TRABAJO PRÁCTICO Nº 5. AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS (para entregar)

Caso Clínico Anemia falciforme

John Smith, un estudiante negro de 20 años se interna en un hospital de New York con síntomas de debilidad, mareos y cefalea. Desde hacía un año tenía palpitaciones y disnea (sensación de falta de aire), no podía participar en actividades físicas y las heridas tardaban en cicatrizar.
El examen físico mostró que el paciente estaba bien desarrollado y era mentalmente normal. Sus mucosas eran pálidas y su corazón era anormal, más grande, como si hubiera estado estimulado.
Las determinaciones de laboratorio indicaron exámenes normales de orina y materia fecal, descartando la presencia de parásitos y pérdida de sangre.
El análisis de sangre mostró las siguientes anormalidades:

                                               John                                                    Valores de referencia
eritrocitos                              3.6 . 106 /mL
                                                                                                         4.6 – 6.2 . 106 /mL
Hb                                        5 g/dL                                                       12 g/dl– 18 g/dL
Leucocitos                             15250 /mL
                                                                                                         4000 - 10000 /mL

Las observaciones microscópicas mostraron la presencia de un gran número de formas muy delgadas, alargadas, de aspecto de luna en cuarto creciente. Además muchos eritrocitos eran anormalmente pequeños y otros presentaban núcleos (eritrocitos inmaduros). Una corrida electroforética de la muestra de Hb del paciente dio una banda de movilidad igual a la cadena alfa normal y una banda banda que se movió menos que la cadena beta normal

Para resolver el caso clínico debes conocer los siguientes conceptos
Estructura y propiedades de los aminoácidos
Estructura y funciones de la hemoglobina
Electroforesis de proteínas
Gen, codón, mutación, genotipo

Discusión del caso clínico

1.- ¿Cómo relacionas los valores de Hb con los síntomas del paciente? Justifica teniendo en cuenta las funciones de la hemoglobina

2- Qué significa que la hemoglobina es una proteína a) oligomérica b) conjugada c) con efecto cooperativo d) alostérica

3.- La única diferencia que se encontró  entre la Hb de John con la Hb normal fue un aminoácido en el extremo amino terminal de las cadenas β.
La  determinación de la estructura del extremo amino terminal de las cadenas β de la Hb del paciente dio el siguiente resultado:
HbA1                Val – His – Leu – Thr – Pro – Glu – Glu – Lys

Hb de John        Val – His – Leu – Thr – Pro – Val – Glu – Lys
                      1        2        3     4       5     6        7        8
Teniendo en cuenta los restos laterales de la porción de la hemoglobina analizada explica donde esperas encontrar estos aminoácidos , en el interior o en la  superficie de la globina. Cuál de las dos tiene mayor solubilidad?

4- De qué factores depende la carga eléctrica de una proteína?
Para separar la hemoglobina normal de la mutada se utiliza la técnica de electroforesis  
Cómo debe ser el pH del buffer que se utiliza para que la hemoglobina migre hacia el ánodo: mayor, menor o igual al punto isoeléctrico de la hemoglobina? Justifica

5- Compara la corrida electroforética de John  con una correspondiente a un individuo normal. Señala  el origen de cada una de las manchas que se observan en la corrida electroforética de la sangre de John. ¿Cómo explicas la diferencia de movilidad de ambas hemoglobinas  hacia el ánodo (electrodo positivo)?  
Relaciona esta observación con la solubilidad de la proteína.

6- En el paciente se ha producido una mutación puntual en el codón que codifica al aminoácido ácido glutámico para la cadena beta de la hemoglobina – En que estructura se produce la mutación, en cuál se manifiesta?

Observa la corrida electroforética de la hemoglobina de John.
7.- De acuerdo a la misma explica si John presenta el rasgo o la enfermedad falciforme
Será  hetero u homocigota para el gen que codifica la cadena β?
Describe el genotipo de John y de cada uno de sus progenitores

8.-Cuáles estructuras de las proteínas se han modificado con la mutación?  Justifica

9.- Explica a qué se debe que esta alteración  de la hemoglobina produzca anemia.

10.- Relaciona la anemia de John con los síntomas que relata el paciente y las observaciones del médico.

El tratamiento que le indica el médico a John consiste en hidratarlo con solución salina y dextrosa al 5%, analgésicos no esteroides como ibuprofeno para el dolor , mucha hidratación y de acuerdo a la evolución transfusiones e hidroxiurea (actúa directamente sobre el gen β de la hemoglobina aumentando los niveles de hemoglobina F)
11.- Explica los fundamentos de estas indicaciones

Hola profe, no me queda en claro cual es el valor de los eritrocitos y de la Hb del paciente.
Gracias

Hola Carola

en el primer renglón es el valor del paciente, el renglón siguiente son los valores normales

Se lee así eritrocitos en paciente 3,6 millones/ml y los valores normales 4,6 a 6,2 millones/ml

Modifiqué los renglones, ahora se lee mejor

Sobre todo por la parte de negro.. Se podria cambiar a afroamericano o morocho ??

Hola Rone    

Sí se podría cambiar a afroamericano pero no veo la necesidad porque lo que el médico observa es el color de la piel y en este caso es relevante para la historia clínica porque la anemia falciforme es una enfermedad de gran incidencia en algunos países de Äfrica en los que la malaria hace que la presencia del alelo recesivo en los individuos les haya dado una ventaja reproductiva
El término negro para describir el color de su piel no es ofensivo y no es correcto describirlo como moreno o morocho porque confunde con otros individuos procedentes de otras regiones. Saludos