Tema 9. L'intestí (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 3º curso
Asignatura Metabolisme i la seva regulació
Año del apunte 2015
Páginas 11
Fecha de subida 21/01/2015
Descargas 14

Vista previa del texto

Tema 9: L’intestí El sistema digestiu és un conjunt d’òrgans que fan possible l’absorció de nutrients i no nutrients que estan continguts en els aliments. Els aliments que mengem són l’aport de tot el conjunt de molècules que l’organisme processa per a un bon funcionament. És un procés progressiu: - Primer a la boca: On s’esmicolen els aliments en trossets, després s’engolen.
- A l’estomac, comença el procés de digestió, bàsicament de les proteïnes, per la secreció d’àcid clorhídric que desnaturalitza les proteïnes i comença la cadena d’activació dels zimògens. Desprès l’estomac fa una bola amb els aliments que continua cap a l’intestí prim.
- A l’intestí prim arriba per estímul hormonal la secreció del pàncrees principalment, que es el que aporta els enzims digestius que van trencant els aliments en components que poden ser absorbits una vegada l’aliment ha passat per l’intestí prim. L’intestí prim també segrega uns sucs intestinals que aporten uns altres enzims digestius que fan possible que s’acabin de trencar les molècules i puguin ser reabsorbides i finalment al intestí gruixut.
- A l’intestí gruix, a partir de la microbiota es reabsorbeixen les substancies. I finalment en el recte s’acumula i es forma la femta que s’excreta com a producte d’eliminació.
Estructures formades per enterocits (les microvellositats), les cèl·lules que tenen un metabolisme molt actiu en la selecció i captació de substancies cap a l’interior de l’organisme a través d’un procés que comporta una activitat energètica significativa per captació i absorció selectiva de substàncies. Gràcies a aquestes microvellositats la superfície de l’intestí augmenta molt més per poder captar les substàncies.
Les substàncies hidrosolubles van del sistema porta fins al fetge a partir del qual es comença la metabolització i s’envia cap a la sang després. I les substàncies liposolubles van pels quilomicrons que se’n van directament a la sang cap als teixits.
Els líquids que es segreguen i que arriben de l’intestí: Fan possible la digestió.
- La saliva és molt important i cada dia es secreta entre 1 i 1,5 litres. La hidratació de l’aliment i la masticació i trencament en fragments petits. La saliva conté mucositats, anticossos que s’uneixen a bactèries, lisozimes que és un enzim que comença a trencar les parets bacterianes i la a-amilasa que comença la digestió del midó.
- L’altra secreció important és la bilis, uns 0,6 litres al dia. No conté enzim, conté bicarbonat, aigua, sals biliars per facilitar la digestió dels lípids, fosfolípids per facilitar la digestió dels lípids també, pigments biliars i colesterol per al a perduda de productes.
- El suc gàstric que conté àcid clorhídric, es secreta de manera important, uns 2 – 3 L al dia per persona. Conté principalment àcid clorhídric, aigua, sals, HCl (desnaturalització de proteïnes, matar bactèries... i l’inici dels zimògens), altres enzims que trenquen proteïnes i que estan presents al suc gàstric són els Pepsins, els Quimiosins, les lipases dels triacilglicerols i els factors intrínsecs que protegeix la vitamina B12.
- La secreció del pàncrees i la de l’intestí prim que són les que contenen la majoria dels enzims digestius (trenquen les molècules), lo d’abans era la preparació, l’emulsió amb la desnaturalització de les proteïnes. En aquestes dues secreció que arriben a l’intestí són els que contenen els enzims que destrueixen les diferents molècules.
Formació d’àcid clorhídric: L’àcid clorhídric fa tres coses: - Principalment desnaturalitza les proteïnes, que és un requisit per a que puguin ser atacades per les proteases.
- També destrueix en bona part els microorganismes que mengem amb els aliments.
- També comença l’activació dels zimògens que són pre-proteïnes, es treu després una part de la proteïna i es quan serà activa. Són molècules o enzims que catalitzen la destrucció d’altres proteïnes i que si s’alliberessin a zones no protegides destruirien les zones infraestructurals.
