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Unidad 1

Generalidades del metabolismo y alteraciones fisiopatológicas

El metabolismo —del griego: μεταβολή (metabole), que significa cambio, más el sufijo -ισμός (-ismo), que significa cualidad o sistema, o sea la cualidad que tienen los seres vivos de cambiar químicamente la naturaleza de ciertas sustancias— es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida, a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras.

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados, el catabolismo y el anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía, un ejemplo de ello es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esa energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados, puesto que uno depende del otro.

Este proceso está a cargo de enzimas localizadas en el hígado y, en el caso de las drogas psicoactivas, a menudo consiste simplemente en eliminar su capacidad de atravesar las membranas de lípidos para que no puedan pasar la barrera hematoencefálica y alcanzar el sistema nervioso central, lo que explica la importancia del hígado y el hecho de que ese órgano sea afectado con frecuencia en los casos de consumo masivo o continuo de drogas.

La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas en las que un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto) y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, en una secuencia de reacciones en las que intervienen diferentes enzimas (por lo general una para cada sustrato-reacción). Las enzimas son cruciales en el metabolismo porque agilizan las reacciones fisicoquímicas al convertir posibles reacciones termodinámicas deseadas, pero «no favorables», mediante un acoplamiento, en reacciones favorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores de las vías metabólicas —de las que modifican la funcionalidad, y por ende la actividad completa— en respuesta al ambiente y a las necesidades de la célula o según señales de otras células.

El metabolismo de un organismo determina las sustancias que encontrará nutritivas y las que encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas células procariotas utilizan sulfuro de hidrógeno como nutriente, pero ese gas es venenoso para los animales. La velocidad del metabolismo y el rango metabólico también influyen en cuánto alimento va a requerir un organismo.

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo, la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica, como el ciclo de Krebs, es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante.

Es probable que esta estructura metabólica compartida sea el resultado de la alta eficiencia de estas rutas y de su temprana aparición en la historia evolutiva. (Ministerio de Educación del Gobierno de España, 2014).

1.1 Catabolismo y anabolismo

El catabolismo es la parte del proceso metabólico que consiste en la transformación de biomoléculas complejas en moléculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de alta energía en moléculas de adenosín trifosfato.

Catabolismo de biomoléculas

En el caso de los organismos que degradan biomoléculas, también existe diversidad entre las reacciones catabólicas que se llevan a cabo en presencia de oxígeno (aeróbicas) o en ausencia de él (anaeróbicas). A grandes rasgos, en primer lugar, las grandes moléculas orgánicas nutrientes, como las proteínas, polisacáridos o lípidos, son degradadas a sus monómeros constituyentes, aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos, respectivamente, proceso que se lleva a cabo fuera de las células en la luz del aparato digestivo. Este proceso es conocido como digestión. Luego, estas moléculas pequeñas son llevadas a las células y convertidas en moléculas aún más simples, como grupos acetilos que se unen covalentemente a la coenzima A para formar la acetil-coenzima A, cuyo grupo acetil es oxidado a agua y dióxido de carbono por los organismos aerobios mediante el ciclo de Krebs, liberando energía que se retiene al reducir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) a NADH+H. El NADH y otras coenzimas son finalmente oxidadas en la cadena transportadora de electrones, proceso acoplado a la síntesis de ATP (Devlin, 2014).

Glúcidos

Tras la digestión, mediante la que los polisacáridos se transforman en glucosa, las moléculas de glucosa siguen tanto en organismos aeróbicos como anaeróbicos la glucólisis, que tiene como resultado la producción de ATP y piruvato. En ausencia de oxígeno el piruvato podrá seguir su catabolización mediante la fermentación. En presencia de oxígeno, el piruvato será oxidado a acetil-CoA para ser degradado en el ciclo de Krebs y producir un mayor número de moléculas de ATP mediante la cadena de transporte de electrones (Devlin, 2014).

Glucólisis

Es un proceso anaerobio, no es necesaria la presencia de oxígeno. Tras la digestión en la que los polisacáridos han sido degradados a glucosa, se lleva a cabo la glucolisis que degradará, mediante una serie de diez reacciones, cada molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato. La reacción global de la degradación de una molécula de glucosa es la siguiente:

Por tanto, el rendimiento energético total de la glucólisis es de 2 NADH y 2 ATP. Tanto las dos moléculas de piruvato como las dos moléculas de NADH podrán seguir otras vías metabólicas por las que podrá extraerse de ellas más energía en forma de ATP.

Fermentación

La fermentación se lleva a cabo en ausencia de oxígeno y es una alternativa a la oxidación del piruvato y al ciclo de Krebs. Su suficiencia energética es inferior a la de las reacciones aerobias, ya que a partir de una molécula de glucosa solo se producen dos moléculas de ATP. Existen diferentes tipos de fermentación, por ejemplo, la fermentación láctica o la alcohólica (Devlin, 2014).

Oxidación del piruvato

Esta descarboxilación oxidativa se lleva a cabo en presencia de oxígeno y produce una molécula de NADH mediante la transformación de las dos moléculas de piruvato procedentes de la glucólisis en dos moléculas de acetil-CoA que podrán seguir su degradación en el ciclo de Krebs. La reacción global de la oxidación del piruvato es la siguiente:

Lípidos

• Activación de los ácidos grasos

Para poder ser oxidados, los ácidos grasos deben ser activados por unión con la coenzima A en la membrana mitocondrial externa para formar acil-CoA. Este proceso tiene un gasto energético de dos moléculas de ATP y permite que el acil-CoA proveniente del ácido graso sea degradado mediante la β-oxidación, cuyos productos serán oxidados en etapas posteriores.

• β-oxidación

La β-oxidación es un ciclo de reacciones que resultan en la oxidación de los ácidos grasos (previamente convertidos a acil-CoA) mediante la liberación sucesiva de fragmentos de dos átomos de carbono. El proceso se repite varias veces hasta la degradación total del acil-CoA, produciendo con cada repetición FADH2 y NADH que se oxidarán en la cadena respiratoria yacetil-CoA que después será degradada en el ciclo de Krebs.

Proteínas

Los aminoácidos que no se utilizan directamente para la síntesis de proteínas no pueden ser almacenados ni excretados, por lo que se usan como combustibles. La catalización de proteínas está ligada al concepto de proteólisis.

