Fundamentos de Bioquímica Clínica: Procesos Preanalíticos, Métodos de Laboratorio y Fisiopatología

T1: Aspectos Críticos de la Fase Preanalítica y la Automatización

Ventajas y Limitaciones de la Tecnología de Punto de Atención (Point-of-Care Testing – POCT)

• Ventajas:
  • Disminuyen el tiempo de respuesta (fase preanalítica) y de análisis.
  • El especialista clínico obtiene el resultado de modo inmediato.
  • Evita los errores asociados con el manejo, transporte y almacenamiento.
  • No requiere personal especialmente cualificado.
  • Equipos fáciles de usar y requisitos de mantenimiento mínimos.
  • Se evitan las visitas del paciente al laboratorio.
  • Reducen los costes asistenciales.
• Limitaciones:
  • Metodología específica.
  • Menor preparación del personal que debe responsabilizarse de las determinaciones (lo que causa una menor precisión analítica).
  • Aumento innecesario de las pruebas.
  • Coste muy superior a los análisis tradicionales del laboratorio.
  • Dificultad para la integración de los resultados en la historia clínica del paciente.

Variabilidad Preanalítica en la Extracción Sanguínea

Postura del Paciente

• Incorporación (Estar de pie): Aumenta la presión de filtración efectiva en las extremidades inferiores; el agua se moviliza desde el compartimento intravascular hacia el intersticial, lo que reduce el volumen plasmático alrededor del 12%. Esto produce una hemoconcentración entre el 5% y el 15%.
• También afecta la concentración de algunos componentes sanguíneos, como el calcio o el colesterol, que están unidos a la albúmina y a las lipoproteínas, respectivamente.

Tiempo de Aplicación del Torniquete

• Si se mantiene durante 1 minuto, no tiene consecuencias importantes en los resultados analíticos; los efectos comienzan a apreciarse a partir de los 5 minutos.
• Se produce hemoconcentración.
• Si la presión es inferior a la sistólica: la presión efectiva dentro de los capilares permite que el líquido y las moléculas pequeñas se desplacen desde el espacio intravascular hacia el intersticial. Las macromoléculas, los compuestos unidos a proteínas y las células sanguíneas no atraviesan la pared de los capilares, por lo que su concentración aparentemente aumenta.
• También se produce hipoxia y, por tanto, acidosis.

Hemólisis

• Liberación de constituyentes celulares (hemoglobina) desde los hematíes hasta el plasma o el suero.
• Consecuencia de una enfermedad, *in vivo*, o de una extracción o procesamiento preanalítico de la muestra incorrecto, *in vitro*.
• Liberación de potasio y lactato deshidrogenasa (LDH), y dilución del sodio.

Interferencias Comunes

• Bilirrubina: Afecta la albúmina, colesterol y proteínas totales (método biuret).
• Lipemia: Causa turbidez; afecta la urea, CK y bilirrubina.

Índices Séricos

• Son indicadores de interferencias (hemólisis, ictericia y lipemia) en las muestras de sangre.
• Se evalúan mediante la medición de la absorbancia de la muestra a diferentes longitudes de onda para evaluar la presencia de interferentes.

T2: Control de Calidad y Validación de Métodos Analíticos

Errores Sistemáticos (Determinados)

• Causas: Instrumentales, personales y errores de aplicación.
• Detección: Mediante control de calidad interno y externo.
• Corrección: Mediante la calibración (uso de calibradores adecuados y aptos).

Calibrador: Posee un valor asignado y establecido por el fabricante; se utiliza para estandarizar el método o el instrumento y permite calcular los valores de las muestras de los pacientes.

Errores Aleatorios

• Causas: Accidentales y difíciles de determinar (cambios de temperatura, material mal lavado, agitación incorrecta, etc.).
• Detección: Mediante control de calidad interno.

Selección y Validación de Métodos

Imprecisión

• Se refiere a la repetición de resultados en mediciones repetidas.
• Se realiza experimentalmente (10-20 determinaciones), calculando el Coeficiente de Variación (CV) o la Desviación Estándar (DE).
• Se evalúa en términos de intraserie, interserie, intradía e interdía.

Sensibilidad Analítica

• Capacidad del método para detectar pequeñas cantidades del componente a medir.
• Relacionada con la imprecisión.

Rango Analítico

• Rango de concentraciones en el espécimen gracias al cual el método da resultados válidos.
• Se establece mediante diluciones seriadas.
• Debe cubrir el 95% de las muestras sin necesidad de diluir.

Límite de Detección (LD)

• Respuesta que se puede distinguir de un blanco con una probabilidad preestablecida (95%).

Inexactitud (Error Sistemático)

• Diferencia entre el valor hallado y el verdadero.
• Se determina comparando los resultados obtenidos con dos métodos en las mismas muestras. Al comparar resultados, la diferencia es el error.

Especificidad Analítica

• Capacidad del método para determinar el componente que se quiere analizar.
• Relacionada con la inexactitud.

Interferencias

• Efectos de un componente, que por sí solo no da lectura, sobre la exactitud en la determinación de otro componente.
• Generan un error sistemático constante.

Recuperación

• Capacidad de un método de dar la medición correcta de una cantidad de un componente puro a analizar, el cual se ha añadido a las muestras que se procesan normalmente.
• Evalúa el error sistemático.

Automatización en el Laboratorio Clínico

Ventajas

• Reducción de los costes de las pruebas.
• Optimización del tiempo y de los recursos.
• Aumento de la eficiencia y reducción de errores.
• Mayor capacidad y volumen de muestras.
• Mejora de la trazabilidad y la calidad de los datos.
• Reducción del riesgo biológico.

Retos

• Solución de problemas técnicos.
• Pérdida de conocimientos institucionales.
• Cambio en la mezcla de pruebas.

T4: Principios de las Técnicas Analíticas en Bioquímica

Cuando un haz de luz incide en una molécula, pueden ocurrir tres situaciones de interés para el análisis:

1. Parte de la luz se absorbe y otra parte se transmite sin pérdida de energía: espectrofotometría.
2. La luz se dispersa por la partícula, cambia de dirección, pero con la misma energía: turbidimetría y nefelometría.
3. La luz absorbida se pierde por interacciones intra- y extramoleculares y por calor. En algunas moléculas parte de esa luz se pierde por emisión de un fotón de menor energía: fluorescencia y fosforescencia.

