La cuantificación del catión hierro

el presente trabajo el objetivo principal es la cuantificación del catión hierro (III) presente en una muestra de suero humano que viaja unido a la transferrina. Para ello es fundamental conocer a la perfección nuestra muestra problema, tratar de abordar a fondo la función que cumple nuestro analito de interés sin perder de vista la matriz a la cual viene asociado, para por último poder elegir no solo un método de análisis certero, eficiente sino también que esté al alcance de las posibilidades que nos brinda el laboratorio.

Para comenzar es fundamental tener en cuenta como se pretende extraer la muestra. Es algo a considerar la preparación del paciente para que los resultados analíticos satisfagan las exquisitas necesidades clínicas.

Es recomendable que éste se encuentre en ayunas para disminuir considerablemente los lípidos presentes en sangre, siendo además conveniente que la extracción sea en la mañana ya que se ha detectado en pacientes una leve diferencia en la concentración de hierro diurna.

Es muy conveniente que se deje de tomar el día antes de la extracción (o dependiendo de la actividad del mismo), cualquier medicamento que pueda contener algún otro ión metálico u otro compuesto que pueda interferir en elproceso de análisis.

La jeringa a utilizar debe de estar perfectamente esterilizada y debe de ser de un calibre muy fino para evitar que se produzca hemolisis (actualmente se han desarrollado sistemas que pinchan la vena, así como tubos con tapón al vacío). Generalmente para extraer posteriormente el suero se obtiene sangre de algunas de las tres venas de la fosa antecubital.

Para la extracción se procede de la siguiente manera:

Se aplica un torniquete por encima de codo (ver figura 1-A.) para facilitar la exposición de las venas.

Una vez que se ha localizado la zona en la que se va a realizar la extracción se desinfecta previamente con EtOH.

Tras la extracción de la muestra se coloca la misma en tubos adecuados dependiendo de la metodología a utilizar. En nuestro caso es inaceptable obtener una muestra con anticoagulantes de tipo EDTA ya que este puede formar complejos con el hierro.

El suero por último se obtiene cuando la sangre es recogida en un tubo sin anticoagulantes. Generalmente los tubos son siliconados para disminuir la adhesión del coagulo y tienen gelosa que facilita la separación del suero tras la centrifugación. (1)

El resultado final se puede apreciar en la figura 1-B. en la cual podemos reconocer diferentes tubos que contienen suero. Sus volúmenes varían en función de la cantidad de suero que se necesite para hacer las pruebas. Es algo a considerar que a nivel de laboratorio preferentemente las tapas de los mismos deben ser marrones o rojas para no confundirlos con muestras similares que tengan otro destino. Evidentemente cada tubo debe ser correctamente identificado para no incurrir en errores a la hora de comunicar los resultados al paciente.

La sangre muestra inicial de la cual surge la muestra problema, el suero, es un tejido líquido de gran importancia para el cuerpo humano, cumpliendo diferentes funciones. A rasgos generales en la sangre se pueden distinguir los elementos formes (que incluyen a los leucocitos, eritrocitos y trombocitos) y una fase liquida denominada plasma sanguíneo.(4)

En el ámbito líquido aportado por el plasma los eritrocitos son los encargados de transportar dos gases vitales para los seres humanos: el oxígeno molecular (O2) y el dióxido de carbono (CO2). Este objetivo se logra fundamentalmente por la presencia de la hemoglobina, proteína globular de color rojizo, el cual es proporcionado por el catión hierro en su grupo Hemo (ver figura 2-A.)

La hemoglobina se caracteriza por ser una proteína oligomérica presente en los eritrocitos cuya estructura cuaternaria es la principal responsable del comportamiento para el transporte y la entrega de oxígeno, la cual se realiza por difusión tanto a nivel de los pulmones (cuando lo recibe) como a nivel celular.Los eritrocitos poseen una estructura similar a la de un disco con un centro cóncavo en la parte superior y convexo en la inferior que le confiere gran flexibilidad lo que facilita su pasaje por los vasos sanguíneos.

Los leucocitos son los elementos celulares y en general tienen funciones inmunológicas mientras que los trombocitos son fragmentos citoplasmáticos irregulares que tienen participación fundamental en la hemostasia (mantener la sangre en el torrente sanguíneo frente a una lesión).

El plasma sanguíneo está constituido aproximadamente en un 90% de agua, un 3% de sustancias disueltas y un 7% de proteínas (5).Dentro de las proteínas se encuentran las albúminas, globulinas, lipoproteínas y el fibrinógeno. En el caso de la muestra problema que es el suero humano se hace presente lo mismo que lo antes mencionado a excepción del aquellos componentes involucrados en la coagulación (como el fibrinógeno). En las sustancias disueltas se distinguen: hormonas, enzimas, urea, aminoácidos, iones en solución acuosa (como Na+, K+), carbonatos y bicarbonatos.

