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Todo sobre aminoácidos …

Todo sobre aminoácidos

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  • 1. AMINOÁCIDOS WILSON NIÑO ANDRIAN PIMIENTA SERGIO RIAÑO FERNANDO ARIAS GRADO: 10-01
  • 2. QUE ES UN AMINOÁCIDOS • Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación entre el grupo amino de uno y el carboxilo del otro, liberándose una molécula deagua y formando un enlace amida que se denomina enlace peptídico; estos dos "residuos" de aminoácido forman un dipéptido. Si se une un tercer aminoácido se forma untripéptido y así, sucesivamente, hasta formar un polipéptido. Esta reacción tiene lugar de manera natural dentro de las células, en los ribosomas.
  • 3. CLASIFICACION DE LOS AMINOÁCIDOS • Se conocen veinte aminoácidos diferentes y todos ellos son necesarios para conseguir un buen estado de salud. Nuestro organismo posee la capacidad de sintetizar el 80% del total de aminoácidos, mientras que el 20% restante debemos obtenerlo a través de la dieta; por esta razón los aminoácidos se clasifican en no esenciales (de síntesis endógena) y esenciales (aquellos que debemos obtener de fuentes externas). • A continuación se presenta el listado de los mismos (5): - Aminoácidos Esenciales: Lisina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, vallina. La histidina y la taurina son esenciales durante la infancia (crecimiento y desarrollo). - Aminoácidos No Esenciales: Alanina, arginina, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido gamma amino butírico, glutamina, glicina, cisteina/glutation, ornitina y tirosina. • Por tanto, la principal diferencia entre los dos grupos es que los aminoácidos esenciales deben ser ingeridos diariamente, mientras que los aminoácidos no esenciales, aunque también necesarios, podemos sintetizarlos endógenamente si no son aportados por la dieta en cantidades suficientes. En cuanto al aporte de aminoácidos esenciales, insistir en que tan importante es la cantidad aportada, como la proporción entre los aminoácidos aportados ya que el organismo requiere proporciones estables entre los diferentes aminoácidos esenciales para ejercer correctamente las funciones de crecimiento, mantenimiento y reparación.
  • 4. ORIGEN DE LOS AMINOACIDOS • Los aminoácidos se obtienen a partir de las proteínas de la dieta, con la salvedad de que nuestro organismo no posee la capacidad de utilizar directamente estas proteínas dietéticas. Una vez ingeridas, las proteínas contenidas en los alimentos sufren procesos enzimáticos de digestión y catabolismo hasta ser descompuestas en sus aminoácidos constituyentes, posteriormente y de una manera endógena, estos aminoácidos son recombinados dando lugar a las proteínas adecuadas. Este proceso de síntesis proteica combina los diferentes aminoácidos, en diferente
  • 5. FUNCIONES DE LOS AMINOACIDOS ESENCIALES. • Aminoácidos con función antiestres y antidepresiva. L-Isoleucina: Aminoácido esencial imprescindible para la síntesis de hemoglobina y para la regulación de los niveles sanguíneos de glucosa (energía). Tras su metabolismo, la L- isoleucina puede ser convertida tanto en hidratos de carbono como en lípidos. L-Leucina: Aminoácido esencial cuya principal función es la reducción de los niveles sanguíneos de glucosa. También interviene en el mantenimiento tisular. La Lleucina es un aminoácido con efecto especialmente beneficioso en los pacientes postquirúrgicos.
  • 6. • -Valina: Considerado como estimulante natural, la L-valina ejerce un importante papel en la regeneración tisular y en el mantenimiento del balance nitrogenado. Adicionalmente, es un aminoácido necesario para la correcta fisiología del sistema nervioso y para un desarrollo y coordinación muscular adecuados. Los mencionados, son tres aminoácidos muy similares estructuralmente y aunque siguen vías metabólicas diferentes, todos ellos son de metabolismo muscular. Por poseer rutas metabólicas distintas, los requerimientos de cada uno de ellos son diferentes; también se diferencian en los síntomas que caracterizan la deficiencia de cada uno de ellos, así, la deficiencia de valina se caracteriza por defectos neurológicos cerebrales, mientras que los temblores musculares son signos característicos de la deficiencia de isoleucina (8). Los requerimientos de L-isoleucina, L-leucina y L-valina están incrementados en los estados de estrés, éstos incluyen procesos quirúrgicos, traumatismos, infecciones, estados febriles e inanición. Por ello, son agentes eficaces en el manejo de pacientes sometidos a cirugía y en estado de malnutrición.
