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7° 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
Bibliografía ................................................................................................... 12
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Agosto 2012-Agosto 2013 - Regulación de la Conducta Alimentaria
Introducción
2
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 no sólo 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 posterior del peso, 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 aumentan 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 Ghrelina, 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
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
CART
-­‐
+
-­‐
MSH
+
+
POMC
(RECEPTOR DE LA LEPTINA)
NPY y AGRP
-­‐
+
CRF
OREXINA
5 HT
INSULINA
+
IMPULSO
+
+
SACIEDAD
+
PERIFERIA
OB-­‐R
-­‐
GALANINA
TÓNICOS
GASTO ENERGÉTICO
PROVENIENTE DEL METABOLISMO BASAL
GLP1-­‐CCK
GRELINA
-­‐
FEEDBACK DESDE EL CONSUMO
INGESTA DE
COMIDA
OXIDACIÓN DE NUTRIENTES EN HÍGADO
DEPÓSITOS GRASOS
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
Hipotálamo lateral
Núcleo Arcuato
MC4-­‐R
+ POMC
+ CART
-­‐AGRP
-­‐ NPY
a MSH
-­‐
AGRP
+
NPY
NPY-­‐Y 5
Leptina
+ SNS
-­‐ Ingesta de comida
Modificado de J.E. Blundell Regulatory Peptides 149 (2008) 32-­‐3 8
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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
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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 esuna 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.
b.
c.
d.
La mujer tiene una mayor producción de leptina por unidad de masa grasa
La presencia de estrógenos
La mayor proporción de grasa subcutánea
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
GLUCÓLISIS
β OXIDACIÓN
GLUCÓLISIS
PROTEÓLISIS
CEREBRO
Glucógeno
H
I
G
Triacilgliceroles
A
Β OXIDACIÓN
D
O
βOXIDACION
CORAZON
CIRCULACIÓN
βOXIDACION
TEJIDO ADIPOSO
SÍNT. AC. GRASOS
Triacilgliceroles
INTESTINO
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
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proteínas propias del hígado, sino también porque en él se produce la mayor parte de las proteínas
plasmáticas. Los aminoácidos de la dieta en exceso 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.
7° Curso de Capacitación de Posgrado a Distancia Síndrome Metabólico y Riesgo Vascular
Agosto 2012-Agosto 2013 - Regulación de la Conducta Alimentaria
12
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 respuestas
1.
2.
3.
4.
5.
b
d
d
a
c
Bibliografía
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saciety. Endocrinology 2006;147:3-8
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