En una part concreta de l’estomac, que són les cèl·lules parietals, és on es fabrica l’àcid clorhídric. Agafa de la sang CO2, bicarbonat, clor. S’incorpora el clor cap a l’interior de les cèl·lules i enviant-lo després cap a la llum de l’estomac. Desprès lo que es fa es agafar protons que venen del CO2, aigua i bicarbonat. Amb una bomba de potassi són incorporats cap a l’interior de la cèl·lula el clor. L’estímul de secreció d’àcid clorhídric és un procés que està mediat per senyals, senyals de dos tipus: - Senyals endocrines: Són unes hormones, unes molècules que es fabriquen a una cèl·lula, se’n van a la sang i a partir de la sang arriba a les cèl·lules diana on fan la seva funció.
- Senyals paracrines: Són molècules que es fabriquen en unes cèl·lules i tenen efectes en cèl·lules properes.
L’estímul de menjar provoca un procés d’excreció de senyals que arriben a les cèl·lules parietals (a l’estomac) que provoquen l’alliberament de l’àcid clorhídric.
Les senyals són d’una banda l’activació del sistema parasimpàtic. L’estimulació del sistema parasimpàtic provoca la secreció d’àcid i el sistema parasimpàtic comença a activar-se quan l’organisme sap que comença a menjar.
La histamina és una senyal paracrina, que es fabrica a les cèl·lules de l’estomac i va a les cèl·lules properes activant aquest procés en les cèl·lules gàstriques. Finalment hi ha una hormona, la Gastrina que es fabrica a unes altres cèl·lules de l’estomac com a estímul a presència d’aliments, de proteïnes, i que va pel corrent circulatori, per la sang fins que va a parar a les cèl·lules gàstriques i activa la secreció d’àcid clorhídric.
Activació dels zimogens: Lo que fa l’àcid clorhídric es començar l’activació dels zimògens fins que siguin proteases actives i les proteases actives són un conjunt de proteïnes que quan s’activen trenquen les proteïnes entre enllaços específics d’aminoàcids concrets. Les proteases normalment són endoproteases, però també hi ha exoproteases que van trencant aminoàcids de les puntes de les proteïnes mentre que les endo trenquen les proteïnes pels aminoàcids del mig de la proteïna.
Comença a l’estomac, però és a l’intestí quan activa el suc pancreàtic que conté la majoria dels zimagones que van trencant les diferents molècules alliberant pèptids que finalment, en el suc entèric tindran les peptidases que acabaran de trencar els pèptids en aminoàcids que puguin ser absorbits. La finalitat d’aquest procés és que els aminoàcids siguin absorbits.
El transport d’aminoàcids és un transport en contra de difusió i per tant és un procés dependent d’energia. Hi ha un conjunt de transportadors d’aminoàcids. Hi ha diferents AA, molts d’ells que depenen del consum energètic, d’altres no i estan organitzats en famílies. Segons la cadena lateral dels AA uns utilitzen uns transportadors o uns altres. Hi ha els transportadors pels AA neutres, pels catiònics, pels aniònics, per la prolina i glicina i també per la Taurina i b-AA.
Digestió dels lípids: Funciona gràcies als enzims pancreàtics principalment que el que fan és, sobre les gotes de lípids que s’han format pels àcids biliars a l’intestí prim. Sobre les quals actua una lipasa que està activat amb una Colipasa.
Arriba un enzim, que lo que fa es trencar els triacilglicerols d’aquestes boles de greix i allibera els mon oàcil glicer ols com a prod uctes . Els monoàcilglicerols són els que són absorbits principalment pels enterocits, també absorbeixen glicerol i també poden absorbir àcids grassos de cadena curta.
Dins dels enterocits, les molècules que principalment s’absorbeixen, el 80% són monoàcilglicerols, només un 20% com a glicerol. Entren a les cèl·lules intestinals els monoàcilglicerols, els àcids grassos i els glicerols, el glicerol se’n van pel sistema portal fins al fetge, els FA que s’absorbeixen si són de cadena curta se’n van pel sistema porta fins al fetge i els diacilglicerols que s’han format més els FA de cadena llarga s’utilitzen en un procés de resíntesis de triacilglicèrids per la formació de quilomicrons que se’n van per la limfa fins a la sang. Per tant es fa una destrucció dels lípids a l’intestí i una destrucció dels TAG per que puguin ser reconstruïts al interior dels enterocits i transformar-se en quilomicrons que seran exportats.
