Metabolism proteine

Proteinele alimentare sunt scindate hidrolitic pana la aminoacizi, sub actiunea enzimelor proteolitice din sucurile digestive. Aminoacizii rezultati sunt absorbiti din intestin si, pe cale portala, ajung la ficat, unde sunt metabolizati in proportii variabile (20-80%); restul strabat ficatul si ajung in circulatia sistemica, de unde sunt extrasi si utilizati in tesuturi.

Ficatul detine rolul principal in metabolismul aminoacizilor de provenienta alimentara si al celor de origine tisulara (endogena), care impreuna constituie un fond metabolic comun. Parte din aminoacizi sunt utilizati de ficat pentru sinteza si remanierea proteinelor proprii structurale, parte pentru sinteza unor proteine functionale necesare intregului organism (albumine plasmatice, factori ai coagularii, anticorpi, enzime, etc.) si o anumita cota de aminoacizi este descarcata in circulatia sistemica, mentinand concentratia plasmatica totala a aminoacizilor la valori cuprinse intre 35 si 65 mg/100ml.

Catabolismul aminoacizilor, in urma caruia rezulta un cetoacid si amoniac, consta in special in dezaminare, proces care se poate realiza pe mai multe cai, cea mai important fiind dezaminarea oxidativa, care are loc in ficat.

Cetoacidul care rezulta poate urma mai multe cai metabolice:

sinteza de noi aminoacizi prin procesul de transaminare, adica de transfer a gruparii aminice desprinsa de pe un aminoacid pe un alt cetoacid, proces catalizat de transaminaze. In organism pe aceasta cale se pot sintetiza toti aminoacizii pentru care exista cetoacizi corespunzatori, dar nu si aminoacizii pentru care nu exista asemenea cetoacizi si care trebuie deci sa fie adusi in organism prin alimentatie (aminoacizi esentiali);

intrarea in ciclul Krebs si oxidarea completa pana la dioxid de carbon si apa cu eliminarea concomitenta de energie;

intrarea in ciclul Krebs, dupa transformarea intr-unul din constituentii acestuia si parcurgerea retrograda a reactiilor acestui ciclu, ajungandu-se la sinteza de glucoza (gluconeogeneza – procesul cu o eficienta redusa are loc in ficat). Aceasta reprezinta calea de legatura dintre metabolismul protidic si cel glucidic si este accesibila aminoacizilor denumiti glucoformatori;

sinteza corpilor cetonici este calea metabolica a cetoacizilor (aminoacizi cetogeni). Sintetizati in ficat, corpii cetonici sunt descarcati in circulatie, de unde sunt extrasi de celule, fiind utilizati ca material energetic sau pentru sinteze de acizi grasi.

Amoniacul, rezultat al dezaminarii tisulare si hepatice a aminoacizilor, precum si cel care rezulta din catabolismul intestinal al aminoacizilor sub actiunea enzimelor bacteriene, fiind o substanta toxica, este rapid neutralizat, in special de catre ficat. Cea mai mare parte a amoniacului este combinata cu dioxidul de carbon la nivelul ficatului, rezultand uree (ureogeneza), produs terminal al catabolismului proteic, care este eliminat prin urina.

In anumite tesuturi (sistem nervos, ficat) amoniacul este combinat cu acidul glutamic, rezultand glutamina – compus netoxic, care se desface usor, eliberand amoniacul necesar diferitelor reactii metabolice. De asemenea, parte din amoniac este utilizata pentru reaminarea cetoacizilor si sinteza de noi aminoacizi.

Aminoacizii sunt catabolizati si prin decarboxilare, sub actiunea unor enzime specifice ale florei intestinale. Procesul, care are amploare in special cand ajung in colon cantitati crescute de proteine nedigerate, genereaza amine, unele de importanta biologica deosebita.

Creatina si creatinina sunt, de asemenea, produsi ai metabolismului protidic - creatina este sintetizata in ficat si depusa in cea mai mare parte in musculatura si in mai mica masura in tesutul nervos iar creatinina este produsul final de catabolism al creatinei. In muschiul scheletic, creatina se afla combinata cu acidul fosforic sub forma de fosfocreatina, datorita energiei furnizate de ATP, iar in timpul contractiei musculare desfacerea legaturii fosfat-macroergice a fosfocreatinei furnizeaza energia necesara refacerii ATP.

Reglarea metabolismului protidic este realizata, in primul rand, de corelatiile dintre anumiti factori intracelulari, asupra carora actioneaza diferiti hormoni, dintre care unii stimuleaza sinteza de proteine din aminoacizi (hormonii anabolizanti - somatotropul, insulina, hormonii sexuali) si altii intensifica degradarea proteinelor in aminoacizi (hormoni catabolizanti - corticotropina hipofizara, glucocorticoizii suprarenali, care actioneaza stimuland degradarea aminoacizilor si gluconeogeneza, si hormonii tiroidieni, cand sunt secretati in cantitati crescute).

In organismul adultului normal exista un echilibru dinamic intre procesele de anabolism si catabolism protidic. In schimb, in perioada de crestere predomina procesele anabolice, ceea ce are ca rezultat acumularea de

proteine, iar in perioada de batranete predomina procesele de catabolism protidic, avand ca urmare scaderea stocului de proteine.