Pero la estrella de nuestro objetivo es el catión hierro (III) que se hace presente en el suero humano bajo esta forma y unido a su vez a una proteína la transferrina. La principal razón de que se haga presente de esta forma y no libre es que es sumamente reactivo, además de no ser soluble en el pH sanguíneo.

El hierro es un metal de transición que se caracteriza por tener un peso atómico de 55,847 u.m.a y que además posee todos sus orbitales d completos. Esta característica le permite donar o aceptar fácilmente un electrón por lo que en nuestro organismo puede encontrarse bajo su forma reducida Fe2+ o su forma oxidada Fe3+ lo que le confiere un gran potencial de reducción-oxidación. La forma reducida del hierro puede provocar la formación de radicales libres de oxígeno mediante la reacción de Fenton (3).

La absorción del hierro es sumamente importante ya que no tiene un mecanismo de eliminación directa. Este mecanismo se controla a nivel del intestino delgado, obteniéndose este elemento de los alimentos ingeridos. Se estima que en total hay en el cuerpo humano unos 65-75 mmol. de hierro, en su mayoría incorporado a proteínas y el restante 0,1% circulando en el plasma unido a la transferrina, teniendo éste como destino final en un 85% la médula ósea para la formación posterior de hemoglobina. (1)

El hierro se absorbe como Fe3+ para lo cual debe reducirse al Fe2+ favorecen esta reducción el pH ácido gástrico, los aminoácidos en el presentes, y también el ascorbato principal agente reductor natural. Si hay necesidad de hierro entonces este se une a la transferrina mediante un proceso en el cual están involucradas proteínas como la hefaestina que oxida el hierro, la ferroportina I, el receptor de la transferrina y la proteína de hematocromatosis humana que es la encargada de regular la captación de hierro por parte de la transferrina.

El transporte del hierro por el plasma tiene como principal protagonista a la transferrina. Es una proteína que cuenta aproximadamente con 679 aminoácidos y un peso molecular de entre 75-80 KDa. y un 6% de hidratos de carbono. Su estructura es una cadena larga con dos lóbulos homólogos que presentan gran afinidad por el ion férrico, teniendo en dicho extremo para la unión óptima del mismo un anión (carbonato ácido). Esta proteína se sintetiza y metaboliza en el hígado en función de la necesidad de hierro que presente el organismo, contando con una vida media de aproximadamente 7 a 10 días.

Esta proteína tiene la importante función de llevar el hierro hacia los tejidos que lo necesiten, siendo fundamental en los tejidos eritrocitopoyéticos que sintetizan hemoglobina, cuya función como ya hemos visto es de gran importancia para el cuerpo humano. Es por ello que al cuantificar el hierro sérico podemos tener un panorama general de cómo está funcionando el metabolismo de hierro y que posibles consecuencias puede tener ese funcionamiento si es que no es el adecuado.

Adultos hombres de 80 a 180 μg/dL

Adultas mujeres de 60 a 160 μg/dL

Niños menores de 1 año de 100 a 250 μg/dL

Niños de 50 a 120 μg/dL

Los valores normales de hierro sérico se adjuntan en la tabla 1-A. (5) Cualquier alteración en dichos valores puede estar asociada a variadas enfermedades relacionadas tanto con el déficit como con el exceso de hierro. Dentro de las más comunes podemos reconocer las diferentes anemias y la hemocromatosis. (1)

La hemocromatosis se produce por un incremento del hierro en los tejidos y órganos. El más afectado es el hígado que en varias oportunidades desarrolla cirrosis, mientras que en el páncreas dicha acumulación ocasiona diabetes. Se puede manifestar esta enfermedad en un bronceado que adquiere la piel. En otros casos también se han originado cardiopatías, hipogonadismo (poca o casi nula producción de hormonas por parte de las gónadas) y artralgias (emparentadas con la artritis y artrosis).

Relacionada con esta enfermedad está la hemosiderosis que se produce también por un excesivo almacenamiento de hierro en los tejidos pero que es producto de repetidas transfusiones sanguíneas.

La hemocromatosis puede clasificarse como una patología hereditaria o familiar y secundaria o adquirida. La principal causa de la primera es la mutación de una proteína, mientras que las causas de la segunda son más variadas. Pueden ocasionar en forma adquirida esta enfermedad una anemia hemolítica, excesivo aporte de hierro y alguna otra enfermedad crónica hepática (como la hepatitis C y el alcoholismo).

Básicamente

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