  • 7. • -Triptófano / Melatonina: El triptófano interviene en la síntesis de serotonina, neurotransmisor que por reducir la actividad eléctrica cerebral se ha dicho que regula el sueño normal. Entre las funciones del triptófano destacan la estabilización del humor, la promoción del sueño y el control del estrés (9); el triptófano es necesario para que las vitaminas del complejo B sean utilizadas adecuadamente y actúa como estimulante de la función digestiva. La administración de triptófano ha mostrado ser beneficiosa en el mantenimiento de las células sanguíneas, cutáneas y capilares. Los síntomas y signos de la deficiencia de triptófano incluyen alteraciones del sueño, alteraciones de la pigmentación cutánea y envejecimiento prematuro de la piel. Por sus funciones, se ha estudiado su eficacia en el manejo de la depresión, el estrés y el alcoholismo, así como su efecto en pacientes con alteraciones del sueño. Nota: En 1989, la FDA retiró todos los productos que contenían triptófano por detectarse en una única remesa una contaminación por EMS. -Fenilalanina: Aminoácido esencial con acción antidepresiva y analgésica. Además de su eficacia frente a la depresión, la fenilalanina mejora la memoria y posee efecto antimigrañoso. Entre sus funciones, la fenilalanina estimula la síntesis de tiroxina por parte de la glándula tiroides (la tiroxina contribuye en el mantenimiento del equilibrio mental y del sistema nervioso). Adicionalmente, se procesa en el tejido cerebral dando lugar a noradrenalina y dopamina. Otro de sus efectos se centra en la denominada ‘alerta mental’, proceso que incluye la estimulación de procesos de aprendizaje y memoria (10). Su concentración es elevada en el cerebro y en el plasma. Actúa como analgésico potente mejorando cefaleas, artritis y traumas, y posee efecto antidepresivo.
  • 8. AMINOÁCIDOS PROMOTORES DEL MANTENIMIENTO / CURACIÓN. • -Lisina: Aminoácido eficaz en el control de las infecciones virales, de eficacia demostrada en el tratamiento de las infecciones provocadas por el virus herpes simple (agente que produce aftas bucales dolorosas y ampollas). La L-lisina ejerce su acción promoviendo la síntesis de anticuerpos, es decir, estimulando el sistema inmune. Los datos derivados de estudios recientes sugieren que este aminoácido es eficaz en el manejo terapéutico de la caries y otras alteraciones dentales. Aunque su principal función es antivírica, la clínica que indica deficiencias de lisina se caracteriza por alteraciones visuales y fatiga crónica. -Metionina: Aminoácido esencial con un potente efecto de detoxificación tisular. Interviene en el metabolismo lipídico y en la síntesis de colina. Por su efecto detoxificante y protector, le metionina es necesaria para la regeneración celular hepática y renal. También es eficaz en el tratamiento de las enfermedades artríticoreumáticas. La deficiencia de este aminoácido induce alteraciones del crecimiento en los animales de experimentación; en humanos los signos de deficiencia incluyen alteración en el tono cutáneo, perdida de cabello y acumulación de tóxicos. Parece ser que además induce acumulación de lípidos en el hígado, tanto en animales de experimentación como en el hombre.
  • 9. • -Treonina: Sus concentraciones plasmáticas son particularmente elevadas en los recién nacidos. Aminoácido imprescindible para la correcta función digestiva e intestinal ya que interviene en los procesos de asimilación y absorción de los diferentes nutrientes. Adicionalmente posee un efecto estimulante sobre el timo, glándula relacionada con el control de la depresión, con el consecuente efecto terapéutico sobre la misma (13). La deficiencia de L-treonina se manifiesta por alteraciones gástricas (maldigestión, pirosis) e intestinales (malabsorción) provocando malnutrición general.
  • 10. AMINOÁCIDOS ESENCIALES EN LOS RECIÉN NACIDOS. • L-Histidina: Este aminoácido no es esencial en la edad adulta. Los estudios realizados indican que la L-histidina interviene en los procesos de reparación tisular, hecho que condiciona su beneficio terapéutico en el tratamiento de enfermedades como artritis reumatoide y anemia. Por su capacidad de ser transformada en histamina se considera útil en el manejo de las alergias. L-Taurina: Este aminoácido estructuralmente no forma parte de las proteínas, por tanto es menos conocido. En los adultos no es esencial ya que poseen la capacidad de sintetizarlo a partir de la taurina dietética. Sus concentraciones son elevadas en el tejido cerebral, cardiaco y renal donde actúa como agente protector, manteniendo la salud en estos órganos (14). •
  • 11. FUNCIONES DE LOS AMINOACIDOS NO ESENCIALES. • Aunque igualmente imprescindibles, en condiciones de normalidad, los requerimientos de estos aminoácidos somos capaces de cubrirlos a partir de la síntesis endógena. Por el contrario, ante ciertos estados patológicos, las necesidades de éstos pueden verse incrementadas de manera que la síntesis endógena no sea satisfactoria, en estos casos pueden considerarse como aminoácidos esenciales.
