Metabolismo e Integração de Macronutrientes
O metabolismo e a integração de macronutrientes são o ramo da bioquímica nutricional que se ocupa de como as três classes de nutrientes que fornecem energia — carboidratos, lipídios e proteínas (aminoácidos) — são digeridas, transformadas em intermediários metabólicos comuns e coordenadas para fornecer energia e blocos construtores nos estados alimentado e em jejum. Trata a economia de combustível do corpo como um sistema regulado único, em vez de três vias separadas.
Definition
O metabolismo de macronutrientes é o conjunto integrado de vias bioquímicas pelas quais carboidratos, gorduras e proteínas da dieta são quebrados para obtenção de energia e convertidos entre formas de armazenamento, estruturais e de sinalização, regulado para corresponder à oferta e demanda nos diferentes estados nutricionais.
Scope
Esta área orienta o leitor para as principais vias catabólicas e anabólicas para cada classe de macronutrientes, os pontos onde essas vias convergem (notavelmente acetil-CoA, piruvato e o ciclo do ácido cítrico), e os sinais hormonais — principalmente insulina e glucagon — que as integram. Também aborda os distúrbios hereditários que surgem quando etapas individuais falham. É uma orientação de referência e educacional, não uma diretriz clínica.
Sub-topics
Key concepts
- Metabolismo de carboidratos
- Metabolismo de lipídios e lipoproteínas
- Metabolismo de aminoácidos e proteínas
- Integração metabólica nos estados alimentado e em jejum
- Insulina e glucagon como reguladores mestres
- Convergência em acetil-CoA e no ciclo do ácido cítrico
- Erros inatos do metabolismo de macronutrientes
Mechanisms
As três classes de macronutrientes alimentam um metabolismo intermediário comum. Os carboidratos são canalizados através da glicólise para piruvato e acetil-CoA; os ácidos graxos são mobilizados e oxidados a acetil-CoA; os esqueletos de carbono dos aminoácidos entram como piruvato, acetil-CoA ou intermediários do ciclo do ácido cítrico após a remoção do nitrogênio. Esses combustíveis convergentes são oxidados no ciclo do ácido cítrico e na fosforilação oxidativa para gerar ATP, ou são desviados para armazenamento como glicogênio e triacilglicerol quando a oferta é abundante. A insulina promove a captação e o armazenamento no estado alimentado, enquanto o glucagon e os hormônios contrarreguladores impulsionam a mobilização, a gliconeogênese e a cetogênese durante o jejum, de modo que os mesmos intermediários são canalizados em direções opostas de acordo com a necessidade.
Clinical relevance
A compreensão do metabolismo de macronutrientes sustenta a forma como distúrbios como diabetes, dislipidemia e os erros inatos do metabolismo são conceituados, e enquadra como a composição da dieta se relaciona com o manuseio de combustíveis. A área descreve a fisiologia e a bioquímica como conhecimento de base; não é uma fonte de recomendações dietéticas ou de tratamento individualizadas.
History
O mapa do metabolismo de macronutrientes foi montado ao longo do século XX, desde a elucidação da glicólise e do ciclo do ácido cítrico até a descrição da oxidação de ácidos graxos e do ciclo da ureia. Os estudos de George Cahill em meados do século sobre o uso de combustível no jejum esclareceram como os combustíveis são integrados ao longo do tempo, e trabalhos moleculares posteriores sobre a sinalização da insulina explicaram como um único hormônio coordena o manuseio de carboidratos e lipídios.
Key figures
- Hans Krebs
- George Cahill
- C. Ronald Kahn
- Alan Saltiel
Related topics
Seminal works
- cahill-2006
- saltiel-kahn-2001
Frequently asked questions
- Por que o metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas é estudado em conjunto?
- Porque suas vias convergem em intermediários compartilhados, como o acetil-CoA e o ciclo do ácido cítrico, e são coordenadas pelos mesmos sinais hormonais, a economia de combustível do corpo é melhor compreendida como um sistema integrado.
- O que liga os estados alimentado e em jejum?
- O equilíbrio da insulina contra o glucagon e os hormônios contrarreguladores, que alterna os intermediários metabólicos compartilhados entre o armazenamento no estado alimentado e a mobilização durante o jejum.