3 clase digestion y absorcion de proteinas 24-09-14

DIGESTION Y ABSORCION DE PROTEINAS DOCENTE:

WILBERT DAVILA VILLANUEVA BROMATOLOGO NUTRICIONISTA

CNP3450

Digestión y Absorción de ProteínasDigestión y Absorción de ProteínasGeneralidadesGeneralidades

Fuente de proteínas para digestión y absorción:Fuente de proteínas para digestión y absorción:- - 70-100 g/día de dieta70-100 g/día de dieta- 20-30 g/día de secreción endógena- 20-30 g/día de secreción endógena- 20-30 g/día de descamación intestinal- 20-30 g/día de descamación intestinal

La proteína dietaria es la única La proteína dietaria es la única fuente de aminoácidosfuente de aminoácidos esencialesesenciales y necesaria para la y necesaria para la mantención del mantención del balance nitrogenado balance nitrogenado

La digestión es muy eficiente y ocurre predominante-La digestión es muy eficiente y ocurre predominante-mente a nivel de intestino delgadomente a nivel de intestino delgado

Enorme variedad de posibles combinaciones aminoací- Enorme variedad de posibles combinaciones aminoací- dicas exige dicas exige múltiples sistemas de hidrólisis múltiples sistemas de hidrólisis enzimática y transporte aminoacídicoenzimática y transporte aminoacídico intestinales intestinales

Calidad y Digestibilidad de las ProteínasCalidad y Digestibilidad de las Proteínas

Valor biológico está determinado por eficien-Valor biológico está determinado por eficien-cia de utilización en crecimiento y se corre-cia de utilización en crecimiento y se corre-ciona con % de aminoácidos esencialesciona con % de aminoácidos esenciales

Digestibilidad proteica depende de:Digestibilidad proteica depende de:- - fuente proteicafuente proteica: animal >> vegetal: animal >> vegetal- - contenido de prolinacontenido de prolina : >% de prolina (glúten, : >% de prolina (glúten,

caseína) disminuye digestibilidadcaseína) disminuye digestibilidad- - fosfoproteínasfosfoproteínas (caseína) son más resistentes a (caseína) son más resistentes a

proteasas pancréaticas proteasas pancréaticas - - manejo pre-ingestamanejo pre-ingesta: cocción facilita la digestibili-: cocción facilita la digestibili-

dad, aunque en ciertos casos disminuye pordad, aunque en ciertos casos disminuye porgeneración de aductos intra/intermolecularesgeneración de aductos intra/intermoleculares

Estructura de las ProteínasEstructura de las Proteínas

Secuencia primaria estructurada por ordena-Secuencia primaria estructurada por ordena-miento lineal de 20 aminoácidos miento lineal de 20 aminoácidos

CCCC

OO

OO

HH

RR

HH33NN++

--Alifático: Alifático: G, A, G, A, V, L, IV, L, I, P, PAromático: F, WAromático: F, W, Y, YPolar, sin carga: Polar, sin carga: Q, R, S,Q, R, S,

T, MT, M, C, CBásico: Básico: R, R, K, HK, HAcídico: Acídico: D, ED, E

CC CC

OO

HH

RR11

HNHN CC CC

OO

HH

RR22

HNHN CC CC

OO

HH

RR33

HNHN

ProteínasProteínas

OligopéptidosOligopéptidos

Proteasas y peptidasasProteasas y peptidasasgástricas y pancreáticasgástricas y pancreáticas

PéptidosPéptidosAminoácidosAminoácidos

PeptidasasPeptidasasde membranade membrana

PéptidosPéptidosAminoácidosAminoácidosPeptidasasPeptidasascitosólicascitosólicas

LUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL

ENTEROCITOENTEROCITO

SANGRE SANGRE PORTALPORTAL Péptidos (10%)Péptidos (10%)Aminoácidos (90%)Aminoácidos (90%)

Digestión y Absorción de ProteínasDigestión y Absorción de ProteínasEsquema GeneralEsquema General

