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6° Curso de Capacitación de Posgrado a Distancia Síndrome Metabólico y Riesgo Vascular

Regulación de la Conducta Alimentaria

Dra. Ana María Berghella Médica Nutricionista Universitaria Comité Científico de FEPREVA

Objetivos Profundizar el conocimiento en relación al proceso de regulación de la conducta

alimentaria Conocer las sustancias que provocan el incremento y la disminución de la ingesta Comprender los distintos mecanismos, factores y señales que intervienen en el proceso de

regulación a corto y largo plazo de la conducta alimentaria Describir la composición del sistema catabólico a largo plazo Analizar los diversos neuropéptidos orexígenos

Contenidos

Introducción ........................................................................................................... 2

Hambre y saciedad ................................................................................................... 2

Regulación a corto plazo del hambre ............................................................................ 4

Regulación a largo plazo del hambre ............................................................................ 6

Señales Orexígenas ................................................................................... 6

Señales Catabólicas .................................................................................. 7

Neuropéptidos orexígenos ......................................................................................... 8

Conclusiones .......................................................................................................... 8

Integración metabólica .............................................................................................. 9

La dieta debe satisfacer las demandas energéticas ............................................................ 9

Bibliografía ........................................................................................................... 12

6° Curso de Capacitación de Posgrado a Distancia Síndrome Metabólico y Riesgo Vascular Setiembre 2011-Setiembre 2012 - Regulación de la Conducta Alimentaria

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Introducción

La obesidad es un problema grave y creciente de salud pública en el mundo. Mientras que la pérdida de peso se asocia con importantes beneficios en la prevención de la morbimortalidad relacionada con la obesidad, el éxito del mantenimiento de peso luego de adelgazar, se debe principalmente a los mecanismos biológicos que favorecen claramente a la recuperación del peso. El peso se asocia con el gasto energético y los cambios en el metabolismo de los sustratos, sino también en el consumo de energía. El aumento del hambre y la saciedad reducida son objetivos claros en el camino del descenso del peso. Los cambios en el apetito pueden ser mediados por el cambio de señales, tales como péptidos gastrointestinales relacionados con la leptina y la comida, promoviendo el consumo de energía. Además, los cambios significativos en la respuesta neuronal a las señales relacionadas con la alimentación destacan la importancia de las interacciones entre la regulación homeostática y no homeostática de la ingesta de energía. En resumen, reducir el peso está asociado con una desregulación del balance energético, lo que resulta en la recuperación del peso posterior, y por lo tanto es uno de los principales obstáculos del

tratamiento de la obesidad y de la reducción de sus comorbilidades. Analizaremos a continuación, las adaptaciones en la regulación central y periférica de la ingesta de energía.

Hambre y saciedad La conducta alimentaria consta de una serie de mecanismos, estrategias y acciones a partir de las cuáles se cumple el objetivo de obtener nutrientes para mantener el equilibrio energético e incorporar los elementos necesarios para que el organismo se desarrolle adecuadamente.

El apetito es un reflejo condicionado por la experiencia; el hambre es primitiva y

fisiológica. El apetito consiste en la sensación agradable de ingerir determinados alimentos que se refieren generalmente a la garganta y puede ser evocada por el recuerdo, por el olfato, por la vista. El factor psicológico influye en la pérdida de peso así como en el mantenimiento a largo plazo. La saciedad es la sensación de plenitud y de satisfacción física y psíquica de estar pleno luego de la ingesta de alimento.

El pensamiento actual sobre el papel del cerebro en la alimentación es a menudo origen del concepto de homeostasis inicialmente propuesto por Claude Bernard. Este mecanismo de

homeostasis es manejado en dos tipos de señales:

