Este documento describe la estructura, síntesis y tipos de hemoglobina. La hemoglobina es una proteína que transporta oxígeno en los eritrocitos y está compuesta de grupos hemo y cadenas de globina. Se sintetiza en las células eritroides inmaduras en la médula ósea. Existen varios tipos de hemoglobina como la HbA1, HbF y HbS. Alteraciones en la síntesis de hemoglobina pueden causar trastornos como la anemia falciforme, talasemias y hemoglobinopatías.

1. BUENOS DÍAS

2. Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo
Facultad Ciencias Biológicas
Asignatura Virtual
Análisis Clínicos I
Unidad 2. La Sangre: Características, funciones y alteraciones.
Análisis clínicos básicos.
Sesión 10. Hemoglobina: Estructura. Síntesis. Clases. Interpretación clínica
Dra. Ana María del Socorro Vásquez del Castillo

3. Figura 1
Estructura de la hemoglobina A1
Hemoglobina
Hemoglobina
§ Es una proteína conjugada de APM (64 500). Es el pigmento rojo del
eritrocito.
§ Constituye la tercera parte de la masa total del eritrocito.
§ Tiene como función llevar el oxígeno desde los pulmones hasta el resto del
cuerpo, garantizando así el buen funcionamiento de los órganos y tejidos e
intercambiar el oxígeno por el dióxido de carbono, facilitando su eliminación.

4. Hemoglobina
Grupo
Prostético
HEMO
Fe++
Grupo
Proteico
GLOBINA
(α,β)2
(α)2
141 AA
(β)2
146 AA
Dentro de cada eritrocito existen 200 a 300 millones de moléculas de hemoglobina
y pesan entre 27 a 32 picogramos.

5. (αβ)2
Poliribosomas
HEMOGLOBINA
Mitocondria
Transferrina
Hemo
Hierro
Ferritina
Célula eritroide inmadura
Protoporfirina
Figura 3
Síntesis de hemoglobina en la célula eritroide inmadura
La síntesis se da en las células inmaduras de la serie roja, se inicia en el proeritroblasto
y continúa hasta el reticulocito. Se sintetiza durante el proceso de maduración: el 65%
antes que el núcleo sea expulsado y 35% en la etapa de reticulocito.
Figura 2
Síntesis de hemoglobina en la célula eritroide inmadura
La síntesis se da en las células inmaduras de la serie roja, se inicia en el proeritroblasto
y continúa hasta el reticulocito. Se sintetiza durante el proceso de maduración: el 65%
antes que el núcleo sea expulsado y 35% en la etapa de reticulocito.

6. Figura 3
Anillo del HEMO o ferroprotoporfirina
El HEMO es una ferroprotoporfirina, la cual es una protoporfirina en cuyo centro se ubica
un átomo de hierro en estado ferroso. La protoporfirina está constituída por cuatro anillos
pirrólicos unidos entre sí. El HEMO se de sintetiza en la mitocondria de proeritroblasto
hasta reticulocito.

7. Succinato y glicina
Ac.deltaminolevulínico
Hierro
Hemo
Protoporfirina
Porfobilinógeno
Uroporfirinógeno Coproporfirinógeno
Citoplasma
Ac. Deltaminolevulínico sintetasa
Mitocondria
Figura 6
Ac. Deltaminolevulínico dehidrasa
Descarboxilación uro
Carboxilasas, deshidrogenasas
hemo sintetasa
Fosfato piridoxal (B6),
eritropoyetina
Figura 4
Síntesis de protoporfirina en la mitocondria de la célula eritroide inmadura

8. (αβ)2
HEMOGLOBINA
Hemo
Ferritina
Célula eritroide inmadura
Figura 7
Síntesis de hemoglobina en la célula eritroide inmadura
Figura 5
Síntesis de hemoglobina en la célula eritroide inmadura