Técnicas Basadas en la Interacción Luz-Materia

Espectrofotometría

Es una técnica utilizada para el análisis de compuestos capaces de absorber luz y se basa en la Ley de Lambert-Beer, que relaciona la absorbancia con la concentración del analito. Puede emplearse con fines cuantitativos (si se conoce el coeficiente de extinción molar) o cualitativos (mediante la comparación de espectros). Su aplicación es limitada a concentraciones moderadas, ya que la ley no se cumple a concentraciones elevadas. En muchos casos se recurre a reacciones acopladas, generalmente enzimáticas, que transforman el analito en un producto medible. Entre ellas destacan la reacción de Trinder, empleada en la determinación de glucosa, colesterol y triglicéridos, y las reacciones con NADH o NADPH, monitorizadas a 340 nm.

Espectrofotometría de Absorción Atómica

Se utiliza para la determinación de metales y se basa en la absorción de luz por átomos en estado fundamental a longitudes de onda específicas de cada elemento. Para ello, la muestra se vaporiza y se emplean lámparas de cátodo hueco fabricadas con el metal a analizar.

Fotometría de Emisión en Llama

Excita térmicamente los átomos, que emiten luz característica al volver a su estado basal; la intensidad de la emisión es proporcional a la concentración, siendo especialmente útil para sodio, potasio y litio.

Fluorimetría

Se aplica a compuestos que, tras ser excitados, emiten luz de mayor longitud de onda que la absorbida. La intensidad de la fluorescencia es proporcional a la concentración del analito y esta técnica destaca por su elevada sensibilidad.

Nefelometría y Turbidimetría

Se basan en la dispersión de la luz por partículas en suspensión: la nefelometría mide la luz dispersada, mientras que la turbidimetría mide la disminución de la luz transmitida, siendo esta última más adecuada para concentraciones altas.

Técnicas Electroquímicas

Conductimetría

Mide la capacidad de una solución para conducir corriente eléctrica, que depende de la concentración y tipo de iones presentes, así como de la temperatura. Se emplea, por ejemplo, en la determinación de cloruro en sudor.

Potenciometría

Mide la diferencia de potencial entre un electrodo indicador y uno de referencia, sin paso de corriente, y permite determinar únicamente los iones libres, sin interferencias de lípidos o proteínas.

Técnicas de Separación y Análisis Avanzado

Cromatografía

Técnica de separación basada en la distinta afinidad de los componentes de una mezcla por una fase móvil y una fase estacionaria. La eficacia de la separación depende del número de platos teóricos y de la resolución entre los picos del cromatograma, siendo fundamental para evitar interferencias en muestras complejas.

Espectrometría de Masas

Permite la identificación y cuantificación de analitos mediante la separación de iones según su relación masa/carga, proporcionando gran especificidad, sensibilidad e información estructural.

Citometría de Flujo

Analiza células y partículas en suspensión mediante la luz dispersada y la fluorescencia, permitiendo su recuento y clasificación.

Osmometría

Mide la concentración total de partículas en solución a partir de propiedades coligativas, como la disminución del punto de congelación o el aumento de la presión osmótica.

Trastornos del Equilibrio Hidroelectrolítico y Ácido-Base

Hipernatremia

Hipernatremia Hipervolémica

• Retención de sodio acompañada de agua.
• Aumento del contenido total de sodio en el organismo.
• Causas:
  • Insuficiencia renal aguda o crónica.
  • Hiperaldosteronismo: retención excesiva de sodio por los túbulos renales y pérdida de potasio urinario. La orina en estos pacientes es concentrada (osmolaridad superior a 800 mmol/kg) y el volumen es reducido.
  • Ingesta excesiva de sodio (pacientes hospitalizados que reciben terapias intravenosas).

Hipernatremia Hipovolémica

• Pérdida de agua mayor que la de sodio.
• El contenido total de sodio en el organismo disminuye, aunque su concentración plasmática está aumentada.
• Causas:
  • Diabetes insípida: No se produce vasopresina (ADH) o el riñón es insensible a ella. Orina poco concentrada (osmolaridad inferior a 250 mmol/L) y de gran volumen (más de 3 L).
  • Sudoración excesiva: La concentración de sodio en el sudor es menor que en el líquido extracelular. Este riesgo es particularmente importante en ancianos y niños.
  • Pérdida de agua por orina muy concentrada (osmolaridad > 800 mmol/kg) y de volumen reducido.

Hiponatremia

Hiponatremia Hipovolémica

• Pérdida de sodio acompañada de agua, siendo mayor la pérdida de sodio.
• Causas:
  • Insuficiencia suprarrenal (déficit de aldosterona).
  • Uso de diuréticos.
  • Acidosis metabólica (ej. cetoacidosis diabética: el sodio se elimina junto con grandes cantidades de aniones orgánicos).
• En estos casos, la concentración de sodio en orina es superior a 20 mmol/L. Si la pérdida de sodio y agua es de origen extrarrenal (ej. diarreas o vómitos), la concentración de sodio en orina será inferior a 10 mmol/L.

Hiponatremia Hipervolémica

• Consiste en la retención de agua en mayor proporción que la de sodio.
• Causas:
  • Síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética (SIADH): Producción de vasopresina de manera no relacionada con la osmolalidad (dolor, estrés, mareos, traumatismos o cirugía). En este caso el sodio urinario suele ser superior a 20 mmol/L.
  • Extravasación de líquido desde el plasma hacia el espacio intersticial (cirrosis, síndrome nefrótico, insuficiencia cardíaca congestiva). El sodio urinario suele ser inferior a 10 mmol/L.

Hiponatremia por Elevada Concentración de Solutos Osmóticamente Activos

• Determinados compuestos producen hiperosmolalidad (ej. hiperglucemia).

