Deși efectele fiziologice ale diferitelor tipuri de acizi grași și carbohidrați sunt relativ bine cunoscute, efectele compoziției proteinelor asupra proceselor metabolice au fost studiate mai puțin extensiv. Dar scriind într-o colecție a Academiei Naționale de Științe de Boirie și colab. 1 încercăm să reducem acest decalaj în cunoștințele noastre. Analog cu carbohidrații dietetici, autorii aplică conceptul de proteine ​​„lente” și „rapide” în funcție de viteza la care proteinele sunt digerate și aminoacizii sunt absorbiți din intestin. Și au ajuns la concluzia că proteinele lente și rapide modulează diferențial depozitarea proteinelor din întregul corp după mese.

Boirie și colab. a studiat efectul a două proteine ​​din lapte - cazeina și proteina din zer - asupra metabolismului postprandial al întregului corp. Au combinat administrarea orală și intravenoasă a proteinelor marcate și nemarcate pentru a ocoli unele dintre problemele tehnice în măsurarea cineticii post-prandiale a aminoacizilor. Proteina din zer a fost administrată adulților sănătoși, iar autorii au observat un vârf ridicat, rapid și tranzitoriu al nivelurilor plasmatice de aminoacizi. Acest lucru a fost asociat cu o creștere semnificativă a sintezei proteinelor, dar fără o modificare a degradării proteinelor. În schimb, după o masă de cazeină, profilul plasmatic de aminoacizi a fost mai scăzut, mai lent și prelungit. Răspunsul metabolic al întregului corp a constat într-o ușoară creștere a sintezei proteinelor, dar o inhibare semnificativă a degradării proteinelor. În funcție de rata la care au apărut aminoacizii în fluxul sanguin, autorii au clasificat proteinele din zer ca proteine ​​rapide și cazeina ca proteine ​​lente.

Rotația proteinelor este un proces fin controlat în care câștigul sau pierderea de proteine ​​din corp este ajustat la nevoile biologice (Fig. 1). Mecanismele fiziologice care controlează răspunsul acut la ingestia de proteine ​​la om sunt controversate. Mai multe rapoarte 2, 3, 4 au arătat o creștere a oxidării aminoacizilor după masă (mai ales atunci când pacienții au un aport ridicat de proteine), dar cu modificări inconsistente în sinteza și degradarea proteinelor. Studiile in vivo au arătat că degradarea este inhibată după ingestia de proteine, dar nu au demonstrat că sinteza proteinelor este stimulată în esență 2, 4, 5, 6 .

natură

Acest model arată cum echilibrul dintre procesele catabolice și anabolice dezvoltă un control homeostatic bazat pe aminoacizi liberi, inversând sistemul metabolic în favoarea sintezei pure sau a degradării. Când efectul anabolizantului depășește efectele catabolice, sistemul trece la sinteza proteinelor, ducând la stocarea proteinelor. Defalcarea și, prin urmare, pierderea proteinelor are loc atunci când factorii catabolici predomină asupra unității anabolice. Boirie și colab. Am constatat că ingestia de proteine ​​din zer duce rapid la niveluri ridicate de aminoacizi din plasmă și la o creștere concomitentă a sintezei proteinelor. Dar masa de cazeină duce la o acumulare mai lentă de aminoacizi în plasmă și doar la o ușoară creștere a sintezei proteinelor.

Imagine la dimensiune completă

Cum sunt reglementate viteza de sinteză și degradare a proteinelor de către așa-numitele proteine ​​lente și rapide? Boirie și colab. o creștere lentă a nivelurilor plasmatice de aminoacizi după o masă de cazeină până la o întârziere probabilă a golirii gastrice - aceasta este în concordanță cu formarea cheagurilor de cazeină în stomac. În schimb, proteina din zer este rapid golită din stomac în duoden 7. Aprovizionarea rapidă de aminoacizi după ingestia de proteine ​​din zer poate fi analogă cu stimularea dramatică a sintezei proteinelor observată atunci când concentrațiile plasmatice de aminoacizi sunt crescute rapid prin perfuzie intravenoasă 8. Diferențele de golire gastrică între cazeină și proteina din zer se pot datora și peptidelor opioide care sunt eliberate din cazeină în timpul digestiei. Acestea încetinesc motilitatea gastro-intestinală - încetinind astfel golirea gastrică - prin interacțiunea directă cu receptorii de opiacee din intestin 9 .