Tónicas

Episódicas Las señales tónicas son aquellas que aumentas desde los depósitos tisulares, especialmente del tejido adiposo, y reflejan lo que a menudo se llama señalización a largo plazo. Los señales químicas

incluyen la leptina, la insulina, ciertas citoquinas y posiblemente la amilina y la adiponectina. Este sistema de señales refleja el estado metabólico del tejido adiposo y se argumenta que se comporta como una unidad en la alimentación de la homeostasis energética. Las señales episódicas surgen en gran medida del tracto gastrointestinal y son generalmente periódicas por el acto de comer. Estas señales muestran un ritmo sincronizado con la ingesta y los componentes químicos incluyen la Colecistoquinina (CCK), el Péptido Simil Glucagon 1 (GLP1), la Oxintomodulina, la Grhelina, el Péptido YY (PYY) y posiblemente otros péptidos hormonales liberados por células en y alrededor del tracto gastrointestinal. La integración de las señales tónicas y episódicas refleja el reconocimiento del cerebro como un estado dinámico entre los depósitos de energía y el flujo de nutrientes derivados de la ingesta, y la vía de detección de las señales episódicas. La integración es una instancia en el conjunto de vías neurales que se extienden desde el núcleo solitario y el área postrema en la parte posterior del cerebro, hacia el núcleo hipotalámico en el encéfalo basal (Figura 1).


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Figura 1 Sistema de control del apetito

EPISÓDICOS TÓNICOS

SACIEDAD

IMPULSO

GASTO ENERGÉTICOPROVENIENTE DEL METABOLISMO BASAL

SIST

EMA

NER

VIO

SO C

ENTR

AL

PER

IFER

IA

INGESTA DECOMIDA

OXIDACIÓN DE NUTRIENTES EN HÍGADO

DEPÓSITOS GRASOS

FEEDBACK DESDE EL CONSUMO

OB-R(RECEPTOR DE LA LEPTINA)

POMC

NPY y AGRP

+

-

CRF

5 HTINSULINA

-

-MSH

GALANINA

GRELINA

OREXINA

GLP1-CCK

-

+

+

+

-

CART+

+ ++

MODIFICADO DE BLUNDELL (2008) REGULATORY PEPTIDES, 32 -38

Los biomarcadores tónicos se relacionan estrechamente con los rasgos alimentarios mientras que las señales episódicas lo son a estados motivacionales. La leptina y la adiponectina son considerados como influencias tónicas y la Ghrelina y el GLP1 como señales episódicas.

En la Figura 2 se presenta el control de la ingesta de comida por la interacción de péptidos en el núcleo arcuato y áreas hipotalámicas asociadas, bajo la influencia de la leptina. La integración entre las señales tónicas y episódicas es alcanzada en este nivel desde las neuronas melanocortina y NPY y ambas son influenciadas por la leptina y la insulina que reflejan la actividad energética metabólica. Este sistema es leptino-dependiente. En la Tabla 1 se destacan las sustancias producidas por las Neuronas orexígenas y anorexígenas.

Figura 2

Péptidos centrales y control de ingesta

Mecanismo de acción de los péptidos centrales

+ POMC+ CART-AGRP

- NPY

aMSH

AGRP

NPY

-

+

MC4-R

NPY-Y5

Núcleo Arcuato

Hipotálamo lateral

Leptina

+ SNS- Ingesta de comida

Modificado de J.E. Blundell Regulatory Peptides 149 (2008) 32-38


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Tabla 1 Neuronas orexígenas y anorexígenas

Neuronas Orexígenas Neuronas Anorexígenas

Neuropéptico Y (NPY) Proteína relacionada con Agouti (AgRP)

Orexina (Orex) Hormona Melanocortina (MSH)

Galanina (Gal) Ghrelina (GHR)

Proopiomelanocortina (POMC) Hormona liberadora de Corticotrofina (CRH)

Hormona liberadora de Tirotrofina (TRH) Colecistoquinina (CCK)

Transcriptor relacionado con cocaína y anfetamina (CART)

Neuronas sensibles a Glucosa (NGS)

Regulación a corto plazo del hambre En las vías anabólicas intervienen:

1. factores sensoriales 2. sistemas moleculares periféricos 3. factores gastrointestinales 4. neurotransmisores

1. Los factores sensoriales como los receptores visuales, olfatorios y gustativos, son grandes

inductores para iniciar la ingesta. Si además agregamos la masticación, permitiría comenzar con las primeras señales de saciedad desde los centros periféricos