Alteraciones del Potasio

Hipopotasemia (Potasio plasmático < 3 mmol/L)

• Síntomas:
  • Cardíacos (taquicardia y arritmias mortales).
  • Alteraciones neuromusculares (debilidad, astenia y parálisis).
  • Respiratorios.
  • Sistema nervioso (letargia e irritabilidad).
• Causas:
  1. Elevadas pérdidas de potasio:
     • Extrarrenales: Las pérdidas gastrointestinales (vómitos, diarrea o abuso de laxantes) producen hipopotasemia debido a la abundante pérdida de líquidos y a la alcalosis resultante, ya que estos líquidos contienen un elevado contenido en protones.
     • Renales: El hiperaldosteronismo, en que la producción excesiva de aldosterona incrementa la eliminación de potasio. Otra causa es la toma de diuréticos, que favorecen la pérdida de potasio.
• Si la pérdida es extrarrenal, la concentración de potasio en orina será < 20 mmol/L; si es renal, será > 20 mmol/L.
• Entrada de potasio en las células: En la alcalosis, los protones salen desde la célula hacia el líquido extracelular e intercambian con potasio, que entra en la célula. También en la terapia con insulina se produce una entrada de potasio en las células por estimulación del transporte activo.

Hiperpotasemia

• La hiperpotasemia reduce el potencial de membrana en reposo con un aumento de la excitabilidad neuromuscular, lo que produce debilidad muscular, parálisis y alteraciones cardíacas (bradicardia y alteraciones de la conducción). Por encima de 7 mmol/L constituye un riesgo serio de paro cardíaco.
• Causas:
  1. Menor depuración renal de potasio:
     • Insuficiencia renal aguda: menor intercambio tubular de sodio por potasio con volumen de orina reducido.
     • Insuficiencia suprarrenal con hipoaldosteronismo: descenso del intercambio de sodio por protones y potasio (hiponatremia + hiperpotasemia).
     • Medicamentos que interfieren con la síntesis de aldosterona.
  2. Salida de potasio desde las células (contenido > que LEC):
     • Acidosis: Los protones se desplazan hacia el interior de las células a fin de neutralizar el descenso del pH plasmático, con lo que se expulsa el potasio y se produce hiperpotasemia.
     • Lesión celular importante (traumatismo o lisis de células tumorales).

El Hiato Aniónico

En el laboratorio se determinan habitualmente solo las concentraciones de bicarbonato, sodio, potasio y cloro, por lo que la suma de cationes excede a la de aniones. El hiato aniónico no existe realmente, sino que es una herramienta de estimación para calcular el conjunto de aniones que no se determinan de forma directa, como fosfatos, proteínas o ácidos orgánicos.

• El valor normal del hiato aniónico es de aproximadamente 16 mmol/L. Un incremento en este valor indica la existencia de aniones no medidos.
• Esto ocurre, por ejemplo, en condiciones metabólicas en que se producen ácidos:
  • Acidosis láctica, con incremento del anión lactato.
  • Cetosis, con incremento de acetoacetato y β-hidroxibutirato.
  • Intoxicaciones con drogas ácidas.

Metabolismo de la Glucosa y Diabetes Mellitus

Transporte de Glucosa

Con Transportadores

• SGLT-1/2 (Cotransportadores de Sodio-Glucosa):
  • Membrana apical de epitelio intestinal y renal.
  • Sin energía: funcionan frente al gradiente de concentración de la glucosa (ayudados por el transporte de sodio).
• GLUT (Transportadores de Glucosa):
  • Existen 13 diferentes: varían en distribución, sensibilidad hormonal, afinidad por glucosa y transporte de otros azúcares.
  • GLUT4: Se encuentra en músculo y tejido adiposo. Está almacenado en vesículas. Cuando hay glucosa (e insulina), se activa una cascada de señalización que induce translocación de vesículas con GLUT4 hacia la membrana celular, aumentando la captación de glucosa. Cuando el estímulo de insulina termina, se interiorizan. El número de GLUT4 depende del estado del individuo, ejercicio, dieta, ayuno, embarazo.

Efectos de la Insulina en Tejidos

Hígado

• ↑ Glucólisis y glucogénesis.
• ↓ Gluconeogénesis.
• ↑ Síntesis de ácidos grasos.
• ↓ Lipólisis y formación de cuerpos cetónicos.
• ↑ Captación de aminoácidos por síntesis de proteínas.

Músculo

• ↑ GLUT4 (↑ captación glucosa).
• ↑ Síntesis de glucógeno.
• ↑ Captación de aminoácidos por síntesis de proteínas.
• ↓ Proteólisis.

Tejido Adiposo

• ↑ GLUT4 (↑ captación glucosa).
• ↑ Síntesis de ácidos grasos y triglicéridos.
• ↑ Entrada de potasio en células.

Hipoglucemia

• Glucosa en sangre: < 2,8 mmol/L (50,4 mg/dL).
• Desequilibrio entre ingesta, producción y consumo de glucosa.
• Diferentes causas según el momento en que aparece:
  • Hipoglucemia de ayunas: Descenso en la producción hepática de glucosa por glucogenólisis o gluconeogénesis. Causas incluyen tumores con alto metabolismo, septicemia, deficiencia de hormonas, enfermedades autoinmunes y fármacos.
  • Hipoglucemia posprandial: Gastrectomía, errores innatos del metabolismo (intolerancia a disacáridos, galactosemia, etc.).
  • Hipoglucemia en el paciente diabético: Exceso entre la dosis de insulina y/o antidiabético oral administrado más el ejercicio físico realizado frente al aporte calórico.

Diagnóstico de Laboratorio de Diabetes Mellitus

Diagnóstico

1. Glucosa plasmática en ayunas: Normal (63-110 mg/dL), prediabetes (110-125 mg/dL), diabetes (> 126 mg/100 ml).
2. Glucosa en orina: Normal negativa (diabetes mellitus, trastornos renales).
3. Prueba oral de tolerancia a la glucosa (PTG): Normal (< 140 mg/dL), prediabetes (140-199 mg/dL), diabetes (> 200 mg/100 mL a 2h).
4. Cuerpos cetónicos.
5. Insulina y Péptido C:
   • Insulina: 5-25 U/mL en ayuno.
   • Péptido C: Brinda una forma más precisa de averiguar cuánta insulina produce el páncreas y es más estable. Ayuno: 0,5-2 ng/mL; Postprandial: 1-4 ng/mL.
6. Anticuerpos: IAA, ICA, GAD65.

