Digestión y Metabolismo de Proteínas

Digestión de Proteínas en el Tracto Gastrointestinal

La digestión de las proteínas es un proceso esencial que comienza en el estómago, ya que la saliva humana no contiene enzimas que descompongan las proteínas. En el estómago, el ácido clorhídrico del jugo gástrico desnaturaliza las proteínas y activa la conversión del pepsinógeno en pepsina, una enzima clave que inicia la proteólisis, rompiendo las proteínas en cadenas más cortas de polipéptidos. Este proceso también contribuye a la eliminación de patógenos. La digestión continúa en el intestino delgado, específicamente en el duodeno y el yeyuno, donde el jugo pancreático aporta enzimas como la tripsina, quimiotripsina y elastasa, que hidrolizan los enlaces peptídicos internos, y las carboxipeptidasas A y B, que liberan aminoácidos individuales de los extremos de los polipéptidos. Finalmente, en el borde en cepillo de los enterocitos, diversas peptidasas descomponen los polipéptidos en tripéptidos, dipéptidos y aminoácidos libres, preparándolos para la absorción.

Absorción de Aminoácidos y Eficiencia Proteica

Los aminoácidos y péptidos pequeños resultantes de la digestión son absorbidos por los enterocitos del intestino delgado a través de sistemas de transporte especializados. Estos sistemas incluyen transportadores dependientes de sodio, que utilizan el gradiente de sodio para facilitar la entrada de aminoácidos, transportadores independientes de sodio y mecanismos de difusión facilitada. La eficiencia de la digestión y absorción de proteínas es alta, alcanzando aproximadamente el 94%, lo que significa que solo una pequeña fracción de las proteínas ingeridas se excreta en las heces. Además, ciertas proteínas como la albúmina y la inmunoglobulina G pueden ser absorbidas intactas por mecanismos especializados, un proceso particularmente importante en los recién nacidos para la adquisición de inmunidad pasiva.

Metabolismo de Aminoácidos en el Enterocito y el Hígado

Una vez dentro del enterocito, una porción de los aminoácidos absorbidos se utiliza para la síntesis de nuevas proteínas y para el mantenimiento de las funciones celulares, incluyendo la producción de energía. Los aminoácidos restantes son transportados a través de la vena porta hacia el hígado, donde se incorporan al "pool" de aminoácidos hepáticos. En el hígado, los aminoácidos pueden ser liberados a la circulación sistémica, utilizados para la síntesis de proteínas y otras moléculas que contienen nitrógeno, o catabolizados para la producción de energía y la generación de intermediarios metabólicos.

Catabolismo de Aminoácidos y Eliminación de Amoniaco

El catabolismo de aminoácidos se intensifica cuando el consumo de proteínas excede las necesidades metabólicas del cuerpo. Este proceso implica la transaminación, donde los grupos amino se transfieren a moléculas aceptoras como el α-cetoglutarato, y la desaminación oxidativa, que resulta en la producción de α-cetoglutarato y amoniaco. Los α-cetoácidos generados pueden ser utilizados en rutas metabólicas para la síntesis de glucosa o cuerpos cetónicos, o para la obtención de energía. El amoniaco, altamente tóxico, es convertido en urea en el hígado mediante el ciclo de la urea y posteriormente excretado por los riñones. La eficiente eliminación de amoniaco es vital para prevenir la encefalopatía hepática y otros trastornos neurológicos.

Recambio Proteico y Calidad Proteica

El metabolismo proteico también implica el recambio constante de proteínas, que incluye la degradación y síntesis de proteínas exógenas, esenciales obtenidas a través de la dieta, y endógenas, sintetizadas por el cuerpo. Este proceso es dinámico y ocurre con mayor frecuencia en tejidos con alta tasa de renovación celular, como el hígado y la mucosa intestinal. La calidad de las proteínas dietéticas se evalúa en función de su digestibilidad y su perfil de aminoácidos esenciales, siendo las proteínas animales generalmente más completas en comparación con las vegetales. La calidad metabólica se refiere a la capacidad del cuerpo para utilizar eficientemente las proteínas ingeridas para el mantenimiento y crecimiento de los tejidos y la producción de enzimas y hormonas.