Desaminación

Esta es la primera etapa, consiste en la eliminación del grupo α-amino para poder excretar el exceso de nitrógeno y continuar degradando el esqueleto carbonado resultante.

Esqueleto carbonado

La cadena carbonada de cada uno de los veinte aminoácidos diferentes sigue rutas metabólicas propias, pero todas estas rutas dan como resultado únicamente piruvato, acetil-CoA u otros intermediarios del ciclo de Krebs, que podrán seguir su oxidación mediante el ciclo de Krebs o utilizarse para la síntesis de otros compuestos combustibles.

Acetil-CoA

La degradación de glúcidos, lípidos y proteínas ha dado como resultado, entre otras moléculas, al acetil-CoA, que está formado por un grupo acetilo de dos átomos de carbono unido al grupo transportador CoA. Esta molécula podrá seguir degradándose mediante el ciclo de Krebs, para producir, por un lado, energía en forma de GTP y, por otro lado, moléculas de FADH2 y NADH que podrán ser utilizadas en la cadena de transporte de electrones para producir ATP.

Ciclo de Krebs

Este proceso aerobio también conocido como ciclo del ácido cítrico se lleva a cabo en las mitocondrias de las células eucariotas o en el citoplasma de las procariotas y consiste en una secuencia cíclica de diez reacciones químicas catalizadas por enzimas que degrada el Acetil-CoA para producir GTP, NADH y FADH2. Estas dos últimas moléculas podrán continuar su proceso metabólico en la cadena de transporte de electrones para producir ATP. La reacción global del ciclo de Krebs por cada molécula de Acetil-CoA es la siguiente:

Cadena de transporte de electrones

En la membrana mitocondrial interna se sitúan cuatro complejos enzimáticos que aprovechan el flujo de electrones que se produce en la oxidación del FADH2 y del NADH. Estas dos moléculas liberan electrones, y los complejos enzimáticos utilizan su energía para bombear protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranoso en contra del gradiente electroquímico. Más adelante, el complejo permite que los protones vuelvan a entrar aprovechando el gradiente electroquímico, cuya energía sirve para sintetizar ATP. El destino final de estos electrones es el oxígeno, que es reducido de su forma molecular a agua, mediante la unión con los protones entrados en la matriz mitocondrial, lo que permite mantener un gradiente electroquímico favorable para seguir produciendo energía. Cada NADH permite la síntesis de tres moléculas de ATP, mientras que cada FADH2 permite la síntesis de dos moléculas de ATP. En resumen:

Transporte de electrones desde el NADH hasta el O2 → Bombeo de protones → Formación de ATP.

Rendimiento de las reacciones

En el catabolismo de biomoléculas el rendimiento depende de la naturaleza de la molécula que se vaya a degradar, así como de la ruta metabólica que siga. Las cantidades de energía son aproximativas, ya que dependen de diferentes factores que influyen en la eficiencia de las reacciones. La degradación anaerobia de la glucosa produce solo dos moléculas de ATP, por ejemplo, con la fermentación láctica, siguiendo esta reacción:

Una misma molécula de glucosa, siguiendo una ruta aerobia, produciría 38 moléculas de ATP (es decir, con un rendimiento mucho mayor al de la ruta anaerobia), con la siguiente reacción:

El rendimiento energético de la catabolización de lípidos es todavía mayor. Si tomamos como ejemplo la oxidación completa del estearato (un ácido graso de 18 átomos de carbono), su betaoxidación sigue la reacción global siguiente:

La oxidación completa de estos productos, mediante el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, tendrá un rendimiento energético de 146 moléculas de ATP, muy superior proporcionalmente a la de la fermentación o a la de la oxidación de la glucosa.

(Devlin, 2014).

1.2 Respuesta metabólica al estrés e hipermetabolismo

El estrés (del griego stringere, que significa «apretar», a través de su derivado en inglés stress, que significa «fatiga de material») es una reacción fisiológica del organismo en el que entran en juego diversos mecanismos de defensa para afrontar una situación que se percibe como amenazante o de demanda incrementada. Fisiológica o biológica es la respuesta de un organismo a un factor de estrés tal como una condición ambiental o un estímulo. El estrés es el modo de un cuerpo de reaccionar a un desafío. De acuerdo con el evento estresante, la manera del cuerpo de responder al estrés es mediante el sistema nervioso simpático de activación que da lugar a la respuesta de lucha o huida. Debido a que el cuerpo no puede mantener este estado durante largos períodos de tiempo, el sistema parasimpático tiene tendencia a hacer regresar al cuerpo a condiciones fisiológicas más normales (homeostasis). En los humanos, el estrés normalmente describe una condición negativa (distrés) o por lo contrario una condición positiva (eustrés), que puede tener un efecto mental, físico y de bienestar o malestar en un ser humano, o incluso en otra especie de animal (Hüther, 2012).

Fisiopatología

El efecto que tiene la respuesta del estrés en el organismo es profundo:

• Predominio del sistema nervioso simpático (vasoconstricción periférica, midriasis, taquicardia, taquipnea, ralentización de la motilidad intestinal, etc.)

• Liberación masiva en el torrente sanguíneo de glucocorticoides: catecolaminas (adrenalina y noradrenalina), de cortisol y encefalina.

• Aumento en sangre de la cantidad circulante de glucosa, factores de coagulación, aminoácidos libres y factores inmunitarios (la sangre se hace trombolítica, con lo que aumentan los riesgos de ACV y otras trombosis).

Todos estos mecanismos los desarrolla el cuerpo para aumentar las probabilidades de supervivencia frente a una amenaza a corto plazo, pero no para que se mantengan indefinidamente, tal como sucede en algunos casos.

A medio plazo, este estado de alerta sostenido desgasta las reservas del organismo y puede producir diversas patologías (trombosis, ansiedad, depresión, inmunodeficiencia, dolores musculares, insomnio, trastornos de atención, diabetes, etcétera).

El estrés (especialmente el distrés) provoca inmunodepresión. La liberación de hormonas de estrés inhibe la maduración de los linfocitos, encargados de la inmunidad específica.

Las consecuencias, por ende, terminan siendo fisiológicas, psicológicas y conductuales. Estas generan daños en el cuerpo que afectan la calidad de vida de las personas. A continuación, se presenta una lista de los estragos más comunes causados por el estrés:

• Obesidad y sobrepeso.

• Pérdida del cabello o alopecia.