Seguimiento

7. Hemoglobina glucosilada (HbA1c): Glicosilación no enzimática de Hb. Refleja la concentración de glucosa en la sangre durante las 6-8 semanas anteriores. Objetivo: < 6.5% (hemoglobina cubierta con glucosa).
8. Fructosamina: Glicosilación de otras proteínas séricas (albúmina principalmente).
9. Microalbuminuria (Proteinuria/Albuminuria): Valor < 300 mg/día.

Fisiología y Bioquímica del Hueso

Función y Composición del Hueso

1. Composición:
   • 30% Matriz extracelular proteica (osteoide, 90% fibras colágenas) impregnada en sales minerales (70%, hidroxiapatita [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]n).
   • 3 tipos de células maduras:
     • Osteoblastos: Síntesis de la matriz ósea; desarrollo y crecimiento de los huesos.
     • Osteocitos: Osteoblastos maduros que quedan empaquetados en la matriz ósea (95%).
     • Osteoclastos: Reabsorción de la matriz ósea y transferencia de minerales desde la matriz ósea a la sangre.
2. Funciones:
   • Constituir el esqueleto actuando como soporte y protección.
   • Funciones biológicas, sobre todo participación en la homeostasis fosfocálcica.

Metabolismo Fosfocálcico

Implica Ca, P y Mg. Forman parte del hueso, siendo este su principal reservorio en el cuerpo (99% Ca, 81% P, 65% Mg). Además están en el organismo como iones intra y extracelulares ejerciendo importantes funciones. La regulación depende de la vitamina D, la hormona paratiroidea (PTH) y la calcitonina.

Remodelado Óseo

Fases del Remodelado Óseo

El remodelado óseo ocurre en las unidades de remodelado óseo (1–2 mm × 0,2–0,4 mm) y comprende cuatro fases:

1. Resorción: Activación y diferenciación de precursores osteoclásticos en osteoclastos multinucleados, que generan lagunas de resorción mediante la secreción de protones y enzimas lisosomales (ej. fosfatasa ácida).
2. Formación: Tras 1–2 semanas de reposo, se produce la activación osteoblástica, con formación de células de revestimiento y diferenciación de osteocitos.
3. Mineralización: Inicia un mes después del depósito de osteoide y se completa a los 3 meses en hueso trabecular y a los 4 meses en hueso cortical, mediada por la fosfatasa alcalina y el depósito de hidroxiapatita.
4. Quiescencia: Fase de inactividad hasta el inicio de un nuevo ciclo.

Anualmente se activan 3–4 millones de unidades, con cerca de 1 millón en actividad simultánea, lo que permite la renovación del 25% del hueso trabecular y del 3% del hueso cortical. En condiciones fisiológicas, resorción y formación están acopladas, preservando la arquitectura ósea. En la infancia predomina la formación y en la senescencia, la resorción.

Reguladores del Metabolismo Óseo

Calcitriol (Forma activa de Vitamina D: 1,25-dihidroxicolecalciferol)

• Regula la homeostasis del calcio y el fósforo.
• Intestino: Estimula absorción del calcio alimentario y el fosfato.
• Hueso:
  • Promueve la mineralización en gran medida (mantenimiento de las concentraciones de calcio y fosfato del LEC).
  • ↑ Fosfatasa alcalina y osteocalcina.
  • Estimula la resorción osteoclástica a altas concentraciones (↑ calcio y fosfato al LEC).
• Riñones: Inhibe su propia síntesis.

Fosfatasa alcalina (ALP): Enzima hidrolasa que se mide para evaluar trastornos de huesos e hígado. Funciones: precipitación del fosfato cálcico en los huesos, absorción de fosfatos por el intestino y síntesis de diversas proteínas.

Hormona Paratiroidea (PTH)

• Hormona polipeptídica producida por las glándulas paratiroides.
• Se libera ante la disminución del Ca ionizado plasmático.
• Producción inhibida por el calcitriol.
• Receptores en hueso y riñón.
• Funciones: ↓ P y ↑ Ca plasmático.
  • Movilización de Ca del hueso.
  • Aumento reabsorción de Ca renal (con hipercalciuria).
  • Aumento fosfaturia (↓ reabsorción de fosfato filtrado por riñones).
  • Estimulación de la formación de calcitriol.
  • Estimulación por hipomagnesemia leve; reducción por hipomagnesemia grave.

Calcitonina

• Hormona polipeptídica producida por las células C de la tiroides.
• Se segrega cuando aumenta la concentración de calcio en el plasma.
• Inhibe la actividad de los osteoclastos (resorción ósea), aunque su papel exacto no se conoce bien.
• Puede bloquear la acción del calcitriol sobre los huesos.
• Permite que el intestino absorba más calcio sin pérdida de mineral por parte del hueso.

Marcadores Bioquímicos del Remodelado Óseo

• Son útiles para identificar pacientes con alto riesgo de fractura y para la monitorización del tratamiento antirresortivo u osteoformador.
• Se recomienda determinar al menos un marcador de formación y uno de resorción. No obstante, los de resorción no deben evaluarse antes de los 3–6 meses de iniciado el tratamiento, ni los de formación antes de los 6 meses.
• Su interpretación presenta limitaciones por la alta variabilidad preanalítica y analítica, por lo que el cambio mínimo significativo suele ser elevado (≈40% para la osteocalcina).
• Todos los marcadores presentan ritmo circadiano, con valores máximos matutinos en suero y orina, además de fluctuaciones diarias y estacionales.
• Sus concentraciones son similares entre sexos desde la infancia hasta la pubertad, aunque inferiores a las del adulto. Con la pubertad se elevan y comienzan a diferenciarse por género; en la pubertad tardía disminuyen progresivamente hasta alcanzar los niveles adultos hacia los 18–20 años. En las mujeres se observa un aumento posmenopáusico, asociado al incremento del remodelado óseo por la deficiencia estrogénica.

