Facultad de Medicina

DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA

UTI DIGESTIVO, RENAL, ENDOCRINO, METABOLISMO Y REPRODUCTOR 2009

MATERIAL PARA LAS DISCUSIONES GRUPALES

Recopilación y elaboración a cargo de Carlos Batthyány, Laura Castro, Rafael Radi, Homero Rubbo, Andrés Trostchansky y Madia Trujillo.

Objetivos docentes de las Discusiones Grupales

Las Discusiones Grupales desarrollarán dos tipos de actividades que compartirán el tiempo disponible para cada discusión:

1) Resolución de problemas o preguntas 2) Análisis y discusión de artículos científicos originales

El primer tipo de actividades tiene como objetivo acercar al estudiante a preguntas o situaciones problema más específicamente ligadas a los contenidos del curso y que amplían y refuerzan los temas abordados en las clases teóricas. No se busca una resolución exhaustiva de todas las preguntas en clase, sino que se tenderá a elegir algunas de ellas para analizar, quedando el resto para posterior resolución por el estudiante.

El segundo tipo de actividades busca acercar al estudiante a la literatura científica original de la cual se obtienen nuevos conocimientos que permiten el desarrollo y avance de las ciencias médicas. A través del análisis de artículos científicos se busca que el estudiante comience a entrenarse en la lectura de trabajos científicos recientes (lo que necesariamente implica lectura en inglés técnico) que se familiarice con procedimientos intelectuales y técnicos utilizados para la generación de nuevo conocimiento, que aprenda a buscar material científico médico en las bases de datos existentes y, en general, que profundice en su capacidad de análisis, estudio y nivel de formación. Los artículos científicos a analizar son un total de cuatro y tocan aspectos relacionados a grandes áreas temáticas del componente de Bioquímica del curso y buscan jugar un rol integrador y de apertura de conocimiento; cada artículo será analizado en el correr de tres Discusiones Grupales consecutivas. Adicionalmente encontrarán artículos recientes de revisión y editoriales científicos para profundizar algunos temas. Recomendamos la utilización del sitio web de la biblioteca nacional de medicina de USA (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) para realizar búsquedas bibliográficas y utilizar el diccionario médico.

MODULO NUTRICION Y DIGESTO-ABSORCION

Objetivos de aprendizaje

Nutrición

1. Importancia del tema nutrición para los procesos de salud y enfermedad2. Requerimientos nutricionales: aspectos energéticos y nutrientes esenciales3. Factores que afectan los requerimientos nutricionales4. Importancia de los distintos macronutrientes en la alimentación humana5. Cantidad y calidad de proteína para la dieta humana: su vinculación con los procesos de salud y enfermedad6. Cantidad y calidad de lípidos en la dieta humana: su vinculación con los procesos de salud y enfermedad

7. Importancia de los distintos micronutrientes en la alimentación humana 8. Rol de la fibra en la dieta humana9. Requerimientos diarios en la dieta de los diferentes nutrientes y su vinculación con los fenómenos de salud y enfermedad. 10. Nuevas tendencias en nutrición: aporte de nutrientes específicos para la prevención de patología11. Vitaminas y minerales: Importancia Biomédica.

Digesto-Absorción

1. Concepto de digestión y absorción: importancia médica del tema2. Digestión de carbohidratos, lípidos y proteínas: rol de procesos salivales, gástricos e intestinales. 3. Secreción gástrica y rol del ácido clorhídrico en el proceso de digestión. 4. Enzimas digestivas. Mecanismos de secreción, activación y acción. Rol del páncreas.5. Bilis: producción hepática, composición y propiedades; su rol en la digestión de grasas y como vehículo para la excreción de sustancias.6. Origen y función de la fibra en el proceso de digesto-absorción7. Mecanismos de absorción de glucosa y otros monosacáridos. Transportador de glucosa de la pared intestinal.8. Mecanismos de absorción de lípidos. Formación de micelas con sales biliares y circuito entero-hepático9. Mecanismos de absorción de aminoácidos10. Rol del metabolismo bacteriano a nivel intestinal11. Bases bioquímicas de alteraciones en la digesto-absorción: intolerancia a la lactosa, deficiencia de lipasa pancreática, intolerancia al gluten

CUESTIONARIO GUIA

1. ¿Cuáles son las fuentes principales de energía provenientes de la dieta?¿Cuáles son los requerimientos recomendados de energía en kcal/día?¿De qué dependen estos requerimientos?¿ Qué rol juegan habitualmente las proteínas en el aporte de energía en una dieta?

2. Independientemente de que una dieta logre cuantitativamente un balance energético isocalórico, la proporción relativa de macro y micronutrientes que ingresa debe guardar ciertas relaciones para lograr una nutrición óptima. Explique el por qué de esta afirmación, aportando requerimientos específicos de componentes de macro y micronutrientes.

3. ¿Cómo se definen y cuáles son los aminoácidos y ácidos grasos esenciales?¿Cómo influyen las fuentes de proteína y lípidos en la calidad de una dieta?

4. ¿Qué importancia juegan las vitaminas y los minerales en la alimentación humana? Indique vitaminas y minerales relevantes.

5. A través de una dieta apropiada se puede optimizar la salud y prevenir el riesgo de contraer ciertas patologías. De ejemplos de patologías relacionadas al:

a. Déficit de ingreso de fibra en la dieta b. Exceso de ingreso de lípidos en la dieta

6. ¿Qué se entiende por requerimientos diarios de la dieta (RDA = recommended dietary allowances)? Provea valores de los RDA para proteína, vitamina E, vitamina C, ácido fólico, hierro para diferentes sexos y grupos etarios. Discuta que podría pasar con ingresos persistentes de estos nutrientes por debajo, en la zona y por enzima del RDA.

7. La siguiente gráfica representa los flujos unidireccionales y el movimiento neto de agua a través de la mucosa de un segmento de íleon en función de la concentración de cloruro de sodio en la luz del mismo

a.-¿Qué relación hay entre la presión osmótica de la solución de cloruro de sodio y la absorción?.

b,- Si la presión osmótica del Medio Interno es 310 mOs , cuando la solución de la luz es isotónica :¿Hay absorción? ¿Por qué mecanismo se produce?

c.- A 360 mM de cloruro de sodio la absorción neta de agua es negativa; ¿Qué mecanismos fisiológicos revertirán esta situación?

d.-¿Cómo se explica que el flujo neto es cero (0) recién cuando la solución de la luz es francamente hipertónica?.

e.- Explique el efecto laxante de sales cuyos iones se absorben escasamente (por ej. SO4Mg )

8. En este experimento se estudia la absorción de glucosa en 30 cm. de intestino de cobayo que se mantiene viable con borboteo de oxígeno.Se perfunde la luz intestinal con concentraciones crecientes de glucosa en 4 series de experimentos , midiéndose en todos el flujo de absorción.

