Digestión y Absorción de Proteínas

Presentación del tema: "Digestión y Absorción de Proteínas"— Transcripción de la presentación:

1 Digestión y Absorción de Proteínas
Generalidades Fuente de proteínas para digestión y absorción: g/día de dieta g/día de secreción endógena g/día de descamación intestinal La proteína dietaria es la única fuente de aminoácidos esenciales y necesaria para la mantención del balance nitrogenado La digestión es muy eficiente y ocurre predominante- mente a nivel de intestino delgado Enorme variedad de posibles combinaciones aminoací- dicas exige múltiples sistemas de hidrólisis enzimática y transporte aminoacídico intestinales

2 Calidad y Digestibilidad de las Proteínas
Valor biológico está determinado por eficien- cia de utilización en crecimiento y se corre- ciona con % de aminoácidos esenciales Digestibilidad proteica depende de: - fuente proteica: animal >> vegetal - contenido de prolina : >% de prolina (glúten, caseína) disminuye digestibilidad - fosfoproteínas (caseína) son más resistentes a proteasas pancréaticas - manejo pre-ingesta: cocción facilita la digestibili- dad, aunque en ciertos casos disminuye por generación de aductos intra/intermoleculares

3 Estructura de las Proteínas
Secuencia primaria estructurada por ordena- miento lineal de 20 aminoácidos C O H R H3N + - Alifático: G, A, V, L, I, P Aromático: F, W, Y Polar, sin carga: Q, R, S, T, M, C Básico: R, K, H Acídico: D, E O O O HN C H C HN C H C HN C H C R1 R2 R3

4 Digestión y Absorción de Proteínas
Esquema General Proteínas Proteasas y peptidasas gástricas y pancreáticas LUMEN INTESTINAL Oligopéptidos Aminoácidos Péptidos Peptidasas de membrana ENTEROCITO Aminoácidos Péptidos Peptidasas citosólicas SANGRE PORTAL Aminoácidos (90%) Péptidos (10%)

5 Digestión de Proteínas
Fases Fase luminal Proteasas y peptidasas solubles Ocurre en estómago e intestino Fase Parietal Peptidasas asociadas a membrana plasmá- tica y de localización intracelular Ocurre sólo en intestino

6 Digestión de Proteínas
Fase Luminal Gástrica Emulsificación y denaturación acídica aumentan susceptibilidad a proteólisis enzimática Pepsinas (proteasas ácidas) gástricas • Producto de células principales • Precursores inactivos (pepsinógenos I y II) • Activación por autocatálisis a pH ácido • Máxima actividad a pH 1-3 con inactivación a pH > 4.5 • Actúan sobre enlace peptídico formado por aminoácidos aromáticos y alifáticos • Generan oligopéptidos de gran tamaño y no absorbibles

7 Digestión de Proteínas Fase Luminal Gástrica (cont.)
Regulación de la secreción de pepsinógenos por factores hormonales (gastrina, histamina) y neurales (vago/acetilcolina) Dependiente de secreción de ácido gástrico y proporcional a tiempo de residencia gástrico Sólo determina 10-15% de la digestión de proteínas dietarias y NO es un proceso esencial en la digestión proteica total

8 Digestión de Proteínas Fase Luminal Intestinal
Mediada por acción secuencial de proteasas pan- creáticas secretadas por células zimógenas Las proteasas pancreáticas actúan a pH neutro generando oligopéptidos (60-70%) y amino- ácidos libres (30-40%) Secreción de proteasas pancreáticas es regulada por factores hormonales (CCK, secretina, gastrina) y neurales (acetilcolina, VIP) por vía de cAMP y Ca+2/calmodulina

9 Activación de Proteasas Pancreáticas
Son secretadas en forma inactiva y se activan por cascada proteolítica iniciada por enteroquinasa Tripsinógeno Enteroquinasa Tripsina ENDOPEPTIDASAS Tripsinógeno Tripsina Quimotripsinógeno Quimotripsina Proelastasa Elastasa ECTOPEPTIDASAS Procarboxipeptidasa A Carboxipeptidasa A Procarboxipeptidasa B Carboxipeptidasa B

10 Digestión Intraluminal de Proteínas
por Acción de Proteasas Pancreáticas NH2 NH2 Arg COOH Carboxi- Peptidasa B AA Básicos NH2 Tripsina Arg NH2 COOH Arg COOH NH2 Oligopéptidos Quimotripsina NH2 Phe Phe Carboxi- Peptidasa A COOH COOH Leu NH2 NH2 Phe COOH Elastasa NH2 Leu COOH COOH Leu AA Neutros COOH

11 Digestión Intestinal de Proteínas
Fase Parietal de la Digestión Intestinal de Proteínas Proteasas asociadas a membrana celular • Más de 20 peptidasas diferentes: endopeptidasas, aminopeptidasas, carboxipeptidasas, dipeptidasas (pro- lina-dipeptidasa) • Digieren oligopéptidos luminales a amino- ácidos libres, dipéptidos y tripéptidos • Actividad regulada por sustrato y producto Proteasas intracelulares Amino di- y tripeptidasa, prolina-dipeptidasa

12 Absorción Intestinal por Transporte de Aminoácidos y Péptidos
Ocurre por transportadores de aminoácidos y péptidos del ribete estriado Transporte activo/pasivo y Na+ dependiente/inde- pendiente Necesidad de múltiples transportadores determina- dos por la diferencia de tamaño y carga de los aminoácidos y péptidos Transporte peptídico más rápido que aminoácidos T. peptídico T. aminoacídico Yeyuno >> Ileón Ileón >> Yeyuno

13 Transporte Intestinal de Aminoácidos
Ocurre por varios mecanismos: % Relativo para Alanina T. activo Na+ dependiente % T. facilitado Na+ independ % Difusión pasiva < 5% LUMEN INTESTINAL Aminoácidos Aminoácidos Na+ Na+ Aminoácidos Aminoácidos ENTEROCITO K+ SANGRE PORTAL K+ Aminoácidos Na+ Aminoácidos

14 Transportadores de Aminoácidos
del Ribete Estriado del Epitelio Intestinal Dependencia Sistema Sustrato Na+ Otros iones B Aminoácidos neutros SI NO B0,+ Aminoácidos neutros, SI NO básicos y cisteína b0,+ Aminoácidos neutros, NO NO y0 Aminoácidos básicos NO NO IMINO Prolina, hidroxiprolina SI Cl-  -Aminoácidos SI Cl- X-AG Aminoácidos acídicos SI K+

15 Transporte Intestinal de Aminoácidos
Ocurre por varios mecanismos: % Relativo para Alanina T. activo Na+ dependiente % T. facilitado Na+ independ % Difusión pasiva < 5% LUMEN INTESTINAL Aminoácidos Aminoácidos Na+ Na+ Aminoácidos Aminoácidos ENTEROCITO K+ SANGRE PORTAL K+ Aminoácidos Na+ Aminoácidos

16 Transportadores de Aminoácidos del
Dominio Basolateral del Epitelio Intestinal Dependencia de Sistema Sustrato Gradiente de Na+ A Aminoácidos neutros, SI prolina, hidroxiprolina ASC Aminoácidos neutros de SI 3-4 carbonos asc Aminoácidos neutros de NO L Aminoácidos hidrofóbicos NO de gran tamaño y+ Aminoácidos básicos NO

17 Transporte Intestinal de Péptidos
Transporte activo de di- y tripéptidos acoplado a hidrogeniones LUMEN INTESTINAL Péptidos 2H+ Na+ H+ Na+ Péptidos Peptidasas citosólicas ENTEROCITO Aminoácidos SANGRE PORTAL Péptidos Aminoácidos K+ Na+

18 Importancia de la Absorción de Amino- ácidos y Péptidos en el Metabolismo Energético y Proteico del Intestino Los aminoácidos absorbidos, en particular glutamina, aspartato y glutamato, son la principal fuente energética del intestino Aproximadamente 10% de los aminoácidos absor- bidos se utilizan para síntesis proteica endó- gena en el enterocito

19 Sindromes Clínicos Hereditarios Asociados a Malabsorción Proteica Intestinal
Defectos Específicos de Digestión/Absorción Proteica • Deficiencia de enteroquinasa o tripsinógeno • Deficiencia de prolina dipeptidasa • Sindrome de Hartnup: defecto en transporte de aminoácidos neutros • Cistinuria: defecto en transporte de amino- ácidos básicos y cisteína • Intolerancia proteica lisinúrica Defectos Generales de Absorción Intestinal • Fibrosis quística: insuficiencia pancreática • Otros