integracion metabolismo

17
1 Tema 30 Tema 30. Integración del metabolismo y nutrición Panorámica general de las diferentes rutas Perfiles metabólicos de los diferentes órganos. Puntos de conexión y moléculas clave del metabolismo.Regulación hormonal del metabolismo glucídico, de ácidos grasos y de aminoácidos Reservas energéticas del organismo. Modificación de los perfiles metabólicos durante el ciclo de ayuno-nutrición y reposo-ejercicio. Fases de la homeostasis de la glucosa durante el ayuno prolongado. Requerimientos energéticos y nutricionales. Grupos de nutrientes y nutrientes esenciales. Situaciones patológicas relacionadas con el metabolismo energético: diabetes, alcoholismo y obesidad. BIOQUÍMICA-1º de Medicina Departamento de Biología Molecular Javier León 2 Tema 30 Fuentes de energía metabólica de los diferentes tejidos Tejido Principales combustibles Hígado En general no utiliza glucosa como combustible (Glucoquinasa, GLUT2) Utiliza preferentemente ácidos grasos (AG) y alfa-cetoácidos No utiliza cuerpos cetónicos (CC) Principal sitio de síntesis de AG, triacilgliceroles (TAG ) y CC Tejido adip. Utliza AG como combustible Recoge AG (sintetizados en hígado) para síntesis de TAG Necesita algo de glucosa para síntesis de glicerol-3-fosfatoÆTAG Músculo Utiliza glucosa (ciclo de Cori), AG y, en menor medida, CC Utiliza alfa-cetoácidos de AA producto de la degradación de proteínas. (Ciclo Glucosa-Alanina). Hace glucogenolisis pero no exprta glucosa Cerebro Utiliza preferentemente glucosa, que oxida completamente a CO 2 . No sintetiza ni usa glucógeno En caso de ausencia de glucosa se adapta con el tiempo a utilizar CC No puede usar AG como combustible (barrera hemato-encefálica) Riñón Utiliza glucosa, AG y CC. Consume bastante energía en la reabsorción de nutrientes de la orina. Activo en gluconeogénesis en caso de ayunas Intestino El intestino delgado usa preferentemente glutamina como combustible y los colonocitos también usan AG de cadena corta producidos por la flora bacteriana Eritrocitos Solamente utilizan glucosa como fuente de energía y sólo hacen glucolisis anaerobia F

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BIOQUIMICA /integracion metabolismo

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Page 1: integracion metabolismo

1Tema 30

Tema 30. Integración del metabolismo y nutrición

Panorámica general de las diferentes rutas Perfiles metabólicos de los diferentes órganos. Puntos de conexión y moléculas clave del metabolismo.Regulación hormonal del metabolismo glucídico, de ácidos grasos y de aminoácidos Reservas energéticas del organismo. Modificación de los perfiles metabólicos durante el ciclo de ayuno-nutrición y reposo-ejercicio. Fases de la homeostasis de la glucosa durante el ayuno prolongado. Requerimientos energéticos y nutricionales. Grupos de nutrientes y nutrientes esenciales. Situaciones patológicas relacionadas con el metabolismo energético: diabetes, alcoholismo y obesidad.

BIOQUÍMICA-1º de Medicina Departamento de Biología Molecular

Javier León

2Tema 30

Fuentes de energía metabólica de los diferentes tejidos

Tejido Principales combustiblesHígado En general no utiliza glucosa como combustible (Glucoquinasa, GLUT2)

Utiliza preferentemente ácidos grasos (AG) y alfa-cetoácidosNo utiliza cuerpos cetónicos (CC)Principal sitio de síntesis de AG, triacilgliceroles (TAG ) y CC

Tejido adip. Utliza AG como combustible Recoge AG (sintetizados en hígado) para síntesis de TAGNecesita algo de glucosa para síntesis de glicerol-3-fosfato TAG

Músculo Utiliza glucosa (ciclo de Cori), AG y, en menor medida, CCUtiliza alfa-cetoácidos de AA producto de la degradación de proteínas.(Ciclo Glucosa-Alanina). Hace glucogenolisis pero no exprta glucosa

Cerebro Utiliza preferentemente glucosa, que oxida completamente a CO2 . No sintetiza ni usa glucógenoEn caso de ausencia de glucosa se adapta con el tiempo a utilizar CCNo puede usar AG como combustible (barrera hemato-encefálica)