Serie 1 : glucosa en solución fisiológica , con NaCl , pH 7,4.Serie 2 : igual a la anterior más el agregado de galactosa 50 mM.Serie 3 : igual a serie 1 pero sustituyendo el NaCl por LiClSerie 4 : igual a serie 1 más el agregado de ouabaína 1mM

1 2 3 4 5 6g lu c o s a 0 , 1 3 5 0 , 2 4 0 , 3 1 0 , 3 6 0 , 3 9 0 , 4 1g lu c o s a + g a la c t o s a 5 0 m M 0 , 0 7 0 , 1 4 5 0 , 2 0 5 0 , 2 5 5 0 , 2 9 0 , 3 1g lu c o s a + L iC l 0 , 0 1 0 , 0 1 5 0 , 0 2 5 0 , 0 3 5 0 , 0 4 0 , 0 5g lu c o s a + o u a b a ín a 1 m M 0 , 0 1 0 , 0 1 5 0 , 0 2 0 , 0 2 5 0 , 0 3 0 , 0 3 5

0

0,5

A B S O R C I O N I N T E S T I N A L D E L A G L U C O S A

0

0 ,0 5

0 ,1

0 ,1 5

0 ,2

0 ,2 5

0 ,3

0 ,3 5

0 ,4

0 ,4 5

1 2 3 4 5 6

g lu c o s a p e r f u n d id a g /1 0 0 m l

glu

co

sa

ab

so

rbid

a g

/30

cm

.min

S e r ie 1

S e r ie 2

S e r ie 3

S e r ie 4

a.- ¿Puede afirmar con estos datos que existe un único sistema transportador de la glucosa?. Explíquelo.

b.- ¿Puede afirmar que se trata de un transporte pasivo por difusión simple , de una difusión facilitada o de un transporte activo ?

c.- ¿Qué tipo de transporte sugieren los datos obtenidos en las series 3 y 4 ?.

d.- ¿Qué efectos tiene la presencia de galactosa sobre la absorción de glucosa?.

9. Se determinó la concentración de sodio total en cortes transversales sucesivos de una vellosidad intestinal durante la absorción de una

solución de NaCl isotónico en presencia y ausencia de glucosa. Los resultados obtenidos se representan en la siguiente gráfica:

a.¿Cómo se explica la diferencia en la concentración de sodio desde la punta de la vellosidad hasta su base, durante el proceso absortivo?b.¿Este hecho tendrá alguna influencia sobre la absorción del agua?c.¿Porqué la presencia de glucosa genera concentraciones de sodio más altas ?

10. La diarrea aguda es una enfermedad enteral de etiología infecciosa, de evolución aguda (generalmente menor de 7 días) y autolimitada. Según la OMS se define como la presencia de 3 o más deposiciones líquidas o semilíquidas en 12 horas en niños menores de 2 años, 2 o más deposiciones líquidas o semilíquidas en mayores de 2 años, o una evacuación líquida o semilíquida con mucus, pus o sangre.

Según el grado de repercusión hidroelectrolítica y metabólica, las diarreas se clasifican en tres grados, siendo las de 3er  grado las más graves, con importante repercusión que se traduce clínicamente por shock hipovolémico y acidosis.La OMS estima que mueren 5 millones de niños al año por causa de la desnutrición, diarrea y deshidratación. Desde la instalación de la terapia de la rehidratación oral se ha logrado disminuir en forma significativa la mortalidad infantil, y con el correcto uso de la misma se puede sustituir en un 80-90 % la terapia i/v en pacientes deshidratados.

La siguiente es la fórmula del suero de rehidratación oral (SRO) : NaCl . . . . . . . . . . . . . . . . 3,5 g/l P.M KCl . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 g/l Na - - 23 Glucosa anh.. . . . . . . . . . 20,0 g/l Cl- - - -35,4 Citrato trisódico 2H2O . . . 2,9 g/l K- - - 39,1 Citrato.- -192,1 Glucosa- - 180,0

a.- Calcule la osmolaridad del SRO.

b.- ¿Qué ventajas tiene la hidratación con SRO frente a la utilización de :agua, suero fisiológico o una solución de glucosa hipertónica ?

c.- ¿Podría sustituir la glucosa del SRO por algún otro compuesto orgánico ? Señale ventajas y desventajas.

11. La mayoría de proteasas digestivas se sintetizan como zimógenos o precursores inactivos en las células correspondientes.

a.- ¿Cómo se activan estos zimógenos para generar su actividad enzimática ?b- ¿Qué factores regulan la liberación de los zimógenos de las células que los sintetizan ?c.- En la digestión intestinal de las proteínas intervienen varias enzimas proteolíticas de origen pancreático. Señale las diferencias existentes entre ellas en cuanto a la especificidad del sustrato.d.- La acción combinada de las peptidasas pancreáticas produce cierta cantidad de aminoácidos libres, pero en los péptidos restantes permanece un 60% de N amínico de las proteínas correspondientes. ¿En qué otra etapa de la digestión de las proteínas son hidrolizados dichos péptidos?¿Que enzimas intervienen en ese proceso?

12. Explique el mecanismo de absorción intestinal de los aminoácidos.Fundamente las diferencias cualitativas entre los aminoácidos que entran de la luz intestinal al enterocito y los que salen del mismo hacia la circulación.

13. El siguiente esquema intenta representar la función de las micelas en la absorción de los lípidos. Cada una de las flechas representa con el ancho de su trazo el valor de la difusión de las micelas, o de los ácidos grasos o monoglicéridos disueltos según se indica.

a.- Si la concentración de ácidos grasos y monoglicéridos en las micelas es aproximadamente 1000 veces mayor que en la solución acuosa.¿Qué efecto tendrá este hecho en el proceso de la absorción de estas moléculas?

b.- Si las micelas como tales, no son absorbidas: ¿cuál es el mecanismo que permite la absorción de los diferentes componentes de las mismas?

c.- Las micelas que llegan al yeyuno terminal, presentan una mayor concentración de colesterol en su interior (de color negro), que aquellas que se encuentran en el duodeno. ¿Cómo explica este hecho ?

14. La ingesta de triglicéridos marcados en la posición uno del ácido graso con carbono radioactivo produce luego de su absorción la aparición en la linfa de triglicéridos marcados en posición 2, 1, ó ¨1’ .¿Cómo explica este hecho?.

15. La absorción de los lípidos genera la aparición en los linfáticos intestinales de partículas lipoproteicas de tamaño variable.

a.- ¿Cómo se denominan esas lipoproteínas?.b.- ¿Qué composición química y estructura física tienen?c.- ¿Qué espera que acontezca si se inhibe la síntesis proteica en el enterocito?.

Preguntas guía del artículo: “Effect of Protein-Caloric Malnutrition on tubrculosis in mice” PNAS (1996) 93:14857-14861.

1) ¿Cómo se define en el trabajo la “malnutrición de calorías proteica”?2) ¿Qué influencia tiene la malnutrición proteica en el desarrollo de la

infección por Mycobacterium tuberculosis?¿Cómo se objetiva esta influencia?

3) ¿Qué rol cumple la inmunidad celular contra la infección?¿Qué aspectos se evidenciaron afectados durante las dieta hipoproteica?

4) ¿Cuál es el rol del óxido nítrico durante la respuesta anti-Mycobacterium tuberculosis?¿Fue afectada durante el desarrollo de la dieta hipoproteica?¿Cómo?