• Depresión.

• Reducción del deseo sexual.

• Menstruación irregular.

• Acné.

• Cuadros alérgicos.

• Prurito.

• Úlceras.

• Insomnio.

• Irritabilidad.

• Disminución de fertilidad.

• Anedonia.

• Enfermedades cardíacas.

Aunque no es causa de asma, puede acelerar una crisis de esta enfermedad (Hüther, 2012).

El origen del estrés se encuentra en el cerebro, que es el responsable de reconocer y responder de distintas formas a los estresores. Cada vez son más numerosos los estudios que corroboran el papel que juega el estrés en el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones. Un estudio de la Universidad de California demostró que un estrés fuerte durante un corto período de tiempo, por ejemplo, la espera previa a la cirugía de un ser querido, es suficiente para destruir varias de las conexiones entre neuronas en zonas específicas del cerebro. Esto es, un estrés agudo puede cambiar la anatomía cerebral en pocas horas. El estrés crónico, por su parte, tuvo en experimentos con ratas el efecto de disminuir el tamaño de la zona cerebral responsable de la memoria (Hüther, 2012).

Endocrinología

Los aportes filogenéticos más antiguos y los mecanismos de la reacción neuroendocrina de estrés del ser humano son prácticamente idénticos a los de todos los demás mamíferos. La percepción de nuevas constelaciones de estímulos, clasificados como amenazadores por procesamiento asociativo, corre pareja con la generación de un patrón de actividad inespecífica en estructuras corticales y subcorticales asociativas. Un papel especial lo juega aquí la corteza prefrontal, y sobre todo el complejo amigdalino. La corteza o córtex prefrontal es una región principalmente responsable de la interpretación de las entradas multimodales sensoriales y de los fenómenos anticipatorios. Sin embargo, aún más relevancia que cualquier zona cortical (ya que el estrés es una respuesta orgánica a estímulos primitivos y su respuesta se encuentra en casi todos los animales dotados de un sistema nervioso central o SNC tengan o no desarrolladas sus áreas corticales) es que en la activación de estas áreas de la corteza asociativa influye la generación de un patrón de activación característico desde el sistema límbico y principalmente desde las «primitivas» y subcorticales áreas del circuito de premio-recompensa y del sistema amigdalino (responsable en gran medida en los humanos del miedo e incluso terror y, por contrapartida, la ira). El estrés procedente del exterior e incluso el endosomático inicialmente provocan sus estímulos de un modo vegetativo e inconsciente o susceptivo (en realidad, si de sujetos humanos hablamos, muchos no saben que están distresados hasta que no saben qué es el estrés, recién descubierto a mediados del siglo XX). En el interior del sistema límbico se encuentra la amígdala (y el ya mencionado complejo amigdalino), la cual tiene una importancia especial, pues aquí los patrones de excitación más minuciosos se dotan de calidad afectiva mediante la activación de redes neuronales innatas, filogenéticamente más viejas. Mediante proyecciones descendentes, en especial en los núcleos centrales noradrenérgicos del troncoencéfalo, se llega a la simulación del sistema simpático yadrenomuscular (SAM). Filamentos ascendentes de las neuronas noradrenérgicas localizadas en el locus coeruleus y en el troncoencéfalo refuerzan la activación en la zona de la amígdala y en el núcleo central hipotalámico, así como —a través de la activación de proyecciones dopaminérgicas mesocorticales— en la zona de la corteza prefrontal. De este modo surge un patrón de excitación que va subiendo por entre la corteza cerebral, el sistema límbico y los núcleos centrales noradrenérgicos, el cual —si no se ve reprimido por otras entradas— conduce a la activación de las células neurosecrecionales en el núcleo paraventricular y con ello a la estimulación del sistema hipotalámico-hipofíseo-adrenocortical (HPA).

El sistema noradrenérgico se activa ya mediante estímulos nuevos, inesperados, es decir, también mediante agentes estresantes que no corren parejos con ninguna activación, o una activación solo débil, del eje HPA. Una controlable reacción de estrés de este tipo se produce siempre que están disponibles estrategias de conducta (y también de represión) para la evitación y eliminación del agente estresante; pero la eficiencia de estos mecanismos (aún) no basta para superar la nueva exigencia mediante una reacción convertida en rutinaria, ni para evitar la activación de una reacción de estrés. Estas sobrecargas controlables producen una activación preferencial del sistema SAM noradrenérgico y periférico central, al igual que (si acaso) solo una estimulación breve del eje HPA.

Cada reacción a un agente estresante psíquico empieza con una activación inespecífica de estructuras del cerebro corticales y límbicas que conduce a la estimulación del sistema noradrenérgico central y periférico (arousal). Tan pronto como, de resultas de esta activación inespecífica, se encuentra una posibilidad para la solución del cambio respectivo, con la activación de las conexiones neuronales participadas en esta reacción de la conducta, se deslíe la activación inicial. Ante todo, la secreción reforzada de noradrenalina en las regiones del cerebro corticales y límbicas activadas produce toda una serie de cambios funcionales y metabólicos en las células nerviosas y gliales, que contribuyen directa o indirectamente a la estabilización y canalización de las conexiones neuronales implicadas en la respuesta. Cuando aparece una sobrecarga para la que determinada persona no ve ninguna posibilidad de solución mediante su propia acción, o para la que no sirve ninguna de las reacciones y estrategias anteriores, entonces se produce la denominada «reacción de estrés incontrolada». Esta se caracteriza por una duradera activación de las estructuras corticales y límbicas, así como del sistema noradrenérgico central y periférico, una activación que aumenta tanto que al final desemboca en la activación del sistema HPA, con una estimulación masiva y persistente de la secreción de cortisona a través de las glándulas suprarrenales. Tales sobrecargas incontrolables tienen otras consecuencias importantes en las conexiones del cerebro distintas a las reacciones de estrés controlables antes descritas.