9. Síntesis de globina
Figura 6
Síntesis de globina en ribosomas citoplasmáticos específicos mediante
la traducción de su ARN mensajero

10. Las cadenas de globina están unidas entre sí formando una estructura
cuaternaria. La cadena polipeptídica alfa se une con una de las otras tres
cadenas para formar un dímero y finalmente un tetrámero.
Las uniones globina-globina se realizan a través de uniones entre
aminoácidos, pueden ser uniones mediante:
• Enlaces fuertes: entre 35 aminoácidos (α1 – β1 y α2 – β2).
• Enlaces débiles: entre 19 aminoácidos (α1 – β2 y α2 – β1).
Figura 7
Cadenas de globina

11. En el centro de la molécula de Hb se sitúa el 2,3 difosfoglicerato (2,3 DPG),
que regula la función de la hemoglobina.
Cada molécula de globina dispone de un repliegue donde se aloja el grupo hemo.
Existen varios tipos de cadenas de globina, que se designan mediante letras
griegas (alfa 141 AA, beta, gamma, delta 146 AA, etc.).
Figura 7
Cadenas de globina

12. Clases de Hb/Etapas Cadenas polipeptídicas
v Vida intrauterina
Etapa embrionaria (4° a 8° semana de gestación)
• Hb Gower I (ε)4
• Hb Gower II (α,ε)2
Etapa fetal (a partir del tercer mes de vida
intrauterina)
• Hb Fetal (α,ϫ)2
v Vida adulta (a partir de los tres últimos meses
de gestación)
• Hb A1 (α,β)2 98-99%
• Hb A2 (α,σ)2 1-2%
Tabla 1
Clases de hemoglobina según etapas de la vida
Al nacimiento se presenta 80% de HbF y 20% de HbA1. La síntesis de HbF comienza a
declinar. A partir del segundo año presenta la misma proporción de Hb que el adulto.

13. • Individuo Valores de referencia g/dL
Adulto
• Hombre 13,0 – 16,0
• Mujer 12,0 – 14,0
Recién nacidos 18,0 – 20,0
• 1 año 11,20
• 2 a 6 años 11,5 – 13,5
• 6 a 12 años 11,5 – 15,5
Tabla 2
Valores de referencia de hemoglobina

14. Criterios de la OMS sobre anemia y su severidad
Criterios de la
OMS
Anemia severa:
Hb < 7 g/dL.
Anemia moderada:
Hb 7 – 9 g/dL.
Anemia leve:
Hb 9 – 11g/dL.
Normal en ambos
géneros: Hb > o
igual 12 g/dL.
Figura 8
Microcito hipocrómico
Figura 9
Eritrocito normal

15. Hemoglobina baja
Síntomas
§ Cansancio, fatiga frecuente
§ Falta de aire y de concentración
§ Piel reseca y mucosas secas, palidez
§ Manos frías
§ Sueño
§ Dolor de cabeza
Identificar la causa e iniciar el tratamiento de lo contrario puede haber daño
cerebral y problemas cardiovasculares.
Causas
§ Anemia
§ Cáncer
§ Deficiencias de hierro y vitaminas
§ Mal nutrición
§ Enfermedades adquiridas o congénitas
§ Daños en la médula ósea

16. Hemoglobina alta
Todo valor que supere los 20 g/dL
Síntomas
§ Mareos
§ Piel color azulado en los labios y en las puntas de los dedos
§ Pérdida de visión y de audición en casos raros.
Identificar la causa e iniciar el tratamiento de lo contrario se puede presentar
infarto pulmonar y al miocardio, trombosis, ACV, hemorragias nasales, etc.
Causas
§ Tabaquismo
§ Deshidratación
§ Enfermedades pulmonares
§ Policitemia de las alturas, vera.
§ Tumores en los riñones
§ Uso de eritropoyetina

17. Hemoglobinopatías
Alteración de la secuencia de
aminoácidos: Cambios Estructurales
Alteraciones Cuantitativas de la Molécula
de Hemoglobina
Anemias severas tipo
hemolítico, esplenomegálgicas
Clases

