METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS Y LAS PROTEÍNAS.

Las proteínas son moléculas esenciales que pueden cumplir funciones estructurales o reguladoras. La unidad estructural básica de las proteínas son los aminoácidos. La estructura química de un aminoácido (AA) consta de un grupo ácido carboxilo (-COOH) y un grupo básico amino (-NH»), unidos a un carbono A (primer carbono) de la cadena lateral, que es diferente para cada uno de los 20 AA.

La mayoría de las proteínas consumidas con los alimentos son digeridas a AA, pero las células intestinales también tienen la capacidad de absorber pequeños péptidos. El proceso de digestión y absorción de las proteínas es muy eficiente, y sólo una pequeña porción de las proteínas ingeridas no son absorbidas y se eliminan con la materia fecal.

La mayor parte de los AA en el cuerpo se encuentra formando parte de proteínas, que representan en promedio entre el 15 y el 20% del peso corporal (Gibala, 2001). Por ejemplo, el cuerpo de un hombre de 70 kg contiene aproximadamente 12 kg de proteínas y 200-220 g de AA libres (Wagenmakers, 1998). El músculo esquelético representa en promedio entre el 40% y el 45% de la masa corporal total y contiene alrededor de 7 kg de proteínas, principalmente en la forma de proteínas contráctiles (miofibrilares). Es decir que menos del 2% del total de los AA corporales se encuentran en la forma de AA libres, distribuidos entres los espacios vascular, intra- y extracelular (Gibala, 2001).

A pesar de su reducido volumen, este pequeño “pool de AA libres” es el encargado de participar en la amplia variedad de reacciones metabólicas que ocurren en el organismo, Aproximadamente 120g de los AA libres se encuentran en el espacio intracelular, mientras que sólo 5 g se encuentran en la circulación (Wagenmakers, 1998). Si bien la concentración de los AA que lo componen permanece generalmente estable, existe un permanente intercambio entre el pool de AA libres y otros compartimentos de proteínas (Gibala, 2001).

Los AA absorbidos son transportados por la sangre a todos los tejidos, son captados por las células del cuerpo y pasan a formar parte del pool (o reserva) intracelular que se utiliza para la síntesis de diferentes proteínas corporales. Otras dos vías por las cuales se puede expandir este pool son a través de los AA que provienen del catabolismo de las proteinas corporales ya existentes y la síntesis de AA no esenciales (a partir de cadenas carbonadas y grupos amino transaminados). En los adultos sanos, la tasa de síntesis y degradación de las proteínas corporales (es decir, el recambio de proteínas) se encuentra bien balanceado, de tal modo que el pool total de AA corporales es relativamente constante.

Otra vía, además de la síntesis de proteínas, por la cual el pool de AA se ve disminuido es cuando son utilizados como sustrato energético . La cantidad de AA que son oxidados depende de varios factores, siendo uno de ellos la realización de ejercicio físico. Esta pérdida de AA es normalmente reemplazada a través de los AA absorbidos de los alimentos.

El principal producto de desecho del metabolismo de los AA es el amoníaco (NH), formado a partir del desprendimiento del grupo amino, pero como es tóxico para el ser humano su principal forma de excreción es la urea (NH), que se elimina a través de la orina, Sin embargo, una pequeña parte de los grupos amino se eliminan directamente como amoniaco . El destino de las cadenas carbonadas es más complejo, pudiendo ser utilizadas para la producción de energía a través de su oxidación total en el ciclo de Krebs, o para diferentes vías metabólicas como la neoglucogénesis, la síntesis de cuerpos cetónicos, o la síntesis de ácidos grasos.

Con respecto al aporte de proteínas y energía a través de la alimentación y su destino, pueden observarse diferentes situaciones. Por ejemplo:

• Si el aporte dietético de proteínas es mayor que el necesario para reponer el pool de AA, el exceso puede ser utilizado con fines energéticos; para ello el grupo amino es separado (a través de un proceso denominado desaminación) y convertido en urea, mientras que la cadena carbonada entra al ciclo de krebs.
• Si la ingesta de proteínas y energía supera los requerimientos, el exceso de AA además de ser utilizados con fines energéticos pueden seguir tras rutas metabólicas, como por ejemplo, la gluconeogénesis o la síntesis de ácidos grasos (lipogénesis), levadas a cabo principalmente en el hígado, para posteriormente ser almacenados.
• Si la ingesta de proteínas es insuficiente diferentes proteínas corporales tendrán que ser degradadas para poder reponer el pool de AA libres.
• Si la ingesta de energía es insuficiente para cubrir el gasto energético diario, el pool de AA se vuelve una potencial fuente de energía extra.

Sin dudas que el metabolismo de los AA es complicado, y la situación se complica aún más debido a la incapacidad de muestro cuerpo de manipular los grupos amino para sintetizar todos los "AA necesarios para la síntesis de proteínas. De los 20 AA que se consideran que tienen un rol metabólico destacado en el ser humano, mueve no pueden ser sintetizados (o se lo hace a tasas insuficientes) y se los — denomina — “aminoácidos — esenciales” (o indispensables): leucina, isoleucina, valina, treonina, fenilalanina, triptófano, metionina, lisina e histidina

Por lo tanto, cuando estos AA son catabolizados, deben ser repuestos a través de las proteínas de la dieta, Si no se aportan en cantidades adecuadas cada uno de estos AA, el pool se reduce, se enlentece la síntesis de proteínas y más proteínas corporales deben ser degradadas para mantener los niveles de AA del pool en niveles óptimos para la síntesis de proteínas y los demás procesos metabólicos en los que participan.

REFERENCIAS

Biolo G., Maggi S., Williams B, Tipion K.D. 8e Wolfe R.R. 1995. Increased rates of muscle protein tumover and amino acid transport after resistance exercise in humans. Amer. J. Physiol 268: ES14-E520.

Buterfeld G. 1991. Amino acids and high protein diet In: Lamb DAR, Williams MH. 8: Brown W.C. (eds) Perspectives in Exercise Science Se Sporés Medicine: Enhancement of Performance in Exercise 8e Sport. Benchmark Press, pp. 87- 122.