Sistemas circulatorios: proteínas plasmáticas

El plasma sanguíneo contiene numerosas sustancias, aunque el agua representa más del 90% de su masa. En mamíferos a las proteínas plasmáticas corresponde entre un 6% y un 8%, mientras que las sustancias inorgánicas (Na+ y Cl, principalmente) no son más del 1%. El resto corresponde a nutrientes (glucosa, aminoácidos, lípidos y vitaminas), restos nitrogenados, gases (O2 y CO2) y hormonas.

Las proteínas plasmáticas se encuentran en suspensión (o disolución) coloidal en el plasma y, dado que la mayor parte no pueden atravesar membranas o filtros biológicos (son demasiado grandes como para pasar por los poros de las paredes capilares), permanecen en el plasma sin acceder al líquido intersticial, en los animales con sistema circulatorio cerrado, ni a las células, en los de sistema abierto. Ejercen por ello una presión osmótica distinta de la que ejercen las sustancias disueltas de menor tamaño. Se denomina presión coloidosmótica y es responsable de que no se produzca excesiva transferencia de agua de la sangre al líquido intersticial. Además del efecto coloidosmótico, las proteínas plasmáticas amortiguan los cambios de pH de la sangre.

Aparte de los vertebrados, el grupo cuyas proteínas plasmáticas (en este caso de la hemolinfa) mejor se conocen es el de los artrópodos. De especial importancia es una familia implicada en la formación del exoesqueleto que, como es sabido, se renueva repetidas veces para permitir el aumento de tamaño. La construcción del caparazón nuevo conlleva la polimerización de fenoles por fenoloxidasas (PO), proceso en el que participan dos clases de proteínas: (1) hexamerinas, que transportan fenoles a las células epiteliales que producen el exoesqueleto, y (2) formas inactivas de las POs (ProPO), que se activan tras la muda y cuando se necesita reparar tejido dañado. Las ProPOs están también implicadas en las respuestas inmunes de los artrópodos.

En la sangre de los vertebrados hay tres clases principales de proteínas: albúminas, globulinas y fibrinógeno. En el cuerpo humano las albúminas representan el 55% y contribuyen por ello de forma importante a la presión coloidosmótica del plasma. Aparte del papel osmótico su principal función es la de transportar, combinándose con ellas, sustancias insolubles en agua, como bilirrubina, sales biliares y ácidos grasos. Las globulinas representan el 38% y se encuentran en tres posibles formas: alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Cumplen funciones de (1) transporte; α-globulinas y β-globulinas específicas transportan sustancias tales como la hormona tiroidea, el colesterol o el hierro (esta última se llama transferrina y es la más abundante); (2) coagulación (α-globulinas y β-globulinas); (3) reguladoras: son α-globulinas ciertas proteínas que se encuentran inactivas y que son precursoras de, por ejemplo, hormonas; son activadas por señales específicas en función de su necesidad; (4) inmunitarias: las inmunoglobulinas (anticuerpos) son γ-globulinas.

Dada su naturaleza hidrofóbica, el transporte de sustancias lipídicas en la sangre se produce mediante la formación de complejos lipoproteínicos. La mayor parte de los triglicéridos, el colesterol y los fosfolípidos se encuentran en el plasma en forma de gotitas unidas a transportadores proteicos, formando complejos de lipoproteínas que son solubles. Los cuatro tipos de lipoproteínas son: (1) de alta densidad (HDLs), con alto contenido proteico, menor de fosfolípidos y menor aún de colesterol; (2) de baja densidad (LDLs), con menor contenido de proteína, algo de fosfolípidos y más de colesterol; (3) muy baja densidad (VLDLs), con muy bajo contenido de proteína y alto de lípido, triglicéridos en este caso; y (4) quilomicrones, que son producidos por las células absortivas del intestino y que transportan triglicéridos, colesterol y fosfolípidos tras una comida.

El colesterol que se transporta mediante lipoproteínas de baja densidad (LDL) es el conocido popularmente como “colesterol malo”, porque la función de esas lipoproteínas es la de transportar el colesterol a las células y, por lo tanto, también lo transporta a las que tapizan el interior de los vasos sanguíneos, razón por la cual contribuye a que se acumule en esos enclaves. Es por ello causa importante de patologías cardiovasculares. A diferencia del LDL, el “colesterol bueno” es retirado de las células por lipoproteínas de alta densidad para transportarlo al hígado y metabolizarlo allí. De ahí el diferente significado de una y otra forma de lipoproteínas.

Además de las reseñadas hasta ahora, hay animales en cuyas cavidades internas el fluido correspondiente (líquido celómico, hemolinfa o sangre) contiene proteínas con funciones respiratorias. Se trata de pigmentos respiratorios que no se encuentran en el interior de células especializadas, sino que desempeñan sus funciones manteniéndose en suspensión coloidal. Nos referiremos a estas proteínas en una próxima anotación dedicada a específicamente a los pigmentos respiratorios.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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