2. Dentro de las señales moleculares periféricas la principal es la ghrelina. La ghrelina es

un péptido análogo del receptor de la hormona de crecimiento, producido principalmente en el núcleo arcuato, el hipotálamo, el pulmón, el riñón y el músculo cardíaco. Es un potente estimulante de la ingesta de alimentos, con preferencia carbohidratos, mientras reduce el metabolismo energético. Produce aumento del peso corporal. Su concentración sanguínea depende:

Dieta

Hiperglucemia

Adiposidad

Leptina

El ayuno, la ingesta de Hidratos de Carbono y las dietas restrictivas estimulan su secreción, en tanto que durante la realimentación y en personas obesas la secreción se inhibe. Se eleva durante la restricción calórica.

En humanos obesos los niveles de Ghrelina están disminuidos lo cual puede representar una adaptación fisiológica al balance energético positivo, excepto en la Obesidad del Síndrome de Prader Willi en la cual sus niveles se encuentran aumentados como en los pacientes anoréxicos. Actúa como señal de corto y largo plazo. Luego de la ingesta la concentración de Ghrelina cae; la alimentación de alto contenido graso no produce caída de la Ghrelina post prandial lo que sugiere en parte, la falta de saciedad que producen las grasas

cuando son incorporadas.

Otras señales periféricas son:

Colecistoquinina

Péptido similar al Glucagon 1

Exendina 4

Amilina

Péptido liberador de Gastrina La colecistoquinina (CCK) secretada por duodeno y yeyuno, estimula la contracción de la vesícula biliar, actúa sobre la liberación de enzimas pancreáticas e inhibe la motilidad y vaciamiento gástrico, a través de la contracción pilórica. Inhibe la ingesta de carbohidratos y


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a nivel central ejerce un efecto anorexígeno recíproco con la serotonina. Se secreta por el simple chupeteo, por eso se calman los lactantes con el chupete.

El Péptido similar al Glucagon 1(GLP1) se sintetiza como un precursor que se expresa en las células L del íleon, en el estómago y en el sistema nervioso central, además del páncreas. En éste último se originan el Glucagon y otros péptidos, y en el resto de los órganos, se originan la Oxintomodulina, el GLP1 y GLP2.

El GLP1 inhibe el vaciamiento gástrico y la secreción de glucagon, estimula la secreción de insulina dependiente de la glucemia, reduce la secreción de glucagon. La administración central produce disminución aguda del consumo de alimentos y de agua. En el cerebro el procesamiento es similar al intestino. La Exendina 4 es un péptido que compite con el GLP1 y sobre sus receptores; no es degradada por la dipeptidil dipeptidasa IV, por lo tanto, mantiene el efecto. La Amilina es co -secretada con la Insulina y administrada por vía periférica induce saciedad, tal vez por un mecanismo central. El Péptido Liberador de Gastrina es un péptido producido por el estómago que aumenta la secreción de gastrina y disminuye el vaciamiento gástrico. A nivel central, disminuye la ingesta.

3. Dentro de los factores gastrointestinales se encuentran las contracciones gástricas o

contracciones de hambre. Los receptores sensitivos de la pared del estómago y del

intestino, a través de la distensión de sus paredes, limitan la cantidad de alimento, estimulando receptores mecánicos, que a través del nervio Vago y, por intermedio del Núcleo del Tracto Solitario y el Núcleo Ventromedial generan saciedad. Nutrientes como las proteínas, producen saciedad, asociada a niveles de 5-hidroxitriptamina y elevación del Neuropéptido PYY 3-36.

4. En el grupo de Neurotransmisores se encuentran la Noradrenalina, los Endocanabinoides y

la Serotonina.

La Noradrenalina (NA) se sintetiza en el tallo cerebral, locus coerulus y complejo dorso vagal. Su acción depende del receptor estimulado:

o Receptores α2: en el núcleo paraventricular tiene efecto anabólico. Promueve la conservación de energía, estimulando la ingesta de Hidratos de Carbono cuando los depósitos de glucógeno están disminuidos. Aumenta los niveles circulantes de glucosa, corticosterona y vasopresina, las mismas sinérgicamente potencian a la NA en la ingesta de Hidratos de Carbono.

o Receptores α1 y β: suprimen el apetito.