Digestión de ProteínasDigestión de ProteínasFasesFases

Fase luminalFase luminal Proteasas y peptidasas solublesProteasas y peptidasas solublesOcurre en estómago e intestinoOcurre en estómago e intestino

Fase ParietalFase Parietal Peptidasas asociadas a membrana plasmá-Peptidasas asociadas a membrana plasmá-

tica y de localización intracelulartica y de localización intracelularOcurre sólo en intestinoOcurre sólo en intestino

Digestión de ProteínasDigestión de ProteínasFase Luminal GástricaFase Luminal Gástrica

Emulsificación y denaturación acídica aumentan Emulsificación y denaturación acídica aumentan susceptibilidad a proteólisis enzimáticasusceptibilidad a proteólisis enzimática

PepsinasPepsinas (proteasas ácidas) gástricas(proteasas ácidas) gástricas• • Producto de células principalesProducto de células principales• • Precursores inactivos (Precursores inactivos (pepsinógenos I y IIpepsinógenos I y II))• • Activación por autocatálisisActivación por autocatálisis a pH ácido a pH ácido• • Máxima actividad a pH 1-3Máxima actividad a pH 1-3 con inactivación con inactivación

a pH > 4.5a pH > 4.5• • Actúan sobre Actúan sobre enlace peptídico formado enlace peptídico formado

por aminoácidos aromáticos y alifáticospor aminoácidos aromáticos y alifáticos • • Generan oligopéptidos de gran tamaño y Generan oligopéptidos de gran tamaño y

no absorbiblesno absorbibles

Digestión de ProteínasDigestión de ProteínasFase Luminal GástricaFase Luminal Gástrica (cont.)(cont.)

Regulación de la secreción de pepsinógenos porRegulación de la secreción de pepsinógenos porfactores hormonalesfactores hormonales (gastrina, histamina) (gastrina, histamina) y y neuralesneurales (vago/acetilcolina) (vago/acetilcolina)

Dependiente de secreción de ácido gástrico yDependiente de secreción de ácido gástrico yproporcional a tiempo de residencia gástricoproporcional a tiempo de residencia gástrico

Sólo determina 10-15% de la digestiónSólo determina 10-15% de la digestión de proteínasde proteínas dietarias y dietarias y NO es un proceso esencialNO es un proceso esencial en la en la digestión proteica totaldigestión proteica total

Digestión de ProteínasDigestión de ProteínasFase Luminal IntestinalFase Luminal Intestinal

Mediada por Mediada por acción secuencial de proteasas pan-acción secuencial de proteasas pan-creáticascreáticas secretadas por células zimógenas secretadas por células zimógenas

Las proteasas pancreáticas actúan a pH neutroLas proteasas pancreáticas actúan a pH neutrogenerando generando oligopéptidosoligopéptidos (60-70%) (60-70%) y amino-y amino-ácidos libresácidos libres (30-40%) (30-40%)

Secreción de proteasas pancreáticas es regulada Secreción de proteasas pancreáticas es regulada por por factores hormonales factores hormonales (CCK, secretina,(CCK, secretina,gastrina)gastrina) y neurales y neurales (acetilcolina, VIP) por(acetilcolina, VIP) porvía de cAMP y Cavía de cAMP y Ca+2+2/calmodulina/calmodulina

Activación de Proteasas PancreáticasActivación de Proteasas Pancreáticas

Son secretadas en forma inactiva y se activan por Son secretadas en forma inactiva y se activan por cascada proteolítica iniciada por enteroquinasacascada proteolítica iniciada por enteroquinasa

TripsinógenoTripsinógenoEnteroquinasaEnteroquinasa

TripsinaTripsinaENDOPEPTIDASASENDOPEPTIDASASTripsinógenoTripsinógeno TripsinaTripsinaQuimotripsinógenoQuimotripsinógeno QuimotripsinaQuimotripsinaProelastasaProelastasa ElastasaElastasa

ECTOPEPTIDASASECTOPEPTIDASASProcarboxipeptidasa AProcarboxipeptidasa A Carboxipeptidasa ACarboxipeptidasa AProcarboxipeptidasa B Procarboxipeptidasa B Carboxipeptidasa BCarboxipeptidasa B