Riñón Utiliza glucosa, AG y CC.Consume bastante energía en la reabsorción de nutrientes de la orina. Activo en gluconeogénesis en caso de ayunas

Intestino El intestino delgado usa preferentemente glutamina como combustible y los colonocitos también usan AG de cadena corta producidos por la flora bacteriana

Eritrocitos Solamente utilizan glucosa como fuente de energía y sólo hacen glucolisis anaerobia

F

Page 2: integracion metabolismo

3Tema 30

Acetil-CoA

CO2+ATP

CC

ColesterolAG (+Albumin)Colesterol (LDL)

Sales biliares

AG

TAG + PL

TAG(quilomicrones)

TAG (VLDL)

CC (Cuerpos cetónicos)

GLUCOSA

GlucógenoGLUCOSA

CO2+ATP

Acetil-CoA

AG: ácidos grasosTAG: triacilglicerolesPL: fosfolípidosGG: glucógenoCC: cuerpos cetónicpsαCG: alfa-cetoglutarato

AG

TAG (VLDL)

Acetil-CoA

TAG

C. Krebs

NADPH + R-5-P

Ruta PP

AMINOACIDOS Urea

AMINOACIDOSProteínas NucleótidosHemo

C. Krebs yGluconeog.

Acetil-CoA

PIROAAαCGSuc-CoA

Glucosa

AG

CC

Colesterol

4Tema 30

La glucosa es el combustible metabólico más importante PERO un exceso de glucemia es tóxica

La glucemia se mantiene en estrechos límites:80-120 mg/dl = 4.4 – 6.6 mM en ayunas (ayuno postpandrial)

En personas alimentadas y sanas la glucemia mantiene constante mediante:1. La hidrólisis del glucógeno y la liberación de glucosa por el hígado2. La liberación de ácidos grasos por el tejido adiposo y el cambio de combustible de glucosa a ácidos grasos por parte del músculo e hígado ....

......lo que se consigue a través de estos mecanismos bioquímicos:1. Regulación de la expresión (niveles) de enzimas y transportadores2. Efectos alostéricos y modificación covalente de enzimas que modifican su actividad3. Distintas afinidades o Km de enzimas y transportadores

La mayoría de estos efectos mantenedores de la glucemia se deben A LA RELACION INSULINA/GLUCAGON en la sangre y a la actividad de la AMPK en la célula

Page 3: integracion metabolismo

5Tema 30

AMP Quinasa (AMPK): sensor de la carga energética en la célula

AMP+

AMPK

Entrada de glucosa en músculo (GLUT4)

Glucolisis en músculo

Oxidación AG en músculo

Síntesis de AG y gluconeogénesis en hígado

Gluconeogénesis en hígadoATP

αcatalítica β

reg.γ

reg.

αcatalítica β

reg.γ

reg.

AMPK activablepor AMP

AMPK inactiva

AMP

ATP

αcatalítica β

reg.γ

reg.AMP

AMPK activa

AMPKK

ATP ADP + PiATP ATP

PP

P-AcetilCoA Carboxilasa(inactiva)

Etc.

P-Glucógeno sintasa(inactiva)

ATPATP

6Tema 30

-S-S- -S-S--S-S-

PP

PP

IRS1

Insulina

ββα α

PKB

GLUT4

Glucosa

Glucosa

P

Prot. Adaptadora

RAS

MAPK

P

P

Regulad.PI3K

Catalitica

Otras

Insulin Receptor Substrate 1

TyrTyr

TyrTyr

Tyr

GLUT4

Traslocación a membranaplasmática

Nombre Distribución Km (mM) Propiedades

GLUT1 Todos los tejidos 1 Transporte basal de glucosa

GLUT2 Hígado y células β páncreas 15-20 Baja afinidad (nunca saturado: recoge el exceso de glucosa)

GLUT3 Cerebro, condrocitos 1 Alta afinidad (siempre saturado)

GLUT4 Músculo y tejido adiposo 5 Km similar a la glucemia normal. Activable por insulina

GLUT5 Intestino delgado, hígado. Co-transportador/Na2+ : absorción de glucosa y fructosa

(GLUT 1-4: difusión facilitada. Hay al menos 12 transportadores.)

