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Metabolismo, la clave # 1 de la salud y la vida

Metabolismo activado por el ejercicio

Este artículo está dedicado a mi paciente Meri Dupond, Gracias por ser una persona que me obliga a ser cada día mejor.

Metabolismo según la definición del diccionario de Oxford es Conjunto de los cambios químicos y biológicos que se producen continuamente en las células vivas de un organismo.

PRIMERA PARATE – CONCEPTOS GENERALES.

Clasificación del Metabolismo.

El Metabolismo se clasifica en Anabolismo y Catabolismo.

Anabolismo.

El Anabolismo es un conjunto de procesos que produce moléculas a partir de ciertos precursores moleculares, con el fin de fabricar los componentes celulares para la vida, este proceso requiere el consumo de energía.

Catabolismo.

El Catabolismo podría definirse como un proceso contrario al anabolismo, en el que las moléculas más grandes, se degradan a moléculas más pequeñas, algunas de estas se excretan y otras se reutilizan, este proceso libera energía.

¿En dónde se lleva a cabo el metabolismo?

A nivel del cuerpo, cada una de las células del organismo están involucradas en los dos procesos del la economía, sin embargo, hay órganos metabólicamente más activos que otros, por ejemplo, el cerebro, hígado, riñón, piel y sistema hematopoyético.

A nivel celular, la célula al igual que nosotros como individuos, tienen organelos especializados en procesos diversos del metabolismo. Ribosomas en fabricación de proteínas, mitocondrias en respiración celular y generación de energía, lisosomas en síntesis de membras, etc.

Sin embargo, en el argot médico se utiliza frecuentemente, pero también equivocadamente la palabra metabolismo, para hacer referencia al catabolismo, qué es en realidad una sola parte de este.

¿En qué consiste el catabolismo celular?

Como se dijo anteriormente, el catabolismo celular degrada moléculas grandes, convirtiéndolas en otras más pequeñas con el fin de obtener energía química de ellas, para el uso en varias funciones celulares.

El catabolismo humano es un proceso qué permite que todas las macromoléculas (proteínas, grasas y carbohidratos) mediante diferentes proceso desemboquen en una única molécula, el Piruvato, capaz de entrar al ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico y producir la energía necesaria para el funcionamiento del cuerpo.

Catabolismo Celular

Figura 1. Imagen representativa del proceso de catabolismo en la que diferentes nutrientes orgánicos sufren procesos de cambio.

Los glúcidos o carbohidratos sufren el proceso de Glucólisis; Las grasas o lípidos son sometidos a ß-Oxidación; y Las proteínas el proceso de desaminación.

Todos estos procesos llevan a la formación de una única molécula llamada Acetil Coenzima A o Acetil-CoA, que dentro de la mitocondria es un componente importante en la generación de energía en forma de Adenosin Trifosfato (ATP) que es la moneda de intercambio energético.

En el proceso completo 1 gramo de Glúcido (carbohidrato) es capaz de producir 36 moléculas de ATP y 1 gramo de grasa 126 moléculas de ATP.

Lo ideal es que la energía se genere a partir de Glúcidos y Ácidos Grasos y no de Aminoácidos, pues estos últimos tienen funciones diferentes en la estructura celular y enzimática. Fuente elaboración propia.

SEGUNDA PARTE – ASPECTOS MOLECULARES.

Debido a qué este tema es demasiado extenso, nos limitaremos en esta oportunidad a dilucidar los mecanismos moleculares de la fase final del catabolismo, el cual se produce en la mitocondria y se le llama ciclo de Krebs en honor a su descubridor o también ciclo del ácido cítrico.

En ocasiones anteriores ya hemos tocado temas como la respiración celular, que está íntimamente ligado con el ciclo de Krebs y la β-oxidación, los cuales podría revisar previamente para aclarar algunos conceptos previos.

¿De qué manera se genera la energía?

Como se mencionó anteriormente la β-oxidación, la Desaminación y la Glucólisis, tienen en común una misma molécula resultante, el Piruvato. El piruvato a su vez tiene varias opciones:

Antes de entrar a la mitocondria:

  1. Conversión a Lactato mediante la enzima Lactato Deshidrogenasa (LDH).
  2. Transformación en alanina mediante la enzima Alanintransaminasa (ALT).

