digestión y absorción de aa- aa esenciales 10

Digestión y absorción de proteínas-AA esenciales

Mg Inés Arnao Salas

EAP Enfermería

2010

Proteasas

• Participan en diferentes procesos• Digestión• Recambio proteico• Coagulación sanguínea y fibrinólisis• Procesamiento de hormonas peptídicas• Procesamiento de antígenos• Apoptosis

Proteasas digestivasProteasas digestivas

1) Se sintetizan en forma de 1) Se sintetizan en forma de cimógenos.cimógenos.• La activación puede ser:La activación puede ser: a) química (HCl)a) química (HCl) b) enzimática ( enteroquinasa) o autocatalítica (tripsina).b) enzimática ( enteroquinasa) o autocatalítica (tripsina). 2) Las proteasas actúan como:2) Las proteasas actúan como: a) endopeptidasasa) endopeptidasas b) exopeptidasasb) exopeptidasas

3) Según su mecanismo de acción pueden ser: 3) Según su mecanismo de acción pueden ser: a) serín proteasas,a) serín proteasas, b) cisteín proteasas,b) cisteín proteasas, c) metalo proteasas, c) metalo proteasas, d) aspartil proteasas.d) aspartil proteasas.

Exo y endo peptidasas

Clasificación de las proteasas

Proteasas Ejemplos

Serin proteasas Tripsina, quimotripsina, elastasa , trombina, subtilisina

Aspartil proteasas Pepsina, algunas proteasas lisosomales, renina, proteasa del HIV

Metalo proteinasas Carboxipeptidasas, termolisina

Cisteínin proteasas Papaína, actinidina, bromelaina, ficina

Catepsinas, calpaínas, caspasas

Regulación de la actividad

Se sintetizan como zimógenos inactivos y se activan por proteólisis limitada.La activación puede ser:a) química (HCl)b) enzimática o autocatalítica

Prozimògenos

• Pueden ser:Pueden ser:

a) a) SintéticosSintéticos (PMSF) (PMSF)

b) b) NaturalesNaturales o antienzimas como el inhibidor o antienzimas como el inhibidor de tripsina de tripsina páncreas, inhibidores de serín páncreas, inhibidores de serín proteasas proteasas suero. suero.

• La carencia de un inhibidor de tripsina en el La carencia de un inhibidor de tripsina en el suero: suero: alfa 1 antitripsinaalfa 1 antitripsina causa enfisema causa enfisema pulmonar y en los recién nacidos, hepatitis pulmonar y en los recién nacidos, hepatitis grave.grave.

• También hay inhibidores proteicos vegetales También hay inhibidores proteicos vegetales (soja)(soja)

Inhibidores de proteasasInhibidores de proteasas

¿Qué pasa por dentro cuando comemos proteínas?

Digestión gástrica

• Mucosa gástrica produce:• Pepsinógeno A, Pepsinógeno C pepsina• Activación: HCl• Quimosina (Renina)• Catepsina E• Desarrollo de la mucosa se completa entre las 3

y 8 meses de edad.• Productos: polipéptidos de diverso tamaño.• Estímulo para la CCK

Digestión gástricaDigestión gástrica

Pepsinógeno(células C principales)

HClPepsina

Proteínas

Polipeptidos

+

Aminoácidos

Gastrina

+

Pepsinógeno A y CRenina o quimiosinaCatepsina E

Digestión de proteínas

Digestión intestinal (1)

• Hormonas intestinales• Secreción pancreática• Activación de cimógenos• Endopeptidasas: Tripsina (20%), quimotripsina, elastasa• Exopeptidasas: carboxipeptidasas A, B• Productos: oligopéptidos, di y tripéptidos, pocos

aminoácidos.• Anomalías: pancreatitis crónica, fibrosis quística, Anomalías: pancreatitis crónica, fibrosis quística,

extirpación quirúrgica del páncreasextirpación quirúrgica del páncreas digestión y digestión y absorción incompleta de proteínas y lípidos absorción incompleta de proteínas y lípidos proteínas proteínas sin digerir y esteatorrea en las heces.sin digerir y esteatorrea en las heces.

