Hemoglobina

LA HEMOGLOBINA
Las hemoglobinas son proteínas globulares, presentes en los hematíes en altas concentraciones, que fijan oxígeno en los pulmones y lo transportan por la sangre hacia los tejidos y células que rodean el lecho capilar del sistema vascular. Al volver a los pulmones, desde la red de capilares, la hemoglobina actúa como transportador de CO2 y de protones. Este es uno de los ejemplosmás llamativos de la relevancia del proceso evolutivo y la eficiencia de los sistemas biológicos. 
Los diferentes tipos de cadenas de la hemoglobina se denominan  alfa,  beta, gamma y delta. La hemoglobina A –la forma más frecuente en el adulto- es una combinación de dos cadenas alfa y dos cadenas beta. Debido a que cada cadena tiene un grupo proteico hem, hay 4 átomos de hierro en cada molécula dehemoglobina; cada una de ellas puede unirse a una molécula de oxígeno, siendo pues un total de 4 moléculas de oxígeno las que pueden transportar cada molécula de hemoglobina.
Las cuatro cadenas polipeptídicas de la Hb contienen cada una un grupo prostético hem. Un grupo prostético es la porción no polipeptídica de una proteína. El hem es una molécula de porfirina que contiene un átomo de hierroen su centro. El tipo de porfirina de la Hb es la protoporfirina IX; contiene dos grupos ácidos propiónicos, dos vinilos y cuatro metilos como cadenas laterales unidas a los anillos pirrólicos de la estructura de la porfirina. El átomo de hierro se encuentra en estado de oxidación ferroso (+2) y puede formar cinco o seis enlaces de coordinación dependiendo de la unión del O2 (u otro ligando) a laHb (oxiHb, desoxiHb). Cuatro de estos enlaces se producen con los nitrógenos pirrólicos de la porfirina en un plano horizontal. El quinto enlace de coordinación se realiza con el nitrógeno del imidazol de una histidina denominada histidina proximal. Finalmente, el sexto enlace del átomo ferroso es con el O2, que además está unido a un segundo imidazol de una histidina denominada histidina distal.Tanto el quinto como el sexto enlace se encuentran en un plano perpendicular al plano del anillo de porfirina. Las cadenas polipeptídicas alfa contienen 141 aminoácidos, las no a 146 (b, g, d) y difieren en la secuencia de aminoácidos. Se conoce desde hace décadas la estructura primaria de las cuatro cadenas de Hb normales.
Para operar como vehículo de intercambio gaseoso, la hemoglobina (Hb) debesatisfacer ciertos requerimientos básicos como son: ser capaz de transportar cantidades considerables de oxígeno; ser muy soluble; captar y descartar oxígeno a presiones apropiadas y, ser un buen amortiguador. Más del 95% de la hemoglobina del adulto y de los niños mayores de 7 meses es A (HbA). Su estructura se designa como a2b2, para indicar que posee dos cadenas a y dos b. Los adultos normalestambién tienen un 2-3% de HbA2, la cual está compuesta por dos cadenas a como las de la Hb A, y dos cadenas d. Se representa como a2d2. Las cadenas d son diferentes de las cadenas b y están bajo control genético independiente. Normalmente también existen diversas especies de HbA modificada; se designan como A1a1, A1a2, A1b y A1c, y se deben a modificaciones postraduccionales de la Hb con diversosazúcares como glucosa-6-fosfato. La más importante cuantitativamente es la Hb A1c. Proviene de la fijación covalente de un resto de la glucosa al extremo N-terminal de la cadena b. La reacción no es catalizada enzimáticamente, dependiendo entonces su velocidad de la concentración de glucosa. Por tanto, la Hb A1c constituye una medida útil del control de los pacientes diabéticos durante los días osemanas previos a la toma de la muestra. La Hb fetal (HbF), es el componente principal de la Hb del recién nacido. Posee dos cadenas g en lugar de dos cadenas b y se representa a2g2. La HbF está adaptada al ambiente materno-fetal. Ha de fijar el oxígeno mucho más fuerte para competir por el O2 con la HbA materna (su curva de saturación está desplazada a la izquierda). Esto se consigue gracias...