Alteraciones del Calcio y Fósforo

Hipercalcemia

• Causas (90%):
  • Hiperparatiroidismo primario: Debido a adenoma de glándula paratiroides. Se produce PTH independientemente de la concentración sérica de calcio. Asociada a aumento de concentración de calcitriol. En orina: aumento concentración calcio y fosfato.
  • Enfermedades neoplásicas: Metástasis óseas que estimulan actividad osteoclastos. No relacionado a metástasis óseas: excreción de hormona similar a PTH (cáncer de mama).
  • Inmovilización ósea: Pacientes hospitalizados (con hipofosfatemia).
• Otras Causas: Exceso de vitamina D, hipercalcemia hipocalciúrica familiar, hipertiroidismo, enfermedad de Addison, terapia con diuréticos tiazídicos, síndrome de la leche y álcalis.
• Síntomas:
  • La hipercalcemia leve es médicamente asintomática y se descubre de manera fortuita.
  • Debilidad, cansancio, laxitud, adelgazamiento y debilidad muscular.
  • Alteraciones mentales (pérdida de la concentración, somnolencia, cambios en la personalidad, coma).
  • Anorexia, náuseas, vómitos y estreñimiento.
  • Poliuria, deshidratación e insuficiencia renal.
  • Cálculos renales y nefrocalcinosis (principalmente relacionados con hiperparatiroidismo primario).
  • Intervalo QT corto en el ECG.
  • Arritmias cardíacas e hipertensión.
  • Calcificación de las córneas y vasos.

Hipocalcemia

• Causas:
  • Déficit vitamina D (malabsorción, dieta, no exposición a luz solar).
  • Alteraciones en metabolismo vitamina D (enfermedad renal, tratamiento anticonvulsivo, deficiencia de 1-alfa hidroxilasa).
  • Hipoparatiroidismo (congénito o adquirido/quirúrgico): ↓ absorción intestinal y ↑ reabsorción renal de fosfato. En orina: ↓ [Ca] y [P].
  • Hipomagnesemia.
  • Infusión de calcitonina.
  • Déficit de Ca por malabsorción, pancreatitis, agentes acomplejantes de Ca o alcalosis.
  • Exceso de fosfato.
• Síntomas: Alteraciones neuromusculares, nerviosas o cardíacas.

Alteraciones del Fósforo

Hiperfosfatemia

• Causas: Insuficiencia renal, ingesta excesiva de fosfato, aumento del catabolismo tisular (tratamiento de neoplasias o cetoacidosis diabética), aumento de absorción intestinal, intoxicación con vitamina D, hipoparatiroidismo.
• Consecuencias: Inhibición de la 1-hidroxilación del 25-hidroxicolecalciferol en los riñones, depósitos metastásicos de calcio en los tejidos e hipocalcemia.

Hipofosfatemia

• Causas: Pérdidas de fosfato corporal (riñones), aumento de PTH, aporte inadecuado de fosfato (déficit en dieta, déficit vitamina D, quelantes de fosfato), redistribución de fosfato corporal (incorporación al interior celular: cetoacidosis diabética, alcalosis respiratoria).
• Hipofosfatemia grave (< 0,3 mmol/L) causa alteraciones en el funcionamiento celular, raquitismo y osteomalacia.

Alteraciones del Magnesio

Hipermagnesemia

• Insuficiencia renal crónica o aguda.
• Deshidratación, cetoacidosis.
• Intoxicación con sales de magnesio.
• Valores > 2,5-5 mmol/L afectan la conducción cardíaca.

Hipomagnesemia

• Ingesta pobre.
• Absorción intestinal reducida.
• Aumento de pérdidas no renales.
• Pérdidas renales (diuréticos, hiperaldosteronismo, hiperparatiroidismo).
• Redistribución interna.
• Menor secreción de PTH.
• Causa: Tetania, agitación, delirio, debilidad muscular, arritmia cardíaca.

Enfermedades Estructurales del Hueso

Osteoporosis

• Reducción generalizada de la masa ósea, tanto del osteoide como de la matriz mineral.
• Aumento de la fragilidad ósea y, consecuentemente, elevado riesgo de fractura.
• Elevada prevalencia encima de los 50 años.
• Diagnóstico: Solo imagen (absorciometría de los rayos X en hueso). Pruebas bioquímicas solo para monitorear tratamiento.
• Tipos: Osteoporosis senil, Osteoporosis posmenopáusica.

Hipótesis Patogenia Osteoporosis Posmenopáusica

Deficiencia de estrógenos $\rightarrow$ Reabsorción ósea con liberación de Ca y P $\rightarrow$ ↓ PTH plasmática $\rightarrow$ ↓ hidroxilación de calcidiol $\rightarrow$ ↓ calcitriol plasmático $\rightarrow$ ↓ absorción intestinal de Ca.

Osteomalacia

• Escasa mineralización ósea.
• Diagnosticada en niños se llama raquitismo.
• Huesos más débiles y se fracturan con facilidad.
• Causas:
  • Déficit vitamina D.
  • Raquitismo hereditario y vitamina D dependiente:
    • Tipo I (ausencia de 1-alfa-hidroxilasa renal).
    • Tipo II (alteración genética del receptor de la vitamina D).
  • Secundaria (malabsorción, tratamiento antiepiléptico).

Osteogénesis Imperfecta

• Grupo de enfermedades hereditarias (autosómicas dominantes) con trastorno en la formación de colágeno de tipo I (matriz).
• Fracturas frecuentes, tendones frágiles, piel fina, alteraciones dentales.
• Prevalencia muy baja: 0.007%.
• Dos grupos:
  • Osteogénesis imperfecta benigna: se produce colágeno estructuralmente normal pero en menor cantidad (forma más frecuente).
  • Osteogénesis imperfecta grave: defecto estructural en el colágeno.

Osteítis Fibrosa

Lesión ósea histopatológica provocada por secreción excesiva de PTH. Se observa en hiperparatiroidismo 1º e IRC.

Enfermedad de Paget

Se caracteriza por aumento de la reabsorción osteoclástica seguida de formación ósea desorganizada y anormal.