Los Endocanabinoides actúan como orexígenos. La molécula más importante es la oleiletanolamida, que se sintetiza en intestino delgado. Actúan sobre sus propios receptores, los CB1 induciendo el hambre. La Serotonina ó 5 hidroxitriptamina (5HT), se produce en los núcleos caudales del tallo cerebral estimulando su receptor con efecto anorexígeno, en especial en lo que respecta a los alimentos ricos de Hidratos de Carbono. Participa sobre todo, en la fase de término de la alimentación. Existen numerosos receptores para la serotonina. Se localizan en el tracto gastrointestinal, en el sistema nervioso autónomo y en el cerebro. El estímulo de los receptores 5HT 1B y 5 HT 1C disminuye la ingesta de Hidratos de Carbono y aumenta la de las proteínas. Influiría en la saciación, más que en la saciedad. Es precursora de la melatonina, sustancia vinculada con algunos ciclos vitales como el sueño y los cambios estacionales del humor. La administración de serotonina o de drogas que liberan serotonina endógena, como Sertralina y Fluoxetina produce disminución significativa en el tamaño de la comida, disminución en la duración de la comida individual y disminución de la proporción de la comida general.


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Regulación a largo plazo del hambre

En esta regulación el organismo establece una serie de mecanismos cuyo objetivo es mantener estable el peso y la composición corporal. Participan señales orexígenas y señales catabólicas.

Señales Orexígenas En ellas intervienen:

Neuropéptido Y

Proteína relacionada con los Agouties

Galanina

Orexinas A y B

Hormona Concentrada de Melanina

Ghrelina (ya descripta) Neuropéptido Y (NPY). Sus funciones son:

aumentar el apetito

aumentar la expresión de enzimas lipogénicas en el tejido adiposo blanco disminuir el gasto energético disminuir la actividad del sistema nervioso simpático

Su concentración aumenta en: ayuno pérdida de peso restricción alimentaria ejercicio excesivo diabetes descompensada stress hiperosmolaridad feocromocitoma exceso de glococorticoides, testosterona y antiserotoninérgicos enfermedad por pánico inanición

Su concentración disminuye en la realimentación.

En situaciones de deficiencia de leptina sería responsable de la obesidad hiperfágica. Es un poderoso estimulante de la liberación de glucocorticoides, de aldosterona y de vasopresina. Proteína relacionada con los Agouties (AgRP). Tiene potencia orexígena; compite con la α Melanoestimulante (anorexígena) por los receptores de Melacortina MC4, bloqueándolos y aumentando el apetito; también se eleva en el ayuno y con bajas concentraciones de leptina. Galanina. Se sintetiza en el intestino delgado y se distribuye en el hipotálamo. Estimula el apetito cuando se consume una dieta rica en grasas. Estimula la liberación de NPY. Orexinas A y B. Son péptidos que se expresan en neuronas del hipotálamo lateral, intestino y páncreas. Aumentan en situaciones de ayuno y de hipoglucemia. Estimulan también la secreción de Glucagon y disminuyen la secreción de insulina dependiente de glucosa. Hormona Concentradora de Melanina.

Estimula el apetito y disminuye el gasto energético.


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Señales Catabólicas Están constituidas por:

Leptina

Insulina

Péptido YY 3-36

Polipéptido Pancreático

Oxintomodulina Leptina. Su secreción alcanza un ritmo máximo durante la noche y mínimo durante la mañana; es estimulada

por: Estrógenos Infecciones agudas Citoquinas pro inflamatorias Factor de necrosis tumoral Interleukina 6

Su secreción es inhibida por:

Frío Estímulos adrenérgicos Andrógenos Melatonina Hábito de fumar

Existen señales periféricas que llevan información sobre el estado de la grasa corporal, a áreas del cerebro que controlan la homeostasis energética. Las mujeres tienen mayor concentración de leptina, probablemente por la mayor proporción de

grasa corporal y el tipo de hormonas. Una vez secretada, atraviesa la barrera hematoencefálica, llega al Núcleo arcuato y, tras interaccionar con receptores específicos, inhibe la síntesis y liberación del NPY. Además puede actuar sobre neuronas que expresan Proopiomelanocortina y Trascripto Regulado por Cocaína y Anfetamina de marcado efecto anorexígeno. La leptina se considera el principal regulador a largo plazo de la conducta alimentaria y del peso corporal y es reflejo del balance energético. La leptina suprime la producción de hormonas tiroideas, estimula el sistema nervioso simpático y regula procesos relacionados con el metabolismo lipídico e hidrocarbonado. La deficiencia de leptina causa obesidad severa e hiperfágica. Insulina. Es una pieza clave en la regulación de la homeostasis glucostática y energética. A nivel central, la insulina que llega por el torrente circulatorio estimula las neuronas del Núcleo Arcuato y el Núcleo Paraventricular disminuyendo el apetito y la ganancia de peso. También estimula la actividad de las señales de saciedad, en especial CCK y Hormona Liberadora de

Corticotrofina por lo que constituye una excelente señal a largo plazo en la regulación del apetito y control de la homeostasis energética. Al contrario, la insulina periférica, disminuye la glucemia generando una señal orexígena. Péptido YY 3-36 (PYY 3-36). Se libera en el tracto gastrointestinal. Tiene intensa actividad supresora de la ingesta actuando sobre los receptores Y2, que son receptores inhibitorios presinápticos expresados en las neuronas del NPY, inhibiendo por lo tanto su acción; activa las neuronas productoras de Proopiomelanocortina que tienen efecto anorexígeno. Bloom S y col. demostraron que los obesos tendrían niveles bajos de PYY 3-36.


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Polipéptido Pancreático (PP). Es una hormona producida por el páncreas endógeno, exógeno, colon y recto. Se produce en respuesta a la ingesta, en proporción a las calorías ingeridas, ya que tiene fuerte efecto inhibidor del apetito. Bloom S descubrió que en los individuos con anorexia nerviosa el PP se encuentra aumentado, en tanto que en los pacientes obesos, los receptores de PP se encuentran suprimidos. Oxintomodulina.

Tiene efecto saciógeno. Es liberada a la circulación después de la ingesta. En contraste con GLP es menos potente como incretina, pero la pérdida de peso inducida por ella es mayor.

Neuropéptidos orexígenos Sistema Proopiomelanocortina (POMC). Es procesado como ACTH, α MSH (hormona estimuladora de melanocitos) y endorfinas (α y β). Ejercen su acción a través de la unión con los receptores de melanocortina con los siguientes efectos:

MCR1: pigmentación

MCR2: producción de glucocorticoides

MCR3: aumento del gasto energético

MCR4: disminución de la ingesta

MCR5: secreción de glándulas sebáceas

Transcriptor relacionado con cocaína-anfetamina (CART). Retarda el vaciamiento gástrico y aumenta la circulación de ácidos grasos. La leptina actúa sobre su expresión, aumentándolo. Hormona estimuladora de la corticotropina (CRH). Tiene efecto anorexígeno, disminuye la expresión del NPY. Citocinas: IL6- TNFα. Se asociaron en estados de anorexia y pérdida de peso, infecciones graves y neoplasias. La anulación del receptor para IL6 produce obesidad, disminución del gasto energético e intolerancia a la glucosa.

Conclusiones Las señales nutricionales, nerviosas, endocrinas y metabólicas producidas por los distintos órganos y sistemas que regulan la homeostasis energética, se liberan en respuesta a la situación nutricional y metabólica en que se encuentra el organismo. La integración de este conglomerado de estímulos contribuye al mantenimiento estable del peso y a la composición corporal a través de la regulación del balance energético (ingesta y gasto), en el que interactúa el tracto gastrointestinal y el sistema nervioso central mediante señales nerviosas específicas). La saciedad protege al organismo para no sobrepasar la ingesta; el hambre también se encuentra regulado; cuando este equilibrio se rompe aparecen la desnutrición y la obesidad. De todos modos queda mucho por aclarar siempre teniendo en cuenta la variabilidad genética, la

complejidad del organismo y los distintos estímulos que actúan.