  • 12. AMINOÁCIDOS QUE SON SUBSTRATOS ENERGÉTICOS. • -Alanina: La síntesis de este aminoácido se lleva a cabo mediante procesos complejos que incluyen moléculas como el piruvato y/o la escisión del DNA; su metabolismo está regulado por procesos enzimáticos dependientes de la vitamina B6. Las concentraciones de L-alanina son elevadas en el tejido muscular donde actúa como sustrato energético. Como agente terapéutico, es eficaz frente a la epilepsia y frente a la inmunodepresión (aminoácido estimulante del crecimiento del timo). Acido Gamma Amino Butírico (GABA). Acido L-Glutámico y L-Glutamina: Al igual que el anterior, éstos intervienen en los procesos de síntesis energética. Adicionalmente, poseen acción sobre el tejido cerebral, el ácido glutámico es un neurotransmisor estimulante; el GABA, contrariamente, es relajante: mientras que la glutamina realiza varias funciones cerebrales (15). Los tres aminoácidos llevan a cabo su acción de una manera interrelacionada: el ácido glutámico, neurotransmisor, se mantiene en equilibrio con el GABA, neurotransmisor inhibitorio; la glutamina constituye la fuente de energía coordinando el equilibrio entre los dos anteriores.
  • 13. • -Cisteina y Glutation: La cisteina, a parte de su intervención en el metabolismo energético, forma parte de la estructura de numerosos tejidos y moléculas hormonales. La acción combinada de cisteina y glutation resulta en un intenso efecto detoxificante, incluso se han publicado datos que muestran su eficacia frente a la intoxicación de arsénico (16). El glutation, por su parte, es coenzima en numerosas reacciones enzimáticas y un detoxificante hepático potente. Con relación a su efecto detoxificante, esta molécula es activa frente a tóxicos como: mercurio, radiaciones, pesticidas, herbicidas, fungicidas, plásticos, nitratos, humo de cigarrillos y anticonceptivos. El glutation también interviene en los procesos de formación de células sanguíneas (tanto de la serie roja, como de la serie blanca) y en el mantenimiento del sistema inmune.
  • 14. AMINOÁCIDOS CON FUNCIÓN DETOXIFICANTE. • -Arginina: Entre sus funciones destaca su intervención en los procesos de eliminación de urea y amonio y su contribución en la síntesis de DNA. Los datos derivados de investigaciones recientes muestran que este aminoácido estimula la secreción de hormona del crecimiento. En ciertas condiciones patológicas, la Larginina puede convertirse en nutriente esencial. Esta molécula es particularmente importante en varones; más del 80% del líquido seminal contiene arginina. Posee un efecto positivo sobre el contaje de espermatozoides, por lo que podría ser un tratamiento útil en la infertilidad masculina. Se ha demostrado que la reducción de los niveles de arginina conduce a la esterilidad en animales de experimentación y a baja movilidad espermática en el caso de los humanos (17). La clínica asociada a la deficiencia de arginina incluye: rojez cutánea, caída y debilidad capilar, infertilidad, alteraciones en la cicatrización de heridas, estreñimiento y acúmulo sanguíneo de tóxicos (radicales libres, productos de desecho); incluso se ha relacionado con la cirrosis. -Ornitina: Su administración oral induce efectos biológicos similares a los producidos por la arginina, por lo que sus indicaciones son las mismas. La diferencia entre ambas es que la ornitina no forma parte de la estructura proteica.
  • 15. AMINOÁCIDOS CON EFECTO ANTIDEPRESIVO. • Acido L-Aspártico: Su síntesis se lleva a cabo mediante enzimas que requieren vitamina B6. Interviene en el denominado ciclo de la urea y en el metabolismo del DNA. Se trata de un neurotransmisor cuyos niveles están descendidos en aquellos pacientes que padecen depresión u otras alteraciones cerebrales; parece ser elá cido aspártico es importante para el correcto metabolismo energético cerebral (18). Sus usos terapéuticos están siendo investigados. L-Glicina: Aminoácido implicado en los procesos de síntesis de DNA y de colágeno, así como de energía. Sus niveles están descendidos en los pacientes con depresión y epilepsia. Posee acción hipocolesterolemiante (reducciones hasta del 5%). Sus efectos se siguen investigando (19). L-Tirosina: Molécula que una vez alcanza el tejido cerebral es convertida en dopamina, noradrenalina y adrenalina; sus concentraciones son dependientes de las de tirosina dietética. Estos tres neurotransmisores son imprescindibles para la función del sistema nervioso simpático. Adicionalmente, es un aminoácido estructuralmente necesario en muchas proteínas, tal es el caso de las encefalinas (analgésicos naturales). Incluso se dispone de datos que le atribuyen un posible efecto antidepresivo (20).
