LAS PROTEÍNAS EN LA NUTRICIÓN - medigraphic.com

1 Volumen 8 No. 2 Abril-Junio 2007 Salus cum propositum vitae LAS PROTE NAS EN LA nutrici N Laura Gonz lez-Torres, Alfredo T llez-Valencia*, Jos G. Sampedro y Hugo N jera. rea Acad mica de nutrici n, * rea Acad mica de Farmacia, Instituto de Ciencias de la Salud, Universidad Aut noma del Estado de Hidalgo (Pachuca, Hgo. M xico). E-mail: Introducci n La palabra Prote na, del griego proteios que significa primordial o primer lugar , fue sugerida por Berzelius para llamar as , al material que describiera el qu mico holand s Mulder en 1838 como sustancia compleja en cuya composici n interven a el nitr geno (N), y la cual, era sin duda la m s importante de todas las sustancias conocidas en el reino org nico , sin la cual no parec a posible la vida sobre nuestro planeta (1).

2 Aunque dentro del campo nutricional, no son las que aportan m s energ a, si son esenciales, pues las prote nas constituyen uno de los nutrimentos de mayor trascendencia en los seres vivos. Existen muchas clasificaciones de las prote nas, dependiendo de su estructura, funci n, solubilidad, forma, etc., pero una clasificaci n general para estas, las divide en: globulares y fibrosas, las primeras son de forma esf rica o parecida a sta, contienen en su estructura h lices y hebras , adem s de estructuras no repetitivas (asas y giros) las cuales les proporcionan dise os compactos con funciones particulares, son solubles en agua; algunos ejemplos son: la insulina, alb mina, globulinas plasm ticas y numerosas enzimas. Las prote nas fibrosas son de forma alargada, su armaz n es una repetici n de elementos de estructura secundaria (h lices y hebras ), stas le confieren la forma de fibras cil ndricas observables al microscopio, son de baja solubilidad en agua, dentro de stas se encuentran la queratina, miosina, col geno y fibrina (2).

3 Las prote nas son macromol culas las cuales desempe an el mayor n mero de funciones en las c lulas de los seres vivos. Forman parte de la estructura b sica de tejidos (m sculos, tendones, piel, u as, etc.), durante todos los procesos de crecimiento y desarrollo, crean, reparan y mantienen los tejidos corporales; adem s desempe an funciones metab licas (act an como enzimas, hormonas, anticuerpos) y reguladoras a saber: asimilaci n de nutrientes, transporte de ox geno y de grasas en la sangre, eliminaci n de materiales t xicos, regulaci n de vitaminas liposolubles y minerales, etc. (3). Artemisamedigraphicen l nea Volumen 8 No. 2 Abril-Junio 2007 Salus cum propositum vitae Las prote nas son mol culas de gran tama o formadas por una larga cadena lineal de sus elementos constitutivos propios, los amino cidos (aa).

4 Stos se encuentran formados de un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH), enlazados al mismo carbono de la mol cula. Los amino cidos se encuentran unidos por un enlace pept dico (enlace de un grupo amino con otro carboxilo perteneciente a otro amino cido). Existen veinte amino cidos distintos, codificados en el material gen tico de los organismos, pueden combinarse en cualquier orden y repetirse de cualquier manera para dar lugar a estas macromol culas. Una prote na t pica est formada por unos cien o doscientos aa, lo que da lugar a un n mero muy grande de combinaciones diferentes. Y por si esto fuera poco, seg n la configuraci n espacial que adopte una determinada secuencia de amino cidos, sus propiedades pueden ser totalmente diferentes, como consecuencia, realizar diferentes funciones. Tanto los carbohidratos como los l pidos tienen una estructura relativamente m s simple comparada con la complejidad y diversidad de las prote nas.

5 Las mol culas con menos de 50 amino cidos en sus cadenas y pesos moleculares bajos se denominan p ptidos, las que pesan entre varios miles y varios millones de daltones (Da) se denominan polip ptidos. Los t rminos prote nas y polip ptidos a menudo se usan indistintamente para referirse a las mismas mol culas (4). Amino cidos esenciales El ser humano necesita un total de veinte amino cidos, de los cuales, 11 de ellos nuestro propio organismo los sintetiza y no necesitamos adquirirlos de la dieta, stos son llamados no esenciales o dispensables. Los nueve restantes no somos capaces de sintetizarlos y deben ser aportados por la dieta. Los amino cidos que adquirimos obligatoriamente de la dieta son los denominados amino cidos esenciales, o actualmente llamados indispensables, a saber: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina (y ciste na), fenilalanina (y tirosina), treonina, triptofano, y valina.