Actividades

1. Dentro de la Regulación a Corto plazo (señale la incorrecta)

a. En las vías anabólicas intervienen factores sensoriales, sistemas moleculares periféricos,

factores gastrointestinales y neurotransmisores.

b. La Ghrelina es un potente estimulante de la ingesta de alimentos, con preferencia carbohidratos, mientras aumenta el gasto energético.


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c. Otras señales periféricas son la Colecistoquinina, la Exendina 4, Amilina, Péptido similar al Glucagon 1 y Péptido liberador de Gastrina

d. Los receptores α2 de la noradrelanalina promueve la conservación de energía, estimulando la ingesta de Hidratos de Carbono cuando los depósitos de glucógeno están bajos.

2. Con respecto a la regulación a largo plazo (señale la incorrecta)

a. En las señales orexígenas intervienen el Neuropéptido Y, la Proteína relacionada con los Agouties, la Galanina, las Orexinas A y B, Hormona Concentrada de Melanina y la Ghrelina.

b. Entre las señales catabólicas a largo plazo la secreción de leptina es inhibida por el frío, estímulos adrenérgicos, andrógenos, melatonina y el hábito de fumar.

c. La insulina es una pieza clave en la regulación de la homeostasis glucostática y energética. d. La secreción de leptina alcanza un ritmo máximo durante el día y mínimo durante la noche y es

inhibida por los estrógenos, infecciones agudas, citoquinas pro inflamatorias, factor de necrosis tumoral e interleukina 6

3. ¿Cómo explicaría que un hombre y una mujer de la misma edad con el mismo índice de masa

corporal tengan diferente nivel de leptina en sangre? ¿A cuáles elementos podríamos atribuirlo?

a. La mujer tiene una mayor producción de leptina por unidad de masa grasa b. La presencia de estrógenos c. La mayor proporción de grasa subcutánea d. Todas son correctas

Integración metabólica La dieta debe satisfacer las demandas energéticas

El hábito de comer excesivas cantidades de alimento en pocas comidas diariamente, nos conduce a procesos adaptativos que determinan cambios en los patrones metabólicos, así como en los combustibles utilizados. El comportamiento de los combustibles energéticos posibilita evaluar el estado metabólico del paciente en las distintas etapas del estado prandial y postprandial. La homeostasis nutricional (que comienza con la ingesta, la digestión y absorción de nutrientes en el tubo digestivo) tiene un rol fundamental dentro del balance energético, ya que en estos mecanismos se implica la regulación del apetito y conducta nutricional a nivel del hipotálamo. La comida abundante en hidratos de carbono, por ejemplo, nos conduce metabólicamente a almacenar glucosa para prevenir la hiperglucemia postprandial; este depósito lleva a la síntesis de ácidos grasos, triacilgliceroles, lípidos complejos y colesterol. En el estado de ayuno, el glucógeno almacenado sale del hígado a la circulación para mantener la concentración sanguínea en límites normales. Las interacciones metabólicas comprenden la interconexión de todos los órganos que usan y generan combustibles y convergen para mantener un equilibrio dinámico adecuado a las distintas situaciones que enfrenta el organismo. Esto incluye el adecuado abastecimiento y distribución de la energía y la excreción de los distintos metabolitos celulares.

El metabolismo es un conjunto de procesos químicos a través de los cuáles el organismo recupera los nutrientes consumidos (asimilación) logrando energía en forma de calor y trabajo para su funcionamiento, a través de la degradación de los compuestos químicos en el proceso de desasimilación. Hay un equilibrio entre los procesos degradativos o de combustión (catabolismo) y los de biosíntesis (anabolismo). Las perturbaciones químico-energéticas son la base de las enfermedades del metabolismo. Éstas alteran la morfología y estructura de nuestro cuerpo. Distintos compuestos se interconvierten en el organismo para asegurar el comportamiento funcional unitario del organismo. Para ello los alimentos que llegan al intestino delgado luego de ser


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ingeridos, se digieren por medio de enzimas hidrolíticas; así transforman a los nutrientes, hidratos de carbono, proteínas y grasas, en elementos más simples capaces de ser distribuidos por la sangre. Con excepción de los lípidos, la mayoría de los productos de la digestión deben pasar a través del hígado, antes de ingresar al torrente sanguíneo. El hígado es el primer órgano comprometido en el nivel sanguíneo de glucosa, aminoácidos y lípidos.