Transportadores de glucosa

RecordatorioTema 16

Page 4: integracion metabolismo

7Tema 30

Efectos de la insulina

Glucógeno

Glucosa

HIGADO

Acetil-CoA

1. Más captación de glucosa (GLUT4) 2. Más síntesis y menos degradación de glucógeno3. Más glucolisis hasta acetil-CoA y síntesis de ácidos grasos (AG)4. Más síntesis de triacil gliceroles (TAG) y menos lipolisis

Glucosa

2

3

3

AGTAG

Glucosa

CO2Glucógeno

1 MÚSCULO

GLUT 4

GLUT2

VLDL

AG

TAG

ADIPOSO

1

4

GLUT 4

glicerol

8Tema 30

Efectos del glucagón

Glucógeno

Glucosa

HIGADO

OAA

1. Más degradación y menos síntesis de glucógeno en hígado2. Menos glucolisis en hígado3. Más gluconeogénesis en hígado a partir de AA. OAA y glicerol4. Más lipolisis (degradación de TAG) en adiposo5. No efectos en músculo (no receptor)

1

3

3 Aminoácidos

Glucosa

MÚSCULO

(no receptor)

5

AG

TAG

4

ADIPOSO

Page 5: integracion metabolismo

9Tema 30

Efectos de la adrenalina

Glucógeno

Glucosa

HIGADO 1. Más degradación y menos síntesis de glucógeno2. Más glucolisis hasta piruvato en músculo3. Más gluconeogénesis en hígado4. Más lipolisis (degradación de TAG) en t. adiposo5. Aumento de secreción de Glucagón y bajada la de

Insulina

1

3

GlucosaPiruvatoLactato

2 MÚSCULO

1

Glucógeno

PiruvatoLactato

Glucosa

Glicerol

TAG

ADIPOSO

AG

4

PÁNCREASGLUCAGON

INSULINA

5

10Tema 30

Capacidades metabólicas de los tejidos

Ruta Higado T. adiposo Músculo Cerebro Riñón

Glucolisis a Pir ++ + ++ ++ ++AcetilCoA CO2 ++ + + + ++Glucolisis Lact + + +++1 - +Oxidación AG ++ - ++ - +Síntesis CC ++ - - - -Oxidación CC - + ++ ++2 +

Síntesis y degr. GG ++ - ++ - +Gluconeogénesis ++ - - - +Ciclo urea ++ - - - -Sintesis AG ++ + - - -

CC: cuerpos cetónicos

GG: glucógeno

AG: ácidos grasos

1En ejercicio

2En ayuno prolongado

Tabla 3.1.

“Bioquímica básica de Marks. Un enfoque clínico”. Smith C., Marks A.D. y Lieberman M.Ed. McGraw-Hill. Interamericana. 2006.

Page 6: integracion metabolismo

11Tema 30

Regulación ALOSTÉRICA del metabolismo glucídico hepático

HIGADO

GlucógenoGG fosforilasa

G1P

UDP-glucosa

GG Sintasa

GK/HK

TransportadorGLUT2, Km=20 mM

F6P

FBPPFK1

F1,6BP

G6-Pasa

G6-P

Glucosa

Glucosa

Pentosas fosfatoG6P DH

LactatoLDH

OAAPEPCK

Pyr carboxilasa

Glicerol3P Glicerol

Glicerol quinasa

GAD3P DHAP

AlaAminoTransf.

Pyr DHAcetil CoA

PEP

Piruvato

PK

Alanina

12Tema 30

GPT

Glicerol3P Glicerol

Glicerol quinasa

Pentosas fosfato

CitratoATP

Pyr DHAcetil CoA

DHAP

PEP

Piruvato

PK

Alanina

Lactato

OAA

LDH

PEPCK

Pyr carboxilasa

TransportadorGLUT2, Km=20 mM

G6-Pasa

G6-P

Glucosa

Glucosa

ADP AMP

Fructosa 2,6 BP

AMP

F6P

FBPPFK1

F1,6BP

GAD3P

G6P DH

GlucoK / HK

ATPAcetil-CoA

AG

GlucógenoGG fosforilasa

G1P

UDP-glucosaGG Sintasa

Regulación ALOSTÉRICA del metabolismo glucídico hepático

HIGADO

Page 7: integracion metabolismo

13Tema 30

Glucosa

Glucosa

G6-P

G6-Pasa

F6P

FBP1PFK1

F1,6BP

GAD3P DHAP

PEPPir K

Alanina

Lactato

OAA

Glicerol3P Glicerol

LDH

Glicerol K

PEPCK

Pir carboxilasaPiruvatoAcetil CoA Pir DH

GG fosforilasa

UDP-glucosa

Glucógeno

GG sintasa

Pentosas fosfatoG6P DHG1P

Regulación HORMONAL del metabolismo glucídico

INHIBICION

ACTIVACIÓN

Glucagón cAMP PKA enzimas-dianaInsulina IRS1 PKB, Ras y otros efectores enzimas-diana

