Proteínas y Aminoácidos: Estructura, Función y Metabolismo

Composición y Estructura de las Proteínas

Los aminoácidos que forman las proteínas son moléculas orgánicas que contienen un grupo amino (-NH2) y un grupo ácido (-COOH).

Las proteínas están formadas fundamentalmente por carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, y en algunos casos, azufre, fósforo, hierro y cobre.

Las proteínas se distinguen de los carbohidratos y las grasas por contener nitrógeno en su composición, aproximadamente un 16%.

Metabolismo y Absorción Proteica

La conversión (metabolismo) de aminoácidos ocurre principalmente en el hígado.

Las proteínas están presentes en los alimentos como polipéptidos, los cuales se someten a una extensa hidrólisis hasta dipéptidos, tripéptidos y aminoácidos antes de absorberse.

La proteólisis ocurre en el estómago e intestino delgado (ID), mediada por la pepsina, secretada en forma de pepsinógeno por las células principales gástricas, y por el tripsinógeno y otras peptidasas provenientes de las células acinares pancreáticas.

Las proenzimas (pepsinógeno y tripsinógeno) se activan: el pepsinógeno a pepsina en presencia de un pH < 5, y el tripsinógeno a tripsina (por la enzima del borde en cepillo intestinal, enterocinasa, y posteriormente por la propia tripsina). Estas enzimas actúan en el intestino, donde las proteínas son transformadas en aminoácidos.

Funciones Biológicas de las Proteínas

Las proteínas son consideradas los ‘ladrillos’ del organismo, indispensables para el crecimiento, reparación y formación de tejidos conjuntivos.

Las proteínas son necesarias para el crecimiento y desarrollo corporal, el mantenimiento y reparación del cuerpo, el reemplazo de tejidos desgastados o dañados, la producción de enzimas metabólicas y digestivas, y como constituyente esencial de ciertas hormonas.

Si las proteínas se utilizan para suministrar energía, se dispondrá de menos cantidad para el crecimiento, la reposición celular y otras necesidades metabólicas.

Clasificación y Valor Biológico de las Proteínas

Aminoácidos Esenciales y No Esenciales

• Los aminoácidos esenciales (8 en adultos): fenilalanina, leucina, isoleucina, lisina, metionina, treonina, triptófano y valina.
• En la infancia y adolescencia, la arginina e histidina también son consideradas esenciales.
• Los aminoácidos no esenciales incluyen: alanina, cisteína, cistina, glicina, prolina, hidroxiprolina, serina, tirosina, ácido aspártico y ácido glutámico.

Tipos de Proteínas

Las proteínas se clasifican en:

• Proteínas Sencillas:
  • Globulares: Albúminas, globulinas, gluteninas, prolaminas.
  • Fibrosas: Colágeno, elastina, queratina.
• Proteínas Conjugadas: Glucoproteínas, lipoproteínas, cromoproteínas.
• Compuestos Nitrogenados:
  • De origen proteico: Aminoácidos.
  • No proteicos: Urea, ácido úrico, creatinina, aminoácidos libres, amidas, alcaloides.

Valor Proteico y Aminoácidos Limitantes

El valor proteico de una proteína se determina por la cantidad de proteína total que posee, el tipo de aminoácidos que la componen, la cantidad de aminoácidos esenciales presentes y su proporción.

Las proteínas de alta calidad o alto valor biológico son aquellas ricas en aminoácidos esenciales (ejemplos: leche materna, huevos).

Existen 20 aminoácidos proteicos, de los cuales 8 son esenciales y 2 son semi-indispensables (o condicionalmente esenciales).

Los aminoácidos esenciales problemáticos (limitantes) en dietas basadas en cereales o tubérculos son: triptófano, lisina y metionina.