5) ¿Es posible mejorar el desempeño de la respuesta inmunológica si animales con dieta hipoproteica pasan a una normoproteica durante el curso de la infección?¿Cuáles podrían ser las derivaciones médicas de este resultado?

6) ¿Cuál es su conclusión respecto a los datos presentados en el trabajo en cuanto a la relación entre malnutrición y inmunosupresión?

MODULO: METABOLISMO GENERAL DE LIPIDOS Y LIPOPROTEINAS

Objetivos de aprendizaje:

1. Fuentes y utilización de ácidos grasos y triglicéridosa. Dieta b. Síntesis de ácidos grasos (AG)c. Concepto de AG esencialesd. Almacenamiento de AG como Tg y su movilización tejido

adiposoe. AG como fuentes de energía:

i. Beta-oxidaciónii. Cuerpos cetónicos

f. Síntesis y utilización de colesterol. Regulación, ruta del mevalonato

2. Transporte y destino de los lípidosa. Características estructurales de las lipoproteínasb. Clasificación, tipos y composición de las diferentes lipoproteínasc. Transporte de los lípidos de la dieta o exógenos: vía de los

quilomicrones (Qm)d. Transporte de los lípidos de síntesis o endógenos: vía de VLDL-

LDLe. Transporte retrógrado de colesterol: receptor ABCA1, vía HDL-

VLDL-LDL y receptor SR-BIf. Receptores para las lipoproteínas: receptor B/E, receptor SR-BI,

receptores scavengerg. Panorámica general del metabolismo de las lipoproteínas

3. Aspectos clínicos del metabolismo lipídicoa. Dislipemia y aterosclerosisb. Tejido adiposo y regulación de la masa corporalc. Tejido adiposo y diabetes (DM2)

Cuestionario guia:

1. El tejido adiposo es el lugar de almacenamiento de energía para el organismo bajo la forma de triglicéridos. ¿Qué diferencias funcionales tiene y que ventajes presenta esta forma de almacenar energía con respecto al almacenamiento de glucógeno hepático y muscular?

2. Resuma las particularidades metabólicas del tejido adiposo.

a) Luego de una ingesta rica en azúcar, la glucosa y fructosa que exceden los requerimientos energéticos son transformados en ácidos grasos y almacenados en el tejido adiposo bajo la forma de triglicéridos.

b) ¿En qué tejido se realiza la conversión de glucosa y fructosa a ácidos grasos?

c) La síntesis de triglicéridos en el tejido adiposo se realiza fundamentalmente a partir de ácidos grasos presintetizados por el hígado o provenientes de la dieta. ¿Cómo se transportan hasta el adipocito? ¿Qué enzima actúa en la liberación de ácidos grasos a ese nivel?

d) ¿Qué mecanismos moleculares están involucrados desde la síntesis de AG en el hígado hasta su almacenamiento como triglicéridos en el tejido adiposo? ¿Cuál es la principal lipoproteína involucrada?

e) Los ácidos grasos así sintetizados, pueden tener un destino metabólico distinto a su almacenamiento en el tejido adiposo? ¿En qué circunstancias metabólicas el tejido adiposo movilizará sus reservas de triglicéridos? En dicho caso, cuál es el principal destino metabólico de los mismos y como se transportan?

f) ¿Cuál es la principal enzima reguladora en la síntesis de ácidos grasos? A través de que mecanismo molecular un hepatocito desprovisto de energía no puede sintetizar AG?

g) El pool de triglicéridos del tejido adiposo están en permanente recambio a través de los procesos de lipólisis y re-esterificación. ¿Cuáles son las principales diferencias entre ambos procesos? ¿Cuál es la enzima reguladora de la lipólisis en el tejido adiposo? ¿Cuál es el principal mecanismo de regulación de su actividad?.

3. ¿Por qué la compartimentalización de la -oxidación y de la síntesis de

ácidos grasos es esencial para la regulación del metabolismo de los ácidos grasos en el hepatocito? ¿Cuáles son las fuentes metabólicas del NADPH utilizado para la síntesis de ácidos grasos y cuáles son los orígenes de las unidades de carbono? ¿Qué implicancia tiene esto para el manejo dietético del sobrepeso en los pacientes?

4. Cuándo ratas jóvenes de experimentación son alimentadas con una dieta completamente libre de grasas, crecen poco, desarrollan una dermatitis con pérdida de pelo y mueren en forma precoz. Estos síntomas pueden ser prevenidos adicionando ácido linoleico o algunos vegetales a la dieta.

a) ¿Por qué el ácido linoleico es un ácido graso esencial? b) ¿Cuáles son las fuentes principales de ácidos grasos esenciales?

5. Una cepa de ratones de laboratorio genéticamente modificados no expresan el gen que codifica para la apolipoproteína E, presentan niveles elevados de LDL en plasma y aún cuando son alimentados con dietas normolipémicas desarrollan aterosclerosis.

a) ¿Cómo puede la falta de apoE determinar un aumento de los niveles de LDL?

b) ¿A través de que mecanismos estos animales son más susceptibles a desarrollar aterosclerosis?

6. La remoción y catabolismo final de los remanentes de quilomicrones depende de la adquisición en el plasma de apolipoproteína E, que actúa como ligando para receptores hepáticos. La hipercolesterolemia familiar monogénica es una de las enfermedades hereditarias más frecuentes y se debe a mutaciones en el gen que codifica para el receptor de la LDL o receptor de las apolipoproteínas B/E. ¿Cómo se explica que en esta enfermedad no se observe un aumento en los niveles plasmáticos de los remanentes de los quilomicrones junto con el característico aumento de la LDL-colesterol?

7. El colesterol en los seres humanos puede provenir tanto de la dieta como de su síntesis “de novo”. Normalmente y ante una dieta pobre en colesterol, un adulto sintetiza 600 mg de colesterol por día en el hígado. Si el contenido de colesterol de la dieta aumenta, la síntesis hepática disminuye significativamente.

a) ¿Cómo se lleva a cabo esta regulación? b) ¿Qué mecanismos moleculares están involucrados? c) Realice una búsqueda bibliográfica acerca del estado actual del

conocimiento en este tema. ¿Cuál sería una palabra clave para dicha búsqueda?

d) Actualmente en medicina clínica se reconoce que las estatinas (familia de fármacos que inhiben selectivamente la actividad 3-hidroxi-3metil-glutaril-CoA-reductasa, HMG-CoA reductasa) poseen efectos más allá de disminuir los niveles de LDL-colesterol en plasma. ¿Cuál sería la base molecular de estos efectos pleiotrópicos de las estatinas?

