palestini niguarda covegno 28 3 2014
TRANSCRIPT
Le conseguenze plurisistemiche e metaboliche
del digiuno
Paola Palestini
Scuola di SpecializzazioneScienza dell’AlimentazioneUniversità Milano-Bicocca
Insulina/Glucagone
GLUCOSIO FRUTTOSIO
C6H12O6
NADH
FADH2
SUBSTRATI ENERGETICI NELLA FASE DI BUONA ALIMENTAZIONE
INSULINA
70 Kg
RISERVE ENERGETICHEGrammi Kcal
70 400
400 1.600
3 12
12000 108.000
6000 24.000
134.012
100
TOTALE 134.012 Kcal
Considerando che il fabbisogno energetico (approx 2400
Kcal/giorno) diminuisce col digiuno, le riserve sono
teoricamente sufficienti per più di 100 giorni
In pratica il limite di sopravvivenza è di
circa 40 giorni, in regime di idratazione
Si instaurano adattamenti metabolici per risolvere questo problema
• Le scorte di glucosio sono molto più limitate rispetto a
quelle di proteine e lipidi e si esauriscono nel giro di
24 ore
• Alcuni tessuti consumano Glucosio• prevalentemente (cervello)
• solamente (eritrociti)
La carenza di glucosio nel digiuno
I FASE Digiuno notturno
I FASE Digiuno notturno
Il metabolismo principale, neldigiuno breve (fino a 24 ore),
è la glicogenolisiepatica
L’ormone dominante
è il Glucagone
II FASE 0-16 ore
II FASE Parametri ematici correlati al metabolismo energetico, nel digiuno breve
La disponibilità di substrati
energetici nel digiuno breve diminuisce leggermente
Muscolo • Il muscolo non ha: -recettori per il glucagone. -l’enzima per liberare glucosio
LIPOLISI attivata da GLUCAGONE
• Al fegato arrivano gli acidi grassi liberi (NEFA) per la produzione di
energia
• GLICEROLO per la gluconeogenesi
FEGATO
FEGATO
II FASE 0-16 ore
III FASE 24 ore-2 giorni
GLUCONEOGENESI
(90% fegato)
PRECUSORI
• Glicerolo
• Lattato
• Amminoacidi gluconeogenetici
GLUCOSIO
4 ATP
2 GTP CORTISOLO
III FASE 24 ore-2 giorni
CORTISOLO
CORTISOLO
Aumento della trascrizione degli enzimi implicati nella GluconeogenesiLipolisi
• Proteina emivita conc
Albumina 20 days 3.30 a 4.80 g per dL
Transferrina 10 days 0.16 a 0.36 g per dL
Prealbumina 2 days 16.0 a 35.0 mg per dL
Conseguenze a tempi lunghi:Edema
Mancanza di anticorpiRitardo nella cicatrizzazione
Nel digiuno vengono consumate in particolare le
proteine più abbondanti e disponibili: proteine
plasmatiche
Proteine muscolariCiclo dell’alanina
Conseguenze a tempi lunghi Perdita di massa muscolare, Debilitazione muscolare
LIPOLISI
TG
Il digiuno prolungato può favorire
l’accumulo di trigliceridi nel fegato
STEATOSI
Al fegato arrivano acidi grassi in quantità sovrabbondante rispetto alle necessità energetiche
Gli acidi grassi in eccesso vengono trasformati in trigliceridi nel fegato
I trigliceridi non vengono esportati dal fegato come VLDL perché nel digiuno manca la sintesi delle apo-lipoproteine
ATP
I CORPI CHETONICI (acido
acetoacetico, acido
betaidrossibutirrico, acetone)
vengono sintetizzati dal fegato
nei mitocondri e utilizzati dal
cervello e dai muscoli
(cardiaco/scheletrici) per
produrre energia –ATP-
Vengono Eliminati per via urinaria
(tranne acetone)
Sono tossici provocano acidosi
III FASE 24 ore- 2 giorni
IV-V FASE 2-40 giorni
• Glicogeno
• Gluconeogenesi
• Β-Ossidazione
• Produzione Corpi chetonici
• Proteine plasmatiche e muscolari
Gluconeogenesi renale • Insieme al fegato il rene rappresenta il principale
organo sede della gluconeogenesi.
• Durante il digiuno le cellule della porzione corticale svolgono una intensa
gluconeogenesi
• Il glucosio sintetizzato viene ceduto inparte alle cellule della midollare, in parte serve a mantenere costante la glicemia.
• Nel digiuno prolungato, la Gluconeogenesirenale può contribuire anche al 50% del glucosio ematico
Metabolismo glutammina
Le cellule renali contengono
GLUTAMMINASI , enzima
mitocondriale in grado di
rilasciare il gruppo –NH2 alla
glutammina, trasformandolo in
NH3 e producendo acido
glutammico.
Quest’ultimo viene trasformato
in acido alfa-chetoglutarico e
da questo è possibile formare,
con la gluconeogenesi, glucosio.
Fonte energetica
• Muscolo Corpi Chetonici Acidi Grassi
• Fegato Acidi Grassi
• Encefalo Corpi chetonici Glucosio
• Globuli rossi Glucosio
• Rene Acidi grassi –Corticale- Glucosio –Midollare-
Indici Biochimici--Albumina, transferrina, pre- albu mina, RBC, bilancio azotato negativo
Indici immunologici--Conta dei linfociti, C3ipersensibilità cutanea ritardata
Dopo 40 giorni
• La riduzione delle proteine plasmatiche
provoca passaggio di acqua negli spazi
interstiziali (edema). Il cocktail tra chetosi
(acidosi), diminuzione delle difese
immunitarie, ridotta efficienza respiratoria
(catabolismo delle proteine del diaframma e
dei muscoli intercostali) provoca la morte
Digiuno associato a processi morbosi ein condizioni di Stress
Traumi, ustioni, interventi chirurgici, sepsi
Processi morbosi e condizioni di stress sono caratterizzati da aumento di ormoni: glucagone, glucocorticoidi, catecolamine
(adrenalina), ormone somatotropo
Stimolano
glicogenolisi e gluconeogenesi (demolizione glucosio epatico, demolizione di proteine muscolari)
Provocano
Liberazione di acidi grassi- Equilibrio azotato negativoAumento dispendio energetico- Perdita di proteine
(un intervento chirurgico aumento del metabolismo basale del 10-15%).
Processi morbosi e condizioni di stress sono caratterizzati da un rilascio di citochine
Aumentano Citochine, prodotte da monociti e linfociti
• IL1 attiva proteolisi nel muscolo scheletrico• IL6 stimola il fegato a produrre proteine di fase acuta: fibrinogeno, proteine del complemento, α2 macroglobulina
• TNFα deprime sintesi TG, inibisce lipoproteina lipasi, stimola la lipolisi, inibisce rilascio di insulina
Provocano• Febbre• Iperglicemia (indipendente da insulina), Insulino-resistenza, • Liberazione di acidi grassi,• Perdita di proteine- Equilibrio azotato negativo• Aumento dispendio energetico• Azoturia elevata nei traumi gravi, ricambio di proteine• Bilancio azotato negativo molto più che nel normale digiuno
TNFα
