Amino Acids

BSN® Amino X™ - Blue RazAmino X™ Ingredients when combined with regular exercise are designed to support:

  • Muscle Protein Synthesis*
  • Muscle Sparing*
  • Recovery from Training Sessions*
  • Endurance*
  • As a dietary supplement, mix 1 level scoop with 6-8 oz. of cold water or any beverage of your choice before, during, or after your workout. For best results consume at least 2 servings per day. To ensure maximum results, wait 20-30 minutes after taking Amino X™ before eating a meal or drinking a shake. Consume 120 oz. of water per day and a diet that is rich in protein and carbohydrates. After 12 weeks of use, discontinue for at least 4 weeks.
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    Serving Size   1 Level Scoop
    Servings Per Container  70
    Amount Per Serving % DV
    Sodium    160.00 mg   7%
    Total Carbohydrate    1.00 g   0%
    Vitamin D (as Cholecalciferol)    500.00 IU   125%
    Anabolic Amino Acid Interfusion   10.00 g   **
     L-Alanine    **
     taurine (micronized)    **
     L-Leucine (Micronized)    **
     L-Valine (Micronized)    **
     L-Isoleucine (Micronized)    **
     L-Citrulline (Micronized)    **
    Efforsorb EnDura Composite   2.00 g   **
     Malic Acid    **
     Sodium Bicarbonate    **
     Citric Acid    **
     Cholecalciferol    **
     ** Daily Value (DV) not established

    Other Ingredients:  Natural and Artificial Flavors, Silicon Dioxide, Calcium Silicate, Lecithin, Sucralose, Acesulfame Potassium, FD&C Blue #1

    Warning:  Due to settling, a natural occurence with powders, variations in the powder height level may vary from bottle to bottle. Additionally, powder density may be affected as a result of the settling which may cause slight variations in the scoop serving size.

    CONTAINS SOY (LECITHIN)

    Manufactured on equipment that processes products containing milk, egg, soybeans, wheat and tree nuts.

    Bio-Engineered Supplements & Nutrition, Inc. Boca Raton, FL 33487 USA

    Necesidades de aminoácidos en estados inflamatorios

    Autor: Christiane Obled


    1.- RESUMEN
    Los trastornos metabólicos que acompañan a un proceso inflamatorio reconducen los nutrientes desde los procesos fisiológicos importantes para el crecimiento y la reproducción, hacia procesos fisiológicos importantes en la defensa del individuo. Estos procesos pueden requerir un incremento de aportes de aminoácidos a través de la dieta para reponer las reservas de proteínas. Las rutas que se activan en respuesta a una inflamación han sido determinadas para cuantificar sus necesidades específicas de aminoácidos. Por ejemplo, el incremento de la síntesis de proteínas de fase aguda podría requerir un suplemento adicional de aminoácidos específicos de acuerdo con su composición en aminoácidos. Algunos aminoácidos no esenciales, especialmente la cisteína, arginina y glutamina, pueden convertirse en limitantes debido a que su síntesis de novo podría verse reducida y/o resultar insuficiente para cubrir el incremento de necesidades para la síntesis de metabolitos importantes. Además, los aminoácidos pueden actuar en la expresión de los genes y como mediadores o moléculas señales y modular numerosas funciones. Las potenciales actividades funcionales reguladoras de los aminoácidos deben, probablemente ser incluidas en la determinación de sus necesidades, pero sus dosis óptimas para permitir una mejor expresión de estas actividades todavía deben ser aclaradas.