Funciones Específicas de Aminoácidos Esenciales

• La isoleucina, junto con la leucina y la valina (aminoácidos de cadena ramificada), es fundamental para el crecimiento e interviene en la formación y reparación del tejido muscular.
• La lisina, junto con otros aminoácidos, es crucial para el crecimiento, la reparación de tejidos, la formación de anticuerpos del sistema inmunológico y la síntesis de hormonas.
• La metionina colabora en el sistema de proteínas y a menudo constituye el principal aminoácido limitante en las proteínas de la dieta (afectando el porcentaje de alimento que puede utilizarse a nivel celular).
• La fenilalanina es importante para la producción de colágeno (fundamental en la piel y tejido conectivo) y la formación de diversas neurohormonas.
• El triptófano está implicado en el crecimiento y la producción hormonal (especialmente en función de las glándulas de secreción adrenal), así como en la síntesis de serotonina (una neurohormona clave para la relajación y el sueño).
• La treonina, junto con la metionina y el ácido aspártico, ayuda al hígado en sus funciones generales de desintoxicación.
• La valina estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y el balance de nitrógeno.

Aporte Proteico y Consecuencias del Exceso

El aporte proteico neto se refiere a la relación entre el nitrógeno que contiene una proteína y el que el organismo retiene. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda un aporte de 0.8 g/kg/día para un adulto sano, lo que equivale aproximadamente a 40-60 g al día.

Según el Dr. Lothar Wendt, los aminoácidos se acumulan en las membranas basales de los capilares sanguíneos para ser utilizados rápidamente en caso de necesidad.

El exceso de proteínas puede llevar a su acumulación, dificultando el paso de nutrientes de la sangre a las células (posiblemente contribuyendo a la microangiopatía). Un exceso de proteína animal, debido a su contenido de fósforo y grasas saturadas, se ha relacionado con un mayor riesgo de osteoporosis (el fósforo compite con el calcio, disminuyendo su absorción) y enfermedades cardiovasculares. La deshidratación, la enfermedad hepática crónica y el mieloma múltiple son estados que pueden producir niveles altos de proteínas totales.

La prueba que determina las proteínas totales en sangre examina específicamente la cantidad total de dos tipos de proteínas: globulinas y albúmina.

El rango normal de proteínas totales en sangre es de 6.0 – 8.3 g/dL.

Gota e Hiperuricemia: Fisiopatología y Manejo

Definición y Causas

La gota es una inflamación articular aguda o crónica causada por la presencia de cristales de ácido úrico dentro de las articulaciones. Estos cristales actúan como cuerpos extraños que desencadenan la activación de una serie de mecanismos celulares y la liberación de sustancias químicas responsables de la inflamación.

La hiperuricemia se define como niveles elevados de ácido úrico en sangre. No todos los individuos con hiperuricemia desarrollan gota, pero cuanto más altos sean los niveles de ácido úrico en sangre, mayor es la posibilidad de desarrollar artritis secundaria (es decir, gota).

Los niveles normales de ácido úrico son: 2.4 – 6.0 mg/dL (mujeres) y 3.4 – 7.0 mg/dL (hombres).

El ácido úrico se produce cuando se procesan las purinas; el producto final de este metabolismo es el ácido úrico.

Las purinas son compuestos orgánicos de base nitrogenada contenidos en algunos alimentos y bebidas (ejemplos: mariscos, cerveza, vino, carne roja, etc.). Las purinas se generan en el cuerpo por el recambio celular o por la ingesta de alimentos que las contienen en abundancia.

Tipos de Hiperuricemia

Hiperuricemia Asintomática

La hiperuricemia asintomática es más frecuente en hombres. Su presencia está influenciada por factores genéticos, por lo que es común encontrar varios miembros masculinos de una familia con niveles elevados de ácido úrico (sin haber experimentado ataques de artritis gotosa).

Causas Primarias de Hiperuricemia

Las causas primarias de la elevación de los niveles de ácido úrico en sangre son fundamentalmente dos:

• Aumento de la producción de ácido úrico endógeno.
• Disminución de la eliminación de ácido úrico por los riñones.

La disminución de la eliminación de ácido úrico por parte de los riñones es la causa más frecuente de gota (aproximadamente el 90% de los casos) y puede ser causada por defectos congénitos renales, los cuales provocan una excreción baja de ácido úrico en la orina.

Causas de Hiperuricemia Secundaria

Las causas de hiperuricemia secundaria incluyen:

• Muerte celular por ciertos cánceres o agentes quimioterapéuticos (síndrome de lisis tumoral).
• Medicamentos (ej. diuréticos).
• Obesidad.
• Miopatías.
• Mononucleosis infecciosa.