Conversión de prozimógenos en Conversión de prozimógenos en enzimaenzima

Enzimas gástrica e intestinalesEnzimas gástrica e intestinalesEnzimaEnzima ZimógenoZimógeno ActivadorActivador Punto de cortePunto de corte

AspartilAspartil

proteasasproteasas

PepsinaPepsina

Pepsinógeno APepsinógeno A AutoactivaciónAutoactivación

pepsinapepsina

Tyr, Phe, LeuTyr, Phe, Leu

Serina proteasasSerina proteasas

TripsinaTripsina

TripsinógenoTripsinógeno EnteropeptidasaEnteropeptidasa

tripsinatripsina

Arg, LysArg, Lys

QuimotripsinaQuimotripsina QuimotripsinógenoQuimotripsinógeno tripsinatripsina Tyr, Trp, PheTyr, Trp, Phe

ElastasaElastasa ProelastasaProelastasa tripsinatripsina Ala, Gly, SerAla, Gly, Ser

Zn peptidasasZn peptidasas

Carboxipepti-Carboxipepti-dasa A dasa A

procarboxipeptidasaprocarboxipeptidasa tripsinatripsina Val, Leu, Ile, Val, Leu, Ile, AlaAla

Carboxipepti-Carboxipepti-dasa Bdasa B

procarboxipeptidasaprocarboxipeptidasa tripsinatripsina Arg, LysArg, Lys

Indique Ud cuáles serán los productos de la digestión intestinal del siguiente polipéptido?

serval met ala arg val glu tyr gly Asn glu ile trp pro ala lys

serval met ala arg val glu tyr gly Asn glu ile trp pro ala lys

serval met ala arg val glu tyr gly Asn glu ile trp pro ala lys

serval met ala arg val glu tyr gly Asn glu ile trp pro ala lys

Hormonas intestinales

Hormonas intestinalesHormonas intestinales

Lípidos y proteínas

duodeno y yeyuno

CCK

Secretina

Motilidad gástrica

Descarga de bilis

Liberación de enzimas digestivas

Quimo ácido

Descarga de HCO3-

Degradación de proteínas y lípidos

Intestino delgado

Cascada de activaciòn de Cascada de activaciòn de proenzimasproenzimas

Digestión intestinal (2)

• Enzimas en la membrana apical del enterocito (borde en cepillo)

• Endopeptidasa: Enteropeptidasa

• Exopeptidasas:

• Leucinaminopeptidasa,

• aminopeptidasa

• Productos: AA, di y tripéptidos

Digestión de ProteínasTRANSPORTE DE

AMINOÁCIDOS Y PEPTIDOS

Absorción de AAAbsorción de AA

• 1) 1) Lumen Lumen enterocito enterocito (membrana apical)(membrana apical)• Di y tripéptidos: cotransporte con H+Di y tripéptidos: cotransporte con H+• Aminoácidos: varios sistemasAminoácidos: varios sistemas• Transporte % relativoTransporte % relativo• para alaninapara alanina• T. Activo Na+ dependiente 75% T. Activo Na+ dependiente 75% • T. Facilitado Na+ independiente 20%T. Facilitado Na+ independiente 20%• Difusión pasiva < 5%Difusión pasiva < 5%• 2) 2) Enterocito Enterocito circulación circulación (membrana basolateral)(membrana basolateral)• Peptidasas Peptidasas AA AA transporte facilitado transporte facilitado

Sistema de transporte dependiente de Na

Absorción de péptidosAbsorción de péptidos

• Sistemas transportadores de di y tripéptidos: Sistemas transportadores de di y tripéptidos: PEPT 1 y PEPT 2.PEPT 1 y PEPT 2.

• Transporte activo: utiliza fuerza protón motriz.Transporte activo: utiliza fuerza protón motriz.• Son expresados en intestino y riñón y su Son expresados en intestino y riñón y su

capacidad es máxima al nacimiento.capacidad es máxima al nacimiento.• El PEPT 1 es un transportador de baja El PEPT 1 es un transportador de baja

afinidad /alta capacidad mientras que PEPT 2 afinidad /alta capacidad mientras que PEPT 2 es de alta afinidad/baja capacidad. es de alta afinidad/baja capacidad.

• Tienen importancia nutricional, farmacológica y Tienen importancia nutricional, farmacológica y clínica.clínica.

Absorción de AA y péptidos

H+

Ciclo del gamma glutamilo O DE MEISTER

Digestión intestinal (3)

• En el citosol del enterocito• Participan di y tripeptidasas, prolina

dipeptidasas. Excepción péptidos que contengan B-alanina

• Productos finales de la digestión de proteínas: AA

• Los AA pasan a la sangre vía porta

Digestión y transporte de Digestión y transporte de aminoácidosaminoácidos

Absorción de proteínasAbsorción de proteínas

• Feto y recién nacido.Feto y recién nacido.