    2.- INTRODUCCIÓN
    Los estados inflamatorios y las enfermedades infecciosas modifican notablemente el metabolismo y la utilización de los alimentos. El alcance y la duración de estos cambios metabólicos varía tanto con el tipo como con la severidad de la enfermedad, y en consecuencia, alteran el crecimiento y retrasan la recuperación. Sin embargo, estas alteraciones tienen muchas similitudes que sugieren un modelo de respuesta común entre los animales y el hombre (Spurlock 1997; Reeds y Jahoor 2001). La pérdida de proteína y el retraso del crecimiento acompañan a la respuesta inflamatoria. En pacientes gravemente enfermos, en tres semanas se pierde más del 20% de la proteína corporal, perteneciente principalmente al músculo esquelético (Plank y Hill 2000). Además, la exposición animal a antígenos ambientales tiene como resultado un nivel bajo de la activación del sistema inmune y una reducción del apetito y de la ganancia de la proteína corporal (Williams et al., 1997). El catabolismo neto de las proteínas del músculo es el resultado tanto de la reducción de la síntesis de proteína como del continuo incremento de la ruptura de proteínas y produce un aumento del flujo de aminoácidos desde el músculo hacia los órganos viscerales (Klasing y Austic 1984a y 1984b; Voisin et al., 1996, Breuillé et al., 1998, Jahoor et al., 1999). Estos aminoácidos son utilizados para suministrar energía y para activar procesos como parte de mecanismos de la defensa del cuerpo. Por lo tanto, los aminoácidos son desviados hacia rutas importantes para la defensa del organismo, mientras que el crecimiento y la reproducción pueden verse gravemente afectados por los episodios inflamatorios.

    Los cambios en las rutas de utilización de aminoácidos puede implicar consecuencias tanto cuantitativas como cualitativas en las necesidades de aminoácidos.

    Los aminoácidos necesarios para la síntesis de compuestos y proteínas implicados en la defensa del organismo pueden ser diferentes de los aminoácidos que se liberan con la proteolisis del músculo, conduciendo a una excesiva movilización de proteínas para suministrar la cantidad adecuada de aminoácidos limitantes que se requieren (Reeds et al., 1994). Sin embargo, se puede asumir que un consumo adicional de aminoácidos limitantes podría permitir una reducción en la debilitación del músculo y acelerar la recuperación. El objetivo de este trabajo es mostrar una rápida visión de conjunto sobre los acontecimientos inducidos por la lesión así como las consecuencias de ésta sobre el metabolismo y necesidades de aminoácidos. De hecho, la determinación de las necesidades en aminoácidos limitantes requiere la identificación de las rutas activadas en condiciones de estrés y sus necesidades específicas en aminoácidos. Además, cada vez son mayores las evidencias de que aminoácidos específicos pueden ejercer efectos reguladores sobre la actividad de la célula a varios niveles, actuando como mediadores o moléculas señales, y, por lo tanto, modular numerosas funciones. Estos efectos potenciales deben probablemente tenerse en cuenta en las recomendaciones alimenticias.

    3.- LA RESPUESTA DE FASE AGUDA
    Durante la lesión, o cualquier tipo de agresión, el organismo se defiende gracias a la respuesta no específica aguda que implica la activación de células inflamatorias. Si esta agresión es controlada correctamente, conduce a despejar la agresión inicial y recuperar apropiadamente la regulación de los mecanismos de respuesta y de detención el proceso. Sin embargo, el balance entre el proceso inflamatorio y la respuesta regulatoria puede ser inapropiada, provocando una enfermedad crónica o una disminución de los rendimientos (Belligan, 1999).

    Enfermedad y lesión van frecuentemente asociados a una anorexia la cual conduce a la movilización de reservas endógenas. También están caracterizadas por un estado hipermetabólico, incrementando el gasto de energía así como la utilización de carbohidratos y lípidos. Uno de los efectos más dramáticos de la enfermedad es la pérdida de proteína principalmente del músculo (Hill y Hill, 1998).