8. La HMG-CoA reductasa es fosforilada, entre otras, por una quinasa de proteína dependiente de AMP (no AMPc!) en el residuo serina 871 de su estructura primaria. Tratando de comprender el rol fisiológico de esta fosforilación, Sato y col. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 9261-5, 1993) prepararon una HMG-CoA reductasa mutante de hamster en la cual una

alanina sustituye a la serina en la posición 871 de la cadena polipeptídica (HMG-CoA reductasa Ser-871-Ala):

I. cuándo en células transfectadas se sobreexpresó únicamente la enzima nativa, la misma resultó marcada con 32P fosfato;

II. cuándo las células fueron cultivadas en presencia de un inhibidor de fosfatasas de proteínas, solo la enzima nativa y no la mutante mostró una disminución de su actividad catalítica;

III. si las células eran incubadas con mevalonato, 25-hidroxicolesterol o LDL, la actividad de la HMG-CoA reductasa disminuía significativamente tanto en las cepas salvajes como en la mutante;

IV. cuándo las células fueron deplecionadas de ATP, las células que expresan la enzima nativa mostraron una disminución significativa de su actividad, efecto que no fue observado en las células que expresan la enzima mutante.

a) Analice el significado de los resultados comentados en I. y II.b) ¿Cómo se encontrará la cantidad de enzima en las cepas

salvajes (expresan la enzima nativa) y mutantes (expresan la enzima mutada) en las condiciones experimentales comentadas en III.?

c) ¿Cómo será la carga energética celular en los experimentos comentados en IV. y que consecuencia tiene sobre la actividad de la HMG-CoA reductasa nativa y mutada? Analice el significado fisiológico de la regulación de la HMG-CoA reductasa por la quinasa dependiente de AMP y discuta las diferencias y/o semejanzas que tendría si fuera una quinasa dependiente de AMPc.

d) ¿Conoce alguna otra enzima que se encuentre regulada por una quinasa dependiente de AMP?

e) Finalmente, ¿qué otros aportes han realizados los autores principales del trabajo analizado al metabolismo lipídico y lipoproteico en general y del colesterol en particular? Realice una búsqueda bibliográfica de los autores en la base de datos de información biomédica “Medline” (por ejemplo utilizando el servidor de la Biblioteca Nacional de USA: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ ).

9. El ingreso de lipoproteínas a las células mediado por receptores puede

llevar a un aumento del contenido celular de colesterol, en función del número de particulas lipoproteicas endocitadas y del contenido de colesterol de las mismas. A través de la liberación de factores de transcripción sensibles a los esteroles (SRE-BPs, sterol regulatory element-binding proteins) y entre otros mecanismos de regulación, los cambios en el contenido celular de colesterol libre pueden afectar el metabolismo lipídico global de una célula:

a) ¿Cómo actúan los SRE-BP?b) ¿Qué genes directamente relacionados al metabolismo lipídico

están bajo regulación por estos factores de trasncripción?

10.Con respecto al transporte retrógrado de colesterol desde las células hacia el hígado:

a) ¿Cuál es la principal lipoproteína involucrada y cuáles son los principales mecanismos moleculares involucrados en la llegada de los esteres de colesterol desde la periferia al hepatocito?

b) La enfermedad de Tangier es una enfermedad autosómica, codominante caracterizada por bajos niveles de HDL en plasma y acumulación de esteres de colesterol en varios tejidos, en particular en hígado, bazo, amígdalas y mucosa intestinal (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96: 12685-90, 1999). Los macrófgos presentes como células espumosas en los tejidos afectados, son el principal tipo celular que acumula el exceso de colesterol de dichos tejidos. Se ha propuesto que el defecto genético en esta enfermedad está asociado el transporte retrógrado de colesterol, en particular con la salida de colesterol desde las células hacia las HDL. Si bien estos pacientes no poseen defectos en las proteínas estructurales de las HDL, presentan niveles muy bajos de HDL en plasma. ¿Cuál es la base molecular de esta enfermedad? ¿Cuál es el principal mecanismo por el cuál el colesterol se transfiere de una célula a la HDL?

11. La lipoproteinlipasa (LPL) es una enzima que juega un rol preponderante en el metabolismo de las partículas ricas en triglicéridos, catalizando la lipólisis Intravascular de los quilomicrones y de las VLDL.

a) Si bien esta enzima ha sido detectada en una gran variedad de tejidos y fundamentalmente a nivel adiposo y muscular, su actividad plasmática es muy baja. ¿Cómo se explica esta observación?

b) ¿Cuáles son los sustratos y productos de esta enzima?c) Se ha sugerido que los ácidos grasos libres inhiben la interacción

de la LPL con su sustrato y con la apolipoproteína CII. ¿Qué consecuencias bioquímicas y fisiológicas tendría esta inhibición? ¿En que situación clínico-patológica tendría gran relevancia?

12. En el interior de la capa íntima de la pared arterial los macrófagos son uno de los principales tipos celulares capaces de cargarse de lípidos y acumular colesterol aportado por lipoproteínas, transformándose en las etapas incipientes de la aterosclerosis en las características células espumosas. En cultivo y a pesar de ser incubadas con un exceso de LDL, diferentes tipos celulares que poseen el receptor para la LDL acumulan hasta 30 g de colesterol por mg de proteína y no se transforman en células espumosas. Sin embargo, los macrófagos pueden llegar a acumular hasta 10 veces más, quedando como células espumosas.

a) Explique porque una célula que posee receptor para la LDL y es incubada con un exceso de esta partícula, alcanza un máximo de colesterol en su citosol.

b) ¿Porqué en el caso de los macrófagos la situación es diferente? ¿Qué diferencia molecular presentan?

Preguntas guía del artículo (Science 271: 518-20, 1996) del módulo “Metabolismo general de lípidos y lipoproteínas”

1. ¿Cuáles son las principales funciones de la HDL?2. ¿Cuál es la principal diferencia que existe en el mecanismo utilizado por

las LDL y HDL para la entrega de esteres de colesterol a las células? ¿Qué significa “uptake selectivo” de lípidos y en que se diferencia este mecanismo del utilizado por las LDL?

3. ¿Qué es un cDNA, que significa clonarlo y transfectarlo a una célula?4. ¿Qué es el 125I? ¿Para qué sirve iodinar las HDL con 125I?5. ¿Qué conclusiones se desprenden de la figura 1? ¿La apo E juega algún

rol en la asociación de las HDL al receptor SR-BI? ¿dónde se reporta dicho resultado?

6. ¿Qué conclusión se desprende de la figura 2? Compare las características cinéticas del ingreso de los distintos componentes estudiados de la HDL a las células transfectadas y controles.

7. ¿En que otros modelos se han reportado resultados similares en cuánto a la transferencia selectiva de lípidos desde las HDL a las células? ¿Algunos de estos resultados reportados están disponibles en forma pública y gratis?

8. ¿Cuál es el metabolismo celular de los lípidos transferidos desde las HDL a las células? ¿Es similar al de los lípidos aportados vía LDL?

9. ¿A través de que aproximación experimental se puede estudiar la expresión tisular del receptor SR-BI? ¿Qué otra información nos aporta dicho experimento? Finalmente, cuáles son los tejidos de ratón que expresan en forma significativa este receptor? Este patrón de expresión tisular, tiene sentido fisiológico?

10.¿En que resultado se basan los autores para plantear la posibilidad de que exista una regulación post-transcripcional de la expresión del receptor SR-BI?

11.¿Qué otros mecanismos moleculares han sido reportados para la transferencia de esteres de colesterol desde las HDL a las células?