Metabolismo Lipídico y Aterosclerosis

Lipoproteínas

VLDL (Lipoproteínas de Muy Baja Densidad) e IDL (Lipoproteínas de Densidad Intermedia)

• Las VLDL se forman a partir de los triglicéridos y se sintetizan en el hígado, ya sea *de novo* o por reesterificación de los ácidos grasos libres.
• Principal forma de transporte de los triglicéridos endógenos.
• Composición lipídica: 65% triglicéridos, 20% colesterol.
• Apolipoproteínas: Apo B-100, Apo C-II, Apo E. Parte de Apo C-II y Apo E se trasladan desde las HDL.
• Metabolismo:
  1. Acción de la enzima lipoproteína lipasa (LPL).
  2. Conversión a IDL con HDL (después que fosfolípidos, el colesterol libre y las apolipoproteínas pasan a HDL).
  3. Colesterol esterificado por LCAT en HDL vuelve a IDL a cambio de los triglicéridos (mediado por CEPT).
  4. Acción de la lipasa de los triglicéridos hepáticos sobre su IDL y conversión a LDL.
  5. Captura hepática de IDL por reconocimiento de los receptores de LDL del hígado.

LDL (Lipoproteínas de Baja Densidad)

• Se forman a partir de VLDL e IDL.
• Principal forma de transporte de colesterol (ésteres de colesterol).
• Composición lipídica: 10% triglicéridos, 50% colesterol.
• Apolipoproteína: Apo B-100 (reconocida por los receptores de LDL sobre las membranas celulares).
• Metabolismo: Reconocimiento de Apo B-100 e internalización en células y una degradación lisosómica con liberación de colesterol libre.

Lipoproteína a (Lp(a))

• Se sintetiza en el hígado con estructura similar a LDLs.
• Contiene Apo B-100 unida con puente disulfuro a la proteína apo(a).
• Se metabolizan en el mismo sitio que las LDL, pero su metabolismo es afectado por otros factores.
• Elevación de Lp(a) en enfermedades renales.
• Importante factor de riesgo cardiovascular (proaterogénicas y protrombóticas):
  • Compite con LDL por su metabolismo.
  • Se deposita en arterias.
  • Apo(a) tiene homología con plasminógeno.

HDL (Lipoproteínas de Alta Densidad)

• Se sintetizan principalmente en el hígado en la forma de un precursor (fosfolípidos, colesterol, apo E y apo A).
• Maduran tras adquirir apo C y apo A de otras lipoproteínas.
• Fuente de apoproteínas para los quilomicrones y las VLDL.
• Transporte inverso del colesterol (“colesterol bueno”).
• Composición lipídica: 5% triglicéridos, 15% colesterol.
• Por el 50% son constituidas por proteínas.
• Apolipoproteínas:
  • Apo A-I: activa LCAT.
  • LCAT, CEPT.
• Metabolismo:
  • Reconocimiento de APO A-I e internalización en células hepáticas y tejidos esteroidógenos.
  • El hígado excreta el colesterol a la bilis como colesterol libre y esterificado, y a los ácidos biliares por medio del metabolismo.

Aterosclerosis

Enfermedad progresiva crónica con acumulación de lípidos y elementos fibrosos en las arterias con inflamación crónica. Endurecimiento de las arterias con formación de placas. Consecuencias: Rotura de la placa y trombosis con oclusión de la luz arterial.

Fases

1. Disfunción endotelial en zonas sometidas a fuerzas mecánicas $\rightarrow$ endotelio protrombótico.
2. Formación de estría grasa y estado inflamatorio.
3. Proliferación de células musculares lisas y fibrosis.
4. Formación de placa.
5. Rotura de placa con liberación de factores de coagulación $\rightarrow$ trombo.

Mecanismos Moleculares

1. Saturación de receptores de las LDL y oxidación de LDL.
2. Absorción de LDL por macrófagos derivados de los monocitos de la circulación.
3. Absorción de los macrófagos de LDL de la pared arterial.
4. Conversión en células espumosas.

Dislipemias Primarias

Las dislipemias son alteraciones del metabolismo lipídico que pueden ser primarias (de origen genético) o secundarias (asociadas a otras enfermedades o factores como la dieta y el sedentarismo).

Hiperlipidemias Primarias

• Hipercolesterolemia Familiar: Se debe a mutaciones que alteran la captación y el catabolismo de las LDL. Se caracteriza por hipercolesterolemia grave, xantomas tendinosos, xantelasmas y alto riesgo de cardiopatía isquémica prematura.
• Hipercolesterolemia Poligénica: Tiene un origen multifactorial y cursa con hipercolesterolemia moderada que suele mejorar con cambios dietéticos.
• Hiperquilomicronemia Familiar: Alteración poco frecuente causada por mutaciones en la LPL o en la Apo C-II, que impiden el aclaramiento de los quilomicrones. Se manifiesta desde la infancia con hipertrigliceridemia muy elevada, xantomas eruptivos, lipemia retiniana y pancreatitis recurrente.
• Hipertrigliceridemia Primaria: Es más frecuente, suele ser autosómica dominante y se asocia a un aumento de la síntesis hepática de VLDL. Es asintomática a concentraciones moderadas, pero a valores muy altos produce síntomas similares a la hiperquilomicronemia.
• Hiperlipidemia Combinada Familiar: Es la dislipemia primaria más frecuente y se debe a la sobreproducción hepática de Apo B-100, lo que aumenta VLDL y LDL. Puede presentar elevación de colesterol, triglicéridos o ambos y se asocia a mayor riesgo cardiovascular, sin signos clínicos específicos, por lo que su diagnóstico es generalmente por exclusión.

Evaluación de la Función Renal

Parámetros de Función Renal

Se determinan habitualmente:

• Urea
• Creatinina
• Sodio
• Potasio
• Cloro
• Ácido Úrico
• Proteínas Totales
• Albúmina en Suero
• Filtrado Glomerular en Sangre
• Proteínas Cuantitativas en Orina
• Creatinina en Orina
• Examen Básico de Orina
• Sedimento de Orina

Índice de Filtrado Glomerular (IFG)

• Las enfermedades que afectan los riñones suelen dañar selectivamente el funcionamiento de los glomérulos o de los túbulos, pero los trastornos aislados de la función tubular son bastante poco comunes.
• Se piden pruebas de la función renal para la investigación y el tratamiento de los pacientes con una nefropatía.
• La función principal de los glomérulos consiste en filtrar agua y los componentes de bajo peso molecular de la sangre, pero no pueden filtrar las células y los componentes de alto peso molecular.
• La prueba que se emplea con mayor frecuencia es la evaluación del IFG.
• El IFG depende de edad, sexo y superficie corporal.