    Sea cual sea la naturaleza del agresor inicial se produce un mismo modelo de respuesta, globalmente conocida como la respuesta de fase aguda. Se presentarán como una clara secuencia pero en realidad estos procesos suceden más o menos simultáneamente. Estos primeros acontecimientos suceden a nivel vascular con la interacción entre células endoteliales y leucocitos, y con la activación de estos últimos, así como en todos los tejidos con la activación de los macrófagos. La activación de las células inflamatorias (macrófagos, linfocitos, etc.) libera una cascada de mediadores como los radicales libres o citoquinas que modulan el metabolismo celular (Belligan, 1999).
    Los radicales libres son de gran importancia en la respuesta inmune. Por ejemplo, la liberación de oxígeno reactivo conduce a la activación de factores de transcripción como el Factor Nuclear kappa B (NFkB) que permite la transcripción de muchos genes como los de citoquinas o proteínas de fase aguda (Hadad, 2002). Entre los otros mediadores envueltos en la respuesta de fase aguda, las citoquinas juegan un papel importante(Vil•ek,1998). Existen proteínas reguladoras, clásicamente clasificadas como citoquinas pro y anti-inflamatorias incluso si su clasificación es muy simplista. Por ejemplo la citoquina interleuquina-6 (IL-6) es pro-inflamatoria puesto que estimula numerosas actividades de células inmunes, pero también está implicada en la producción de proteínas fase aguda que limitan el proceso inflamatorio. Además, la IL-6 inhibe el factor de necrosis tumoral (TNF) y la producción de interleuquina-1 (IL-1), mostrando de esta manera sus propiedades antiinflamatorias. Las citoquinas se producen por los leucocitos y los macrófagos de los tejidos. Tienen principalmente un modo de acción autocrino y paracrino. Los rasgos más característicos de las citoquinas son la redundancia y pleiotropía de sus acciones. Por ejemplo, tanto el TNF como el IL-1 están involucrados en anorexia y estados febriles. El TNF incrementa la liberación de ácidos grasos libres por los adipocitos e induce la producción de IL-1 y IL-6 por monocitos y macrófagos (Vil•ek, 1998). Este último punto muestra también que una citoquina puede incrementar la producción de otra citoquina. Sus actividades pueden ser modificadas por la presencia de otros agentes activos como otras citoquinas así como por hormonas. Por ejemplo, los glucocorticoides amplifican la acción de los IL-6 en la producción de proteínas de fase aguda (Marinkovic et al., 1989).

    Las citoquinas inducen probablemente perturbaciones metabólicos en todos los tejidos. Por ejemplo, las citoquinas pro-inflamatorias y en particular la producción de TNF por administración de pentoxifyllin previa infección en ratas, inhibió el aumento de concentración de TNF en plasma pero también disminuyó la producción de IL-1 y en menor grado la de IL-6. Esto previno la pérdida de masa muscular y aceleró la recuperación (restablecimiento) principalmente a causa de una rápida normalización de la proteolisis (Breuillé et al., 1999). Sin embargo, el papel preciso de cada citoquina y sus mecanismos de actuación son complejos y actualmente no están del todo claros. Por ejemplo, la habilidad de la insulina para limitar la proteolisis es determinante dos días después de la infección, pero la administración de pentoxifyllin mantiene la ausencia de respuesta en la degradación de proteína para la insulina (Vary et al., 1996). Además los glucocorticoides están involucrados en la debilitación del músculo, puesto que su inhibición inhibe el incremento de ruptura de proteína (Hall Angeras et al., 1991).

    4.- NECESIDADES DE AMINOÁCIDOS PARA LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
    En humanos, la lesión produce un incremento global del metabolismo de la proteína. Estudios llevados a cabo después de una operación o un traumatismo han mostrado que la hidrólisis total de proteína corporal
    (15-127%) predomina sobre el total de síntesis proteína corporal, lo que conduce a un balance negativo de proteína (Arnold et al., 1993; Carli et al., 1990; Mansoor et al. 1996 y 1997). Un leve estrés inflamatorio, como una inyección de endotoxina o una vacunación, también provoca un significativo incremento de la renovación total de proteína (Cayol et al., 1995; Fong et al., 1994). Por desgracia, son pocos los resultados publicados en animales. Dos días después de la inyección de una bacteria viva, el conjunto de la síntesis de proteína corporal se incrementa en un 28% en ratas infectadas comparadas con animales alimentados con la misma dieta (Breuillé et al., 1994). Por el contrario, la administración de endotoxinas no altera los flujos ni de fenilalanina ni de valina en el plasma de cerdos (Bruins et al., 2000). En humanos, las enfermedades crónicas también se caracterizan por una mayor movilización de proteína (Messing et al., 1998). Además, el aumento está relacionado con la severidad de la enfermedad (Powell-Tuck et al., 1984).

    El hipermetabolismo asociado al estado inflamatorio puede requerir ingestiones exógenas adicionales para mantener las reservas corporales. Sin embargo, en enfermedades críticas en humanos se ha observado que, a menudo, un aumento en la ingestión tanto de proteína como de energía resulta relativamente ineficiente para reducir la movilización de proteínas o para inducir un balance positivo de nitrógeno. (Ishibashi et al.,1998).