12. ¿En cuánto al metabolismo de las lipoproteínas, qué otros aportes y descubrimientos ha realizado el autor “senior” (al que le llega la correspondencia, habitualmente el último autor)?

13. ¿Cómo captan las HDL el colesterol de las células? ¿Al momento de publicación de este artículo, dicho mecanismo ya era conocido?

MODULO: METABOLISMO PROTEICO Y DESTINOS DEL NITROGENO

Objetivos de aprendizaje

1. Incorporación del nitrógeno mediante aminoácidos de la dieta. Transferencia de grupos amino entre aminoácidos: Aminotransferasas.

2. Regulación alostérica de la glutamato deshidrogenasa y producción de amonio. Proteólisis muscular y transporte hepático y renal del nitrógeno.

3. Ciclo de la urea y eliminación de amonio: Regulación por alosterismo e inducción enzimática. Interrelación con el ciclo de Krebs. Destinos del fumarato.

4. Síntesis de arginina y ruta del óxido nítrico (NO). Propiedades señalizadoras y rol crítico en la vasorelajación dependiente del endotelio. Importancia del tetrahidrofolato.

5. Destinos de la tirosina: síntesis de dopamina, adrenalina, noradrenalina, melanina, hormona tiroidea.

6. Destinos de la metionina.

7. Correlaciones clínicas: caquexia, hiperamonemia, disfunción endotelial, deficiencia de ácido fólico, fenilcetonuria, Parkinson, albinismo, hiperhomocisteinemia.

Cuestionario guía

1) El déficit de enzimas del ciclo de la urea puede traer transtornos en la eliminación de amonio, una sustancia muy tóxica. Describa las principales deficiencias en las enzimas del ciclo de la urea y cómo podría revertirse la hiperamonemia?

2) Porqué el déficit de L-arginina puede llevar a procesos patológicos tales como la disfunción endotelial, la aterogénesis o la hipertensión arterial?

3) Porqué el déficit de tirosina puede llevar a la enfermedad de Parkinson o al albinismo?

4) Qué relación hay entre metionina, hiperhomocisteinemia y aterogénesis?

Preguntas sobre el artículo: A mouse model of argininosuccinic aciduaria: biochemical characterization. Molec Gen Metab 78, 11-16, 200

1) Describir el rol de la argininosuccinato liasa (AL) en el metabolismo intermediario.

2) Qué relación hay entre la AL y la generación de NO por las óxido nítrico sintasas?.

3) Qué consecuencias tiene el déficit de AL en humanos?.

4) Describir las alteraciones en el ciclo de la urea observadas en ratones deficientes en AL. Se observaron alteraciones en la ruta de formación o degradación del NO?

5) Qué se concluye acerca del posible rol de la síntesis endógena de arginina en la formación de NO y en la aciduria-dependiente del argininosuccinato?

MODULO: MECANISMOS DE ACCION HORMONAL Y REGULACION DE LA GLICEMIA

Objetivos de Aprendizaje:

a) Mecanismos de Acción Hormonal

Diferentes tipos de comunicaciones intercelulares (Autócrino, Parácrino, Endócrino)

Hormonas polipeptícas, derivadas de aminoácidos y hormonas esteoideas.

Interacciones Hormona-Receptor. Sitios de Unión. Constantes de Afinidad

Receptores de Membrana: Ligados a Proteínas G (ej. glucagón). Con Actividad Quinasa intrínseca (ej. insulina)Sin actividad de quinasa intrínseca (ej.citoquinas)

Cascadas de Amplificación de Señales

Receptores de Hormonas esteroideas. Elementos de respuesta a hormonas.

b) Regulación de la Glicemia

Normoglicemia, hipoglicemia e hiperglicemia

Pool de glucosa plasmática, entradas y salidas.Consumidores obligatorios y facultativos de glucosa. Rol del hígado.

Transportadores de glucosa: GLUTs y su regulación.

Insulina: estructura, regulación de la secreción, mecanismos de acción y efectos metabólicos.

Hormonas contrainsulares: glucagón, catecolaminas, glucocorticoides.

Adaptaciones metabólicas a distintas situaciones ej. ayuno y ejercicio.

Síndrome metabólico: Alteraciones en la integración y regulación del metabolismo intermediario e importancia biomédica (ej. Diabetes, Dislipemias).

Cuestionario guía:

1. Las solubilidad diferencial permite separar a las hormonas en 2 grandes tipos, indique:

a) cuáles son esos tiposb) qué relación guarda la solubilidad con:

-la existencia de proteína de transporte-la vida media plasmática-la eliminación renal-la localización celular del receptor

2. A un cultivo de hepatocitos se le agrega una hormona y se miden sus efectos sobre la producción de glucosa según el gráfico A. En un segundo experimento se agrega la misma hormona, junto a la enzima fosfodiesterasa en una forma en que sea rápidamente captada por las células. Los resultados se observan en la gráfica B. ¿Cuál podría ser el mecanismo de acción de la hormona?

3. En un cultivo de hepatocitos se observó que el glucagón no consiguió activar la enzima adenilato ciclasa a pesar de que se comprobó la existencia de concentraciones normales de los receptores así como de la enzima. Mezclando preparaciones de membrana de éstas células con las de otro tipo de hepatocitos mutantes para el receptor de glucagón, y en presencia de GTP, se consiguió la síntesis de AMPc al agrgar glucagón. ¿Cómo interpreta este resultado? ¿Qué función cumple el GTP?

4. En un experimento se estudia la actividad biológica de insulinas de diferentes especies sobre el mismo sistema in vitro. Brevemente, la experiencia consiste en medir el consumo de glucosa por los adipocitos en cultivo, ante el agregado de la hormona. Los resultados se muestran en el siguiente gráfico:

Nótese que la actividad de la hormona, por conveniencia se expresa porcentualmente a partir de aquella actividad máxima obtenida (por ej. nmoles de glucosa consumidos/min). Analice los resultado. Ordene las 4 insulinas en términos de su diferente afinidad por el receptor en estudio. ¿Puede obtenerse la máxima respuesta biológica independientemente de ésta diferencia de afinidad? ¿La información para desencadenar el efecto biológico, está contenida en la hormona o en el receptor?

5. Los ésteres lipofílicos del quin-2, son quelantes de calcio que fluorescen en presencia de éste ion y son capaces de acumularse en forma casi exclusiva en el citoplasma celular. El siguiente gráfico representa el efecto del agrgado de una hormona sobre la fluorescencia de un cultivo celular al que se le había añadido el éster del quin-2.

a)¿Porqué la fluorescencia en ausencia de estimulación hormonal es baja? ¿Cuál es la concentración de Ca2+ citosólico en condiciones basales?b) Porqué aumenta la fluorescencia ante el agregado de dicha hormona?c) Cuáles son los mecanismos responsables del rápido aumento y disminución del nivel de Ca2+ citosólico?