La resíntesi de TAG en els enterocits no es fa per la via de Quènedi com en el cas del fetge, sinó que es fa per una altra via que no necessita la síntesi a partir de glicerolfosfat (com és al fetge) sinó que comença amb dos monoàcilglicerols, que passen a ser 1,2-diacilglicerol, després un TAG i després construeixen els Quilomicrons.
Glúcids: Tenen una digestió pràcticament senzilla també, la digestió dels glúcids comença a la boca amb la amilasa salivar. La amilasa comença a trencar els enllaços a-1-4-glicogen. Desprès arriba a l’intestí i quan el suc pancreàtic porta la amilasa pancreàtica que és l’enzim que talla els enllaços 1-4 dels glúcids hidrolitzables (mido, glicogen), seran trencats en fragments petits de oligosacàrids, durant el seu pas per l’intestí rebran suc entèric, que contenen oligosacaridases i sacaridases, per tant, es trenquen completament fins a monosacàrids.
Finalment són absorbits com glucosa, galactosa o fructosa.
L’absorció de glucosa es fa principalment amb un transportador (LT1) dependent de Na (sodi) que està a la membrana de la llum intestinal. Després amb un transportador tipus GLUT, no depenent d’energia cap a la membrana interna (membrana que dona la sistema porta) passa la glucosa cap a l’interior.
També hi ha un transportador de la glucosa que és el GLUT2, present a la membrana que dona a l’intestí, però només present en situacions associades a la ingesta. Quan la concentració de glucosa és molt alta aquest GLUT2 és capaç d’ajudar al sistema depenent de Na per l’entrada de glucosa. Finalment està el GLUT5 que és un transportador exclusiu de fructosa.
Sempre que mengem estem menjant ADN i RNA. Per tant els àcids nucleics són també digerits i destruïts per RNAasa i DNAasas, majoritàriament RNAasas que són més abundants, trenquen els àcids nucleics i després els intestins, el líquid entèric tenen nucleosidases que acaben trencant els nucleòsids donant bases nitrogenades, ribosa i fosfat que són absorbides.
El sistema de la digestió és un sistema ben controlat per senyals químiques, ben controlat per hormones. A banda de la Gastrina, actuen dues hormones addicionals que estan fen el sistema de control de la digestió inicial i a més associades a uns processos. És fabriquen un conjunt de senyals que informen de com està funcionant la digestió.
Parlem directament de les hormones relacionades en el funcionament (sincronització) del procés d’absorció a la digestió: - La gastrina: És la primera hormona que actua. Hormona que fabriquen les cèl·lules que estan al final de l’estomac com a resposta a l’arribada d’aliment i l’activació del parasimpàtic i de la histamina. La gastrina provoca la secreció d’àcid clorhídric.
- La secretina: Va ser la primera hormona que es va descriure, la primera molècula abans de la insulina, el glucagó, la tiroides... la primera hormona que es va conèixer de la fisiologia va ser aquesta hormona. És una hormona que fabriquen les cèl·lules intestinals i que provoca la secreció de suc pancreàtic.
Neutralitza l’àcid que està sortint de l’estomac (el pH) quan s’ha format el procés inicial de digestió.
- La CCK: Està produïda per unes altres cèl·lules de l’intestí prim (cèl·lules I), lo que fan és d’una banda provocar la secreció del suc pancreàtic i per altra banda anar cap a la bufeta de la bilis i provocar la contracció del a bilis. També actua com a inhibidor de la gana així el sistema s’autocontrola.
Els enterocits necessiten energia per a funcionar i realitzar el conjunt de processos de transport i biosíntesi en els que estan implicats. La glucosa no és un substrat important; són especialment significatius els aminoàcids com a combustibles. La majoria de Gln, Glu i Asp de la dieta són catabolitzats per la mucosa intestinal.