Cada una de las ingestas determina secreción de Insulina. La intensidad de dicha secreción depende del nivel hidrocarbonado, de grasas y de proteínas ya que los tres principios son estimulantes de la secreción pancreática de insulina.

La glucosa ingresa al hepatocito y es convertida en glucosa 6 fosfato; es acumulada como glucógeno o bien se dirige, vía glucólisis, a convertirse en piruvato y Acetil Co A, éste último también precursor en la síntesis de ácidos grasos. Otras hexosas, como la fructosa, a través de sus

productos, gliceraldehído y dihidroxiacetona, son utilizadas para formar glucosa por gluconeogénesis (Figura 3). El exceso de glucosa es convertido en ácidos grasos y posteriormente en triglicéridos. La fructosa además produce mayor consumo de ATP y Fósforo inorgánico que son importantes inhibidores de enzimas que degradan el AMP a ácido úrico, por lo tanto a mayor sustrato de fructosa, habrá una incrementada concentración intracelular de ácido úrico, como se observa en el síndrome metabólico.

Figura 3 Interacciones metabólicas entre los principales órganos que metabolizan combustibles

β OXIDACIÓN

CIRCULACIÓN

GLUCÓLISISPROTEÓLISIS

INTESTINO

CEREBRO

CORAZON

GLUCÓLISIS

βOXIDACION

TEJIDO ADIPOSO

H

I

G

A

D

O

βOXIDACION

Glucógeno

Triacilgliceroles

Triacilgliceroles

Β OXIDACIÓN

SÍNT. AC. GRASOS

La glucosa 6 fosfato es metabolizada también por la vía de la pentosa fosfato para proveer de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH) necesaria para la síntesis de ácidos grasos. Los tejidos glucosa dependientes, es decir, aquéllos que presentan especialización tisular para la glucosa, son el cerebro, células intestinales, médula renal, eritrocito, linfocitos y demás glóbulos blancos. Los aminoácidos no tienen compuestos para su almacenamiento. Los aminoácidos libres son utilizados para la síntesis de proteínas, muy activa en hígado no sólo por el recambio rápido de proteínas propias del hígado, sino también porque en él se produce la mayor parte de las proteínas


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plasmáticas. Los aminoácidos en exceso de la dieta son rápidamente catabolizados en su mayoría a hidratos de carbonos y grasas, de esta manera sirven también como combustibles energéticos para procesos oxidativos. Estas se convierten en Acetil Co A o en intermediarios del ciclo del ácido cítrico. Los aminoácidos de cadena no ramificada son metabolizados por el hígado donde la cadena carbonada se utiliza para la gluconeogénesis. Los aminoácidos de cadena ramificada (la leucina,

la isoleucina y la valina) son utilizados por el músculo para la producción de energía. Los grupos amino transferidos en transaminaciones y liberados como amoníaco NH3 ingresan en el ciclo de formación de urea; las mitocondrias del hígado son el único sitio que posee las enzimas necesarias para transformarlo en un producto fácilmente excretable. En el riñón la glutamina (aminoácido ácido) interviene en la excreción de amoníaco o bien se convierte en alanina volviendo luego al hígado. En situaciones de ayuno, los aminoácidos son utilizados para obtener energía lo que aumenta el flujo de alanina y glutamina para que el músculo se libere de nitrógeno. Los lípidos llegan al hígado por la circulación general, salvo el glicerol y los ácidos grasos de cadena menor de 10 carbonos. Los ácidos grasos de cadena corta se unen a la albúmina y son transportados al hígado por circulación portal. Los triacilgliceroles, así como mono o diglicéridos, resultantes de la digestión de grasas neutras en el intestino, son incorporados por los quilomicrones. Los remanentes de quilomicrones (en conjunto con fosfolípidos y proteínas), luego de ser expuestos a la lipoproteinlipasa, arriban al hígado para degradarse y convertirse en triacilgliceroles los cuales se incorporan con apoproteína B a las VLDL y enviadas a la circulación general.