6. A tres pacientes que llamaremos A, B y C, se les ha efectuado el test de la tolerancia a la glucosa. Esta prueba consiste en la ingestión de 75 g. de glucosa con un ayuno previo de 12 hs. y la dosificación de la misma

en sangre a los tiempos: O, 60, 90 y 120 minutos ( en este caso se han obtenido datos también a los 30 y 150 minutos). Con los resultados obtenidos se construyeron las curvas siguientes:

a.- Analice las tres curvas y enumere los hechos bioquímicos o fisiológicos que han determinado el curso temporal de la glicemia en cada caso.

b.- Qué mecanismos se ha puesto en marcha para explicar el ascenso de la glicemia que se observa en la gráfica B en el lapso entre 120 y 150 minutos?

c.- En la gráfica A , a pesar de la hiperglicemia existente no se produce flujo de glucosa hacia el interior del hepatocito .¿Cómo explica este hecho?

7. A un grupo de 5 individuos normales se les ha inyectado por via intravenosa una dosis única de insulina (0,05 U / k) a tiempo cero y se ha estudiado el esta hormona sobre la glicemia, el consumo de glucosa por parte de los tejidos y la producción de glucosa endógena. La media de los resultados obtenidos se presentan en la siguiente gráfica

a.- ¿Cómo explica la caída que se produce en los niveles de glucosa en sangre que se produce en el tiempo cero?

b.- ¿Cuál es el mecanismo que se pone en marcha para restablecer la glicemia normal?

c.- Indique ¿que células serán las que están implicadas en disminución de la utilización de glucosa? ¿Cuáles serán los sustratos utilizados para la producción endógena de glucosa?

8. Una deficiencia genética de la enzima glucosa-6-fosfatasa genera una enfermedad rara conocida como “enfermedad de von Gierke“, que entre otras alteraciones se caracteriza por un contenido de glucógeno hepático anormalmente elevado y por un bajo nivel de glucosa en sangre.¿Cómo explica estas alteraciones?

9. Los recién nacidos (RN) de madres diabéticas tienen el riesgo de sufrir diferentes alteraciones patológicas permanentes o transitorias. Es frecuente encontrar en esta población RN macrosómicos (peso mayor de 4 k.) que desarrollan hipoglicemia neonatal. ¿Cuál es la posible explicación de estos hechos?

10.El glucagón, la adrenalina, el cortisol y la hormona de crecimiento ( GH ) tiene efecto hiperglicemiante.

a.- Identifique la diferencia de acción entre ellas en el metabolismo glucídico.

b.- Indique el significado fisiológico de cada una de éstas hormonas.

11.En la siguiente gráfica se muestra la concentración de lactato en el plasma de un atleta antes, durante y después de un esfuerzo importante.

a.- ¿Cuál es la causa del rápido incremento de lactato?

b.- ¿Porqué disminuye el lactato luego del esfuerzo? ¿Porqué la disminución es más lenta que el aumento?

c.- ¿Porqué la concentración de lactato no llega a cero durante el reposo?

12.El ingerir gran cantidad de glucosa antes de un importante partido de fútbol parece una buena manera de aumentar la reserva de combustible. Sin embargo los jugadores expertos no toman glucosa antes del partido. ¿Cuál es la razón para justificar esta medida?

13.La hipoglicemia y la acidosis láctica pueden ser los factores más importantes en el desencadenamiento de un coma alcohólico. Describa la situación metabólica que se genera ante una ingesta masiva de alcohol, sobre todo en alcohólicos crónicos, jerarquizando lo que ocurre con la relación NAD /NADH citosólica.

14.Ciertos tumores malignos del páncreas provocan una producción excesiva de insulina por las células . Los individuos afectados manifiestan sacudidas, temblores, debilidad, cansancio, transpiración y hambre. Si esta situación perdura pueden producirse lesiones cerebrales importantes.

a.-¿ Cuál es el efecto del hiperinsulinismo en el metabolismo hepático de glúcidos aminoácidos y lípidos?

b.- Sugiera las posibles causas de los síntomas observados. ¿Cuál sería el mecanismo por el que se afecta el cerebro?

15)En la siguiente tabla se informan la concentración de algunos combustibles, metabolitos y hormonas durante el ayuno en el hombre.

Muestra Unidades Alimen-Tación

Post-Absorción

1 día 3 días

7 días

8 días

10 días

28-42días

Glucosa sangre mM 5.5 4.8 4.4 3.8 3.6 3.5 3.8 3.6ácidos grasoslibres

sangre mM 0.3 0.61 0.5 1.18 1.14 1.88 1.36 1.44

aceto-acetato

sangre mM 0.01 0.02 0.10 0.45 0.95 - 1.00 1.32

3-OH-butirato

sangre mM 0.01 0.05 0.16 1.36 3.58 - 4.30 6.00

Cuerpos cetónicos Totales

sangre mM 0.02 0.07 0.26 1.81 4.53 5.3 5.3 7.32

Lactato sangre mM - 0.71 - 0.74 0.60 - 0.64 0.61Glicerol sangre mM 0.10 0.13 - 0.16 0.19 - 0.17 0.18Nitrógeno ureico

sangre mg% - 10.9 - 16.2 13.0 - - 5.2

Glutamina sangre mM - 0.59 - 0.51 0.46 - 0.46 0.48

Alanina sangre mM - 0.34 - 0.32 - - - 0.14Leucina plasma mM - 0.11 - 0.15 - - - 0.07

Insulina plasma µU/ml 50 15 - 8 - - - 6Glucagón plasma pg/ml - 100 - 150 - - - 120

¿Qué cambios se producen en el metabolismo de los carbohidratos para mantener los niveles de glicemia reportados? ¿Qué importancia tiene el mantenimiento de la glicemia dentro de estos valores?¿Cuál es el interés metabólico de los aminoácidos en el proceso de adaptación al ayuno? ¿Cómo se afecta el balance nitrogenado?¿Qué vías metabólicas conducen a la formación de cuerpos cetónicos? ¿En qué tejidos se forman? ¿Cuál es el destino metabólico de los mismos? ¿Existen diferencias entre el ayuno corto y el prolongado en la utilización de los cuerpos cetónicos? ¿Cuáles son las modificaciones hormonales que explican los cambios metabólicos durante el ayuno?

16)Ingresa a la emergencia de un hospital un individuo de aspecto muy delgado, con pérdida de conocimiento. Se sabe que no ha ingerido alimentos en las últimas 12 horas, pero se desconocen otros antecedentes personales. Se le extrae sangre para diversos estudios de laboratorio, entre ellos la evaluación de la concentración sanguínea de diferentes metabolitos la que muestra:

Parámetro Valor obtenido Valor normalCuerpos cetónicos 5.0 mM 0.02 mMÁcidos grasos libres 2.0 mM 0.5 mMGlicerol 0.18 mM 0.06 mMGlucosa 16.4 mM 4.5 mMAminoácidos 4.5 mM 4.5 mM

¿Es correcto pensar que este individuo tiene una cetosis por ayuno?¿Con qué enfermedad metabólica es coherente este perfil de metabolitos circulantes? Fundamente el análisis a nivel metabólico y hormonal.

Preguntas guía para el artículo: “Insulin-stimulated GLUT4 translocation is mediated by a divergent intracellular signaling pathway” J Biol Chem(1995) 270: 27991-27994.