6 Ya que la metionina es un precursor de la ciste na y la fenilalanina de la tirosina, estos amino cidos se consideran normalmente en parejas. Si falta uno solo de ellos no ser posible sintetizar ninguna de las prote nas en la que sea requerido dicho amino cido (5). Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrici n, seg n cual sea el amino cido limitante, es decir, el amino cido que no se encuentra en la prote na alimentaria y por tanto, no contribuye a la s ntesis de nuevas prote nas. La histidina es un amino cido esencial s lo para ni os, ya que la privaci n de ste aa en bebes de 3 meses o menos, conlleva a la aparici n de eczema como una forma de dermatitis. sta desaparece cuando la histidina es suplementada por medio de la dieta.

7 El desorden gen tico del metabolismo de la histidina visto en algunos ni os no permite que el aa se metabolice correctamente, lo que ocasiona que ste se acumule en sangre; aunque es poco com n, causa defectos del habla, y d ficit mental. Este problema parece no presentarse en adultos (6). El triptofano, la lisina y la metionina son los aa esenciales que representan mayores problemas para la nutrici n humana, debido a que su carencia es t pica en poblaciones que tienen dif cil acceso a productos de origen animal, y en las cuales, los cereales o los tub rculos se convierten en la base de su alimentaci n. El d ficit de amino cidos esenciales afecta mucho m s a los ni os que a los adultos (7, 8). Volumen 8 No. 2 Abril-Junio 2007 Salus cum propositum vitae El triptofano es un precursor del neurotransmisor serotonina.

8 Ste modula los patrones de sue o y humor, y por ello su deficiencia se ha relacionado con trastornos depresivos. Sin embargo, a nivel nutricional su deficiencia representa un problema mayor, ya que es un precursor de la niacina (vitamina B3) y la deficiencia de ambos tiene relaci n directa con la Pelagra (enfermedad caracter stica por la presencia de dermatitis, demencia y diarrea), la cual se presenta en poblaciones cuya dieta esta basada en harina de ma z (escasa en este amino cido) (9, 10). La lisina es requerida en el cuerpo para la creaci n de carnitina, usada en el metabolismo de las grasas. Este aa estimula la s ntesis de colesterol en el h gado. Cuando las dietas son altas en lisina y arginina (prote na animal) existe una correcta estimulaci n de la s ntesis de colesterol, mientras que dietas bajas en estos aa no estimulan en gran medida la s ntesis de colesterol.

9 Com nmente es un amino cido limitante en dietas vegetarianas estrictas en las que est en poca cantidad en granos vegetales. Tambi n participa en la producci n de col geno y elastina, uni ndose a ellos; es una acci n dependiente de la enzima lisiloxidasa la cual requiere cobre. Por lo tanto, la deficiencia de cobre, puede conducir a imperfecciones en el col geno o elastina (11). La metionina es usada en la manufactura de taurina, el cual es un aa importante para la funci n cardiaca, as como un neurotransmisor en el cerebro. Se ha encontrado que la deficiencia de metionina esta asociada a una ingesta de prote na de baja calidad. Su deficiencia tambi n puede resultar en s ntesis pobres de fosfatidilcolina, y otros fosfol pidos. Estas sustancias son esenciales para la funci n del sistema nervioso, as como para prevenir la aglutinaci n de c lulas sangu neas (12).

10 La metionina tambi n es convertida en homociste na, la cual es nuevamente convertida en metionina por medio de la ruta de trans-sulfuraci n. La homociste na no se debe acumular en el cuerpo, si esto sucede, se asocia a un riesgo creciente a la enfermedad cardiaca y ateroesclerosis (enfermedad que se presenta en arterias coronarias). Una conversi n pobre de homociste na a metionina es causada por la deficiencia de vitamina B6 en personas gen ticamente susceptibles. Este defecto gen tico no permite una conversi n adecuada de homociste na a metionina. Esto se asocia con un riesgo elevado de ateroesclerosis (13, 14). En la Tabla 1 se muestran los requerimientos diarios de los 9 amino cidos indispensables que, en 1985 publicaron, la Organizaci n Mundial de la Salud, la Organizaci n de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentaci n, y la Universidad de Naciones Unidas (WHO/FAO/UNU por sus siglas en ingl s).