Digestión y absorción proteica Mg. Cynthia Esquerre Huallpa

Digestión de proteínas La ingesta diaria de proteínas varía considerablemente en diferentes partes del mundo. La dieta occidental contiene en promedio 100 g proteína/día. Además, las secreciones salivales y gastrointestinales contienen cantidades significativas de proteínas 35g /día.

Digestión de proteínas 1. Proteasas gástricas (produce péptidos largos) 2. Proteasas pancreáticas (produce péptidos cortos) 3. Peptidasas del borde en cepillo (producen 80 % di y tripéptidos 20% péptidos 2-6 aa,) 4. Peptidasas citoplasmáticas (producen aa libres, di y tripéptidos).

(1)Peptidasas del borde en cepillo. (2)Sistema de transporte de aa del borde en cepillo. (3)Sistema de transporte peptídico del borde en cepillo. (4)Peptidasas citoplasmáticas. (5)Sistemas de transporte basolateral de aa. (6)Sistemas de transporte basolateral peptídico. RESUMEN

Rol de la proteasa gástrica Fase gástrica, el pepsinógeno, zimógeno, es activado por el pH ácido del estómago, cambio conformacional, expone sitio catalítico. Pepsinógeno, secretado por las células principales del estómago, precursor inactivo de la pepsina. La forma activa del pepsinógeno actúa sobre el pepsinógeno inactivo y genera pepsina por proteólisis. Proceso autocatalítico, la pepsina actúa sobre el pepsinógeno y genera más pepsina.

Pepsina Proteasa ácida, óptimamente activa en medio ácido. En el sitio activo: 2 residuos ácido aspártico, pKa cercano a 3. Sus productos finales son polipéptidos largos.

Ingreso al intestino delgado Hormona secretina (duodeno). Secretada por estimulo del pH ácido. Actúa en el páncreas exocrino y ductos biliares provoca la secreción de bicarbonato para neutralizar la acidez. Colecistocinina (duodeno) Hormona, induce la liberación de fluidos pancreáticos ricos en enzimas digestivas. Contrae la vesícula biliar que libera bilis en el duodeno.

Enzimas pancreáticas Son óptimamente activas a pH neutro. Secretadas como precursores inactivos; tripsinógeno, quimotripsinógeno, proelastasa y procarboxipeptidasa. La primera etapa en la activación de los zimógenos pancreáticos es la activación del tripsinógeno en tripsina.

Activación del tripsinógeno Mediado por una enzima enteropeptidasa asociada a la membrana del borde en cepillo Cuando el tripsinógeno contacta con las células epiteliales intestinales es hidrolizado parcialmente “proteólisis limitada”. El producto es la tripsina (enzima activa). Actúa en quimotripsinógeno, proelastasa y procarboxipeptidasa generando las formas activas: quimotripsina, elastasa y carboxipeptidasas.

La especificidad de las enzimas pancreáticas es determinada por la naturaleza de los aa que forman los enlaces peptídicos. Tripsina Aa catiónicos (lisina y arginina). Quimotripsina Aa aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano) Carboxipeptidasa Aa alifáticos (glicina, alanina, valina, leucina e isoleucina) Los productos de la digestión de proteínas por enzimas pancreáticas son principalmente polipéptidos de 6- 8 aa

Especificidad de proteasas pancreáticas Endopeptidasas Exopeptidasas

Rol de las peptidasas unidas a la membrana citoplasmática Peptidasas asociadas a la membrana del borde en cepillo de los enterocitos. Su sitio activo se encuentra al lado luminal de la membranas (ectoenzimas). Sus productos resultantes son liberados al lumen intestinal. Su especificidad es hacia oligopéptidos de 4-8 aa. Sus productos son péptidos más pequeños 2-3 aa.

Lumen: Los productos de las peptidasas son transportados por proteínas específicas a los enterocitos. Enterocitos: Las endopeptidasas citoplasmáticas hidrolizan di y tripéptidos.

Rol de las peptidasas citoplasmáticas Sistema de transporte específico Actúan sobre di y tripéptidos liberando aa libres. Los productos son trasportados por la MB hacia la circulación portal. Los péptidos que escapan entran a la circulación portal mediante un sistema de transporte distinto del borde en cepillo. Eficiente hidrólisis intracelular.

Sitios de absorción proteica El intestino delgado es el principal sitio de absorción. Hay variaciones regionales en las capacidades de absorber productos de digestión proteica: capacidad de transporte. Los aa libres y los di y tripéptidos son absorbidos a diferentes velocidades en el intestino delgado. Los di y tripéptidos son absorbidos en mayor cantidad en el intestino delgado proximal, mientras que los aa libres en el intestino delgado distal.

La absorción de aa y péptidos através del epitelio intestinal es mediado por varios sistemas de transporte expresados diferencialmente en la membrana del borde en cepillo (luminal) y la membrana basolateral. Estos procesos de transporte pueden ser: activo y pasivo. El activo es energizado por varias fuerzas conductoras, median el movimiento de sus sustratos contra una gradiente electroquímica. El pasivo no requiere ninguna fuerza conductora y media el movimiento siguiendo la gradiente electroquímica. Las fuerzas conductoras del transporte activo en las membranas de absorción de aa y péptidos viene de gradientes iónicos y potencial de membrana. Bomba Na/K ATPasa localizada en la membrana basolateral.

Gradientes iónicos Na+ Mayor [] en el exterior. Gradiente Na+ (ΔpNa) dirigida al interior. Membrana basolateral. K+ Mayor concentración en el interior. Gradiente de K+ (ΔpK) dirigida al exterior, membrana basolateral. Canales de K+ H+ Intercambiador Na+/H+, 10 veces más concentrado en el exterior. Gradiente de H+ dirigida al interior ΔpH, borde en cepillo. Cl- Gradiente de Cl- dirigida al interior (ΔpCl), borde en cepillo. El exterior tiene mayor concentración.

Potencial de membrana Bomba Na+/K+ ATPasa Canales de K+

Entrada de los productos finales de la digestión proteica al enterocito Aminoácidos Múltiples sistemas de transporte con especificidades de sustrato superpuestas. Transporte de aminoácidos. Transporte de péptidos pequeños, independiente del transporte de aa. Proceso activo, dependiente de energía metabólica

B= amplia especificidad de sustrato, mayúscula= dependiente de Na+, 0,+,- = naturaleza eléctrica de los aa sustratos

Transporte de aminoácidos en las membranas del borde en cepillo de los enterocitos

Fuerzas conductoras para el transporte peptídico Cotransportado con el H +. Dependiente de H + Acoplado al intercambiador Na + - H + (NHE). Principal fuerza: potencial de membrana. Transporte de di y tripéptidos.

Transporte de péptidos pequeños através del enterocito desde el lumen al torrente sanguíneo (1)Cotransportador H + /péptido (PET1): 400 dipéptidos, 8000 tripéptidos; amplia selectividad de sustratos. (2)Intercambiador Na + -H + (NHE) (3)Transportador de péptidos

Ciclo del γ-glutamilo Transporte de aminoácidos neutros, requiere glutation, 5 enzimas y el gasto de 3 moléculas de ATP Intestino, túbulos renales y cerebro. Catalizada por la γ-glutamil transferasa