Posterior a la entrada a la mitocondria:

  1. Conversión a Acetil CoA mediante la enzima Piruvato Deshidrogenasa (PDH).
  2. Transformación en Oxaloacetato (OA) mediante la enzima Piruvato Carboxilasa (PC).

Como veremos más adelante, todas estas enzimas se utilizan como biomarcadores para diagnóstico de varias enfermedades.

Estas enzimas, sus sustratos y sus moléculas resultantes están íntimamente interrelacionadas, en un estrecho equilibrio que permite la homeostasis de la economía.

Ciclo de Krebs

Figura 2: Esquema representativo del ciclo de Krebs: Una vez el Piruvato ingresa a la mitocondria tiene dos vías: se convierte en Acetil CoA o en Oxaloacetato (OA), en cualquiera de las dos formas ingresa en el ciclo de Krebs o ciclo del ácido.

Luego se convierte en α-Ketoglutarato (α-K), Succinil CoA, Fumarato y finalmente OA de nuevo. En todo el ciclo se produce NADH, FADH2 y ATP; los dos primeros van para alimentar el gradiente de protones entre la matriz y el espacio intermembrana de la mitocondria que permite la cadena respiratoria.

En la figura también se señalan la forma como algunos aminoácidos ingresan al ciclo, pero que veremos en un futuro blog. Fuente: Elaboración propia.

¿De qué manera se reflejan las enfermedades del metabolismo en el ser humano?

Debido a qué cada célula de cada órgano del cuerpo humano requiere metabolismo para vivir, las enfermedades del metabolismo pueden manifestarse de múltiples formas. El más frecuente es tal vez, el Síndrome metabólico que abarca alteraciones en los niveles de grasas en sangre, hipertensión, resistencia a la insulina y obesidad con hígado graso.

La elevación de varias de estas enzimas se emplea para diagnóstico y seguimiento de los resultados de tratamiento del síndrome metabólico (ALT, GOT, LDH).

El asunto es que las enfermedades metabólicas en un 25% dependen de la genética y un 75% del estilo de vida del individuo.

Los médicos funcionales tenemos varios suplementos y medicamentos que ayudan, pero sin un estilo de vida saludable todo será en vano.

El Dr. Carlos Jaramillo y su marca Savvy cuentan con algunos de estos productos, por ejemplo la colina que actúa como fuente de Acetil-CoA, Magnesio que está involucrado como coenzima en varios procesos.

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Otros laboratorios tienen Coenzima Q, L-carnitina y Ácido Alfa Lipóico que intervienen directamente en la cadena respiratoria, en el ciclo de Krebs y en la β-Oxidación.

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Desde el punto de vista homeopático la cosa es un poco más compleja, pero el toxicodendron, Anacardium, Arnica, Phosphoricum Acidum y Lacticum Acidum son algunos de los principios activos que se utilizan para tratar pacientes con problemas metabólicos.

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Dr. Andrés Naranjo Cuéllar

Médico y Cirujano.

MsC en Nutrución.

Bibliografía

Farooqui, A. (2021) Molecular Aspects of Neurodegeneration, Neuroprotection and Regeneration in Neurological Disorders. Ed Elsevier.

Harper Bioquímica Ilustrada (2018), 31 Ed. McGraw-Hill.

Integrative Human Biochemistry (2015) Ed Springer.

Inmunología Molecular, Celular y Traslacional 2 Ed, (2021) Pavón. Ed. Wolters Kluwer.

Integrative Human Biochemistry (2015) Ed Springer.

Las bases farmacológicas de la Terapéutica 13 Ed. (2020) Goodman & Gilman. Ed McGraw Hill.

Rosenberg´s Molecular and Geneticsa Basis of Neurológical and Psychiatric Disease 6 Ed, (2021) Edl AP.

Ross, R. Preedy V., (2016) Bioactive Nutraceuticals and Dietary Supplements in Neurological and Brain disease. Ed Elsevier.

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