Integración metabólica

INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO

DRA. WENDY ANCONA

Índice

1. PERFILES METABÓLICOS DE LOS ÓRGANOS

2. PUNTOS DE CONEXIÓN Y MOLÉCULAS CLAVE

3. REGULACIÓN HORMONAL

4. AYUNO - NUTRICIÓN - EJERCICIO

5. DIABETES, OBESIDAD, CANCER Y ALCOHOLISMO

PERFILES METABÓLICOS DE LOS ÓRGANOS

Mattews y Lehninger -bioquímica

Cada tejido tiene una función especializada que se refleja en su anatomía y función metabólica.Sin embargo, cada uno de ellos contribuye a que el metabolismo sea eficiente para el desarrollo del ser humano.

Ver

puntos de conexión y moléculas clave

Werner-Mülller-Bioquímica

Los metabolitos de estas rutas pueden unirse a otras vias funcionando como puntos nodales, garantizando la demanda de la células.

GLUCOSA 6 FOSFATO

La célula sigue sus nececisades para la generación de energía "ATP"

PIRUVATO

Utiliza 3 recursos principales: -Glucosa -Grasas -Aminoácidos

ACETIL CoA

regulación hormonal

hormona

• Pequeñas moléculas o proteínas que son producidas en un tejido y liberadas a la sangre para ser llevadas a otros tejidos.
• Actúan sobre receptores específicos
• Coordinan las actividades de varios órganos.
• El sistema endocrino regula el metabolismo

Las hormonas actúan a través de la interacción con receptores de alta afinidad.Existen 4 tipos de respuestas intracelulares producto de la interacción hormona-receptor:

Para su estudio los receptores superficiales de las células se dividen en: Metabotropicos y Ionotropicos

" Las hormonas tienen una diversa naturaleza química "

-Peptidos-Catecolaminas -Eicosanoides -Endocanabinoides

Algunas hormonas son liberadas por una jerarquía de señales neuronales y hormonales.

Este proceso es regulable mediante mecanismos de retrroalimentación, asegurando que se alcance la concentración necesaria del producto necesario.

También es necesario enviar señales de abajo hacia arriba, esto ocurre bajo la actividad de otro conjunto de hormonas

Cuando la ingesta de alimnntos es suficiente las hormonas estomacales e intestinales indican al hipotalamo la señal de saciedad Así como también los niveles de trigliceridos o bajos niveles de glucosa.

las diferentes señales hormonales son integradas en el hipotalamo para una adecuada respuesta

REGULACIÓN HORMONAL DE LOS COMBUSTIBLES

GLUCAGÓN: disponble cuando la glucosa baja, permite aumentar el nivel de la glucosa en sangre.

INSULINA: Disponible cuando la glucosa es alta, actúa sobre todo a nivel del higado, tejido adiposo y músculo

CORTISOL: regula las respuestas del cuerpo a tensiones (esres) de largo plazo

ADRENALINA: prepara a los músculos, corazón y pulmones para una gran actividad.

ayuno - nutrición - ejercicio

AYUNO

2 horas después de ingerir alimentos, la cantidad de glucosa baja y los tejidos empiezan a recibir glucosa del glucogeno alamacenado.4 horas después, la liberación de glucagón ha iniciado y empieza la movilización de tg que continuara hasta en el ayuno prolongado. Para satisfacer los niveles de glucosa, se degradarán ciertas proteínas, los aminoácidos extra produciran urea para excretarse. Así mismo dará inicio la formación de cuerpos cetónicos, mientras más tiempo en ayuno pase, los cuerpos cetónicos empezaran a aparecer en la orina.

La grasa puede proporcionar la energía adecuada (calorías) durante una dieta rápida o estricta, pero se deben proporcionar vitaminas y minerales, y se necesitan suficientes aminoácidos glucogénicos en la dieta para reemplazar los que se utilizan para la gluconeogénesis. Las raciones para quienes siguen una dieta de reducción de peso suelen estar fortificadas con vitaminas, minerales y aminoácidos o proteínas.

NUTRICIÓN

Los tejidos almacenan energía.Este periodo dura de 1-3 horas, durante este tiempo hay una notable cantidad de insulina. El hígado acumula glucogeno, hay una notable producción de Acetil-CoA para la sintesis de tg, VLDL de transporte se detectan, Hay mucha actividad de la vía de las pentosas para brindar suficiente NADPH y también la dihidroxiacetona fosfato se convierte en glicerol para la síntesis de los tg. El tejido adiposo sintetiza tg, inhibe a la lipasa sensible de hormonas. El músculo produce glucogeno y sintetiza proteína. El cerebro funciona adecuadamente.

