BLOQUE II - CICLO AYUNO-ALIMENTACIÓN Flashcards
¿Qué efecto tiene la insulina sobre el músculo, tejido adiposo y el hígado?
La insulina sobre el músculo va aumentar la captación de glucosa (pues presenta GLUT4) y glucogenogenesis; En el hígado va a estimular la glucogenogenesis, la lipogénesis y va a inhibir la gluconeogénesis; En el TA va a aumentar la captación de glucosa (pues presenta GLUT4), produce la lipogénesis y inhibe la lipolisis.
¿Qué efecto tiene el glucagón sobre el músculo, tejido adiposo y el hígado?
El glucagón sobre el músculo no va tener efecto, pues ese órgano no presenta receptores para esa hormona; En el hígado va estimular a la gluconeogénesis y glucogenolisis y va a inhibir a la glucogenogenesis; En el TA estimular la lipolisis.
¿Qué efecto tiene la adrenalina sobre el músculo, tejido adiposo y el hígado?
La adrenalina sobre el músculo aumenta la glucogenolisis, en el TA va a estimular la lipolisis y en el hígado va a estimular la glucogenolisis y gluconeogénesis y disminuye la síntesis de glucógeno.
En el periodo postprandial que va a ocurrir en los órganos?
En el período postprandial, ocurre un aumento en la secreción de insulina por las células beta pancreáticas como respuesta al incremento de la concentración de glucosa en sangre. Este aumento de glucosa eleva los niveles de ATP intracelular, lo que inhibe los canales de K+, provocando la despolarización de la membrana. Esto, a su vez, abre los canales de calcio dependientes de voltaje, lo que permite la entrada de Ca2+ en la célula. El aumento de la concentración de calcio estimula la exocitosis de las vesículas que contienen insulina, liberándola al torrente sanguíneo.
La insulina actúa en el hígado activando la glucogénesis (síntesis de glucógeno), la lipogénesis (producción de ácidos grasos) y también la síntesis de proteínas, como las lipoproteínas VLDL, que transportan los lípidos sintetizados por el hígado hacia otros tejidos. En el músculo, estimula la glucogénesis, promoviendo el almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno. En el tejido adiposo, favorece la lipogénesis, lo que lleva al almacenamiento de triglicéridos.
En el período postprandial también genera aumento de la síntesis de QM (lipoproteína característica por tener apo B-48 y ser la única sintetizada en el hígado) en el intestino para que pueda llevar los lípidos provenientes de la dieta.
¿Qué es el hígado lipogénico?
Con la presencia el aumento de la concentración de glucosa el hígado va expresar GLUT2, este va a captar la glucosa y por medio de la enzima glucoquinasa (que a diferencia de la hexoquinasa tiene baja afinidad por la glucosa y no se inhibe por su producto, y si por la fructosa 6P). Así va a aumentar la concentración de glucosa 6P que puede almacenarse como glucógeno vía la gluconeogénesis o puede oxidarse a piruvato por la glucólisis. Ese piruvato va al complejo piruvato DH, que produce una descarboxilación oxidativa, donde produce NADH y acetil-CoA. El NADH va a CTE y el acetil CoA va a la síntesis de AG que van a ser transportados a otros tejidos mediante VLDL. Pero para que sintetice los AG (ocurre en el citoplasma del hígado, glandulas mamárias y TA) es necesário la presencia del NADPH que proviene de la vía de las pentosas 5P, por lo tanto el hígado lipogénico también tiene esa vía activa para que se pueda generar NADPH.
En el período postprandial la concentración de acetil-CoA es elevada pues se eleva las concentraciones de citrato y ese inhibe a la enzima citrato sintasa, por lo tanto, ese sale de la mitocondria por un sistema de lanzadera y en el citosol, mediante la citrato liasa va producir oxalacetato y acetil CoA. El oxalacetato vuelve a la mitocondria como malato (por la enzima malato DH) y este puede transformarse en piruvato (en este por la enzima málica que también produce NADPH) y también ingresar a la mitocondria. El acetil-CoA además de ir a la síntesis de AG como mencionado anteriormente, también va a participar de la síntesis de colesterol vía la HMG-CoA citosólica.
