Nutricion

Fisiología de la nutrición (IV semestre. Medicina) Tema 1. Bases moleculares de la termogénesis
Dr. Ramfis Nieto Martínez
Internista – MS Nutrición Sección de Fisiología. Decanato de Medicina. UCLA. Apartado 506. Barquisimeto. Venezuela

Transformaciones biológicas de la energía

Energía de Trabajo Trabajo químico Trabajo mecánico Trabajo osmótico Trabajo eléctrico

Energía química delos alimentos

Energía química de la reserva metabólica

Energía química celular

Energía térmica

Termogénesis
Es la producción de energía térmica o calor en el organismo Objetivos: 1. Disipar calor para mantener la temperatura corporal 2. Disipar energía para mantener el peso corporal

Categorías de Termogénesis = Componentes del Gasto energético
Categoría
TERMOGENESIS OBLIGATORIA1. Esencial y endotérmica (TMB) 2. Efecto térmico de los alimentos (ETA) TERMOGENESIS FACULTATIVA 1. Termogénesis por actividad física (TAF) 2. Termorregulatoria a. Inducida por frío (Escalofrío) b. Inducida por frío sin escalofrío 3. Termogénesis inducida por la dieta (TID o ETA) Músculo esquelético Músculo TAP TAP Todos órganos Intestino, hígado, TAB

Organo

Esta aquí la diferencia ?

Seinactivaron los mecanismos perdida de energía ?

Science 1998;280:1369

Bases moleculares de la termogénesis. Proteínas desacoplantes (UCP)
1. 1979: Se describe el mecanismo de desacoplamiento de la respiración mitocondrial UCP1 EN TAP Rothwell NJ Nature (1979) 281:31 2. 1984: Se descubre el receptor B3 a través del cual la NA liberada Arch et al Nature (1984)309:163 en el SNS activa el TAP3. El TAP es escaso en humanos. El rol de la termogénesis en TAP en humanos se cuestiona 4. 1980-1990. El eje SNS-TAP-UCP no logro explicar porque hay supresión de termogénesis durante la recuperación de peso y la expresión de UCP2 y UCP3 aumenta en el ayuno
World Rev Nutr Dietetics 1987;50:1-56

5. Se comenzó buscar homólogos de la UCP en hígado y músculo esquelético (30-40% peso – 20% TMB)Can J Physiol Pharmacol 1987; 65:1802

MEMBRANA MEMBRANA PLASMATICA PLASMATICA VLDL VLDL LPL LPL QUILOMICRONES QUILOMICRONES

CITOSOL CITOSOL ACILCOA ACILCOA

MITOCONDRIA MITOCONDRIA OXIDACIÓN AG OXIDACIÓN AG O2 O2 H+ H+ NADH2 NADH2 FADH2 FADH2 H+ H+

1
ADENIL ADENIL CICLASA CICLASA + +

NAD NAD FAD FAD H 2O H 2O

NA
RECEPTOR RECEPTOR β-ADRENERGICO β-ADRENERGICO

AGL
AMPC AMPC + +LIPASA LIPASA

FO
2
α GP α GP

+ UCP 1

ADP ADP

ADP ADP ATP ATP

ATP

GLUCOSA GLUCOSA

TRIGLICERIDOS TRIGLICERIDOS

TRABAJO TRABAJO

Calor

Mecanismo Termogénesis TAP
INS INS RECEPTOR RECEPTOR INSULINA INSULINA

Himms-Hagen Progress Lip Res (1989) 28:67-115 Himms-Hagen Progress Lip Res (1989) 28:67-115

RENM-UCLA RENM-UCLA

Familia de las proteínas desacoplantes(UCP)
Miembro % identidad de aa con UCP1 55 57 34 29 Distribución en Tejido/órgano

UCP1 UCP2 UCP3 BMCP1 UCP4

Tejido adiposo pardo (TAP) Todos los órganos Músculo esquelético (ME), TAP, TAB, corazón Cerebro y tejidos neurales Cerebro y tejidos neurales

Dulloo, AG. Br J Nutr (2001),86:123-129 Dulloo, AG. Br J Nutr (2001),86:123-129

Funciones de las proteínas desacoplantes (UCP)Termogénesis
UCP1 UCP1

Substrato de Lípidos

UCP3 UCP3

? ?

Disipación de Protones “Fuga de Protones”
? ?

UCP4 UCP4

UCP2 UCP2

BMCP1 BMCP1

producción ROS producción ROS (ADP:ATP) (ADP:ATP)

Estrés Oxidativo

Desacoplamiento leve Desacoplamiento leve
Dulloo, AG. Br J Nutr (2001),86:123-129 Dulloo, AG. Br J Nutr (2001),86:123-129

Funciones de las proteínas desacoplantes (UCP)Posibles roles fisiológicos de la nuevas UCP
1. Desacoplamiento leve y prevención de la formación de Especies reactivas de oxígeno (Radicales libres) 2. Regulación del peso corporal. 3. Termogénesis adaptativa: B2 – H. tiroidea - Fiebre 4. Diabetes
↑ transcripción UCP2 regulada por AG inhibe la secreción de insulina. ↑ transcripción UCP2 regulada por AG inhibe la secreción de insulina. Posible...