Manifestaciones Clínicas de la Gota

Los tipos de gota son:

• Hiperuricemia asintomática: El ácido úrico está elevado, pero aún no se aprecian síntomas clínicos; el paciente no ha sufrido ningún ataque de gota.
• Artritis gotosa aguda: Más frecuente en varones mayores de 35 años, se presenta como una artritis de una sola articulación (monoartritis). En el 70% de los casos, afecta la primera articulación metatarsofalángica (dedo gordo del pie). Los factores desencadenantes incluyen: comidas abundantes en purinas, ingesta de alcohol, traumatismos y estrés. Un episodio sumamente agudo en el dedo gordo del pie se denomina podagra. La articulación se inflama, se torna de color rojo violáceo, caliente y es prácticamente intocable debido al severo dolor.
• Gota intercrítica: Es el periodo asintomático comprendido entre el ataque agudo inicial y los ataques posteriores, que coexiste con un estado apreciable de hiperuricemia (> 7 mg/dL).

El fluido sinovial de los pacientes con gota suele presentar cristales de ácido úrico. Si no reciben tratamiento adecuado, los intervalos entre los ataques (inicialmente de 6 meses a 2 años) se vuelven cada vez más cortos, y los ataques son más severos y poliarticulares.

La gota crónica tofacea se observa en pacientes no tratados. Se caracteriza por la presencia de precipitados de urato monosódico rodeados de una reacción granulomatosa, formando los ‘tofos’. Estos tofos se localizan en cartílagos, tendones, tejidos blandos y el pabellón auricular, originando deformaciones, daño e incapacidad articular, junto con dolor crónico y persistente.

Recomendaciones para el Manejo de la Gota

Las recomendaciones para el manejo de la gota incluyen:

• Evitar excesos dietéticos.
• Evitar dietas adelgazantes drásticas e hiperproteicas.
• Limitar alimentos ricos en purinas.
• Aumentar el consumo de hidratos de carbono.
• Realizar ejercicio regularmente.
• Beber abundante agua.

Quemaduras y Lesiones Eléctricas: Clasificación y Tratamiento

Definición y Etiología de las Quemaduras

Las quemaduras son lesiones accidentales que afectan fundamentalmente la piel y los tejidos subepidérmicos, y pueden ser producidas por calor, sustancias químicas o electricidad.

La etiología de las quemaduras puede ser:

• Accidental: Es la causa más común.
• Homicida: Excepcionalmente.
• Suicida: Excepcionalmente.

Efectos Generales de las Quemaduras Graves

Los efectos generales de las quemaduras graves o la hipertermia (temperatura corporal por encima de 42.5 °C) pueden llevar a los siguientes trastornos:

• Vasodilatación generalizada con reducción del volumen sanguíneo efectivo, lo que puede causar pulso rápido, dilatación del corazón y disminución del trabajo cardíaco.
• Estimulación del centro respiratorio, provocando taquipnea, respiración irregular y, en casos graves, paro respiratorio.
• Elevación del potasio en el plasma debido al daño de los eritrocitos (hemólisis), especialmente cuando la temperatura es superior a 50 °C.
• En la autopsia, se pueden observar edema cerebral, edema pulmonar y sangre fluida y oscura.

Clasificación de las Quemaduras por Grado

• Las quemaduras de primer grado solo abarcan la capa externa de la piel (epidermis). Son las quemaduras menos graves. La piel se presenta enrojecida o ligeramente grisácea, puede haber dolor e hinchazón. La principal característica es que la epidermis no se quema en todo su espesor.
• Las quemaduras de segundo grado afectan la capa externa de la piel (epidermis) en todo su espesor y la capa superficial de la dermis (la que está inmediatamente por debajo). Se forman ampollas y la piel adquiere un color rojo intenso, tornándose manchada. Se acompañan de hinchazón y dolor muy intenso. Pueden llegar a perderse estructuras de la piel como folículos pilosos, glándulas sudoríparas y glándulas sebáceas. Consisten en la presencia de ampollas intradérmicas con un halo congestivo que contiene un líquido albuminoso amarillento.
• Las quemaduras de tercer grado son las más graves y abarcan todas las capas de la piel (epidermis y dermis) en todo su espesor. Suelen afectar el tejido adiposo, nervios, músculos e incluso el hueso.
• Las quemaduras de cuarto grado implican carbonización. Destruyen la piel y los tejidos subyacentes, incluyendo el hueso.