  • 16. SUPLEMENTOS DE AMINOACIDOS: USOS CLINICOS. • Los estudios realizados en los últimos años demuestran los beneficios terapéuticos de la administración de aminoácidos en determinadas patologías y condiciones crónicas. Aunque se debe seguir investigando, se han demostrado ya numerosas aplicaciones clínicas para los aminoácidos tal y como se muestran a continuación: Aminoácidos, en general: Eficaz en determinadas alteraciones genéticas que condicionan defectos en el metabolismo y que condicionan desequilibrios en las concentraciones de los aminoácidos. El éxito de la terapia con aminoácidos, depende de la naturaleza de la alteración, de la edad a la que se inicia el tratamiento y el daño previo al inicio del tratamiento (21). El tratamiento en estos casos genéticos debe diseñarse cuidadosamente en función de los defectos bioquímicos y de la fisiopatología subyacente al problema. Cisteina/Glutation: Estudios recientes muestran la aplicación de la administración de cisteina frente a la intoxicación por plomo o por otros metales. Posee un efecto neutralizante de la toxicidad inducida por quimioterapia y radioterapia de indicación oncológica. Revierten las cataratas. En un estudio, la administración oral de glutation revirtió el cáncer hepático avanzado en ratas. El efecto combinado cisteina/glutation es eficaz en el tratamiento de las alteraciones capilares. Arginina: Al igual que metionina, taurina y glicina, reduce los niveles de colesterol. La administración de 6 gramos de arginina induce reducciones del colesterol superiores al 10%. Parece ser que este efecto está potenciado cuando se asocia una dieta rica en arginina y pobre en lisina. Los suplementos de arginina son eficaces en el manejo de muchas condiciones patológicas así como para el mantenimiento de la salud general. Tirosina: Su administración reemplazando a la codeína, anfetamina y metadona, utilizadas en la desintoxicación de la adicción a la heroína, ha mostrado un efecto realmente beneficioso. Fenilalanina: Indicado como antidepresivo y analgésico. Su administración en el síndrome premenstrual y en la enfermedad de Parkinson potencia los beneficios de la acupuntura y de la estimulación transdérmica.
  • 17. • Taurina: junto con el GABA, forman parte de las moléculas con acción inhibidora sobre el tejido cerebral, por tanto es eficaz como anticonvulsivo y ansiolítico; los resultados de los estudios preliminares sugieren su utilidad en el tratamiento de algunas formas clínicas de epilepsia. Usos clínicos: Litiasis biliar, prolapso de válvula mitral, hipertensión arterial, hiperbilirrubinemia, fotosensibilidad y diabetes. Metionina: Por su capacidad de estimular la síntesis de dopa, es eficaz en el manejo de la enfermedad de Parkinson. Posee un efecto protector frente a las radiaciones. Su administración es beneficiosa en los pacientes adictos a la heroína así como en aquellos pacientes sometidos a tratamiento por adicción a barbitúricos o anfetaminas. Valina/Leucina/Isoleucina: Aminoácidos con efecto estimulante sobre la síntesis proteica con la peculiaridad que favorecen la reutilización de aminoácidos con la consecuente reducción en la destrucción de proteínas endógenas. La leucina provoca la liberación de insulina, hormona con efecto estimulante sobre la síntesis proteica e inhibidor sobre su degradación. Por este efecto su administración es particularmente beneficiosa en el entrenamiento deportivo, ya que puede reemplazar la terapia con esteroides. Los tres son eficaces en el manejo de alteraciones caracterizadas por bajos niveles de estos aminoácidos, como es el caso de la anorexia y la enfermedad de Parkinson. También se han utilizado en el tratamiento de hepatopatias, hepatitis y cirrosis. Particularmente, la valina es un suplemento útil cuando el hígado está debilitado. Treonina: Eficaz en el tratamiento de alteraciones espásticas con componente genético y de la esclerosis múltiple. Se ha descrito que puede incrementar los niveles de glicina (286, 289). Se continua investigando. Glicina: Aminoácido, que por su efecto sedante, puede ser efectivo en el manejo terapéutico de episodios maniaco-depresivos, espasticidad y epilepsia. También se dispone de datos preliminares de su acción beneficiosa sobre patologías como gota, miastenia, distrofia muscular e hipercolesterolemia. Alanina: Interviene en la regulación del metabolismo de la glucosa. Las determinaciones realizadas tanto en pacientes con diabetes como en pacientes con hipoglicemia demuestran que los niveles sanguíneos de alanina son proporcionales a los de glucosa. Se trata de un factor fundamental en los procesos de reproducción linfocitaria, repercutiendo positivamente sobre la inmunidad en general. Estudios recientes realizados en animales de experimentación, muestran que la terapia con alanina contribuye a la disolución de cálculos renales.