    En animales se han obtenido resultados similares. Incrementando la densidad de nutrientes en la dieta no se han obtenido efectos beneficiosos sobre la disminución del crecimiento tras una infección con LPS (lipopolisacáridos de membrana de bacterias gram-) en cerdos o sobre la severidad de la respuesta en la infección en pollos (VanHeugten et al., 1996; Praharaj et al., 1997).

    A pesar de la importante reducción de la síntesis de proteína en músculo tras la agresión, se produce un importante incremento en la síntesis de proteína corporal, debido a una respuesta anabólica observada en numerosos órganos y tejidos (Breuillé et al., 1998; Klasing y Austic, 1984a). Para apreciar el impacto de estas respuestas anabólicas, es importante identificar primero los órganos principales involucrados, y después conocer la velocidad de la síntesis y la composición de las proteínas involucradas. La contribución de varios órganos y tejidos en la síntesis de la proteína corporal resulta marcadamente modificada tras la infección y el hígado se convierte en el principal responsable en la síntesis de la proteína corporal (33% en ratas infectadas frente al 15% en animales sanos (Breuillé et al, 1994).
    El hígado sintetiza tanto proteínas secretadas como no secretadas. En individuos sanos, el 40% del total de proteínas sintetizadas en el hígado son secretadas, representando la albúmina alrededor de un 15% (Ruot et al., 2002; Vary y Kimball, 1992). La síntesis de proteínas secretadas y proteínas no exportadas se incrementa significativamente durante un proceso inflamatorio y de sepsis, con una mayor estimulación de proteínas secretadas como parte de la reacción de fase aguda (Vary y Kimball, 1992). Esas proteínas o proteínas de fase aguda tienen varias funciones: unión y transporte de metales y componentes activos (haptoglobina, hemopexina, a1 glicoproteína ácida o albúmina), coagulación, fibrinolisis y reparación tisular (fibrinógeno, proteína
    C-reactiva o complemento C3), inhibición de proteinasas liberadas por las células fagococitarias para proteger la integridad del huésped (a1- antiquimotripsina o
    a2- macroglobulina), modulación de la respuesta inmune para su activación o para su inhibición (proteína C-reactiva, fibrinógeno, haptoglobina o a1 glicoproteína ácida ) (Kushner y Mackiewics, 1993).
    Las proteínas de fase aguda se caracterizan por un gran incremento de su concentración plasmática, una respuesta que varía de acuerdo con la proteína y con las especies (cuadro 1). Sea cual sea la especie, las proteínas responden también mostrando un rápido incremento en su concentración, alcanzando el nivel máximo a las 24-72 horas tras la lesión, seguido de un rápido declive. Por el contrario, otras proteínas de fase aguda llegan al máximo más tarde pero recuperan su estado normal más lentamente (Kushner y Mackiewics, 1993). Para todas las proteínas involucradas en la respuesta, el aumento de su síntesis es mayor que el cambio de su concentración, y esto supondrá un importante efecto en la cantidad de aminoácidos requeridos. Por ejemplo, aunque la síntesis del fibrinógeno aumenta un 140% su concentración tan sólo se incrementa un 28% en lechones tras una inyección de turpentina (Jahoor et al., 1999). Además, la síntesis de albúmina, cuya concentración en plasma cae en condiciones de estrés (denominada proteína de fase aguda negativa), también aumenta (Mansoor et al., 1997). Por lo tanto, la síntesis de la totalidad de proteínas plasmáticas se incrementa de manera importante tras la infección (Ruot et al., 2000).
    El incremento de la síntesis de numerosas proteínas puede requerir un consumo adicional de aminoácidos específicos, de acuerdo con su composición de aminoácidos. Según lo expuesto anteriormente, el suministro de aminoácidos limitantes en la dieta, podría permitir reponer las proteínas musculares. Preston et al. (1998) estimaron que la síntesis de 1 gramo de fibrinógeno puede requerir la degradación de 2.6 gramos de proteína muscular. La naturaleza de los posibles aminoácidos limitantes ha sido previamente discutida y se ha destacado el papel de los aminoácidos aromáticos (Reeds et al., 1994). Además, casi todas las proteínas de fase aguda positivas son glicosiladas y ricas en treonina, serina, aspartato y asparragina. Por lo tanto, esos aminoácidos podrían ser potencialmente importantes para la producción de las proteínas de fase aguda. Sin embargo, ningún dato experimental han confirmado estas consideraciones teóricas. Además, el carbohidrato unido a las proteínas de fase aguda consiste principalmente en azúcares cuya síntesis requiere glutamina. Pero la consecuencia en términos de incremento de las necesidades de glutamina sigue siendo desconocida. Además, la albúmina contiene una gran proporción de cisteína (6%) y el incremento de su síntesis podría requerir importantes cantidades de este aminoácido.