Evaluación de la Superficie Corporal Quemada: Regla de los Nueve

La regla de los nueve es un método para estimar la superficie corporal quemada en adultos:

• Cabeza y cuello: 9%
• Cada brazo: 9% (total 18%)
• Torso (anterior y posterior): 36% (18% anterior, 18% posterior)
• Cada pierna: 18% (total 36%)
• Periné: 1%

Causas y Tipos de Agentes Quemantes

Las causas más comunes de quemaduras incluyen: exposición solar, líquidos calientes, vapores y gases, fuego directo, sustancias químicas y electricidad.

Las quemaduras por distintos agentes presentan características específicas:

• Llama (fuego) y materiales inflamables: El contacto directo con el fuego puede producir quemaduras de tercer grado con facilidad. Carbonizan los pelos, respetan áreas rodeadas por fajas, y dejan quemaduras anchas, irregulares, mal contorneadas, con necrosis y flictenas.
• Gases en ignición: Invaden frecuentemente las vías respiratorias superiores y carbonizan los pelos. Respetan las partes cubiertas por la ropa. Las quemaduras pueden ser extensas, profundas y mal limitadas.
• Vapores a elevadas temperaturas: Producto de la combustión de distintos elementos, pueden producir quemaduras en las superficies expuestas, así como en las vías aéreas (nariz, garganta, bronquios). Suelen ser quemaduras muy extensas y poco profundas, y no respetan las partes cubiertas por la ropa.
• Líquidos calientes: A temperaturas elevadas se distribuyen rápidamente por toda la superficie, ocupan pequeños espacios y pueden filtrarse por las vías respiratorias. Nunca afectan a los pelos, y forman surcos, canales y grietas descendentes y poco profundas.
• Sólidos al rojo vivo: Reproducen la forma del agente. Pueden ser profundas e incluir pelos retorcidos (no carbonizados del todo).

Mecanismos de Muerte por Quemaduras

Los mecanismos de la muerte por quemaduras incluyen:

• Choque primario o neurogénico con colapso circulatorio que lleva al síncope y la muerte.
• Choque secundario y hemoconcentración por pérdida de plasma.
• Cambios degenerativos en riñones y suprarrenales.
• Septicemia, una causa de muerte tardía.

Lesiones por Electricidad

Las lesiones por electricidad son causadas por choque eléctrico. La corriente eléctrica de uso domiciliario o industrial puede producir lesiones internas. Al tener contacto con el cuerpo, viaja a través de él, generando lesiones de entrada y de salida. Según Jellinek, una corriente de 200 voltios puede ser mortal, y por encima de 500 voltios puede provocar la muerte instantánea.

Tratamiento y Soporte Nutricional en Quemaduras

Tratamiento General

El tratamiento de las quemaduras incluye:

• Cuidado de las heridas.
• Administración de fluidos y electrolitos por vía intravenosa.
• Tratamiento del dolor.
• Fisioterapia.
• Terapia ocupacional.
• Trasplante de piel.
• Reconstrucción funcional y estética.

Dieta en Pacientes Quemados

La dieta en pacientes quemados:

• Se recomienda ayuno absoluto durante los primeros 2-3 días.
• Se puede recomendar aspiración nasogástrica para evitar vómitos y broncoaspiraciones hasta la desaparición del íleo paralítico.
• Al inicio del peristaltismo, se inicia una dieta líquida y blanda.
• Para quemaduras de menos del 20% de la superficie corporal, se sigue una dieta normal alta en proteínas para ayudar a reparar la piel.
• En pacientes con desnutrición aguda y quemaduras del 25% (o 15% en niños), se debe iniciar una alimentación artificial y rápida para disminuir las pérdidas proteicas.
• La distribución calórica recomendada es: Carbohidratos 55%, Proteínas 25%, Grasas 20%.