En el período postprandial, como ocurre la activación de la síntesis de proteínas?
En el período postprandial, la activación de la síntesis de proteínas ocurre principalmente a través de la vía de señalización de la insulina. Cuando la insulina se une a su receptor, se activa la PKB, que a su vez activa la mTORC. Este complejo es clave para promover la síntesis de proteínas, ya que:
- Desinhibe el complejo de iniciación de la traducción, facilitando la producción de proteínas a partir de los ARN mensajeros.
- Estimula la síntesis de ribosomas, lo que aumenta la capacidad celular para la síntesis proteica.
Además, la activación de mTORC1 también puede ocurrir en respuesta a la presencia de ciertos aminoácidos, especialmente leucina y otros de cadena ramificada, que actúan como señales de abundancia nutricional, promoviendo el crecimiento y la síntesis proteica.
Por lo tanto, en el período postprandial, con la disponibilidad de glucosa e insulina, junto con aminoácidos, se optimiza la activación de mTORC y la síntesis proteica.
En el periodo de ayuno, ¿qué va a ocurrir en los órganos? Haga hincapié en el hígado glucogénico y en tejido adiposo lipolítico.
En el período de ayuno las células alfa pancreáticas van a secretar glucagón, este va actuar en hígado y tejido adiposo, pero no en el músculo pues ese no tiene receptores para esa hormona. Esa hormona va a estimular las vías hiperglucemiantes, o sea, las que son responsables por aumentar la concentración sanguínea de glucosa.
El hígado pasa a ser glucogénico, o sea pasa a sintetizar glucosa a partir de otros sustratos y degrada el glucógeno para liberar glucosa libre yá que presenta la enzima glucosa 6 fosfatasa.
El tejido adiposo realiza lipolisis para que así pueda liberar AG + glicerol, donde los AG van a la beta oxidación y el glicerol va al hígado como precursor gluconeogénico. Y en el músculo esquelético lo que ocurre es que lo que va a estimular la vía hiperglucemiante es la adrenalina pues posee receptores adrenérgicos, y como el ayuno genera estrés esta hormona va a ser secretada. La glucosa producida en el músculo es utilizada por ello pues se encuentra como glucosa 6P y este tejido no posee la enzima glucosa 6 fosfatasa. Cuando esa glucosa se oxida a piruvato se transamina generando a la alanina que ingresa al ciclo de la glucosa alanina y va hacia el hígado para ingresar a la gluconeogénesis.
De donde proviene la glucosa para las vías activas en el ayuno?
La glucosa proviene de la glucogenólisis y de la gluconeogénesis, esta última vía es formada a partir de sustratos gluconeogénicos: alanina, glicerol y lactato.
¿Qué pasa con el exceso de acetil-CoA en el ayuno? Y por qué hay ese exceso?
En el ayuno, el exceso de acetil-CoA se produce principalmente debido a la acelerada β-oxidación de ácidos grasos en el hígado. Dado que los niveles de insulina son bajos y el glucagón está elevado, el cuerpo moviliza las reservas de lípidos en el tejido adiposo, liberando grandes cantidades de ácidos grasos, que son transportados al hígado y oxidados a acetil-CoA en la mitocondria.
Durante el ayuno, el ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) se ralentiza porque el oxalacetato, necesario para condensar con el acetil-CoA y formar citrato, es desviado hacia la gluconeogénesis. Esto ocurre porque el cuerpo prioriza la producción de glucosa para los órganos dependientes, como el cerebro y los glóbulos rojos. Al reducirse la disponibilidad de oxalacetato, el acetil-CoA se acumula en la mitocondria.
El exceso de acetil-CoA inhibe el complejo piruvato deshidrogenasa, lo que impide la conversión de piruvato en acetil-CoA, redirigiendo el piruvato hacia la gluconeogénesis. Activa la piruvato carboxilasa, una enzima clave en la gluconeogénesis que convierte el piruvato en oxalacetato. Este oxalacetato se usa como precursor en la vía gluconeogénica para generar glucosa. Debido a la falta de oxalacetato, el acetil-CoA no puede entrar en el ciclo de Krebs, por lo que se desvía hacia la cetogénesis, un proceso que convierte el exceso de acetil-CoA en cuerpos cetónicos (acetoacetato, β-hidroxibutirato y acetona). Los cuerpos cetónicos son liberados al torrente sanguíneo y utilizados como fuente de energía alternativa por tejidos como el músculo y el cerebro en ayunos prolongados.
¿Qué pasa con el exceso de acetil-CoA en periodo postprandial?
NO HAY EXCESO!! El acetil coa va ingresar al CK, donde va a condensarse con el oxalacetato y formar al citrato, lo que ocurre es que hay exceso de citrato y ese inhibe a la citrato sintasa y sale de la mitocondria para el citosol, donde por la citrato liasa va converter en oxalacetato + acetil coa y ese acetil coa ingresa en la síntesis de colesterol y AG.
Por qué va a estar inhibido el complejo piruvato deshidrogenasa cuando estamos en ayuno?
Pues este se encuentra inhibido alostéricamente por el acúmulo de su producto.
Qué és y qué ocurre en la re-nutrición?
La re-nutrición es el proceso en el que el cuerpo vuelve a recibir nutrientes tras un período de ayuno o malnutrición. Durante este proceso, el metabolismo cambia para adaptarse a la disponibilidad de glucosa y otros nutrientes.
Lo que ocurre en la re-nutrición:
- Recuperación del metabolismo de la glucosa: La glucosa ingerida es rápidamente absorbida y llevada a los tejidos. En el hígado y el músculo, la glucosa entra en la glucólisis para generar energía y se almacena como glucógeno.
- Glucogénesis: En el hígado, la glucosa excedente se utiliza para reponer las reservas de glucógeno que disminuyeron durante el ayuno.
- Restablecimiento del metabolismo lipídico: El metabolismo de los lípidos se reinicia, ya que los niveles de insulina aumentan debido a la glucosa, lo que estimula la lipogénesis. El acetil-CoA se usa para la síntesis de ácidos grasos (AG) y triacilgliceroles (TAG), que se almacenan en el tejido adiposo o son transportados en forma de VLDL desde el hígado.
- Síntesis de proteínas: Se estimula la síntesis de proteínas gracias a la insulina y la activación de la vía mTOR, lo que favorece el crecimiento celular y la reparación de tejidos.
En resumen, la re-nutrición implica un cambio del uso de grasas y cuerpos cetónicos como fuente de energía (durante el ayuno) a un uso prioritario de glucosa y la restauración de las reservas de energía, como glucógeno y lípidos.
¿Cuáles son las fases del ayuno?
FASE 1 (1 día): Es similar al ayuno nocturno. El hígado se encuentra glucogénico, empieza la lipolisis y hay catabolismo de proteínas no esenciales.
FASE 2 (3 días): Acá el hígado es cetogénico. El organismo tiene como objetivo la preservación de las proteínas esenciales del organismo. Hay lipolisis, que produce AG para hígado y músculo.
FASE 3 (semanas/meses): es el período de inanición, o sea, se agotan las reservas de TAG. Se catabolizan proteínas esenciales y musculares, pudiendo llevar a la muerte.
De donde proviene la glucosa sanguínea en el período de ayuno?
Primero de la glucogenólisis y después de la gluconeogénesis.
¿Cómo ocurre el ciclo de la glucosa-alanina cuando la persona se encuentra en inanición?
Durante la inanición, la principal fuente de glucosa proviene de los aminoácidos liberados por el músculo y del lactato producido por los glóbulos rojos. El músculo es el mayor contribuyente de aminoácidos, ya que, al degradar sus proteínas, libera aminoácidos que se convierten en alanina a través de una transaminación. Esta alanina viaja al hígado a través del ciclo de la glucosa-alanina.
En el hígado, la alanina se transforma en glucosa mediante la gluconeogénesis. Sin embargo, en lugar de regresar al músculo, esta glucosa se destina principalmente al cerebro y a los glóbulos rojos, ya que ambos dependen de la glucosa como fuente de energía. De esta manera, el ciclo de la glucosa-alanina permite mantener los niveles de glucosa en sangre durante la inanición, priorizando su uso en los tejidos más necesitados.