AG

TransportadorGLUT2 + GLUT4

InsulinaAdrenalina

Insulina

InsulinaGlucagonInsulina

Glucagón

Glucagón

Insulina

F2,6BP

Glucagón

FBP2 F6P

GlucoK / HK

( hígado)

Insulina

( músculo y tejido adiposo)

InsulinaAdrenalinaGlucagón

GPT

14Tema 30

Efectos del GLUCAGÓN sobre el metabolismo energético

EFECTO ENZIMAS DIANADegradación de glucógeno (hígado) + Glucógeno fosforilasaSíntesis de glucógeno (hígado) - Glucógeno sintasaGlucolisis hasta AcetilCoA (hígado) - Fosfofructoquinasa-1Gluconeogénesis (hígado) + F1,6BisPasa y Pir quinasaDegradación de TAG (tejido adiposo) + TAG lipasa

(no efectos en músculo pues no tiene receptores de glucagon)

EFECTO ENZIMAS DIANA Entrada de glucosa (músculo) + Transportador glucosa GLUT4Entrada de glucosa (hígado) + GlucoquinasaSíntesis de glucógeno (hígado, músculo) + Glucógeno sintasaDegradación de glucógeno (hígado, músculo) - Glucógeno fosforilasaGlucolisis hasta acetilCoA (hígado, músculo) + Fosfofructoquinasa-1 y PirDHSíntesis de acidos arasos (hígado) + Acetil-CoA carboxil masaSintesis de TAG (tejido adiposo) + Lipoproteina lipasa

Efectos de la INSULINA sobre el metabolismo energético

Efectos de la ADRENALINA sobre el metabolismo energéticoEFECTO ENZIMAS DIANA

Degradación de glucógeno (hígado y músculo) + Glucógeno fosforilasaSíntesis de glucógeno (hígado y músculo) - Glucógeno sintasaGlucolisis hasta piruvato (músculo) + Fosfofructoquinasa-1Gluconeogénesis (hígado) + F1,6BisPasa y Pir quinasa Degradación de TAG (tejido adiposo) + TAG lipasa

Secreción de glucagónSecreción de insulina

(+ Efectos fisiológicos: frecuencia cardiaca, presión sanguínea, broncodilatación)

Page 8: integracion metabolismo

15Tema 30

PFK-1 FBP-1

Fructosa-2,6-BP

Fructosa-6-P

PFK-2FBP-2

+ -

GLUCOLISIS

F-6-P

F-1,6-BP F-1,6-BP

F-6-P

FBP-2 PFK-2

FBP-2 PFK-2

ATPPKA

OH

P P

AMPK

+

+

GLUCONEO-GENESIS

GLUCAGON PKA

W

GLUCONEOGENESIS

GLUCOLISIS

AMP

+

16Tema 30

Aminoácidos

Regulación hormonal del metabolismo de aminoácidos

Proteínas Aminoácidos

CortisolT3 Insulina

InsulinaTestosterona

Regulación hormonal

+ -

+

Acetil CoA Piruvato/ Intermediarios C. KrebsCiclo Krebs(CO2)

Cetogénesis Lipogénesis Gluconeogénesis

Aminoácidos

α-cetoácidos

α- cetoglutarato

Glutamato + NH3 Urea

PROTEiNAS N-Acetil-glutamato

+

Page 9: integracion metabolismo

17Tema 30

Acidosgrasos

Acil-CoA

CO2

+ ATP

Cuerpos cetónicos

Acetil -CoA

TAG(VLDL)

TAG(Quilomicrones

y VLDL)

Lipoproteinlipasa

Acetoacetil-CoA

HMGCoA

AcetilCoAcarboxilasa

Acetoacetil-CoA Colesterol

Citrato

Regulación ALOSTERICA del metabolismo de AG

HEPATOCITO

Acil CoATAG

(Solamente en hígado)

Glicerol-3-P

Acetil-CoA

Acidosgrasos Malonil-CoA

Citrato liasa

Oxidación AG C. Krebs

C. Krebs+ Fosf.Ox

Tema 22

Malonil-CoA

Cuerpos cetónicos

CPTI

18Tema 30

Acil CoA

Acil-CoA Cuerpos cetónicos

Acetil-CoA

TAG

TAG(VLDL)