El Acetil Co A generado por degradación de ácidos grasos y glucosa es utilizado para la síntesis de colesterol. El colesterol tiene un papel preponderante en la síntesis de ácidos biliares indispensable para la digestión y absorción de la grasa por el intestino. El organismo está expuesto a una cantidad de productos incorporados como los contaminantes de los alimentos, pesticidas, conservantes y colorantes adicionales. Algunos de ellos son biotransformados en el hígado en el retículo endoplásmico de los hepatocitos. El etanol también es un compuesto extraño y es metabolizado en el hígado por el sistema microsomal; por esta razón 25gr diarios no producen grandes desequilibrios por ser convertido en productos inocuos. En el músculo esquelético se convierte la energía química en energía mecánica: su principal función es generar el ATP para transformarlo en trabajo. La glucosa almacenada en el músculo en reposo como glucógeno, durante el ejercicio se transforma en glucosa y es utilizada para generar energía. Los triacilgliceroles son utilizados también por las células musculares en reposo, como combustible. Ante determinadas situaciones fisiológicas, el músculo hidroliza sus proteínas para liberar aminoácidos como la glutamina y la alanina, para transportar el nitrógeno al hígado. En el tejido adiposo la glucosa se oxida a Acetil Co A la que da origen a los ácidos grasos mediante

el complejo multienzimático por un mecanismo dependiente de la insulina. El triacilglicerol es el lípido de almacenamiento principal en el tejido adiposo. Luego de su hidrólisis por la lipasa sensible (inhibida por la insulina) es eliminado a la circulación como ácidos grasos libres y glicerol.

En la obesidad los carbonos de la glucosa van a desviarse a Acetil CoA y se almacenarán como Triglicéridos. Las dietas ricas en grasas aumentarán los quilomicrones, las VLDL y sus productos de degradación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Leucina

http://es.wikipedia.org/wiki/Isoleucina

http://es.wikipedia.org/wiki/Valina


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Actividades

4. Con respecto a los nutrientes (señale la incorrecta)

a. Los triacilgliceroles, así como mono o diglicéridos, resultantes de la digestión de grasas

neutras en el intestino, son incorporados por las lipoproteínas de alta densidad. b. El exceso de glucosa es convertido en ácidos grasos y después en triglicéridos. c. Los aminoácidos libres son utilizados para la síntesis de nuevas proteínas. d. Los excesivos aminoácidos de la dieta son rápidamente catabolizados en su mayoría a

hidratos de carbonos y grasas, de esta manera sirven también como combustibles energéticos para procesos oxidativos.

5. Señale la incorrecta:

a. Durante la contracción muscular la energía es obtenida a partir del glucógeno de reserva

muscular. b. En el tejido adiposo la glucosa se oxida a Acetil CoA. c. El etanol también es un compuesto extraño y es metabolizado en hígado por el sistema

microsomal; por esta razón 30 gr diarios no produce grandes desequilibrios por ser convertido en productos inocuos.

d. En situaciones de ayuno los aminoácidos son utilizados para obtener energía.

Actividades. Clave de respuesta

1. b 2. d 3. d 4. a 5. c

Bibliografía Batterham S; Bloom S. Attenuated peptide YY release in obese subjects in associated with reduced saciety. Endocrinology 2006;147:3-8

Bloom S et al. How appetite is controlled? Cuur Opin Endocrinology Diabetes 2002;9:215-23

Blundell J; Levin F; King N. Overconsumption and obesity: Peptides and susceptibility to weight gain. Regulatory Peptides 2008;149:32–38

Brandán N y col. Interrelaciones metabólicas. Cátedra de Bioquímica, Facultad de Medicina UNNE- 2008

Solomon A; Martínez J. Participación del sistema nervioso y del tracto gastrointestinal en la homeostasis energética. Departamento de Fisiología y Nutrición. Universidad de Navarra. Rev Med Univ Navarra 2006;50(1):27-37

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