La comprobación de receptores de glucocorticoides en el cerebro ha ayudado a ver mejor un fenómeno que hasta ahora apenas se había tenido en cuenta en el estudio del estrés; a saber, que el cerebro no es solo un punto de partida, sino también un importante órgano de destino de la reacción de estrés neuroendocrina. Se ha visto asimismo con mayor claridad que las reacciones desencadenadas en el SNC (sistema nervioso central) mediante un agente estresante (por ejemplo, una reforzada secreción de catecolamina de resultas de la activación de núcleos centrales noradrenérgicos, una secreción múltiple de CRF y vasopresina mediante axones intra y extrahipotálamicos, como por ejemplo mediante células de la adenohipófisis que producen AHTH) pueden influir de múltiples maneras durante la reacción de estrés en los procesos de elaboración centra-nerviosos. También de la inducida estimulación del estrés del sistema simpático y de la secreción de noradrenalina y adrenalina desde la glándula suprarrenal surgen toda una serie de efectos directos e indirectos en el SNC. Estos van desde cambios en el riego sanguíneo cerebral y la múltiple disposición de substratos para el metabolismo de energía hasta cambios en la disponibilidad de fases previas para la síntesis de catecolamina y serotonina. Gracias a un ascendente nivel de glucocorticoides en circulación, no solo se llega a una activación directa de receptores de glucocorticoides en el SNC con consecuencias de suma importancia y a menudo de largo plazo para la función de las respectivas células nerviosas y gliales. También los efectos indirectos y periféricos transmitidos por glucocorticoides (disminución del nivel de hormona sexual, represión de la síntesis y secreción de mediadores de la comunicación intracelular tales como la prostaglandina y la citoquina, cambios en el suministro de substrato, etcétera) pueden influir de manera múltiple en la función del SNC durante una sobrecarga de estrés.

Los mecanismos arriba indicados que se activan en el curso de una sobrecarga de estrés y los cambios a largo plazo resultantes dependen de la clase de sobrecarga a la que se ve expuesta una persona determinada; es decir, dependen de la valoración individual de la controlabilidad del agente estresante. Una reacción de estrés controlable se produce siempre que las conexiones implantadas hasta ahora no son apropiadas en principio para la eliminación de la perturbación, pero no son lo bastante eficientes para responder a esta de manera plena y rutinaria en cierta medida. Una tal sobrecarga de estrés se describe mejor con el concepto de reto.

Las activaciones del eje HPA de larga persistencia y para los aumentos de largo plazo del nivel de glucocorticoides en circulación se producen siempre que la sobrecarga de estrés resulta incontrolable, es decir, cuando ninguna de las estrategias de conducta (ni tampoco de represión) disponibles es apropiada para restablecer el equilibrio original. En animales de laboratorio se observa en tales condiciones un fenómeno que se llama behavioural inhibition. La repetida confrontación con varios agentes estresantes incontrolables conduce a un estado de learned helpplessness y sirve de modelo animal para las enfermedades producidas por estrés.

Son muchas las cosas que abogan que las nociones adquiridas con animales de laboratorio sobre los mecanismos de la activación central-nerviosa de la respuesta de estrés neuroendocrina valen también para los seres humanos. Las particularidades de la reacción de estrés en estos son fruto de la enorme dilatación de la corteza asociativa y de la resultante capacidad para el almacenamiento a largo plazo de contenidos de memoria mucho más complejos, así como para la valoración y control de las emociones y el pilotaje de la conducta apropiada. Factores importantes que determinan la respuesta de estrés estudiados en los animales en los últimos años, como por ejemplo la importancia de la experiencia previa de un individuo con determinado factor estresante o del influjo de factores sociales (apoyo social, estatus social) en la respuesta de estrés, en el ser humano desempeñan un papel mucho mayor que en los animales de laboratorio y son decisivos para la enorme varianza interindividual de su respuesta de estrés. Una cuestión de la que se ha ocupado poco hasta ahora el estudio del estrés experimental es la de los desencadenantes normales y la frecuencia de la activación de la reacción de estrés bajo las condiciones de vida de una especie en cuestión. En todos los mamíferos socialmente organizados, y en particular en los seres humanos, el conflicto psicosocial es la causa principal y más frecuente de la activación de la reacción de estrés, la cual puede volverse fácilmente incontrolable. Esto concierne particularmente a individuos con un repertorio insuficientemente desarrollado de estrategias de conducta (y de coping) sociales, pero también a los que se enfrentan a cambios bruscos, inesperados del marco social, para el que se desarrollaron estrategias de coping exitosas, como por ejemplo cambios en las relaciones sociales por la pérdida de la pareja o por un brusco cambio de normas culturales y sociales, que son causa de sobrecargas incontrolables en las personas afectadas. Una ulterior causa frecuente de estrés incontrolable es el no poder alcanzar las metas propuestas o no satisfacer necesidades, al ser conductas o experiencias consolidadas en el marco de contextos socioculturales dados. Del mismo modo, un déficit de información relevante constituye la causa de una conducta inadecuada y, por consiguiente, del estrés psicosocial. Un superávit de información puede conducir también a una incapacidad para la acción y, en consecuencia, a sobrecargas de estrés incontrolables al no conseguir calificar las informaciones disponibles respecto a su relevancia actual. Finalmente, solo el ser humano, sobre la base de sus capacidades asociativas, está en condiciones de representarse un escenario que no solo contenga una sobrecarga de estrés, sino que también produzca la correspondiente reacción neuroendocrina. Como el escenario que origina el miedo solo existe en el mundo de las ideas, no es posible una reacción adecuada y resulta inevitable una reacción de estrés incontrolable (Hüther, 2012).

Cuadro clínico

Estados de adaptación

Selye describió el síndrome general de adaptación como un proceso en tres etapas:

• Alarma de reacción: cuando el cuerpo detecta el estímulo externo;

• Adaptación: cuando el cuerpo toma contramedidas defensivas hacia el agresor;

• Agotamiento: cuando comienzan a agotarse las defensas del cuerpo.

El estrés incluye distrés, con consecuencias negativas para el sujeto sometido a estrés y eustrés, con consecuencias positivas para el sujeto estresado. Es decir, hablamos de eustrés cuando la respuesta del sujeto al estrés favorece la adaptación al factor estresante. Por el contrario, si la respuesta del sujeto al estrés no favorece o dificulta la adaptación al factor estresante, hablamos de distrés. Por poner un ejemplo: cuando un depredador nos acecha, si el resultado es que corremos, estamos teniendo una respuesta de eustrés (con el resultado positivo de que logramos huir). Si, por el contrario, nos quedamos inmóviles, presas del terror, estamos teniendo una respuesta de distrés (con el resultado negativo de que somos devorados). En ambos casos ha habido estrés. Se debe tener en cuenta, además, que cuando la respuesta de estrés se prolonga demasiado tiempo y alcanza la fase de agotamiento, estaremos ante un caso de distrés.