18. Anemia drepanocítica o falciforme por
HbS (del inglés Sickle=hoz)
Por mutación de punto en un solo locus
de la cadena beta
Se incorpora valina en la secuencia de
aminoácidos en vez de ácido glutámico
HbSS: Con dos cadenas alfa
normales y dos cadenas beta
mutantes
Se produce
I. Hemoglobinopatía por alteración de la secuencia de aminoácidos

19. Hemoglobina C: El ácido glutámico cambia por glicina en la posición 6 de la cadena beta.
Hemoglobina E: El ácido glutámico cambia por lisina en la posición 26 de la cadena beta.
Figura 10
Secuencia de aminoácidos en la cadena beta de la hemoglobina A1 normal y en la cadena beta
de la hemoglobina S anormal.

20. Al reducirse la tensión de oxígeno la HbS tiende a polimerizarse formando largas fibras,
los eritrocitos cambian de forma, se vuelven menos flexibles, más frágiles y proclives a
la hemólisis, aumentan su viscosidad y su densidad pero pierden la capacidad
para cambiar de forma.
Figura 11
Polimerización de la hempoglobina S

21. Al sustituirse el aporte de oxígeno a niveles normales,
el fenómeno se invierte y los eritrocitos recuperan su
forma normal.
Pequeña fracción de GR son irreversibles con la
reoxigenación, produciéndose cambios en su
membrana con alteración de proteínas y lípidos que
forman el citoesqueleto.
Estos GR producen obstrucción de la microvasculatura
ocasionando dolor, de prolongarse puede sobrevenir el
infarto del órgano involucrado.
Figura 12
Circulación de glóbulos rojos normales y con hemoglobina S anormal

22. Figura 13
Obstrucción de la microvasculatura por células falciformes y observación microscópica 1000x

23. Figura 14
Esquema genético de la trasmisión de hemoglobina de padres a hijos
En homocigotos: HbS, 85 al 95% del total, el resto es HbA2 y hemoglobina F y no
se observa HbA1.
En heterocigotos: La HbS es responsable del 20 al 40 % de la Hb total, la HbA1
constituye la mayor parte del resto, observándose cantidades normales de Hb A2 y HbF.
Rasgo o carácter falciforme es asintomática

24. I.
Talasemia
alfa
Normalmente se heredan cuatros genes alfa 2(αα/αα).
Es consecuencia de la deleción de uno o más genes o por
mutaciones que afectan la terminación o estabilidad de las
cadenas alfa.
La severidad del padecimiento está relacionada con el número
de genes con deleción.
II. Por alteraciones Cuantitativas de la Molécula de Hemoglobina: Talasemias
Enfermedades genéticas afectan la síntesis de las diferentes cadenas de la hemoglobina,
se clasifican según el nombre de la cadena afectada.

25. Base
molecular
de
la
talasemia
alfa
1. Pérdida de uno a cuatro genes globina alfa
de los cromosomas
2. Mutaciones de terminación de la cadena alfa
3. Mutaciones que afectan a la estabilidad de la
globina

26. a. Pérdida de un sólo gen globina
alfa
Estado de portador
asintomático o
silencioso
Genotipo heterocigoto
2 (α-/αα)
No se observan
anomalías
hematológicas
1. Pérdida de genes globina alfa

27. b. Pérdida de dos genes
globina alfa
Rasgo de talasemia
Genotipo
heterocigoto
1 (--/αα) y
homocigoto 2 (α-/α-)
Eritrocitos microcíticos y
ligeramente hipocrómicos
sin hemólisis o anemia
importante

28. c. Pérdida de tres genes
globina alfa
Enfermedad de
hemoglobina H (HbH)
tetrámeros insolubles
de cadenas beta (β4)
HbH precipita dentro
del GR conforme
envejece, causando
rigidez y daño a la
membrana
Genotipo
(--/α-)
Anemia grave
Los tetrámeros hacen
vulnerables a los eritrocitos
a la fagocitosis y a la
destrucción

29. d. Pérdida de cuatro genes
globina alfa
Forma más grave
de talasemia
Genotipo (--/--)
Feto: La HbF, designada Hb Bart’s,
compuesta por tetrámeros de
cadena gamma y pequeñas
cantidades de tetrámeros de
cadenas beta o HbH.
Muerte fetal en útero o al nacer o Hydrops fetalis. Esta
variante de la Hb se combina ávidamente con oxígeno
y no puede ser liberado a los tejidos
Manifestaciones: Hipoxia
intrauterina grave,
edema, palidez y
hepatoesplenomegalia.

30. …Base molecular de la talasemia alfa
2. Mutaciones de
terminación de la cadena
alfa
Mutación de
terminación de cadena:
Hb Constant Spring
Resulta de un cambio de
base en el codón de
terminación de la cadena
UAA por CAA
CAA codifica glutamina,
en lugar de terminar en la
posición normal aparece
glutamina
Se inserta un ARNm de globina
alfa que no se traduce
normalmente, sino en 90
nucleótidos adicionales hasta
alcanzar otro codón de
terminación
Produciendo una cadena
alfa, inestable, alargada
con 31 residuos de
aminoácidos extra
No existe pérdida de
genes

31. Figura 15
Mutación de terminación de la cadena alfa con única sustitución de base del codón de terminación UAA

32. 3. Mutaciones que afectan a la
estabilidad de la globina
Sustitución de prolina por
leucina en la posición 125
de la globina alfa
Hb Quong Sze
Causan inestabilidad

33. II.
Talasemia
Beta
Trastorno genético más frecuente en el
mundo
Frecuente en Italia y Grecia
La pérdida de genes es causa poco
frecuente
Normalmente se heredan dos genes globina beta, uno de cada progenitor,
siendo el genotipo (β/β).

34. Talasemia Beta
1. Talasemia Beta
Mayor
2. Talasemia Beta Menor
Puede ser:

35. 1. Talasemia Beta Mayor o
anemia de Cooley
a. Talasemia β°
Genotipo (β°/β°)
Ausencia total de cadenas
beta (homocigoto)
b. Talasemia β+
Genotipo (β+/β+)
Síntesis reducida, pero
detectable, de cadenas
beta (homocigoto)
Variedades:

36. Talasemia Beta Menor
Genotipo (β°/β) Genotipo (β+/β)
Puede ser:
En la condición heterocigota, portadora o talasemia menor (sea + ó º), el desbalance
de la síntesis de cadenas de globina origina un exceso de cadenas alfa, con la
correspondiente hipocromía eritrocítica y ligera alteración de la sobrevida del
eritroblasto y del eritrocito circulante. Las personas portadoras son asintomáticas,
presentan anemia leve o ausente y en película coloreada se observan eritrocitos
anormales.

37. Hemoglobinas anormales adquiridas
§ Metahemoglobina (Met-Hb):
Derivado de la Hb obtenido por oxidación del hierro del hemo de la
desoxiHb o de la oxiHb que pasa del estado ferroso (Fe2+) al férrico
(Fe3+).
§ Carboxihemoglobina (Hb-CO):
Se forma cuando el monóxido de carbono (CO) se une al grupo hemo de
la Hb.
§ Sulfohemoglobina (S-Hb):
Compuesto estable resulta de la unión del sulfuro con la Hb. Producida
por efectos tóxicos de ciertas drogas sobre la Hb. La S-Hb se produce en
algunas personas después de recibir sulfamidas, entre otros. Es estable
e irreversible y no desaparece de la circulación hasta que los eritrocitos
afectados no han completado su ciclo de vida, provoca anoxia y
cianosis.

38. GRACIAS POR SU ATENCIÓN