Digestión Intraluminal de ProteínasDigestión Intraluminal de Proteínaspor Acción de Proteasas Pancreáticaspor Acción de Proteasas Pancreáticas

COOHCOOH

NHNH22

Arg

Phe

Leu

TripsinaTripsina

ElastasaElastasa

QuimotripsinaQuimotripsina

NHNH22

Arg

COOHCOOH

Phe

NHNH22

COOHCOOH

Leu

NHNH22

COOHCOOH

Arg COOHCOOHNHNH22

NHNH22

COOHCOOH

Leu COOHCOOHNHNH22

Phe COOHCOOHNHNH22

NHNH22

COOHCOOH

OligopéptidosOligopéptidos

AA BásicosAA Básicos

AA NeutrosAA Neutros

Carboxi-Carboxi-Peptidasa BPeptidasa B

Carboxi-Carboxi-Peptidasa APeptidasa A

Fase Parietal de la Fase Parietal de la Digestión Intestinal de ProteínasDigestión Intestinal de Proteínas

Proteasas asociadas a membrana celularProteasas asociadas a membrana celular• • Más de 20 peptidasas diferentes:Más de 20 peptidasas diferentes:

endopeptidasas, aminopeptidasas,endopeptidasas, aminopeptidasas,carboxipeptidasas, dipeptidasas (carboxipeptidasas, dipeptidasas (pro-pro-lina-dipeptidasalina-dipeptidasa) )

• • Digieren oligopéptidos luminales a amino-Digieren oligopéptidos luminales a amino-ácidos libres, dipéptidos y tripéptidosácidos libres, dipéptidos y tripéptidos

• • Actividad regulada por sustrato y productoActividad regulada por sustrato y producto

Proteasas intracelularesProteasas intracelulares Amino di- y tripeptidasa, Amino di- y tripeptidasa, prolina-dipeptidasaprolina-dipeptidasa

Absorción Intestinal por Absorción Intestinal por Transporte de Aminoácidos y PéptidosTransporte de Aminoácidos y Péptidos

Ocurre por Ocurre por transportadores de aminoácidos ytransportadores de aminoácidos y péptidos péptidos del ribete estriadodel ribete estriado

Transporte activo/pasivo y NaTransporte activo/pasivo y Na++ dependiente/inde- dependiente/inde-pendientependiente

Necesidad de Necesidad de múltiples transportadoresmúltiples transportadores determina- determina-dos por la diferencia de tamaño y carga de dos por la diferencia de tamaño y carga de

los aminoácidos y péptidoslos aminoácidos y péptidos

Transporte peptídico más rápido que aminoácidosTransporte peptídico más rápido que aminoácidosT. peptídicoT. peptídico T. aminoacídicoT. aminoacídicoYeyuno >> IleónYeyuno >> Ileón Ileón >> YeyunoIleón >> Yeyuno

Transporte Intestinal de AminoácidosTransporte Intestinal de Aminoácidos

Ocurre por varios mecanismos:Ocurre por varios mecanismos: % Relativo para% Relativo para AlaninaAlanina

T. activo NaT. activo Na++ dependiente dependiente 75% 75%T. facilitado NaT. facilitado Na++ independ. independ. 20% 20%Difusión pasivaDifusión pasiva < 5% < 5%

AminoácidosAminoácidosLUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL


SANGRE SANGRE PORTALPORTAL

NaNa++

NaNa++ KK++

AminoácidosAminoácidos

NaNa++




KK++


Transportadores de Aminoácidos Transportadores de Aminoácidos del Ribete Estriado del Epitelio Intestinaldel Ribete Estriado del Epitelio Intestinal

DependenciaDependenciaSistemaSistema Sustrato Sustrato NaNa++ Otros ionesOtros iones

BB Aminoácidos neutrosAminoácidos neutros SI SI NONO

BB0,+0,+ Aminoácidos neutros,Aminoácidos neutros, SI SI NONO básicos y cisteínabásicos y cisteína

bb0,+0,+ Aminoácidos neutros,Aminoácidos neutros, NO NO NONO básicos y cisteínabásicos y cisteína

yy00 Aminoácidos básicosAminoácidos básicos NO NO NONOIMINOIMINO Prolina, hidroxiprolinaProlina, hidroxiprolina SI SI ClCl--

-Aminoácidos-Aminoácidos SI SI ClCl--

XX--AGAG Aminoácidos acídicosAminoácidos acídicos SI SI KK++

Transporte Intestinal de AminoácidosTransporte Intestinal de Aminoácidos

Ocurre por varios mecanismos:Ocurre por varios mecanismos: % Relativo para% Relativo para AlaninaAlanina

T. activo NaT. activo Na++ dependiente dependiente 75% 75%T. facilitado NaT. facilitado Na++ independ. independ. 20% 20%Difusión pasivaDifusión pasiva < 5% < 5%

AminoácidosAminoácidosLUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL



NaNa++

NaNa++ KK++


NaNa++




KK++


Transportadores de Aminoácidos del Transportadores de Aminoácidos del Dominio Basolateral del Epitelio IntestinalDominio Basolateral del Epitelio Intestinal

Dependencia deDependencia deSistemaSistema Sustrato Sustrato Gradiente de Na Gradiente de Na++

AA Aminoácidos neutros,Aminoácidos neutros, SI SI prolina, hidroxiprolinaprolina, hidroxiprolina

ASCASC Aminoácidos neutros deAminoácidos neutros de SI SI 3-4 carbonos3-4 carbonos

ascasc Aminoácidos neutros deAminoácidos neutros de NO NO 3-4 carbonos3-4 carbonos

LL Aminoácidos hidrofóbicos Aminoácidos hidrofóbicos NO NO de gran tamaño de gran tamaño

yy++ Aminoácidos básicosAminoácidos básicos NO NO

PéptidosPéptidos

PeptidasasPeptidasascitosólicascitosólicas

LUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL




Transporte Intestinal de PéptidosTransporte Intestinal de Péptidos

2H2H++

PéptidosPéptidos HH++

NaNa++

NaNa++

NaNa++KK++AminoácidosAminoácidosPéptidosPéptidos

Transporte activo de di- y tripéptidos acoplado Transporte activo de di- y tripéptidos acoplado a hidrogenionesa hidrogeniones

Importancia de la Absorción de Amino- Importancia de la Absorción de Amino- ácidos y Péptidos en el Metabolismo ácidos y Péptidos en el Metabolismo Energético y Proteico del IntestinoEnergético y Proteico del Intestino

Los aminoácidos absorbidos, en particular Los aminoácidos absorbidos, en particular glutamina, aspartato y glutamato, son laglutamina, aspartato y glutamato, son laprincipal fuente energética del intestinoprincipal fuente energética del intestino

Aproximadamente 10% de los aminoácidos absor-Aproximadamente 10% de los aminoácidos absor-bidos se utilizan para síntesis proteica endó-bidos se utilizan para síntesis proteica endó-gena en el enterocitogena en el enterocito

Sindromes Clínicos Hereditarios Sindromes Clínicos Hereditarios Asociados a Malabsorción Proteica Asociados a Malabsorción Proteica

IntestinalIntestinal

Defectos Específicos de Digestión/Absorción ProteicaDefectos Específicos de Digestión/Absorción Proteica• • Deficiencia de enteroquinasa o tripsinógenoDeficiencia de enteroquinasa o tripsinógeno• • Deficiencia de prolina dipeptidasa Deficiencia de prolina dipeptidasa • • Sindrome de Hartnup: defecto en transporte Sindrome de Hartnup: defecto en transporte

de aminoácidos neutrosde aminoácidos neutros• • Cistinuria: defecto en transporte de amino-Cistinuria: defecto en transporte de amino-

ácidos básicos y cisteínaácidos básicos y cisteína• • Intolerancia proteica lisinúricaIntolerancia proteica lisinúrica

Defectos Generales de Absorción IntestinalDefectos Generales de Absorción Intestinal• • Fibrosis quística: insuficiencia pancreáticaFibrosis quística: insuficiencia pancreática• • OtrosOtros

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