Distribución de nutrientes (marco teórico)

Una vez salidos del intestino, los nutrientes tienen que llegar a los sitios donde van a ser usados. La sangre resulta ser este medio, por el que todos los nutrientes llegan finalmente a los tejidos donde hacen falta. Sin embargo, no todos van en la sangre de la misma manera en que fueron absorbidos. Además casi todos tienen que llegar al hígado, el gran bodeguero.

Otra vez, se dividen los macronutrientes de los micronutrientes. Los macronutrientes son los que se necesitan en grandes cantidades: proteínas, carbohidratos, y lípidos.


Carbohidratos


Cuando salen del intestino, ya salen como glucosa, fructosa, galactosa, o cualquier otro monosacárido. Todo lo que se absorbe en el sistema digestivo, obligatoriamente (menos los lípidos) pasan por el sistema porta, por lo que tienen que pasar por el hígado.

Los monosacáridos tienen, como todos, que pasar por el hígado. La mayor parte de ellos es absorbida por aquel, mientras que una parte se permite que continúe a la circulación sistémica.

En el momento de la digestión, la presencia de péptidos en el estómago causa la liberación de colecistokinina. Esta hormona, entre otras cosas ayuda a la secreción de insulina. Independiente, las células en los islotes de Langerhams monitorean la cantidad de azucares disponibles y según eso segregan insulina o glucagón.


Glucosa, pandrial, saciedad


En el momento que ocurre la digestión, entonces, hay una elevación de los niveles de glucosa. Cuando el páncreas lo detecta, segrega insulina, la cual llega a circulación portal. (por lo tanto, va al hígado antes que nada). El hígado empieza entonces a absorber la glucosa. (hasta 3h después de ingestión) Por los efectos regulatorios precisos del páncreas, no se permite que el hígado deje a la sangre sin glucosa. En vez, solo la toma hasta llegar a ciertos niveles (no menos de 60-100 mg/100 mL)


La glucosa disponible en sangre es tomada por las células que así lo requieran. De hecho, los receptores de glucosa en las distintas células tienen un Km distinto, según su "preferencia" por la utilización de glucosa. Por ejemplo, los tejidos que solo pueden usar glucosa, como el cerebro y los eritrocitos, tienen los receptores GLUT-1 y GLUT-3, cuya Km es entre 1 y 2. En cambio, el receptor GLUT-2 en el hígado, riñón y células B del páncreas, tiene un Km entre 15 y 20. El tejido adiposo y muscular tienen GLUT-4, con Km de 5.

Cuando hay abundancia de glucosa, todos la usan, incluyendo al hígado. El permitir que entre la glucosa hace que pueda iniciar los procesos bioquímicos para guardarla. Esto se logra con la insulina, que aumenta la cantidad de receptores de glucosa en la membrana de hepatocitos, y entonces, aunque esta no es "muy eficiente" en atrapar glucosa, la cantidad de glucosa que entra es muy significante.

También, una buena parte de la glucosa es absorbida por el tejido adiposo, quien la convierte a lípido.

La glucosa, arriba del umbral renal que no es absorbida por el hígado, se excreta con la orina.


Glucosa, ayuna


Cuando la glucosa baja de ciertos niveles en la sangre, entonces el páncreas secreta glucagón, que obliga al hígado a liberar sus reservas de glucógeno. Los niveles de insulina se mantienen suficientemente bajos para que la glucosa que entre a través de GLUT 2 y 4 no sea significativa. El hígado libera entonces glucosa, manteniendo los niveles necesarios. Durante este período, solo pueden aprovechar la glucosa las células con receptores GLUT con Km bajos. (cerebro, eritrocitos, músculo en actividad extenuante)


Glucosa, inanición temprana


Si no se obtiene fuentes de glucosa, el glucógeno hepático se acaba entre 4 y 6 h después de la comida. La presencia de glucógeno, nuevamente, hace que el hígado empiece la gluconeogénesis, tomando amino ácidos de precursores. Igual, la baja insulina promueve la economía de la glucosa.


Glucosa, inanición tardía


Ya no hay glucosa, y seguir degradando amino ácidos para sintetizarla no conviene. Los niveles de glucosa bajan, y los tejidos exclusivamente glucolíticos tienen que cambiar de combustible.



Fructosa


La fructosa se absorbe principalmente en el hígado. No es necesaria la presencia de insulina, ya que se difunde simplemente. En otros tejidos sucede lo mismo. El hígado la puede guardar (como glucógeno o lipido), usar, o convertir a glucosa para luego liberarla.


Galactosa


Es absorbida en su totalidad por el hígado, donde es convertida a glucosa por las enzimas galactokinasa, galactosa 1 fosfato uridil transferasa, uridil difosfogalactosa 4 epimerasa. Aquí llega a UDP glucosa, la cual puede seguir a glucógeno por la sintasa, o puede convertirse a glucosa 1 P.




Lípidos



Estos nutrientes no terminan su decomposición final en el sistema digestivo. Del sistema digestivo se absorben MAG, DAG, glicerol,etc. Luego, adentro del enterocito, se vuelven a sintentizar los TAG. Estos se combinan con lipoproteina B para formar los quilomicrones, que salen de la célula hacia la linfa por exocitosis. Luego, de los vasos linfáticos lleguan al conducto torácico y al fin llegan a la sangre.