El estrés puede contribuir, directa o indirectamente, a la aparición de trastornos generales o específicos del cuerpo y de la mente.

En primer lugar, esta situación hace que el cerebro se ponga en guardia. La reacción del cerebro es preparar el cuerpo para la acción defensiva. El sistema nervioso se centra en el estímulo potencialmente lesivo y las hormonas liberadas activan los sentidos, aceleran el pulso y la respiración, que se torna superficial y se tensan los músculos. Esta respuesta (a veces denominada reacción de lucha o huida) es importante, porque nos ayuda a defendernos contra situaciones amenazantes. La respuesta se programa biológicamente. Todo el mundo reacciona más o menos de la misma forma, tanto si la situación se produce en la casa como en el trabajo.

Los episodios cortos o infrecuentes de estrés representan poco riesgo. Pero cuando las situaciones estresantes se suceden sin resolución, el cuerpo permanece en un estado constante de alerta, lo cual aumenta la tasa de desgaste fisiológico que conlleva a la fatiga o el daño físico, y la capacidad del cuerpo para recuperarse y defenderse se puede ver seriamente comprometida. Como resultado, aumenta el riesgo de lesión o enfermedad.

En la actualidad existe una gran variedad de datos experimentales y clínicos que ponen de manifiesto que el estrés, si su intensidad y duración sobrepasan ciertos límites, puede producir alteraciones considerables en el cerebro. Estas incluyen desde modificaciones más o menos leves y reversibles hasta situaciones en las que puede haber muerte neuronal. Se sabe que el efecto perjudicial que puede producir el estrés sobre nuestro cerebro está directamente relacionado con los niveles de hormonas (glucocorticoides, concretamente) secretados en la respuesta fisiológica del organismo. Aunque la presencia de determinados niveles de estas hormonas es de gran importancia para el adecuado funcionamiento de nuestro cerebro, el exceso de glucocorticoides puede producir toda una serie de alteraciones en distintas estructuras cerebrales, especialmente en el hipocampo, estructura que juega un papel crítico en muchos procesos de aprendizaje y memoria. Mediante distintos trabajos experimentales se ha podido establecer que la exposición continuada a situaciones de estrés (a niveles elevados de las hormonas del estrés) puede producir tres tipos de efectos perjudiciales en el sistema nervioso central, a saber:

• Atrofia dendrítica. Es un proceso de retracción de las prolongaciones dendríticas que se produce en ciertas neuronas. Siempre que termine la situación de estrés, se puede producir una recuperación de la arborización dendrítica. Por lo tanto, puede ser un proceso reversible.

• Neurotoxicidad. Es un proceso que ocurre como consecuencia del mantenimiento sostenido de altos niveles de estrés o GC (durante varios meses), y causa la muerte de neuronas hipocampales.

• Exacerbación de distintas situaciones de daño neuronal. Este es otro mecanismo importante por el cual, si al mismo tiempo que se produce una agresión neural (apoplejía, anoxia, hipoglucemia, etcétera) coexisten altos niveles de GC, se reduce la capacidad de las neuronas para sobrevivir a dicha situación dañina.

Estrés postraumático

Una variación del estrés es el trastorno por estrés postraumático (TEPT), un trastorno debilitante que a menudo se presenta después de algún suceso aterrador por sus circunstancias físicas o emocionales, o de un trauma (accidente de tránsito, robo, violación, desastre natural, entre otros). Este acontecimiento provoca que la persona que ha sobrevivido al suceso tenga pensamientos y recuerdos persistentes y aterradores de esa experiencia. Puede ocurrir en personas que han vivido la amenaza, la han presenciado o han imaginado que podría haberles pasado a ellas. El TEPT se puede dar en todas las edades, siendo los niños una población muy vulnerable para este trastorno.

Datos de estrés postraumático:

• El trauma se convierte en postraumático cuando no se trata. La clave para prevenirlo es teniendo intervención clínica.

• Es necesario que las imágenes se traigan al consiente, para evitar que sea peor.

• Se considera un episodio postraumático si se mantiene un mes (poco tiempo).

• Pesadillas, flashbacks, culpabilidad de sobreviviente.

• Volumen hipocampal pequeño.

• Hipersensibilidad al cortisol.

La fase de alarma

Las reacciones de alarma conforman la primera fase del proceso de estrés frente a la agresión. Durante esta etapa aparecen los síntomas: respiración entrecortada y acelerada, aumento del ritmo cardiaco, aumento de la presión arterial, sensación de tener un nudo en la garganta o en el estómago, ansiedad, angustia.

Estas reacciones son provocadas por la secreción de hormonas como la adrenalina, que surte efecto después de unos minutos y cuya función es la de preparar al cuerpo para una acción rápida.

La fase de resistencia: la adaptación

La resistencia es la segunda fase del proceso de adaptación al estrés. Cuando el estado de agresión se prolonga, las reacciones de adaptación provocan que se inicie un proceso de resistencia a dicho estado.

Esta etapa, que es una continuación de la primera fase, permite compensar los gastos de energía ocasionados por el estado de estrés y, de este modo, impedir el agotamiento del organismo.

Durante esta etapa, el organismo secreta otras hormonas (los glucorticoides) que elevan la glucosa al nivel que el organismo necesita para el buen funcionamiento del corazón, del cerebro y de los músculos. A lo largo de esta etapa, las personas afectadas adoptan conductas diferentes: algunos se preparan para afrontar el estrés y otros siguen viviendo sin preocuparse por solucionar su estado o tratando de evitar situaciones que puedan activarlo.

La fase de agotamiento

Cuando se presenta un cuadro constante y severo de estrés, el organismo pierde su capacidad de respuesta y se agota. El estado de estrés es tan intenso que la persona afectada ya no puede afrontar las agresiones.

El organismo se colapsa y ya no puede defenderse de las situaciones de agresión. Las reservas psíquicas y biológicas se agotan. Durante esta fase, es probable que la persona afectada desarrolle algunas patologías que provoquen que el organismo pierda su capacidad de activación (Hüther, 2012).