1 ¿Qué objetivos se busca resolver en este artículo?2. ¿Para qué se utiliza el anticuerpo de burro anti-oveja conjugado con AMCA (AMCA-conjugated donkey anti-sheep)?3. ¿Cómo se visualiza la distribución de los GLUT4 en los adipocitos? ¿Qué diferencia observa en la distribución de GLUT4 en la Fig 1 A y B? ¿Qué representan las gráficas C y D?4. ¿Qué efecto se observó en la traslocación de GLUT4 en los adipocitos con la inyección de N17 Ras, anti-p21ras y anti-p24ras? ¿Y en la proliferación de fibroblastos?5. ¿Porqué la microinyección de anticuerpos anti-fosfotirosina inhibe la translocación de GLUT4 en los adipocitos?

6. Esquematice la cascada de señales intracelulares generadas por la interacción de la insulina con su receptor y discuta cuáles estarían implicados en la traslocación de los GLUT4 según este artículo.

Preguntas guía para el artículo: “Obesity in C57BL/6J mice is charterized by adipose tissue hypoxia and cytotoxic T-cell infiltration”. ME Rusch, S. Weisberg, P Vardhana and DV Tortoriello. International Journal of Obesity (2008) 32, 451-463.

1. ¿Cuál es la hipótesis que plantean los autores?2. ¿Porqué se observa un aumento de la insulina circulante en los ratones

que recibieron una dieta rica en grasa?3. Analice como se encuentran las adipoquinas en los diferentes grupos de

ratones4. ¿Qué significado tiene el aumento de los factores de transcripción HIF-

1α y HIF-2α y no del HIF-1β?5. ¿Dónde se encuentran los tranportadores de glucosa GLUT-1? 6. ¿Qué valores de PaO2 presenta el tejido adiposo en cada grupo de

ratones?7. ¿Qué revelan los estudios de citometría de flujo?8. Plante las conclusiones generales del trabajo.

MODULO: RENAL

Objetivos docentes

1) Equilibrio ácido base:

1) Concepto de pH. Importancia del mantenimiento del pH del medio interno. Ácidos volátiles y no volátiles.

2) Mecanismos implicados en el mantenimiento de la homeostasis de la concentración de protones del medio interno.

3) Concepto de soluciones amortiguadoras. Principales sistemas amortiguadores a nivel intracelular y a nivel plasmático, ventajas y desventajas de los mismos.

4) Importancia del sistema bicarbonato/ácido carbónico. 5) Rol de la hemoglobina en la regulación del pH del medio interno.6) Mecanismos que gobiernan la eliminación pulmonar de CO2.

2) Regulación renal del equilibrio ácido base:

1) Mecanismos y sitios tubulares de reabsorción de bicarbonato filtrado. 2) Factores regulan la reabsorción de bicarbonato.3) Importancia y mecanismos de formación de bicarbonato nuevo.4) Concepto de acidez titulable de la orina

5) Formación y excreción urinaria de ion amonio.6) Rol y mecanismo de inducción de la glutaminasa renal.7) Principales alteraciones ácido base y respuestas compensatorias del

organismo.

Cuestionario guía: Regulación del Equilibrio ácido-base

1) En una experiencia se agregan 10 mEq. de HCl a:a) 1 litro de H2Ob) 1 litro de buffer fosfato pH= 6.8 y de concentración 50 mM

Calcule en ambos casos el pH resultante. Comente los resultados teniendo en cuenta el mecanismo de acción de un sistema buffer. (El ácido fosfórico tiene los siguientes pka: pk1= 2.12; pk2 = 6.8; pk3 = 12.32).

2) El siguiente gráfico muestra la variación que se produce en el pH de una solución 0.1 M de ácido al agregar progresivamente un álcali:

Indique:a) qué tipo de ácido esb) qué indica el punto A c) cuál es la región de mayor amortiguación frente al agregado de álcali

d) qué modificación le impondría a la curva la dilución en 10 veces del ácido original

e) qué pH obtendríamos si a 1 litro de una solución 0.1 M de este ácido de pH 7.1 le agregamos 0.01 Eq. de HCl.

3) La siguiente es la curva de titulación del sistema NaHCO3/H2CO3.

0 4 8 12 16 202

4

6

8

10

12pH

Vol NaOH (ml)

a) ubique en qué punto de la curva está el pk: a qué pH corresponde?b) en qué rango de pH es un buen amortiguador?c) qué punto de ésta curva corresponde al pH fisiológico; cuál es la relación sal/ácido a dicho pH?d) a pH fisiológico, este sistema amortigua mejor el agregado de un ácido o de un álcali?e) para la regulación del equilibrio ácido-base, qué ventajas y qué desventajas tiene éste sistema con respecto al buffer Na2HPO4/NaH2PO4?

4) La concentración plasmática de fosfatos (HPO42- y HPO4

1-) es de 1 mM; la concentración en el líquido tubular renal de los mismos es de 50 mM. Sabiendo que el pK2 = 6.8, compare el rol amortiguador del mismo buffer en el medio interno y en la orina, calculando cómo variará el pH en cada caso frente al agregado de 0.7 mEq. de H+ provenientes de un ácido fuerte (asuma en ambos casos un pH inicial = 7.4). Qué conclusiones saca al respecto?

5) Si una muestra de sangre arterial fresca tiene un pH de 7.43 y una pCO2 de 33 mmHg; cuál será la concentración de CO2 y de HCO3

- ? Cuáal es el pH resultante luego del agregado de 5 mEq de ácido fuerte? Efectúe el cálculo para:

a) un sistema cerrado (sin recambio de CO2)b) un sistema abierto (con recambio de CO2)

6) En la reacción de hidratación del CO2:

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Un aumento de la pCO2 producirá según esta reacción un pequeño incremento en la concentración plasmática de bicarbonato. Aunque un aumento de la concentración plasmática de bicarbonato determina una elevación del pH, un incremento de la pCO2 tiene como consecuencia un descenso del pH, cómo explica este hecho?

7) Cuál es el efecto de la administración de un inhibidor de la anhidrasa carbónica (por ej. azetazolamida) sobre los siguientes parámetros?

a) reabsorción de bicarbonatob) pH urinarioc) acidez titulabled) excresión de amonioe) excresión total de H+

f) pH arterial

8) Señale qué porcentaje de la excresión diaria de ácido en un sujeto sano se excreta como:

- NH4+

- acidez titulable- H+ libre

9) La diferencia arterio-venosa de glutamina en el riñón en condiciones de balance ácido base normal es menor que el 3 % de la concentración arterial de glutamina, luego del ayuno nocturno puede llegar al 7%. Pero durante la acidosis crónica, más de la tercera parte de la glutamina total del plasma puede ser extraída de la sangre en un único pasaje por el riñón. Explique.

10) Durante la acidosis crónica se incrementan los niveles de actividad glutaminasa en el riñón ¿A que nivel ocurre? Los aumentos de la actividad glutaminasa se producen por un incremento a nivel de la síntesis de esta enzima. Si no existe un aumento de la velocidad de transcripción del gen correspondiente, ¿Por qué mecanismo se produce?