Urea

• Se sintetiza en el hígado como producto de desaminación de los aminoácidos; es la forma importante de eliminación del amoniaco/nitrógeno.
• Ciclo: Hígado $\rightarrow$ Sangre $\rightarrow$ Riñones.
• En los riñones: 90% filtrada, 40-70% reabsorbida, 30-60% excretada en orina. Hay importante reabsorción pasiva.
• Factores que afectan: Dieta (catabolismo proteico), disminución del volumen urinario, hemorragia intestinal, obstrucción urinaria, disminución de perfusión renal, pérdida de función renal (glomerular, tubular, vascular).
• La cantidad de amonio producido es proporcional a la urea en el espécimen y se puede cuantificar por métodos enzimáticos, conductimetría o electrodo selectivo.
• Valores normales: En adultos entre 7 y 20 mg/dL. En niños pequeños se aceptan valores de 5 a 18 mg/dL.
• Valoración del IFG con urea: Se usa en combinación con la determinación plasmática de creatinina, ya que ayuda a la interpretación de las concentraciones de esta. No es una buena magnitud para valorar la función glomerular porque su eliminación depende del flujo urinario: diuresis elevada implica mayor eliminación; baja perfusión renal implica importante reabsorción de agua y urea (deshidratación, hemorragia o insuficiencia cardíaca).

Creatinina

• Producto resultante del catabolismo muscular; su síntesis es proporcional a la masa muscular, generalmente menor en mujeres, ancianos y niños.
• Intervalos de referencia:
  • 0,5-1,3 mg/dL en hombres.
  • 0,3-1,1 mg/dL en mujeres.
• No sufre reabsorción tubular y su concentración plasmática se correlaciona con el volumen de filtrado glomerular (aunque el 5% se elimina en el túbulo distal $\rightarrow$ sobreestimación del IFG).
• Sus valores son dependientes de: Dieta (carne), ejercicio, metabolismo proteico en el hígado, sexo y edad.
• Es mejor que la urea para determinar la función renal.

Métodos Espectrofotométricos

• Método de Jaffé: Creatinina + picrato sódico $\rightarrow$ complejo amarillo-rojizo; Absorbancia a 520 nm. Se mide la cinética después de 20-60 segundos para eliminar interferencias. Proteínas, glucosa y acetoacetato interfieren con la medida (sobreestimación de creatinina sérica). En condiciones normales estos compuestos no están en la orina $\rightarrow$ No hay interferencia en orina.
• Otros métodos enzimáticos: Creatinina-amidohidrolasa o creatinina-iminohidrolasa acopladas a otras reacciones. Menos interferencias que Jaffé. Se emplean sobre todo en equipos de POCT.

Cistatina C

• Péptido de bajo peso molecular (13 kDa), producido por células nucleadas.
• Se filtra en el glomérulo, no se secreta ni se reabsorbe.
• No le influyen el sexo ni la masa muscular, pero puede aumentar cuando hay hipertiroidismo o tratamiento con glucocorticoides.
• Medición útil en pacientes que tienen afectada la creatinina por una masa muscular fuera de lo común (ej. culturistas, varones adolescentes, mujeres de baja estatura y ancianas).
• Determinación: Inmunonefelometría o inmunoturbidimetría (partículas de poliestireno revestidas con anticuerpos frente a la cistatina C). Métodos rápidos, automatizados, sin interferencia.

Proteinuria

• Las proteínas se filtran en el glomérulo y se reabsorben por endocitosis en los túbulos.
• Normal: 50 mg/día (10 mg/día de albúmina). Proteínas < 40 kDa/2 nm.
• Proteinuria fisiológica y transitoria: Ejercicio, estrés, fiebre, embarazo.
• Proteinuria Patológica:
  1. Glomerular: Lesiones glomerulares por diabetes mellitus, glomerulonefritis e hipertensión. Aumento de permeabilidad $\rightarrow$ excreción de proteínas de diferente peso molecular. La albúmina no se filtra por el glomérulo $\rightarrow$ su presencia en la orina indica daño glomerular. Microalbuminuria: 30-300 $\mu$g/día (> 300 $\mu$g/día: proteinuria). Otras proteínas: inmunoglobulinas. Por proteinuria > 3000 mg/día $\rightarrow$ síndrome nefrótico (reducción presión oncótica, edema, incremento síntesis lípidos con hipertrigliceridemia y lipiduria).
  2. Tubular: No reabsorción de proteínas de bajo PM (marcadores $\alpha/\beta$-microglobulinas). < 2 g/día. Por necrosis tubular aparecen proteínas lisosomiales en orina (N-acetil-$\beta$-glucosaminidasa). La proteína NGAL se expresa en túbulos en estrés y lesión $\rightarrow$ marcador sérico y urinario para diagnóstico y pronóstico de IRA.
  3. Prerrenal: Causada por patologías: Mieloma múltiple (formación de inmunoglobulinas y cadenas ligeras de bajo PM que se filtran pero saturan la capacidad de reabsorción tubular). Leucemia mielomonocítica con excreción elevada de lisozima. Rabdomiólisis con liberación masiva de mioglobina.
  4. Posrenal: Lesiones de vejiga, uréter, uretra. Proteínas de gran tamaño.

Estudio de la Proteinuria

• Tiras reactivas (pero no detectan proteínas < 10 mg/dL).
• Confirmación con métodos cuantitativos: determinación nefelométrica.
• Para identificar el tipo de proteinuria se utiliza el proteinograma (aparecen bandas monoclonales).