1.3 Estrés Oxidativo

Es causado por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno y la capacidad de un sistema biológico de decodificar rápidamente los reactivos intermedios o reparar el daño resultante. Todas las formas de vida mantienen un entorno reductor dentro de sus células. Este entorno reductor es preservado por las enzimas que mantienen el estado reducido a través de un constante aporte de energía metabólica. Desbalances en este estado normal redox pueden causar efectos tóxicos a través de la producción de peróxidos y radicales libres que dañan a todos los componentes de la célula, incluyendo las proteínas, los lípidos y el ADN.

En el ser humano, el estrés oxidativo está involucrado con muchas enfermedades, como la aterosclerosis, la enfermedad de Parkinson, encefalopatía miálgica, sensibilidad química múltiple, periodontitis, varicocele y la enfermedad de Alzheimer, también puede ser importante en el envejecimiento. Sin embargo, las especies reactivas de oxígeno pueden resultar beneficiosas, ya que son utilizadas por el sistema inmunitario como un medio para atacar y matar a los patógenos. Las especies reactivas del oxígeno son también utilizadas en la señalización celular. Esta es denominada señalización redox (Lima, 2011).

Efectos químicos y biológicos

En términos químicos, el estrés oxidativo es un gran aumento (cada vez más negativo) en la reducción del potencial celular o una gran disminución en la capacidad reductora de los pares redox celulares como el glutatión. Los efectos del estrés oxidativo dependen de la magnitud de estos cambios, si la célula es capaz de superar las pequeñas perturbaciones y de recuperar su estado original. Sin embargo, el estrés oxidativo severo puede causar la muerte celular y aun una oxidación moderada puede desencadenar la apoptosis, mientras que si es muy intensa puede provocar la necrosis.

Un aspecto particularmente destructivo del estrés oxidativo es la producción de especies de oxígeno reactivo, que incluyen los radicales libres y los peróxidos. Algunas de las menos reactivas de estas especies (como el superóxido) pueden ser convertidas por una reacción redox con metales de transición u otros compuestos de ciclo redox en quinonas, especie radical más agresiva que puede causar extenso daño celular. La mayoría de estas especies derivadas del oxígeno se producen en un nivel bajo en condiciones normales de metabolismo aeróbico y el daño que causan a las células es reparado constantemente. Sin embargo, bajo los graves niveles de estrés oxidativo que causa la necrosis, el daño produce agotamiento de ATP, impidiendo la muerte celular por apoptosis controlada y provocando que la célula muera liberando al medio numerosos compuestos citotóxicos (Lima, 2011).

Oxidante	Descripción
•O2-, Anión superóxido	Estado de reducción de un electrón de O2, formado en muchas reacciones de autooxidación y por la cadena de transporte de electrones. Es poco reactivo, pero puede liberar Fe2+ de proteínas ferrosulfuradas y de la ferritina. Sufre dismutación para formar H2O2 espontáneamente o por catálisis enzimática y es un precursor para la formación de • OH catalizado por metales.
H2O2, peróxido de hidrógeno	Estado de reducción de dos electrones, formado por la dismutación de •O2- o por reducción directa de O2. Soluble en lípidos y por ende capaz de difundir por membranas.
•OH, radical hidroxilo	Estado de reducción de tres electrones, formado por la reacción de Fenton y la descomposición de peroxinitrito. Extremadamente reactivo, ataca la mayoría de los componentes celulares.
ROOH, hidroperóxido orgánico	Formado por reacciones de radicales con componentes celulares como lípidos y nucleobases.
RO•, alcoxi- y ROO•, peroxi-	Radicales orgánicos centrados en oxígeno. Formas lipídicas que participan en reacciones de peroxidación de lípidos. Producido en presencia de oxígeno por adición de radicales a dobles enlaces o eliminación de hidrógeno.
HOCl, ácido hipocloroso	Formado a partir de H2O2 por la mieloperoxidasa. Soluble en lípidos y altamente reactivo. Rápidamente oxida constituyentes de proteínas, incluyendo grupos tiol, grupos amino y metionina.
OONO-, peroxinitrito	Formado en una rápida reacción entre •O2- y NO•. Liposoluble y similar en reactividad al ácido hipocloroso. Protonación forma ácido peroxinitroso, que puede someterse a escisión homolítica para formar radicales de hidroxilo y de dióxido de nitrógeno.

Producción y consumo de oxidantes

La fuente más importante de oxígeno reactivo en condiciones normales en organismos aeróbicos es probablemente la pérdida de oxígeno activado de las mitocondrias durante el funcionamiento normal de la respiración oxidativa.

Otros enzimas capaces de producir superóxido son la xantina oxidasa, NADPH oxidasa y citocromo P450. El peróxido de hidrógeno es producido por una amplia variedad de enzimas incluidas monooxigenasas y oxidasas. Las especies reactivas de oxígeno juegan un papel muy importante en la señalización celular, en un proceso denominado señalización redox. Así, para mantener la homeostasis celular, debe lograrse un equilibrio entre la producción de oxígeno reactivo y su consumo.

Los antioxidantes celulares mejor estudiados son las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión peroxidasa. Los antioxidantes enzimáticos menos estudiados (pero probablemente muy importantes) son la peroxirredoxina y la sulfirredoxina. Otros enzimas que tienen propiedades antioxidantes (aunque esta no es su función primordial) incluyen la paraoxonasa, la glutatión S-transferasa y la aldehído deshidrogenasa.

El estrés oxidativo contribuye a la lesión tisular después de la irradiación e hiporexia. Se sospecha (aunque no está demostrado) que es importante en las enfermedades neurodegenerativas, incluidas la enfermedad de Lou Gehrig, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Huntington. También se considera que está vinculado a ciertas enfermedades cardiovasculares, ya que la oxidación de LDL en el endotelio vascular es un precursor de la formación de placas. Además, desempeña un papel en la cascada isquémica debido a los daños por la reperfusión de oxígeno que sigue a la hipoxia. Esta cascada incluye tanto los accidentes cerebrovasculares como ataques cardíacos. Recientemente se ha relacionado la periodontitis como factor de riesgo en daños vasculares y potencial daño sistémico (Lima, 2011).

Antioxidantes como suplementos

El uso de antioxidantes para prevenir enfermedades es controvertido. En un grupo de alto riesgo, como los fumadores, altas dosis de beta-caroteno aumentan la tasa de cáncer de pulmón. En grupos de bajo riesgo, el uso de la vitamina E parece reducir el riesgo de enfermedades cardíacas. En otras enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer, las pruebas sobre la suplementación con vitamina E arrojan resultados mixtos. Sin embargo, la nitrona eliminadora de radicales de AstraZeneca, la droga NXY-059 muestra alguna eficacia en el tratamiento de accidentes cerebrovasculares.