Alte mecanisme pot explica diferențele în inhibarea degradării proteinelor între proteina din zer și cazeină. De exemplu, se știe că insulina inhibă proteoliza 2, 3, 4. Boirie și colab. exclude acest mecanism, deoarece concentrațiile plasmatice de insulină după zero, 40 și 300 de minute nu au diferit între cele două mese. Cu toate acestea, raportul insulină-glucagon poate fi mai important decât concentrațiile absolute de 10. Caseina și proteina din zer sunt proteine ​​derivate din lapte, dar au profiluri diferite de aminoacizi. Deși procentul de aminoacizi care stimulează secreția de insulină este același la ambele proteine, o proporție mai mare de aminoacizi cu lanț ramificat din proteina din zer duce la un efect sinergic cu insulina asupra metabolismului proteinelor 10. În plus, procentul de aminoacizi care stimulează secreția de glucagon este semnificativ mai mic în proteinele din zer decât în ​​cazeină. Astfel, efectul catabolic al glucagonului - care echilibrează insulina în controlul acut al volumului de proteine ​​- este mai mic după consumul de proteine ​​din zer. Prin urmare, diferite amestecuri de aminoacizi de cazeină și proteine ​​din zer pot declanșa un stimul discriminatoriu pentru sinteza și descompunerea proteinelor din cauza diferențelor în secreția de insulină și glucagon.

Potențialul de a crește sinteza proteinelor și de a inhiba degradarea proteinelor oferă selectiv pacienților cu tulburări de risipire o varietate de opțiuni terapeutice. Unul dintre obiectivele sprijinului nutrițional pentru pacienții cu sepsis, arsuri extinse, sindrom de imunodeficiență dobândită, malignitate, traume scheletice sau insuficiență multiplă a organelor este reducerea la minimum a pierderii de proteine ​​corporale. Dacă descompunerea netă accelerată a proteinelor din organism ar putea fi încetinită sau chiar inversată prin administrarea proteinelor specifice, ar fi o opțiune foarte atractivă pentru sprijinul nutrițional la un pacient cu probleme critice. În plus, conceptul de proteine ​​lente și rapide poate fi aplicat atunci când concentrațiile mari de aminoacizi din plasmă sunt dăunătoare pacientului - de exemplu în insuficiența renală sau encefalopatia hepatică. O altă aplicație potențială este producerea de rețete lactate pentru sugari cu greutate mică la naștere pentru a atinge rata maximă de creștere și eficiența alimentară.

Fiecare nouă descoperire creează întrebări. De exemplu, de ce proteinele alimentare ar avea efecte diferite asupra cifrei de afaceri a proteinelor? Această constatare este unică pentru proteinele din zer și cazeină sau poate fi aplicată și altor proteine ​​dietetice? Există diferențe semnificative între proteinele de origine animală și vegetală? Care este locul de stocare a proteinelor postprandiale? Efectul asupra metabolismului proteinelor diferă între persoanele sărace și cele obeze? Dar poate că primul pas este de a determina măsura în care efectul absorbției aminoacizilor asupra metabolismului proteinelor este reproductibil atunci când proteinele sunt administrate în multiple circumstanțe fiziologice - ca parte a unei mese mixte tipice.

Comentarii

Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord să respectați Termenii și condițiile și Regulile comunității. Dacă considerați că acesta este un act ofensator care nu este conform cu termenii sau liniile directoare, vă rugăm să îl marcați ca fiind inadecvat.