el ejercicio físico intenso durante las horas previas a la extracción, ayunar durante 10-15 horas y suspender los tratamientos.
* Determinación de la concentración de colesterol. El colesterol es uno de los lípidos más importantes. Una de sus principales funciones es formar parte de la membrana plasmática de las células eucariotas. También es esencial para el crecimiento y viabilidad celular.
Se trata de una molécula que sólo es peligrosa cuando se encuentra en exceso en la sangre, normalmente por comer demasiadas grasas animales cuando además se hace muy poco ejercicio. Para poder circular por la sangre, el colesterol se combina con unas proteínas denominadas LDL. Podremos identificar, pues, el colesterol que está en sangre por su asociación a esta proteína.
Existen métodos tanto de tipo químico como enzimático. Los químicos se utilizaron durante mucho tiempo para determinar el colesterol colorimétricamente, aunque suelen ser poco precisos, presentan interferencias, y resultan difícilmente automatizables. Por ello se han sustituido casi por completo por los métodos enzimáticos, que determinan el colesterol total directamente en plasma en una serie de reacciones en que se hidrolizan los ésteres de colesterol, se oxida el colesterol y el agua oxigenada resultante se determina enzimáticamente.
* Determinación de la concentración de triacilglicerol. El triacilglicerol (TAG) se acumula principalmente en las células grasas (adipocitos) y constituyen un depósito de combustible metabólico. Para su determinación se utilizan métodos químicos y, sobre todo, enzimáticos:
- Métodos químicos: Se extraen los TAG y otros lípidos con disolventes orgánicos. Después se aíslan los TAG y finalmente se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos. El glicerol obtenido es oxidado a formaldehído, que puede ser determinado por diferentes métodos.
- Métodos enzimáticos: Se hidrolizan los triacilgliceroles de la muestra y el glicerol que se obtiene es sometido a una serie de reacciones enzimáticos acopladas, en las que se forma un compuesto llamado NADP (nicotinamida adenina di nucleótido fosfato), que se puede medir por espectrofotometría.
* Determinación de la concentración de lipoproteínas. En los casos en que existe un exceso de colesterol (hipercolesterolemia) o de triacilglicerol (hipertrigliceridemia), se realiza un análisis de las lipoproteínas, es decir, proteínas que van asociadas a lípidos. Para poder ser analizadas, las lipoproteínas requieren una etapa previa de separación.
Existen diferentes métodos de separación:
- Por ultracentrifugación: Esta técnica permite separar las diferentes familias de lipoproteínas en base a sus densidades. Está basada en dos propiedades, una es la baja densidad que tienen las lipoproteínas respecto a otras macromoléculas plasmáticas y otra es que cada tipo de lipoproteína tiene una densidad diferente; así las lipoproteínas pueden ser separadas de otras proteínas plasmáticas y a su vez ser separadas entre ellas. Por este motivo es un método que se emplea con frecuencia.
- Por precipitación: Las proteínas precipitan en presencia de poli aniones como el sulfato de heparina o en presencia de cationes divalentes como el Ca +2, Mg +2, y Mn +2. Dicha precipitación está influida por varios factores pero se han establecido condiciones para que las principales proteínas precipiten esglaonadamente, empezando por las de menor densidad.
* Determinación de la concentración de fosfolípidos. Los fosfolípidos (combinaciones de lípidos con fosfatos) son otro componente de las membranas plasmáticas. Se puede determinar su presencia en sangre por métodos químicos y enzimáticos. Los primeros se basan en la determinación del contenido de fósforo de los fosfolípidos. Los segundos se basan en la hidrólisis de los fosfolípidos y en la posterior determinación de algún producto de la reacción (glicerol, fosfato, etc.)
En general, el riesgo de cardiopatía, incluyendo un ataque cardíaco, se incrementa si el nivel de HDL es menor de 40 mg/dL.
Un nivel de HDL de 60 mg/dL o superior ayuda a proteger contra una cardiopatía.
Según Harrison, Principios de Medicina Interna, los valores normales de colesterol en sangre son los siguientes:
  • Colesterol de las LDL: <100mg/ml (2.59mol/L)
  • Colesterol de las HDL: 40- 60 mg/100ml (1.03- 1.55mmol/L)
  • Colesterol total: <200 mg/100ml (<5.17mmol/L)
  • Triacilgliceridos: 160mg/dl


A partir de lo antes expuesto se puede observar que el SeñorApetitus de 56 años de edad presenta valores elevados de LDL, Triacilgliceridos y Colesterol total, lo que trae como consecuencia que los valores de HDL se encuentren por debajo del rango normal.
Elaborado por: Br. Rashel Aguilera R. y Br. Lorena Arrien
Referencias Electrónicas
  • La Hemoglobina Glicosilada.
(http://www.tuotromedico.com/temas/hemoglobina_glicosilada.htm)
  • La Hemoglobina Glicosilada.
(http://www.medicinapreventiva.com.ve/laboratorio/A1c.htm)
  • La Hemoglobina Glicosilada.
(http://es.scribd.com/doc/55863196/Review-de-HBA1-La-Hemoglobin-A-Glicosilada)
  • Lípidos
http://www.mailxmail.com/curso-analisis-clinicos/analisis-bioquimicos-lipidos-proteinas
  • Determinacion de Lípidos
http://www.uhclatino.com/CentrodeInformaci%C3%B3n/Pruebasdelaboratorio/tabid/131/language/es-ES/Default.aspx
Referencia Bibliográfica
  • Harrison. Principios de Medicina Interna. 17ma Edición. Editorial Mc Graw Hill. México. 2009