(Solamente en hígado)

Acetoacetil-CoA

HMG-CoA

AcCoAcarboxilasa

Acetoacetil-CoA Colesterol

Lipasa (LSH)

Citrato

HEPATOCITO

Cuerpos cetónicos

GlucagónInsulina

Glicerol-3-P

TAG(Quilomicrones

y VLDL)

Lipoproteinlipasa

Acetil CoA

Glucagón

Acidosgrasos

Malonil-CoA

Citrato liasa

OxidaciónAG C. Krebs

C. Krebs+ Fosf.Ox

CO2

+ ATP

Regulación HORMONAL del metabolismo de AG

Insulina

Page 10: integracion metabolismo

19Tema 30

De la energía que comemos:

• 50% se pierde en forma de calor

• 5-10% se consume durante la digestión y absorción (termogénesis del postpandrio)

• 25-40% se convierte en ATP el organismo tiene una eficiencia energética del 25-40%

• Aproximadamente el 50% de nuestro ATP total se renueva cada hora en reposo

• El cuerpo contiene 250 g de ATP, renovamos unos 120 g/hora

•La energía que necesitamos al día:•100 kJ = 24 Kcal /Kg peso /dia (Tasa de metaboolismo basal) + 30-50% según se haga vida sedentaria o activa. • Aproximadamente: 2500 kcal en personas activas 70 kg o 2000 kcal en personas 55 kg (1 kj ~ 4.2 kcal)•2500 kcal ~ 90 Kg ATP hidrolizados

Valores calóricosProteína 4 kcal/gGrasa 9 kcal/gGlúcido 4 kcal/gAlcohol 7 kcal/g

Distribución de combustibles en una persona de 70 kg tras ayuno nocturno

- “Bioquímica básica de Marks. Un enfoque clínico”. Smith C., Marks A.D. y Lieberman M.Ed. McGraw-Hill. Interamericana. 2006.

20Tema 30

INTESTINO

SANGRE

Insulina

PANCREAS

Glucosa

Piruvato

Acetil-CoA

GG

TAG VLDL

Glucosa

AAGlucosa

AA Urea

Urea

Prots.

HÍGADO

Metabolismo hepático en almentación

ATP

CO2

TAG

LINFA(quilomicrones)

AG

F

Page 11: integracion metabolismo

21Tema 30

80 -

100 -

120 -

Glucosamg/dL

0 1 2 3 12 Horas

Las primeras horas tras una comida

Estado basal = Estado pos-absorcional(Niveles de Insulina ya bajos, Glucagón empieza a subir)El 75% de la glucosa endógena procede del GG y el 25% de gluconeogénesis (que va en aumento). La mitad de ella es absorbida por el cerebro. Ciclo de Cori activo

Niveles altos de InsulinaLa glucosa se convierte en GG y AG

Gluc. exógena

Gluc. del GG

Cambios metabólicos en el ciclo alimentación-postpandrio

• Determinados sobre todo por la relacion insulina/glucagón y cortisol

• La insulina señaliza “abundancia de combustible” almacenamiento de energia en forma de glucógenos y grasas y síntesis de proteínas

• El glucagón señaliza “hace falta glucosa” degradación de glucógeno y de TAG

• Principios generales: mantener la glucemia >3 mM y evitar la degradación masiva de proteína muscular producir combustibles ≠ glucosa y adaptar los órganos a usarlos.

22Tema 30

Glucagon

PANCREAS

Glucosa

GG

AA

αCA

Urea

Urea

Prots.

HÍGADO

Metabolismo hepático en ayuno

ATP

CO2

TEJ.ADIPOSO

Piruvato

Acetil-CoA

TAG

AGCC

CC

CEREBROY Otros tejidos

F

Ayuno pernocta

Ayuno prolongado

Page 12: integracion metabolismo

23Tema 30

Uso de los cuerpos cetónicos como combustible en tejidos extrahepáticos

D-β-hidroxibutirato

Acetilacetato

Acetoacetil-CoA

Acetil-CoA

CICLOKREBS

β-hidroxibutirato DHNAD+

NADH + H+

Succinil-CoA

Succinatoβ-cetoacetil-CoA transferasa

TiolasaCoA

Acetil-CoA

AUSENTE EN HEPATOCITOS

RecordatorioTema 22

CH3—CH—CH2—COO-

OH

CH3—C—CH2—COO-

O

(Los eritrocitos no pueden usar CC al no tener mitocondrias)