El estrés oxidativo (tal como Denham Harman lo formuló en su teoría de los radicales libres) se cree que también contribuye al proceso de envejecimiento. Aunque hay pruebas favorables que confirman esta idea en organismos modelo como Drosophila melanogaster y Caenorhabditis elegans, las pruebas en mamíferos son menos claras.

Catalizadores metálicos

Metales tales como hierro, cobre, cromo, vanadio y cobalto son capaces de hacer ciclos redox en los que un solo electrón puede ser aceptado o donado por el metal. Esta acción cataliza reacciones que producen radicales y puede producir especies reactivas del oxígeno. Las reacciones más importantes son probablemente la reacción de Fenton y la reacción de Haber-Weiss, en las que se producen radicales hidroxilo de la reducción del hierro y peróxido de hidrógeno. Los radicales hidroxilo pueden dar lugar a modificaciones de los aminoácidos (Por ejemplo, la formación de meta-tirosina y orto-tirosina a partir de fenilalanina) e hidratos de carbono, iniciar la peroxidación de lípidos y oxidar nucleobases. La mayoría de las enzimas que producen las especies reactivas del oxígeno contienen uno de estos metales. La presencia de estos metales en los sistemas biológicos de forma no complejada (no en una proteína u otro tipo de protección del complejo metálico) puede aumentar significativamente el nivel de estrés oxidativo. En el ser humano la hemocromatosis se asocia con un aumento de los niveles de hierro tisular (la enfermedad de Wilson) y con un aumento de los niveles de cobre en los tejidos y de manganeso con la exposición crónica a los minerales de manganeso.

Catalizadores redox no metálicos

Determinados compuestos orgánicos, además de catalizadores redox metálicos, también pueden producir especies reactivas del oxígeno. Uno de los más importantes son las quinonas. Las quinonas pueden hacer un ciclo redox con sus conjugados semiquinonas e hidroquinonas, en algunos casos, catalizando la producción de superóxido desde peróxido de hidrógeno. El estrés oxidativo generado por el agente reductor ácido úrico puede estar implicado en el síndrome de Lesch-Nyhan, accidentes cerebrovasculares y el síndrome metabólico, del mismo modo que con la producción de especies reactivas del oxígeno en presencia de homocisteína en homocistinuria, así como arteriosclerosis, accidentes cerebrovasculares, y Alzheimer.

Defensa inmune

El sistema inmunitario utiliza los letales efectos de los oxidantes haciendo de las especies oxidantes una parte central de su mecanismo para matar a los agentes patógenos con la producción de los fagocitos activados de ERO y las especies reactivas del nitrógeno. Estos incluyen el superóxido (•O2-), el óxido nítrico (•NO) y en particular su producto reactivo, peroxinitrito (OONO-). Aunque el uso de estos compuestos altamente reactivos en la respuesta citotóxica de los fagocitos causa daños a los tejidos huésped, la no especificidad de estos oxidantes es una ventaja, ya que pueden dañar casi cualquier parte de la célula blanco. Esto impide que un agente patógeno escape de esta parte de la respuesta inmunitaria mediante la mutación de un único blanco molecular (Lima, 2011).

1.4 Adaptaciones metabólicas del ayuno

En el ayuno total (solo ingestión de agua) se produce un balance calórico y nitrogenado (proteínas) negativos, es decir, el individuo debe consumir sus reservas energéticas y un catabolismo de sus proteínas. Lo más trascendente es esto último, porque el ser humano no tiene reservas de proteínas y el balance nitrogenado negativo refleja un deterioro estructural con pérdida de tejidos (músculo, vísceras, proteínas plasmáticas, etcétera).

Un hombre adulto tipo, de 70 kg de peso, tiene 15 kg de tejido graso (equivalentes a 141 000 Calorías), 6 kg de proteínas de recambio rápido (24 000 Cal) y solo 0,23 kg de glicógeno en el músculo y en el hígado (900 Cal). Los combustibles circulantes solo son 113 Cal. Durante el ayuno, sin presencia de un SRIS, es decir, si la persona no se alimenta, pero en ausencia de una enfermedad hipercatabólica, se produce una adaptación que permite prolongar su sobrevida. Hay dos fases que se suceden paulatinamente.

Ayuno corto. Fase neoglucogénica (1 semana)

Se utilizan preferentemente los ácidos grasos como sustrato energético, pero se debe sintetizar glucosa, que es mayormente usada por el sistema nervioso central. Al no alimentarse, no hay estímulo de secreción de insulina, sus niveles se mantienen bajos, mientras el glucagón tiene un aumento relativo. Esto permite la movilización de sustratos:

1. Lipólisis: Hidrólisis de triglicéridos del tejido adiposo y salida de ácidos grasos libres. Estos que circulan unidos a albúmina son sustratos oxidativos (80 % de las 1 800 Cal que gasta el individuo al día) para músculo y vísceras, a excepción del SNC, que requiere glucosa.

2. Proteólisis: En esta 1.ª fase hay gran proteólisis (degradación de proteínas) para suministrar aminoácidos que van a síntesis de glucosa (alanina y glutamina). En este proceso hay síntesis de urea en el hígado, que es excretada por el riñón (el 90 % del nitrógeno eliminado en orina es N ureico). Así, se excretan de 10 a 12 g de N ureico al día, lo que equivale a catabolizar de 62,5 a 75 g de proteínas por día. Teniendo en cuenta que 1 g de N equivale a 6,25 g de proteínas y a 30 g de masa magra, la persona está consumiendo alrededor de 300 a 360 g de músculo y vísceras diariamente.

3. Neoglucogenia: Es indispensable para sostener energéticamente al SNC. El hígado usa alanina (aminoácido derivado de proteólisis), lactato (proveniente de glicolisis anaeróbica de tejidos periféricos = Ciclo de Cori) y en menor cantidad glicerol (de triglicéridos de depósito).

Ayuno prolongado. Fase cetogénica (> 1 semana)

La cetoadaptación es muy importante para reducir el consumo de proteínas y disminuir la velocidad del deterioro nutricional. Los niveles de insulina se mantienen bajos, los de glucagón ligeramente elevados, pero lo más importante es una disminución de las hormonas termogénicas. Así se reduce el tono simpático, las catecolaminas y la triyodotironina (T3) aumentando la T3 reversa que es inactiva. El gasto energético disminuye en un 30 %. Los cambios metabólicos son los siguientes.