EJERCICIO

Durante el ejercicio se liberan a la circulación sanguínea diversas hormonas, incluidas las catecolaminas "adrenalina y noradrenalina", que activan las vías de degradación de la glucosa tanto en el músculo esquelético como en el hígado.En el músculo se activa la captación de glucosa y la glucogenólisis de tal manera que a partir del glucógeno se obtienen moléculas de glucosa, que se oxidan por una de las siguientes vías metabólicas: Glucólisis aerobia si el ejercicio es prolongado. Glucólisis anaerobia en ejercicios de muy corta duración. la concentración de oxígeno de las fibras musculares no es suficiente, de tal manera que la glucosa se dirige a una vía metabólica alterna. En el hígado el ciclo de cori, gluconeogenesis y glucogenolisis. También hay consumo de grasas.

diabetes, obesidad, cancer y alcoholismo

DIABETES

• Deficiencias de insulina - similar a un estado de inanición.
• Por lo tanto los órganos es comportan de manera similar ala deficiencia de alimentos.
• Representa la 3ra causa de muerte.
• DM1 vs DM2
• El hígado genera más glucosa vía gluconeogenesis, hay proteolisis muscular.
• La glucosa no puede reutilizarse por lo que los pacientes bajan de peso.
• Se movilizan tg para geneerar energía. que conducirá a la producción de cuerpos cétonicos, reduciendo el pH de 7.4 a 6.8 lo que puede conducir a la perdida del conocimiento.

obesidad

• En inicio resulta de una ingesta mayor de las calorías requeridas al día.
• El cuerpo puede lidiar con un exceso de calorías en la dieta de tres maneras: (1) convertir el exceso de combustible en grasa y almacenarlo en el tejido adiposo, (2) quemar el exceso de combustible mediante ejercicio adicional y (3) “desperdiciar” el combustible al desviarlo a la producción de calor (termogénesis) por mitocondrias desacopladas.

obesidad -leptina

• La homeostasis del contenido de masa esta equilibrado por una retroalimentación negativa , donde la leptina juega un papel importante a nivel del centro de control cerebral.
• Las adipocinas juegan un papel importante siendo la LECTINA quien ejerce un papel importente en la regulación.
• Se identifico en el gen llamado OB(obeso), donde se observo que la mutación doble del gen, generaba animales sin restricción del apetito y con niveles elevados de cortisol en sangre.
• El segundo gen asociado es el DB(diabetes). gen doble mutato = obeso y diabetico.

la leptina estimula la producción de hormonas peptidicas anorexigenicas.El neuropeptido Y, activa la ingesta de alimentos. la producción de alfa melanocortina, estimula la producción de su polipeptido precursor pro-opiomelanocortina (POMC) indicando la finalización de la ingesta de alimentos. la cantidad de leptina producida depende de la cantidad y tañano de los adipocitos.

cáncer

• Glucolisis aerobica
• todas las células cancerosas tienen un metabolismo acelerado, debido a la expresión de genes promotores de crecimiento.
• Las células pueden derivar los nutrientes rapidamiente sin necesidad de señales extracelulares.
• Expresan una PKM2 de la piruvato cinasa (bajos niveles),La baja actividad de PKM2, junto con una mayor captación y oxidación de glucosa, facilita la desviación de los carbonos de glucos, permitiendo el crecimiento de la célula.

ALCOHOLISMO

ADH (alcohol deshidrogenasa) ALDH (aldehído deshidrogenasa) Producen acetato, que se convierte en acetil-CoA en el hígado lo que conlleva a las primeras manifestaciones de esteatosis hepática (hígado con grasa)

Sistema de oxidación etanolica microsomal (MEOS)- Se activa cuando hay ingesta crónica de etanol, retículo endoplasmico liso

efectos del alcoholismo

• Incremento en la cantidad de NADH sobre el NAD+
• Hiporxia por la alta producción de ROS
• Incremento de lactato por la acumulación de NADH
• Aumento de la síntesis de tg por el acetaldehido formado que aumenta la producción de acetil-CoA
• Formación de aductos como el acetaldehidolisina que se puede unir a proteínas que provocan enfermedades autoinmunitarias. Malondienaldehido (MDA) -inflamación, 4hidroxi 2 nonenal (afecta el desarrollo del hígado junto al MDA.
• ROS-peroxidación de las membranas, cancer, diabetes, arteriosclerosis, inflamación, envejecimiento.

¡alguna duda!