24Tema 30

Cambios metabólicos en alimentación inanición

Gluconeogénesis a partir de Lact, PIROxidación AG

Gluconeogénesis a partir de AA*.Oxidación de AG (continua)El musc. se adapta a AG

12 h de ayuno: (4-12 h tras comida)Glucogenolisis

Síntesis de cuerpos cetónicos a partir de AG y AA* (ya no queda OAA para oxidar el Ac-CoA). AG combustible en musc.CC pasan a ser combustible importante en cerebro (1/3 del total a los 4 dias)

(Berg, Tymozzko & Stryer: Biochemistry, 5 ed. Freemanand Co.)

Niv

eles

pla

smát

icos

(m

M) 6 -

5 -

3 -

4 -

2 -

1 -

0.5 1 2 4 6 8

Cuerpos cetónicos (suben x20-40)

Acidos grasos (suben x10)

Días

Glucosa (baja 1/3)

7 -

↓ Insulina↑ Glucagon(a las 2-4 h tras la comida)

↑ Cortisol(degradación de proteínas)

Page 13: integracion metabolismo

25Tema 30

Cambios metabólicos en el ejercicio

-Aproximadamente el 50% de nuestro ATP total se renueva cada hora ne reposo-El cuerpo contiene 250 g de ATP-Un hombre de 70 kg sedentario consume al dia unas 2000 kCal = 70-80 Kg ATP

Fosfocreatina

Glucolisis anaerobia (de glucógeno)

segundos

Glucolisis aerobia (del glucógeno)

Glucolisis aerobia (del glucógeno, grasas)

minutos

horas

CUESTIONES

26Tema 30

Patología del metabolismo energético: Diabetes

Diabetes:¡Demasiada glucosa es tóxica!:• Hiperglucemia continuada neuropatías, retinopatías, nefropatías• Glucosilación y N-acetil-glucosilación de proteínas (¡PRACTICAS!)• Producción de sorbitol• Produccion de ROS

CetoaminaestableHb A1c

Base de Schiff inestablepre-Hb A1c

GlucosaHb A

GUION DE PRACTIC

AS

Page 14: integracion metabolismo

27Tema 30

1. Diabetes Tipo I• Dependiente de insulina, juvenil• 10-20% de las diabetes, 1/3000• No producción de insulina por destrucción autoinmune de células Beta• Hay factores genéticos (50% de gemelos idénticos)

• Hiperglucemia y glucosuria, poliuria, polidipsia• Test de tolerancia a la glucosa• Elevada síntesis de C. cetónicos en hígado a partir de AG y AA Acetil-CoA

que no puede quemarfse en C. Krebs cetoacidosis a pesar de la hiperglucemia y acetona en orina y aliento

• Retinopatía, nefropatía, neuropatía (complicaciones microvasculares)

Test de tolerancia a la glucosa: 75 g tras 10-16 h ayunas

Insulin-Dependent Diabetes Mellitus = DT2

28Tema 30

Síntesis de cuerpos cetónicos en hígado

Β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA)

Acetoacetil-CoA

Acetil-CoA

HMG-CoA liasaAcetil-CoA

CoA-SH

H2O + Acetil-CoAHMG-CoA sintasa

TiolasaCoA-SH

Acetil-CoA

AG

Acetoacetato

D-β-hidroximetilbutirato

NADH + H+

NAD+

Hidroxibutirato DH

AA

Acetoacetato

D-β-hidroximetilbutirato

Acetona

Espontáneo

CH3 − CHOH − CH2 − COO-

CH3 − CO − CH2 − COO-

CH3 − CO − CH3

↓pH sangre

Page 15: integracion metabolismo

29Tema 30

2. Diabetes Tipo II

• No dependiente de insulina, adultos y ancianos• 80-90% de las diabetes• Producción limitada de Insulina y/o falta de respuesta a la insulina por los tejidos• Aumento de morbilidad del 100% en últimos 20 años• Factores genéticos más importantes que en tipo I. Se han descubierto alelos que confieren susceptibilidad

Diabetes Tipo 1 Tipo 2

Síntomas Poliuria, polidipsia Igual pero menos severo

Edad: Jovenes (<25 a) >35 a

Factores autoinmunes: Si No

Cetosis Frecuente Rara

Obesidad Rara Frecuente

Factores genéticos de riesgo Existen (50% gemelos ) Más importantes (100% gemelos)

