La albúmina es la principal proteína de la sangre, y una de las más abundantes en el ser humano. Se sintetiza en el hígado.
La concentración normal en la sangre humana oscila entre 3,5 y 5,0 gramos por decilitro, y supone un 54,31 % de la proteína plasmática. El resto de proteínas presentes en el plasma se llaman en conjunto globulinas. La albúmina es fundamental para el mantenimiento de la presión oncótica, necesaria para la distribución correcta de los líquidos corporales entre el compartimento intravascular y el extravascular, localizado entre los tejidos. La albúmina tiene carga eléctrica negativa. La membrana basal del glomérulo renal, también está cargada negativamente, lo que impide la filtración glomerular de la albúmina a la orina. En el síndrome nefrótico, esta propiedad es menor, y se pierde gran cantidad de albúmina por la orina.
Debido a que los animales pequeños, como por ejemplo las ratas, viven con una presión sanguínea baja, necesitan una presión osmótica menor, y también necesitan una baja cantidad de albúmina para mantener la distribución de los fluidos.
Si efectuamos una electroforesis de las proteínas del suero a un pH fisiológico, la proteína albúmina es la que más avanza (obviando la pequeña banda llamada prealbúmina, que la precede) por varias razones:
Tamaño y carga: la albúmina es una proteína relativamente pequeña y altamente soluble, lo que facilita su movilidad en un campo isoeléctrico.
Concentración: la albúmina es la proteínamás abundante, lo que significa que está presente en grandes cantidades, esto hace que aumente su visibilidad en el gel.
Punto isoeléctrico: la albúmina tiene un punto isoeléctrico que permite una separación clara durante la electroforesis, ya que se moverá hacia el electrodo de carga opuesta.
Estructura thumb|Una molécula de albumina albergando seis ácidos palmíticos.|284x284pxLa albúmina, también conocida como albúmina sérica humana (HSA) es una proteína globular con estructura terciaria y una forma similar a la de un corazón, constituida por alrededor de 585 aminoácidos, con una gran proporción de aminoácidos ácidos que le dan una carga negativa a pH de 7, con una serie repetitiva de seis subdominios helicales. Su estructura le confiere gran estabilidad, pero tambiién gran flexibilidad, lo que le permite ligar y transportar un amplio rango de moléculas, tanto endógenas como exógenas.
Presenta aproximadamente un 67% de hélices α, un 10% de vueltas, 23 de bobinas aleatorias y ninguna lámina β.
A través de una cristalografía de rayos X se pueden observar tres dominios bien diferenciados de la albúmina: dominio I (1-195 aminoácidos), dominio II (196-383 aminoácidos) y dominio III (184-585 aminoácidos). Y a su vez cada dominio se subdivide en dos subdominios, A y B, cada uno con sus funciones correspondientes, siendo así la albúmina una molécula multifuncional cuyas propiedades biológicas derivan de su ubicación (intravascular, extravascular e intracelular), alta concentración y carga negativa. miniaturadeimagen|Dominios y subdominios de la albúmina |277x277px La albúmina sérica humana tiene 17 puentes disulfuro intramoleculares que están presentes principalmente entre las hélices α. Estos enlaces disulfuro son esenciales para la estabilidad de la proteína. También tiene un residuo de cisteína libre (Cys-34), presente en el dominio I y en el resto de especies. Este residuo es el responsable de la dimerización de la albúmina durante la purificación formando un puente de disulfuro intramolecular. El residuo de cisteína libre está en una grieta de ≈10 Å de profundidad, presentando un sitio molecular propicio para la tiolación, oxidación y nitrosilación. De hecho la estructura química de la albúmina sérica humana es susceptible de modificación a través de reacciones enzimáticas y no enzimáticas, incluyendo glicosilación, oxidación reversible y no reversible en la posición Cys-34.Quinlan, G.J.; Martin, G.S.; Evans, T.W. Albumin: biochemical properties and therapeutic potential. Hepatology 2005;41:1211-1219. https://doi.org/10.1002/hep.20720. También juega un papel crítico en las propiedades redox, en la formación de complejos con varios iones metálicos y la eliminación de radicales libres, así como la protección contra la peroxidación de los lípidos por especies reactivas de oxígeno. Además, un residuo de histidina conservado (His-3) también actúa como quemador de metal crítico que excava las especias reactivas de oxígeno.
Características Posee un pKa de 8.5 Tiene un pH de 4.8 Tiene una masa molecular de 67.000 daltons Tiene un pI de 4.6
Similitud entre las albúminas de diferentes especies. Existe un grado notable de similitud en lo que se refiere a la secuencia, estructura y distribución de la carga superficial entre la albúmina sérica humana y sus contrapartes de fuentes bobinas (BSA), equinas (ESA), leporina (LSA) y caninas (CSA). A partir de dichas similitudes y un análisis de la dinámica molecular de la albúmina sérica humana y sus contrapartes bobinas y caninas se indica que el movimiento de los dominios I y III es la clave para definir las numerosas propiedades de la albúmina. Propiedades antioxidantes. La actividad antioxidante de la albúmina sérica humana se atribuye principalmente a las propiedades redox de los cuatro sitios principales de unión a metales. Cu+ libre, Fe 2+ y otros iones metálicos reaccionan con el oxígeno para generar ROS. Además, también pueden interactuar con H2O2 para generar radicales hidroxilo dañinos. Por otro lado, la unión de la albúmina a los iones metálicos limita la capacidad de estos iones para participar en la generación de ROS.
Funciones de la albúmina miniaturadeimagen|487x487px|Funciones que tiene cada dominio y subdominio de la albúmina. (Creación propia) Mantenimiento de la presión oncótica. La albúmina tiene un papel muy importante en la regulación de la presión oncótica ya que mantiene el equilibrio entre el volumen extravascular e intravascular. Transporte de hormonas tiroideas. Transporte de hormonas liposolubles. Transporte de ácidos grasos libres. La albúmina, con alrededor de 7 lugares de unión para ácidos grasos con afinidad de moderada a alta, es la principal proteína de unión de los ácidos grasos en los líquidos extracelulares.Van der Vusse, G.J. Albumin as fatty acid transporter. Drug Metab Pharmacokinet. 2009;24(4):300-7. doi: 10.2133/dmpk.24.300. PMID: 19745557. Transporte de bilirrubina no conjugada al hígado. Transporte de muchos fármacos y drogas. Gracias tres dominios hidrofóbicos presentes en la estructura proteica de la albúmina, numerosos fármacos y drogas altamente hidrofóbicos se unen a esta proteína para trasladarse por medios acuosos .Soria, N. W.; Beltramo, D. M.; Bianco, I.; Elbarcha, O. C.; Galván, C. A. (2009). Modificaciones sitio dirigidas en la albúmina sérica humana para mejorar su afinidad en el transporte de medicamentos. Unión competitiva con iones de calcio. Control del pH. Funciona como un transportador de la sangre y lo contiene el plasma. Regulador de líquidos extracelulares, efecto Donnan. Servía para unir la emulsión al vidrio para fijar las primeras fotografías. Antioxidante y antiinflamatoria.
Tipos de albúmina
Seroalbúmina: Es la proteína del suero sanguíneo. También conocida como albúmina sérica, es una de las proteínas plasmáticas más importantes. Además, la seroalbúmina es el tipo de proteína plasmática que más contribuye a la unión con fármacos.Pablos, R. (2015). «Interacciones de la dicloxacilina con seroalbumina e influencia de la vitamina B12» (https://docta.ucm.es/rest/api/core/bitstreams/c500cc6 b-a997-43fe-b79c-1c03d3a9a254/content). UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE FARMACIA. Consultado el 10-11-2024. En personas con malnutrición, inflamación y enfermedades graves del hígado y los riñones, la concentracíón de esta sustancia es baja. Ovoalbúmina: Es la principal proteína de la clara del huevo, tiene relevantes propiedades espumantes Yu, Z.; Ma, L.; Liu, B.; Wang, W.; Shang, Z.; Dang, H.; Liu, C. Improvement of foaming properties of ovalbumin: Insights into the synergistic effect of preheating and high-intensity ultrasound on physicochemical properties and structure analysis. Ultrason Sonochem. 2023 Dec;101:106672. doi: 10.1016/j.ultsonch.2023.106672. Epub 2023 Oct 31. PMID: 37925915; PMCID: PMC10656216. y puede ser empleada para producir péptidos con diversas propiedades funcionales. Lactalbúmina: Es la albúmina de la leche. La α-lactoalbúmina es una proteína que representa más de un tercio de las proteínas de la leche humana y es muy atractiva tanto por sus propiedades físicas como por ejemplo su alta solubilidad en agua y su estabilidad térmica; como por sus propiedades biológicas resultantes de su calidad proteica, que facilitan diversos usos en alimentación. La mayoría de las aplicaciones de la α-lactoalbúmina provienen de su exclusiva composición de aminoácidos y a pesar de que principalmente se centran en el triptófano, esta proteína también es rica en aminoácidos que contienen azufre como la cisteína y metionina, las cuales presentan una inusual relación de 5:1. La α-lactoalbúmina puede utilizarse como suplemento proteico para promover el desarrollo infantil y mejorar el sueño y estado de ánimo en adultos, para potenciar la función gastrointestinal, para proteger la masa muscular en adultos de avanzada edad, en el tratamiento del cáncer y en la mejora de la respuesta inmunitaria.Layman, D.K.; Lönnerdal, B.; Fernstrom, J.D. Applications for α-lactalbumin in human nutrition. Nutr Rev. 2018 Jun 1;76(6):444-460. doi: 10.1093/nutrit/nuy004. PMID: 29617841; PMCID: PMC5934683. Conalbúmina u ovotransferrina: constituye en torno al 13% de la clara del huevo y tiene una gran afinidad por el hierro.Es una muy buena fuente de péptidos que pueden emplearse en el sector de la alimentación y tiene numerosas propiedades funcionales como actividades antimicrobianas, antioxidantes, anticancerígenas y antivirales.Lee, J.H.; Moon, S.H.; Kim, H.S.; Park, E.; Ahn, D.U.; Paik, H.D. Antioxidant and anticancer effects of functional peptides from ovotransferrin hydrolysates. J Sci Food Agric. 2017 Nov;97(14):4857-4864. doi: 10.1002/jsfa.8356. Epub 2017 May 31. PMID: 28382654.
Síntesis y secreción de albúmina en el ser humano
En el ser humano, la síntesis de albúmina se efectúa en el hígado, específicamente en los polirribosomas unidos al retículo endoplasmático. La secreción plasmática se efectúa por la acción contráctil del aparato microtubular de la célula. La producción hepática de la albúmina es de 11 a 14 g/día.