Quan mengem proteïnes, s’hidrolitzen les proteïnes en la digestió, aquestes proiteïnes alliberen peptids, que s’acaben trencant en AA que s’absorbeixen pels enterocits. Fins un 30-50% del AA de la dieta essencials es poden gastar en el procés de degradació oxidativa a les cèl·lules intestinals. La mucosa de l’intestí prim també te un paper important en la degradació de Arg, Pro i AA de cadena ramificada i, potser, Met, Lys, Phe i Tyr ja que només un 30-50% d’aquests AA essencials de la dieta, arriben als teixits que no són l’intestí.
A les cèl·lules intestinals, els AA de la dieta, a més de ser els combustibles principals per les cèl·lules de la mucosa, són precursors biosintètics per a síntesi de glutatió, òxid nítric, poliamines, nucleòtids de purina i pirimidina i aminoàcids (Ala, Pro i Citrul·lina són productes finals  s’envien cap al torrent circulatori com a productes del metabolisme de la transformació dels AA).
Les cèl·lules intestinals també fan servir AA, però bàsicament utilitzant Glutamina provinent de la sang arterial(46% de l’oxigen consumit) i molt secundàriament, poden fer servir també Glucosa i acetoacetat com a combustible.
La conseqüència del moviment metabòlic és que acaba produïnt-se Alanina, Prolina, Citrulina, que s’exporten per la vena porta, que després van al fetge i seran reutilitzats i amoni directament que pot ciruclar pel sistema portal. De la sang arterial (la sang que arriba de la vena vasolateral dels enterocits) poden utilitzar preferentment Glutamina i també, secundàriament, acetoacetat i glucosa.
El metabolisme dels AA a l’intestí prim és, doncs, especialment significatiu. Les reaccions implicades són: - Asn i Gln es converteixen en Asp i Glu per Asparraguinasa i Glutaminasa - Asp i Glu (de les reaccions anteriors o de la dieta) es metabolitzen a OAA i aKG per les transaminases. El N es transferit a piruvat formant Ala que es alliberada i transferida al fetge– L’amoni alliberat per Asparraguinasa i Glutaminasa es alliberat a la circulació portal i capturat pel fetge per a formar urea. La concentració d’amoni a la porta és 10 vegades superior a la de la vena hepàtica.
- Arg es metabolitzada a citrul·lina que és alliberada i que serà capturada pel ronyó per a formar Arg, procés que serveix per a protegir l’Arg de la degradació hepàtica, procés important per tant que l’Arg és un precursor biosintètic important (creatina, NO).
Hi ha un singular, aspecte que és el metabolisme de la Glutamina (AA principal). Tant en la Glutamina de la dieta com en la de la sang arterial és la principal font d’energia en les cèl·lules intestinals. El metabolisme de la Glutamina és el que està referit en aquest esquema.
La Glutamina es transforma en Glutamat per la Glutaminasa extraient un NH3 (Amoni, que és el que se’n va directament pel sistema portal cap al fetge). Després el Glutamat amb una Glutamat DH es transforma en oxoglutarat que es fa servir al cicle de Krebs, passa a Malat, després Oxalacetat i després ja duu el procés habitual de metabolisme d’Oxalacetat a PEP i de PEP a Piruvat. Una vegada es forma el Piruvat es transforma en Alanina i es quan aquest AA es transporta. La Glutamina acaba transformant el seu esquelet carbonat en Piruvat que es transportat com Alanina i l’Amoni directament alliberat de la Glutamina com a tal.
Això és el metabolisme de la Glutamina a l’intestí, a les cèl·lules de l’intestí per tal d’aconseguir energia. Si això és així, d’aquesta energia se’n produeix poca. No vol dir que tota la Glutamina es transforma en Alanina. Ja que el Piruvat format o el oxoglutarat poden entrar al cicle de Krebs i produir energia.
Alguns menús, especialment restaurants xinesos, contenen quantitats de glutamat. En sensibles, la quantitat de Glu els de elevades persones absorbit supera la capacitat dels enzims que el metabolitzen, segurament degut a una baixa activitat de la GDH al seu intestí.
Llavors, augmenta la concentració de Glu al plasma, el que fa que arribi al cervell on activa les neurones que funcionen amb Glu com a neurotransmissor i provoca mal de cap, sudoració i nàusees.
El procés te una durada curta, perquè el Glu es metabolitzat activament al fetge.
11:46; 20/11/12! ...