1. Lipólisis: se mantiene la liberación de ácidos grasos, principal fuente de energía.

2. Cetogénesis: los cuerpos cetónicos (ácido acetoacético y b hidroxibutírico) son sintetizados en la mitocondria del hepatocito por una oxidación incompleta de los ácidos grasos. El hígado entrega estos sustratos que son solubles en el plasma y pueden ser utilizados por el SNC que entonces no requiere tanta glucosa (ni sustratos para neoglucogenia, es decir, aminoácidos).

3. Proteólisis: se reduce considerablemente, lo que se demuestra por una disminución de la excreción de N ureico en la orina a niveles de 3 a 4 g/día.

4. Mantención relativa de la masa proteica visceral: la mayor parte de los aminoácidos usados para neoglucogenia provienen del músculo y también este los entrega para sostener las proteínas viscerales. De todas formas, en el ayuno prolongado hay un deterioro progresivo que es enlentecido por la cetoadaptación. Si ella no existiera, la sobrevida no duraría más allá de unos 30 días (la pérdida de 1/3 de las proteínas de recambio rápido = 2 kg es crítica para sostener la vida). En cambio, el individuo puede vivir así de 60 a 90 días. A estas alturas, las personas mueren por falla cardíaca, arritmias y por hipoglicemia.

Metabolismo del SRIS

La mayoría de los pacientes que sufren de un trauma grave o de una infección severa (sepsis), aunque están en ayuno o semiayuno, no presentan una cetoadaptación y tienen un hipercatabolismo y un hipermetabolismo como una respuesta metabólica sistémica que declina con la mejoría de la enfermedad causal.

Mediadores de la Respuesta Inflamatoria

1. Vías neurológicas aferentes: los estímulos de dolor (vías neurosensoriales) y las señales de receptores de volumen y de presión en el corazón y grandes vasos estimulan centros hipotalámicos aumentando la actividad del sistema nervioso simpático y la hipófisis con secreción de ACTH y hormona antidiurética.

2. Hormonas: aumentan las hormonas «catabólicas» (catecolaminas, glucagón, glucocorticoides), STH y ADH. La insulina puede disminuir inicialmente para luego mantenerse en niveles normales o elevados.

3. Citoquinas: son polipéptidos sintetizados por macrófagos tisulares y circulantes en respuesta a la fagocitosis de gérmenes o detritus celulares. Tienen efectos locales paracrinos o autocrinos y sistémicos (endocrinos). Destacan el Factor de Necrosis Tumoral (TNF-a) las Interleuquinas 1 y 6 y el Interferon (IF-g).

Fases de la respuesta inflamatoria sistémica:

En algunos pacientes se observan dos fases características. En otros la primera fase es poco aparente y desarrollan un estado hipermetabólico-hipercatabólico progresivo.

1. Fase inicial: hay depresión hemodinámica (shock) con hipoperfusión e hipoxia tisular (acidosis láctica), hipometabolismo con disminución del consumo de oxígeno e hiperglicemia por glicogenólisis. Esta fase puede durar solo unas horas, pues si el paciente no es reanimado evoluciona a un shock irreversible y a la muerte. Se acompaña de gran estimulación del SN simpático y del eje hipotálamo-hipófisis con niveles altos de adrenalina y noradrenalina; gluco y mineralocorticoides; TSH; STH; y ADH. Los niveles de insulina son bajos. Si el paciente es reanimado pasa a la siguiente fase.

2. Fase de estabilización o hipermetabólica: puede durar días o semanas condicionada por los mediadores antes descritos.

a. Metabolismo energético: hay hipermetabolismo, es decir, aumento del gasto energético y del consumo de oxígeno, que es proporcional a la intensidad del estrés. En traumas o cirugía no complicada, el gasto aumenta de 5 a 10 %, mientras que en sepsis graves o en grandes quemados puede elevarse en un 100 %.

b. Metabolismo de la glucosa: el aumento de las hormonas catabólicas produce resistencia a la insulina, lo que aumenta sus concentraciones plasmáticas y también incrementa la neoglucogenia hepática. Todo esto conduce a una hiperglicemia que puede descompensar a un paciente diabético o puede producirse una Diabetes Mellitus secundaria al estrés. La mayor disponibilidad de glucosa tiene por finalidad apoyar a tejidos de alta demanda (tejidos de reparación, células sanguíneas). A diferencia de lo que sucede en el ayuno sin estrés asociado, la neoglucogenia hepática no es inhibida por la administración exógena de glucosa.

c. Metabolismo de los lípidos: por efecto del glucagón y de catecolaminas se acelera la lipólisis y la salida de ácidos grasos libres y su disponibilidad como sustrato energético. Sin embargo, debido a los niveles normales-altos de insulina, la síntesis de cuerpos cetónicos en el hígado está inhibida. No hay cetoadaptación, aunque el paciente esté en ayuno. Esto impide la disminución de la proteólisis que se observa en esas circunstancias.

d. Metabolismo de proteínas: se acelera la síntesis y especialmente la degradación de proteínas, lo que se denomina hipercatabolismo. La mayor proteólisis ocurre en el músculo, donde se oxidan aminoácidos ramificados y se sintetiza una mayor proporción de alanina y glutamina, que forman neoglucogenia. La mayor disponibilidad de aminoácidos permite la síntesis de proteínas prioritarias como las de fase aguda que secreta el hígado, las proteínas para la reparación de tejidos dañados y las necesarias para las células del sistema inmune. El hipercatabolismo se expresa en un notable aumento de las pérdidas de N como N ureico urinario. Este puede llegar a cifras de 20 a 30 g/día (equivalentes a 125-188 g de proteínas y a 600-900 g de masa magra). La cuantificación de este fenómeno es muy importante para tomar conductas de apoyo nutricional. Si el paciente mantuviera ese gran hipercatabolismo, la muerte sobrevendría en 2 o 3 semanas por un compromiso multisistémico y desnutrición proteica aguda (falla orgánica múltiple: pulmonar, renal, intestinal, cardíaca, hepática, cerebral y del sistema inmune) (Ruibal y Cols., 2004).

Actividad Unidad 1

Instrucciones: realiza en equipo un cuadro integrador del metabolismo.