امتصاص البروتين والأحماض الأمينية

امتصاص البروتين والأحماض الأمينية هو العملية التي يتم من خلالها امتصاص البروتين الغذائي، الذي يتم تكسيره بواسطة البروتياز المعدي والبنكرياسي والببتيداز الموجود على حافة الفرشاة، عبر ظهارة الأمعاء الدقيقة كأحماض أمينية حرة وببتيدات صغيرة. لا تمتص الأمعاء الأحماض الأمينية الفردية فحسب، بل تمتص أيضًا ثنائيات وثلاثيات الببتيد، باستخدام ناقل ببتيد مميز وواسع النطاق.

Definition

امتصاص البروتين والأحماض الأمينية هو الامتصاص عبر الظهارة للأحماض الأمينية الحرة وثنائيات وثلاثيات الببتيد بواسطة الخلايا المعوية في الأمعاء الدقيقة، بعد هضم البروتين الغذائي بواسطة البروتياز اللمعي والببتيداز الموجود على حافة الفرشاة.

Scope

يغطي هذا المدخل هضم البروتين إلى أحماض أمينية وببتيدات صغيرة، وناقلات الغشاء التي تحمل هذه المنتجات إلى الخلايا المعوية. ويصف عائلات ناقلات الأحماض الأمينية المقترنة بالصوديوم والمبادلات، وناقل الببتيد المقترن بالبروتون. وهو مرجع للفسيولوجيا الطبيعية، وليس إرشادات سريرية.

Core questions

• كيف يتم هضم البروتين الغذائي إلى أحماض أمينية وببتيدات قابلة للامتصاص؟
• ما هي الناقلات التي تحمل الأحماض الأمينية عبر الخلايا المعوية وكيف يتم تنشيطها؟
• لماذا تمتص الأمعاء الببتيدات الصغيرة بالإضافة إلى الأحماض الأمينية الحرة؟
• كيف تغادر الأحماض الأمينية ونواتج تحلل الببتيد الخلية إلى الدم؟

Key concepts

• الإنزيمات الداخلية والإنزيمات الخارجية (البيبسين، التربسين، الكيموتربسين، الكربوكسي ببتيدازات)
• الببتيدازات الموجودة على حافة الفرشاة (الأمينوببتيدازات، ثنائيات الببتيدازات)
• ناقلات الأحماض الأمينية المقترنة بالصوديوم (مثل B0AT1)
• مبادلات الأحماض الأمينية (المضادات)
• ناقل الببتيد المقترن بالبروتون PepT1
• التحلل داخل الخلايا للببتيدات الممتصة
• تدفق الأحماض الأمينية القاعدي الجانبي

Mechanisms

يُقلل البيبسين المعدي والإنزيمات الداخلية البنكرياسية والإنزيمات الخارجية البروتين الغذائي إلى خليط من الأحماض الأمينية الحرة والقليل من الببتيدات القصيرة؛ وتقوم الببتيدازات الموجودة على حافة الفرشاة بتقطيعها بشكل أكبر إلى أحماض أمينية وثنائيات وثلاثيات الببتيد. تُمتص الأحماض الأمينية الحرة عبر الغشاء القمي بواسطة مجموعة من الناقلات ذات التخصصات المتداخلة للركائز، والتي يقترن العديد منها بدخول الأحماض الأمينية إلى تدرج الصوديوم الداخلي الذي تحافظ عليه مضخة Na+/K+-ATPase القاعدية الجانبية، بينما تربط المبادلات امتصاص حمض أميني واحد بتدفق حمض أميني آخر. تُمتص ثنائيات وثلاثيات الببتيد بواسطة ناقل الببتيد المقترن بالبروتون PepT1، الذي يستخدم تدرج البروتون الموجه داخليًا عند حافة الفرشاة لدفع دخول الببتيد؛ وبمجرد دخولها، تُحلل معظم الببتيدات بواسطة الببتيدازات السيتوسولية إلى أحماض أمينية حرة. ثم تخرج الأحماض الأمينية عبر الغشاء القاعدي الجانبي من خلال ناقلات التيسير والمبادلة إلى الدم البابي. مسار الببتيد واسع النطاق ويساهم بشكل كبير في امتصاص النيتروجين.

Clinical relevance

يفسر وجود ناقلات متعددة ومتداخلة للأحماض الأمينية بالإضافة إلى ناقل ببتيد واسع النطاق سبب قوة امتصاص البروتين حتى عندما يكون ناقل حمض أميني واحد معيبًا، حيث لا يزال من الممكن امتصاص الأحماض الأمينية المتأثرة كببتيدات. يصف هذا المدخل الفسيولوجيا الطبيعية كمرجع وليس نصيحة تشخيصية أو علاجية.

Evidence & guidelines

الناقلات والخطوات الهضمية الموصوفة هنا مثبتة في الدراسات الجزيئية والفسيولوجية والكتب المدرسية القياسية؛ وكونه موضوعًا في الفسيولوجيا الطبيعية، فإنه لا يخضع لإرشادات الممارسة السريرية.

History

ميزت الدراسات الوظيفية في منتصف القرن العشرين العديد من أنظمة نقل الأحماض الأمينية في الأمعاء، وأشارت الملاحظة بأن بعض الأحماض الأمينية تُمتص بشكل أسرع كببتيدات منها كأحماض أمينية حرة إلى وجود مسار ببتيدي منفصل. حدد الاستنساخ الجزيئي لاحقًا ناقلات الأحماض الأمينية المحددة وناقل الببتيد المقترن بالبروتون PepT1، محولًا الأنظمة الوظيفية الكلاسيكية إلى بروتينات غشائية محددة.

Key figures

• Stefan Bröer
• Hannelore Daniel

Seminal works

• broer-2008
• daniel-2004

Frequently asked questions

هل تمتص الأمعاء البروتينات الكاملة؟

لدى البالغين، لا يوجد امتصاص للبروتينات الكاملة بشكل أساسي؛ يجب هضم البروتين الغذائي إلى أحماض أمينية حرة وببتيدات صغيرة، والتي يتم امتصاصها بعد ذلك بواسطة ناقلات الأحماض الأمينية وناقل الببتيد، وعادة ما يتم تكسير الببتيدات الممتصة إلى أحماض أمينية داخل الخلية.

لماذا تحتوي الأمعاء على ناقل ببتيد بالإضافة إلى ناقلات الأحماض الأمينية؟

يمتص ناقل PepT1 المقترن بالبروتون مجموعة واسعة من ثنائيات وثلاثيات الببتيد بواسطة ناقل واحد واسع النطاق، مما يوفر مسارًا فعالًا ومرنًا لامتصاص النيتروجين يكمل ناقلات الأحماض الأمينية الأكثر تخصصًا للركائز.