  • 18. • Histidina: La administración de histidina a pacientes con artritis reumatoide severa se acompaña de mejorías en la enfermedad; de hecho, se ha demostrado que los pacientes con esta patología poseen niveles deficitarios de este aminoácido. Adicionalmente posee propiedades antinflamatorias y es útil en aquellos pacientes con niveles descendidos de histamina (situación que incluye crisis de manía, hiperactividad, esquizofrenia) (383-87). Acido aspártico: Junto con la fenilalanina, el ácido aspártico es componente de los edulcorantes artificiales más novedosos. Parece tener un efecto protector frente al daño inducido por las radiaciones. Se siguen investigando otras posibles aplicaciones. Triptófano: En un estudio realizado con pacientes con síndrome de fatiga crónica se demuestra la eficacia de la administración combinada de triptófano y fenilalanina.
  • 19. AMINOACIDOS Y SALUD: ASPECTOS PRACTICOS • Los aminoácidos son nutrientes imprescindibles para el mantenimiento de la vida, de hecho las funciones que llevan a cabo en el organismo son de extraordinaria relevancia. Los aminoácidos son los responsables de la formación y mantenimiento de todos los tejidos orgánicos, son constituyentes fundamentales de enzimas, hormonas y fluidos corporales; los aminoácidos son necesarios en la regulación de procesos vitales tan importantes como el crecimiento, digestión y la síntesis de anticuerpos. Por lo mencionado, es obvia la necesidad de nuestro organismo de disponer de los aminoácidos en las cantidades apropiadas. En la siguiente tabla se muestran cantidades diarias mínimas recomendadas; señalar que la cantidad óptima no siempre coincide con la cantidad mínima recomendada. Requerimientos Diarios de Aminoácidos Esenciales (mg por kilo de peso)
  • 20. • En general, los aminoácidos esenciales los obtenemos de los alimentos ricos en proteínas: carne, queso, germen de trigo. Del conjunto de alimentos, aquellos que contienen proteínas en mayor concentración y que resultan más económicos son la levadura de cerveza, la leche en polvo desnatada, el germen de trigo y la harina de soja. Así, estos alimentos constituyen una fuente de proteínas accesible a cualquier poder adquisitivo, de manera que se consiguen dietas proteicamente equilibradas al alcance de cualquier nivel socioeconómico (23). La espirulina contiene en su composición entre un 50 y un 70% de proteínas altamente digeribles, constituyendo una de las pocas fuentes con presencia de todos los aminoácidos esenciales. Es importante conocer que para un correcto metabolismo proteico, la presencia de los aminoácidos debe ser simultánea y durante un periodo de tiempo corto (dos horas), de modo que, por ejemplo una ingesta incompleta de proteínas durante el desayuno no se complementa con la ingesta completa de las mismas durante la comida (24). La explicación es que la absorción de los aminoácidos de la dieta es prácticamente simultánea a su escisión de las proteínas que los contienen (procesos enzimáticos digestivos), es decir se absorben en la misma proporción (25). Por ello, al torrente sanguíneo llegan aminoácidos durante todo el proceso de la digestión, y este proceso debe ser equilibrado ya que para el correcto funcionamiento todos los aminoácidos esenciales deben estar presentes de manera simultánea.
  • 21. • Con este razonamiento, la ingestión de suplementos de aminoácidos asegura la obtención de todos los aminoácidos esenciales en las cantidades requeridas. Los suplementos disponibles pueden ser de aminoácidos aislados o de la combinación de los mismos. Su presentación comercial es en forma de cápsulas, polvos o comprimidos y habitualmente son derivados de la soja, el huevo o la levadura. Se presentan en varias formas químicas, denominadas forma libre o forma libre cristalina; la forma libre cristalina hace referencia a los aminoácidos extraídos de los granos, por ejemplo del grano de arroz integral. Se recomiendan las formas libres porque son rápidamente asimiladas. Señalar que la absorción se asegura ingiriéndolos en ayunas o con fruta, para evitar la competitividad con otras proteínas alimentarias
  • 22. GRACIAS