• Mecanismo: pinocitosis.Mecanismo: pinocitosis.

• Se cree que es importante en la transferencia Se cree que es importante en la transferencia de anticuerpos maternos (g- globulinas).de anticuerpos maternos (g- globulinas).

• La persistencia de éste proceso más allá del La persistencia de éste proceso más allá del período neonatal, puede inducir a la formación período neonatal, puede inducir a la formación de anticuerpos.de anticuerpos.

Antigenicidad proteica

• Estas células metabolizan Gln, Glu, Asn y Asp. • Producen : CO2, lactato, NH4 y otros AA como citrulina, Ala

y Pro circulación.

• Los AA liberados a la circulación son cualitativamente diferentes a los absorbidos.

Glu y Asp (neurotransmisores) son mal absorbidos por el hígado.

El síndrome del restaurante chino lo presentan individuos sensibles a sobrecarga de Glu (sensación de quemaduras, presión facial y dolor en el pecho).

Metabolismo del N en el enterocito

Intestino grueso: Productos de la actividad Intestino grueso: Productos de la actividad bacteriana intestinalbacteriana intestinal

Sustratos Productos aminas vasopresoras

otros

lisina cadaverina

arginina agmatine

tirosina tiramina

ornitina putrescina

histidina histamina

triptófano indol, escatol

Todos los AA NH4+

Destino de los AA absorbidosDestino de los AA absorbidos

Fondo común de aminoácidos

• Los AA de la dieta ,los que se liberan por hidrólisis de proteínas tisulares o que son sintetizados de novo se mezclan con otros AA libres distribuidos en el organismo.

• Contiene 100g de AA, y sólo 75% se usa para la biosíntesis de nuevas proteínas , el resto se usa para la biosíntesis de metabolitos especializados

RECAMBIO PROTEICO

•PROCESO DE BIOSINTESIS Y DEGRADACIÓN CONTÍNUA•Resultado: concentración de proteina total es constante

V síntesis = V degradación

Proteínas endógenas

Síntesis

Degradación

Aminoácidos

Excreción 100g/d

Productos de desecho

Proteínas de la dieta

Digestión

100g/d400 g/d

Clasificación de aminoácidos

Clasificación de los aminoácidos

• ESENCIALES• Arginina• Histidina• Isoleucina• Leucina• Valina• Lisina• Metionina• Fenilalanina• Triptofano• Treonina

• NO ESENCIALES• Alanina• Aspártico• Cisteína• Glutámico• Glicina• Prolina• Serina• Tirosina• Glutamina• Asparagina

Importancia de las proteínas

• Suministran los bloques estructurales (AA) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo y por ello,se dice que tienen una función plástica o estructural.

• La calidad o valor biológico de las proteínas de las dietas depende del contenido en AA esenciales

AA condicionalmente esenciales

Taurina, cisteína y tirosina: prematuros

Arginina: desnutrición, después de estrés o en la recuperación de lesiones o cirugía.

También lo serían Prolina, glicina y serina.

Carnitina

Glutamina: estrés, sepsis, estrés quirúrgico o politraumatismo

Familia de AA según su síntesis a partir de un precursor común

Familia AA Precursor

L-glutamato L-glutamato L-glutamina

L-prolina

L-arginina

L-lisina

ceto glutarato

L- serina L-serina

glicina

L-cisteína

3-P-glicerato

L-aspartato L-aspartato

L-asparagina

L-lisina

L-metionina

L-treonina

L-isoleucina

Oxalacetato

Piruvato L-alanina

L-isoleucina

L-valina

L-leucina

Piruvato

AA aromáticos

L-fenilalanina

L tirosina

L-triptófano

Eritrosa-4-P

y PEP

L-histidina L-histidina ATP

P-ribosilPP

BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS NO ESENCIALES

Biosíntesis de Ala, Asp, Asn, Glu, Gln

BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS NO ESENCIALES

Síntesis de tirosina

dihidrobiopterina + NADH = tetrahidrobiopterina + NAD

Biosíntesis de AA no esenciales

• A partir de alfa cetoácidos: reacciones de transaminación: Ala, Asp y Glu.

• Síntesis por amidación: Gln y Asn• Prolina: a partir del glutamato por reacciones de

ciclización y reducción.• Serina: 3-P Glicerato3-P-Pyr 3-P serina Ser.• Glicina: Ser Gly• Cisteína: Met Homocisteína + serina

cistationina cisteína + alfa cetobutirato• Tirosina: Phe Tyr

MUCHAS GRACIAS

POR SU ATENCIÓN