11) En la figura adjunta se representa el nomograma lineal de Siggaard-Andersen, de utilidad para la valoración del equilibrio ácido-base. A la derecha se representa en escala logarítmica la pCO2. La escala de pH está en el centro. Hacia la parte izquiera están las escalas para CO2 total y HCO3

- del plasma. Interpuesta existe una escala que representa el exceso de bases (BE) en sangre correspondiente a las diferentes concentraciones de hemoglobina. Para familiarizarse con el uso del nomograma y para profundizar en la interpretación del equilibrio ácido-base, planteamos tres situaciones.

a) paciente con insuficiencia respiratoria crónicapH = 7.33pCO2 = 71 mmHgHb = 15 gr %¿Cómo se encuentra el componente metabólico?

b) paciente con cetoacidosis diabéticapH = 6.96CO2 total = 5 mmol/lHb = 15 gr %¿Cúal es la pCO2? El nivel de bicarbonato ¿es el que podría esperarse? ¿Por qué?

c) Un hombre haciendo ejercicio intenso a elevada altitud

d) pH = 7.14HCO3

- = 13.5 mEq/lHb = 20 gr %¿Cúal es la pCO2? ¿Por qué el pH es bajo?

10) Una mujer de 40 años es traída a la Emergencia del Hospital Pasteur en estado de coma. Los familiares relatan que ha ingerido 2 cajas de barbitúricos y 1 de benzodiacepinas. La gasometría muestra:

pH = 7.15pCO2 = 80 mm HgpO2 = 60 mm HgHCO3

- = 28 mEq/lBE = 0 mEq/lAnalice el transtorno ácido base que presenta la paciente.

11) Un jóven de 15 años diabético insulino-dependiente ingresa a la Emergencia del Hospital de Clínicas en estado de coma. La gasometría muestra:

pH = 7.05pCO2 = 12 mm HgpO2 = 108 mm HgHCO3

- = 5 mEq/lBE = -30 mEq/l

a) ¿Qué transtorno ácido-base presenta este paciente?b) ¿Cuál es su causa?c) ¿Existe algún tipo de respuesta compensadora?d) ¿Cómo espera encontrar la concentración plasmática de potasio?

12) Un paciente de 59 años ingresa por un cuadro agudo de abdomen cuyo diagnóstico fue de ocusión pilórica. La gasometría muestra:pH = 7.52pCO2 = 38 mm HgpO2 = 90 mm HgHCO3

- = 33.2 mEq/lBE = +9 mEq/l

a) ¿Qué alteración ácido-base presenta?b) ¿Cuál piensa Ud. fue el mecanismo que la desencadenó?

13) Paciente de 40 años alérgico consulta por una dermatitis de contacto. Se le realiza una gasometría arterial cuyo resultado es:

pH = 7.39pCO2 = 39 mm HgpO2 = 100 mm HgHCO3

- = 23.5 mEq/lBE = -1 mEq/l

¿Qué conclusiones le merece la misma?

14) A un paciente de 70 años portador de un EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica) se le realiza una gasometría de control. Comente los resultados.

pH = 7.39pCO2 = 49 mm HgpO2 = 65 mm HgHCO3

- = 29 mEq/lBE = +4 mEq/l

Preguntas guía del artículo: “Effect of Acute Alterations in Acid-Base Balance on Rat Renal Glutaminase and Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Gene Expression”. J Biol Chem (1991) 266: 9392-9396.

1) ¿Quiénes son los autores de este artículo? ¿en que año y en que revista fue publicado? ¿Está disponible en nuestra biblioteca? ¿De que otra forma podemos acceder a él?

2) ¿Qué reacciones catalizan las enzimas nombradas en el título del artículo? ¿A qué rutas metabólicas pertenecen?

3) ¿Qué ocurre con la concentración plasmática de glutamina durante una acidosis metabólica aguda? ¿porqué? ¿Cuáles son los artículos citados por los autores como referencia en el tema?

4) ¿Por qué mecanismos se produce el incremento del metabolismo renal de glutamina durante una acidosis metabólica crónica?

5) ¿Qué ocurre con los niveles de RNAm de las enzimas glutaminasa (GA)y fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PCK) durante la acidosis metabólica crónica?

6) ¿ Qué pregunta/s busca responder el presente artículo?

7) ¿Qué animal utilizan de modelo? ¿Cómo les inducen la acidosis metabólica crónica? ¿Y la aguda?

8) ¿Qué ocurre con los niveles de mRNA para las enzimas GA, PCK y de la proteína ß-actina durante una acidosis metabólica crónica?¿Por qué procedimiento determinaron RNAm?

9) ¿Qué conclusión puede extraerse de los datos presentados en la figura 2?

10) Luego de que se produce una acidosis aguda en ratas por sobrecarga ácida, los niveles de mRNA de PCK y GA aumentan. Sin embargo los autores plantean qe la inducción de PCK y GA podrían ocurrir por diferentes mecanismos. Explique.

11) ¿qué ocurre con las velocidades de transcripcion de mRNA para GA, PCK y ß-actina durante la producción este tipo de acidosis aguda en rata?

12) ¿qué efecto tienen los glucocorticoides sobre la concentración renal del mRNA para PCK?

13) ¿En qué trabajo científico se estableció que en la acidosis desciende la síntesis de urea y aumenta la síntesis de glutamina hepática?

14) Según este trabajo, que rol cumplirían los glucocorticoides y los análogos de cAMP en el aumento de los niveles de mRNA para CA y PCK?

15) ¿cómo se podría explicar el incremento de los niveles de mRNA para GA que se observan en la figura 3?

Preguntas guias del artículo: “The 3’-nontranslated region of rat renal glutaminase mRNA contains a pH-responsive stability element” American Journal of physiology (1996) 271:126-131.

1) Algunos mRNA poseen vida media menor de 1 hora. ¿A qué se debe su rápida degradación?

2) ¿que ejemplo citan los autores para ilustrar sobre el rol de la estabilidad del mRNA en la regulación de la expresión génica?

3) ¿Cual es el objetivo de este trabajo y la estrategia experimental utilizada para cumplirlo?

4) ¿Cuantos mRNA de GA se detectan en riñón de rata y por qué? Ambos responden ambos a cambios en el balance ácido base, considerando la secuencia común entre ellos ¿qué hipótesis tienen los autores?

5) Describir los vectores de expresión pG y pG-glutaminasa. ¿Qué es G?

6) la expresión del gen G en células LLC-Pk1-F+ ¿cambia en condiciones de acidosis durante 18 horas? Y ¿la de G-GA? Explique

7) ¿que conclusión puede sacar del uso del inhibidor DRB en la Figura 3?

8) ¿es esta respuesta al pH del mRNA G-GA específica para algunas líneas celulares u ocurre en todas las líneas celulares renales por igual?

9) ¿por qué consideran los autores que el vector pG podría ser de utilidad general en el mapeo de elementos específicos que median cambios en la estabilidad de mRNAs?

10) ¿qué diferencia encuentran los autores con respecto a la inducción de la expresión de PCK en células renales en respuesta a la acidosis?

11) ¿cómo podría explicarse la especificidad celular observada?