30Tema 30

• 20-30% de la población en países industrializados• 50% adultos sobrepeso• Frecuentemente acompañada con cierto grado de resistencia a la insulina

Indice de Masa Corporal (IMC, BMI) = Kg peso / (m altura)2

<18 Malnutrición• 20-25: Ideal• 26-30 Sobrepeso• >30 Obesidad

3. Obesidad

No hace falta aprenderlo

Algunos contenidos calóricos (kcal por 100 g o 100 ml)

Colacao 360 Mermelada 200Kellogs 350 Pan Bimbo 230 (90/ rebanada)Leche entera 75 Leche desn Omega3 53Yogurt entero 110 Yogur desnatado 85Azúcar 400 Harina (pan) 250Mantequilla 700 Margarina 600

Mayonesa 700 Aceite oliva virgen 850Huevos 162 Pasta 350Pescados 100-160 Carnes 150-250Queso 200-300 Jamón 380Verduras ~30 Legumbres ~350Arroz 350 Frutas (excepto plátano) 40-60

Patatas fritas 540 Frutos secos 500-600Cerveza 50 CocaCola, Fanta 50 (160/lata)Vino 70 Coñac 250

Page 16: integracion metabolismo

31Tema 30

HIPOTÁLAMO

Leptina Insulina Grelina

TEJ. ADIPOSO

PANCREAS

ESTOMAGO

Inhibición del apetitoTermogénesis

Regulación hormonal del apetito

Leptina

Producción de Horm Crec.Estímulo del apetito

Inhibición del apetito

Ob/Ob Silvestre

32Tema 30

CH3-CH2OHEtanol

CH3-CHOAcetaldehído

CH3-COO-

Acetato

NADH

NADHAlcohol DH(citosol)

Aldehido DH(mitoc.)

4. Alcoholismo

Etanol Exceso de NADH inhibición de gluconeogénesis y de oxidación de AG

Rendimiento energético del etanol: 7 kcal/g

tóxico

HS-CoAAcil-CoA sintasa

(Tioquinasa)(mitoc.)

CH3-CO-CoAAcetil-CoA

AMP + PPi

Tema 22 CICLODE

KREBS-

-

Lactato

Piruvato

Lactato DH

NADH

C. cetónicos Ceotoacidosis

Acidosis láctica

Page 17: integracion metabolismo

33Tema 30

Kwashiorkor •Enfermedad generada por una dieta con aporte normal de calorías pero pobre en proteínas: •Síntomas:•Retraso en el crecimiento, pérdida de la masa muscular y de peso, inflamación generalizada (edema), disminución de la inmunidad, dermatitis y cambios de pigmentación en la piel, debilitamiento del cabello, bajo coef. de inteligencia

5. Inanición• Inanición o marasmo: déficit de glúcidos y de proteínas• No hay grasa subcutánea ni hígado graso• Muerte cuando el IMC ~13 en hombres y 11 en mujeres (pédida del 30-50% proteína y 70-90% grasa)• Se puede saber si hay pérdida de masa muscular por los niveles de creatininia en orina, normalizados por la talla: el índice creatinina-talla• Anorexia• Caquexia por cáncer: causas no bien aclaradas. El tumor produce factores que aceleran degradación de proteína

Recordatorio

Tema 25The RDA for protein is approximately 0.8 g high-quality protein per kilogram of ideal body weight, or approximately 60 g/day for men and 50 g/day for women”.

34Tema 30

6. Cancer• Glucolisis anaerobia más activa, mayor producción de lactato• Mayor consumo de glucosa en células tumorales (efecto Warburg) • Es la base de la Tomografía de Emisión de Positrones (PET) para diagnóstico radiológico de tumores

• Causas poco claras, pero: 1) Las células de tumores sólidos tiene acceso limitado al oxígeno2) Algunos oncogenes inducen genes de las enzimas glucolíticas; 3) Algunos oncogenes y factores mitgénicos activan PKB traslocacion de GLUT44) La disfunción mitocondrial se asocia a protección frente a la apoptosis

(Mérida and Avila-Flores. Cin Transl Oncol. 8:711, 2006)

Célula normal Célula tumoral

Otto Warburg (1883-1970)P. Nobel de Medicina, 1931“"for his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme"