Digestión de proteínas en el estómago
La hidrólisis de las proteínas de la dieta comienza en el estómago. Las células principales secretan pepsinógeno y las células parietales (oxínticas) secretan ácido clorhídrico. El HCl cumple una doble función: desnaturaliza las proteínas haciendo accesibles los peptídicos y activa el pepsinógeno mediante proteólisis parcial para convertirlo en pepsina activa. El pH óptimo de la pepsina es de 1,5 a 2,0. Bajo su acción, las proteínas se descomponen en péptidos grandes que pasan al duodeno.
Proteasas pancreáticas y su activación
El páncreas secreta enzimas proteolíticas en forma de proenzimas (zimógenos), lo que protege al órgano de la autodigestión: tripsinógeno, quimotripsinógeno, procarboxipeptidasas A y B, proelastasa.
Cascada de activación:
- La enteropeptidasa (enterocinasa) del borde en cepillo del intestino delgado escinde un hexapéptido del tripsinógeno, convirtiéndolo en tripsina.
- La tripsina activa autocatalíticamente nuevas moléculas de tripsinógeno y convierte en su forma activa a la quimotripsina, la elastasa y las carboxipeptidasas A y B.
La tripsina y la quimotripsina son endopeptidasas que rompen los enlaces peptídicos internos; las carboxipeptidasas son exopeptidasas que escinden los aminoácidos del extremo C-terminal. Como resultado, se forman dipéptidos y tripéptidos que, por la acción de las aminopeptidasas y dipeptidasas de los enterocitos, se hidrolizan hasta aminoácidos libres que se absorben hacia la sangre.
Pancreatitis aguda e inhibidores de tripsina
La activación prematura (intrapancreática) de los zimógenos provoca la autodigestión del tejido glandular, desencadenando una pancreatitis aguda con inflamación y edema. El tratamiento incluye inhibidores de proteasas: Contrykal, Trasylol, Gordox (aprotinina). Su eficacia se explica por el papel clave de la tripsina: el bloqueo de la tripsina detiene toda la cascada de activación de las demás proteasas.
Reacciones de transaminación
La transaminación es la transferencia reversible de un grupo α-amino desde un aminoácido hacia un α-cetoácido, con la formación de un nuevo aminoácido y un nuevo α-cetoácido. La reacción no cursa con liberación de amoníaco y asegura la interconversión de aminoácidos en el metabolismo intermediario.
El coenzima de todas las aminotransferasas es el piridoxal fosfato (PLP), un derivado de la vitamina B6.
Transferasas clave:
- AST (aspartato aminotransferasa): aspartato + α-cetoglutarato ⇌ oxalacetato + glutamato.
- ALT (alanina aminotransferasa): alanina + α-cetoglutarato ⇌ piruvato + glutamato.
El glutamato actúa como el «colector» universal de grupos amino, ya que es el que experimenta la desaminación oxidativa posterior.
Significado diagnóstico de la AST y la ALT. Relación de De Ritis
La AST y la ALT son enzimas organoespecíficas. La ALT se localiza predominantemente en el citosol de los hepatocitos; la AST se encuentra tanto en los hepatocitos como en los cardiomiocitos (en fracciones tanto citosólicas como mitocondriales). Cuando las células se lesionan, las enzimas pasan a la sangre, lo que se utiliza en enzimología diagnóstica.
- Hepatitis vírica aguda: la ALT aumenta de 6 a 8 veces o más, mientras que la AST lo hace moderadamente.
- Infarto de miocardio: la AST aumenta de 8 a 10 veces, y la ALT de 1,5 a 2 veces.
Relación de De Ritis = AST / ALT. Su valor normal es de aproximadamente 1,33.
- En la hepatitis, la relación disminuye a ≈ 0,6.
- En el infarto de miocardio, es significativamente superior a 1.
- En la cirrosis hepática, se sitúa alrededor de 1.
Desaminación de aminoácidos
La desaminación es la eliminación del grupo α-amino de un aminoácido con liberación de amoníaco libre (NH3) y formación del α-cetoácido correspondiente. A diferencia de la transaminación, aquí disminuye el número total de aminoácidos; es la etapa inicial de su catabolismo.
Los α-cetoácidos resultantes (restos sin nitrógeno) pueden incorporarse a:
- las reacciones de oxidación en el ciclo de Krebs para la obtención de energía;
- la transaminación para la resíntesis de aminoácidos;
- la gluconeogénesis o la cetogénesis.
Tipos de desaminación:
- Directa: oxidativa (típica del glutamato por acción de la glutamato deshidrogenasa) y no oxidativa (para la serina y la treonina).
- Indirecta (transdesaminación): la vía principal en humanos; el aminoácido transfiere su grupo amino al α-cetoglutarato para formar glutamato, el cual posteriormente sufre una desaminación oxidativa.
El amoníaco es tóxico, especialmente para el SNC, por lo que debe ser detoxificado (principalmente en el ciclo de la ornitina o de la urea).
Puntos clave
- La pepsina se activa por el HCl en el estómago; las proteasas pancreáticas se secretan como zimógenos.
- La enteropeptidasa desencadena la activación del tripsinógeno; la tripsina es el activador clave de toda la cascada proteolítica.
- La activación prematura del tripsinógeno causa pancreatitis aguda; el tratamiento incluye inhibidores de la tripsina (Contrykal, Gordox).
- La transaminación es una reacción reversible con la participación de piridoxal fosfato (vitamina B6), sin liberación de amoníaco.
- La AST y la ALT son marcadores diagnósticos de daño hepático y miocárdico.
- Relación de De Ritis (AST/ALT): < 1 en la hepatitis, > 1 en el infarto de miocardio.
- La desaminación es una reacción catabólica con liberación de NH3 tóxico y formación de α-cetoácidos.
- La vía principal en humanos es la desaminación indirecta a través del glutamato.