Los quilomicrones se forman en una reacción que primero activa a los ácidos grasos (acil coa transferasa) usando ATP, y luego los une al glicerol. Una ruta alterna a esta es unir dos acil CoA con alpha glicerofosfato para formar acido fosfatídico. Este se puede convertir a fosfolípido, o el fosfato se puede sustituir por otro acil CoA, para hacer un TAG.

Los quilomicrones se forman en el retículo endoplásmico. Ahí, se unen las apoliproteinas apoE, apoC-II y apoB-48 a los TAG y colesterol. Forman una esfera en la que las proteínas y las parte solubles de los lípidos dan hacia afuera, mientras que en el centro hay TAG y colesterol.

El apoC-II activa la lipoproteín lipasa en los tejidos adiposo, cardíaco, muscular, y mamario (en lactación). Esta enzima hace que el quilmicrón suele ácidos grasos, los cuales son tomados por la célula y usados o guardados. Los quilomicrones vaciados conservan su apoE y apoB-48, y van al hígado, donde son reconocidos por el apoE. Son tomados por endocitosis, y se degrada en lisosomas a colesterol libre y amino ácidos.


Si estos restos de quilomicrones aun contienen mucho TAG, o si el hígado a sintetizado mucho TAG por su cuenta, entonces son empacados en una lipoproteina de densidad muy baja (VLDL) Estos contienen apoB-100, apoC-I, apoC-II,apoC-III, y apoE. Contienen una gran cantidad de TAG y de esteres de colesterol. El VLDL exportado va a musculos y tejido adiposo, donde el apoC-II activa nuevamente la lipoproteín lipasa, que causa que se liberen ácidos grasos libres, que pueden ser usados o guardados. En tejido adiposo, después de entrar a la célula, se re esterifican y se guardan. De la misma manera, lo que sobre lo vuelve a captar el hígado gracias a apoE.

Los VLDL usados se van convirtiendo en IDL y luego en LDL. Ya en LDL, su función es transportar colesterol a tejidos extrahepáticos. Esto sucede porque la remoción de los TAG descubre a apoB-100, que es reconocida por los receptores de células que necesitan colesterol. Estos receptores participan en la endocitosis mediada por receptor. El colesterol es usado. El LDL que sobra ya no puede ser tomado por el hígado, y de aquí que causa problemas.

Los HDL son empacados en el hígado y no contienen mucho lípido. Y contienen lecitina colesterol acil transferasa. Esta enzima cataliza la formacion de esteres de colesterol a partir de fosfatidilcolina. Esta convierte colesterol libre y restos de VLDL y HDL a esteres de colesterol. Cuando se llena el HDL regresa al hígado, donde es degradado.


Saciedad


quilomicrones y VLDL llevan grasa del intestino hacia el cuerpo (musculo, adiposo, higado)


ayuno


VLDL continúa llevando grasa del hígado al cuerpo. Acción de glucagon/epinefrina activa la TAG lipasa sensible a hormona en adipocitos. Los ácidos grasos liberados se unen a la albúmina. De ahí la usan los tejidos. El glicerol se difunde y procesa en el hígado. Hay HDL y LDL en sangre.


inanicion temprana y tardía


Suben ácidos grasos en albúmina sérica. Descienden niveles de VLDL. Hay HDL, pero poca LDL



Amino ácidos


En el tracto digestivo, los amino ácidos entran a las células epiteliales como dipéptidos, principalmente. En el citoplasma de estas células hay dipeptidasas que se encargan de romper los dipéptidos en amino ácidos. Los amino ácidos son liberados a la sangre, en la circulación portal. No existe sistema para guardar los amino ácidos: lo que no se usa como amino ácido se usa como energía.


Saciedad


Quien puede, que sintetice. Hay síntesis de amino ácidos no esenciales.

Esenciales (histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, phe, treonina, triptofano, valina, mm arginina) . Existe una fuente de amino ácidos del cuerpo, constituida por todos los tejidos. Simplemente, en saciedad, se aumenta


ayunas

Puede haber alguna degradación de tejidos, para resintentizarlos.


Inanición


al principio, la fuente de amino ácidos corporales empieza a disminuir, luego se estabiliza, pero con tendencia a la baja.


Los productos de la degradación de proteínas suelen ser dipeptidos, los cuales son procesados en los riñones, para dar amino ácidos libres, que se usen para la síntesis de novo.



Ácidos nucleicos


Pueden ser sintetizados de novo o pueden ser "Salvados" de lo que se come y se degrada. Las bases nitrogenadas adquiridas o degradadas de ácidos nucleicos viejos reaccionan con 5 fosforibosil 1 pirofosfato para formar un monofosfato de nucleótido. (AMP) Esto se fosforila, y luego actua una ribonucleótido reductasa que lo convierte a una forma más empleable.


Igual que los amino ácidos, cuando haya, que lo halen. Existe un suministro para todo el cuerpo de lo que se está desintegrando y re sintetizando. No hay mayores variantes con el estado nutricional. Obviamente, en inanición, está muy reducido.