Péptido Natriurético Cerebral (BNP)

• El corazón segrega dos péptidos natriuréticos: el ANP (péptido natriurético atrial) y el BNP (péptido natriurético cerebral).
• Sus receptores están en los riñones donde actúan como antagonistas del sistema renina-angiotensina-aldosterona.
• En la insuficiencia cardíaca aumenta la secreción de ambos, pero el BNP es un mejor indicador del pronóstico.
• El BNP se sintetiza como una prohormona, que se escinde al segregarse del músculo cardíaco para producir BNP propiamente dicho y un fragmento N-terminal de la prohormona llamado NT-proBNP.
• Los dos se pueden medir en el plasma, y si cualquiera de ellos da un valor normal, prácticamente se puede descartar una insuficiencia cardíaca, aunque en otras enfermedades se pueda encontrar una concentración elevada.
• También son útiles para adaptar la respuesta al tratamiento y como indicadores de pronóstico tanto en la insuficiencia cardíaca como en la coronariopatía.

Función y Pruebas Hepáticas

Funciones del Hígado

Función Metabólica

• Metabolismo hidrocarbonado.
• Almacén de glucógeno.
• Gluconeogénesis a partir de lactato (detoxificación de ácido láctico).
• Degradación de insulina.
• Metabolismo lipídico: Síntesis de lipoproteínas, captación y excreción de colesterol.
• Metabolismo proteico: Principal sintetizador de proteínas plasmáticas y factores de coagulación.
• Depósito de reservas del organismo (Glucosa, lípidos, Vitaminas, Metales).

Función Detoxificadora y Excretora

• Enzimas microsómicas (oxidativas).
• Conjugación de compuestos para eliminación en orina (Bilirrubina, fármacos).
• Sales biliares (eliminación colesterol).
• Amoníaco (único órgano que contiene enzima para su conversión en urea).

Pruebas de Evaluación de la Función Hepática

• Pruebas evaluación función excretora: Bilirrubina.
• Pruebas evaluación función sintética: Albúmina sérica, Tiempo de protrombina.
• Pruebas de integridad (enzimas): Aminotransferasas séricas, Fosfatasa alcalina, Gamma glutamil transpeptidasa.

Pruebas de Función Hepática (Lesión Celular)

La lesión celular provoca la salida de moléculas desde el interior del hígado. Si la lesión afecta la permeabilidad de la membrana plasmática, saldrán moléculas de membrana o componentes citosólicos. Si la lesión es más intensa y hay necrosis, se liberarán también moléculas mitocondriales y de otros orgánulos celulares. Estas moléculas se detectan en plasma y sus niveles son proporcionales a la intensidad de la lesión producida. La liberación es mayor en la enfermedad aguda que en la crónica.

Aminotransferasas (ALT y AST)

• Son las pruebas más útiles para detectar lesión hepatocelular.
• La ALT es citosólica y más específica de hígado, mientras que la AST es citosólica y mitocondrial.
• Su aumento sérico indica daño hepático, ya que su actividad intracelular es mucho mayor.
• La ALT tiene mayor vida media, por lo que en procesos agudos suele cumplirse AST/ALT < 1, mientras que en enfermedades crónicas y hepatitis alcohólica el cociente es > 1.
• Se elevan especialmente en hepatitis víricas, necrosis tóxica, cirrosis y por algunos fármacos.
• Su determinación se realiza mediante reacciones acopladas con consumo de NADH y la hemólisis incrementa sobre todo la AST.

Fosfatasa Alcalina (FAL)

• Se eleva principalmente en procesos colestásicos, con aumentos marcados en la obstrucción biliar extrahepática y más moderados en la intrahepática, sin elevarse en la necrosis hepatocelular.
• Se determina por espectrofotometría y su interpretación requiere evitar muestras hemolizadas, tubos con quelantes y extracciones tras la ingesta.

$\gamma$-Glutamiltransferasa (GGT)

• Es una enzima de membrana que se eleva en daño hepático y colestasis, especialmente asociada a alcohol, fármacos y metástasis hepáticas.
• Se utiliza junto con la FAL para confirmar el origen hepático de la alteración y se determina por espectrofotometría directa.

Lactato Deshidrogenasa (LDH)

• Es una enzima inespecífica que puede aumentar en necrosis tisular y enfermedades hepáticas. Su actividad sérica se ve muy incrementada por la hemólisis y puede analizarse junto con sus isoenzimas.

Fibrosis Hepática

• Lesión crónica que causa activación de células de Kupffer y producción de citocinas que provocan transformación de células en miofibroblastos proliferativos.
• La fibrosis puede ser determinada en 2 formas (no invasivas):
  • Aproximación biológica (cuantificación de marcadores en suero).
  • Aproximación física (midiendo la rigidez del hígado).
• Marcadores directos: Reflejan remodelado de la matriz extracelular.
• Marcadores indirectos: Reflejan alteraciones en la función hepática.

Cirrosis

• Causada por degeneración de hepatitis crónica con los años.
• Estado irreversible con desestructuración de la arquitectura hepática y fibrosis.
• Menor perfusión sanguínea con hipertensión portal y formación de circulación colateral venosa.
• Alteraciones del metabolismo, reducción de la capacidad sintética.
• Manifestaciones:
  • Edema (hipertensión portal e hipoalbuminemia).
  • Ictericia y prurito por acumulación de sales biliares.
  • Acidosis metabólica y encefalopatía hepática por aumento de amoniaco.
  • Deterioro de la función renal (síndrome hepatorrenal) con vasoconstricción y activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona $\rightarrow$ retención agua y sodio, orina concentrada.

Colestasis

• Disminución o ausencia del flujo normal de la bilis desde el hígado hasta el duodeno.
• La causa puede ser un trastorno hepático, biliar o pancreático.
• Síntomas: La piel y el blanco de los ojos se tiñen de amarillo, la piel pica, la orina es oscura y las heces son de color claro y olor fétido. Malabsorción de vitaminas liposolubles con deficiencia de vitamina D y K. Elevación de Lipoproteína LpX detectada como falsa elevación de LDL.
• Pruebas bioquímicas:
  • Bilirrubina directa elevada.
  • FAL elevada (inducción de síntesis y liberación por solubilización de membranas por sales biliares).
  • GGT elevada (hasta 10 veces su valor normal).
  • Aumento transitorio y máximo de 10 veces de ALT y AST.