    La activación del sistema inmune podría suponer también un impacto en las necesidades de aminoácidos en situaciones de estrés. Esta activación incluye la proliferación clonal de linfocitos, el reclutamiento de nuevos monocitos desde la médula ósea, la síntesis de varias moléculas como las inmunoglobulinas y las citoquinas y el incremento del volumen de tejidos linfoides secundarios como el bazo, los ganglios linfáticos y la mucosa asociada a tejidos linfoides (MALT) (Klasing y Leshchinsky, 2000). Se ha observado un aumento en la síntesis de proteína en linfocitos de la corriente sanguínea tras una enfermedad en el hombre, infección en ratas o infección con lipopolisacáridos en ovejas (Essén et al., 1996; Papet et al., 2002; Lobley et al., 2001). Sin embargo, es difícil cuantificar la contribución de las células del sistema inmune y de sus secreciones sobre la síntesis de proteína corporal debido a que se distribuyen por numerosos órganos. Por ejemplo, una importante proporción del incremento en la síntesis de proteína en el intestino probablemente corresponde a células inmunes que representan aproximadamente el 25% de las células de la mucosa. En pacientes con SIDA, se ha estimado que el incremento en la síntesis proteína de linfocitos puede suponer aproximadamente el 20% del incremento del total de la proteína corporal (Caso et al., 2001). Además, a lo largo de la infección varios componentes del sistema inmune parecen diferenciarse, probablemente en relación con sus respectivos papeles en la protección del huésped (Papet et al., 2002).

    En conjunto, estos datos sugieren que el sistema de activación inmune podría tener un impacto no proporcional en la síntesis de proteína corporal, a pesar de contribuir tan sólo con un 3-4% del total de la proteína corporal (Klasing y Leshchinsky, 2000). Sin embargo, la contribución del sistema inmune es probablemente mucho menor en la producción de proteínas de fase aguda. Los aminoácidos potencialmente limitantes para la síntesis de proteína en el sistema inmune son desconocidos. Sin embargo, la treonina podría ser importante para la producción de IgG y el mantenimiento de la mucosa intestinal dado su alto contenido en la mucina (Cuaron et al.,1984; Fuller et al.,1994). La activación del sistema inmune podría afectar también a aminoácidos relacionados con otras rutas diferentes a la de síntesis de proteína (Reeds y Jahoor, 2001; Newsholme, 2001) (ver más abajo).

    .- NECESIDADES DE AMINOÁCIDOS PARA LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS NITROGENADOS NO PROTEICOS
    El principal destino de los aminoácidos esenciales es la síntesis de proteína (Reeds, 2000). Por otra parte, además de su incorporación en proteínas, un cierto número de aminoácidos no esenciales están involucrados en importantes rutas metabólicas. Por esta razón, sería mejor considerarlos como esenciales condicionales, porque en algunas ocasiones su síntesis podría ser insuficiente para cubrir las necesidades de síntesis de metabolitos importantes (Reeds, 2000). En estas circunstancias, un consumo adicional de nutrientes podría ser beneficioso para el huésped. La cisteína, la arginina y el ácido glutámico son los más mencionados como esenciales condicionales en estados inflamatorios, por lo que su función metabólica será específicamente considerada en esta revisión.

    5.1.- Cisteína
    La cisteína se sintetiza fundamentalmente en el hígado por transulfuración de la metionina (Finkelstein, 1990). En circunstancias normales, esta ruta constituye una fuente importante de cisteína, alrededor del 4-14% del flujo de cisteína en humanos (Storch et al., 1988; Hiramatsu et al., 1994; Fukagawa et al., 1996). En pacientes quemados, la ruta de transulfuración se incrementa (Yu et al., 1993). Del mismo modo, la síntesis de cisteína a partir de metionina en ratas se incrementa en 2,7 veces a los dos días después de la infección (Malmezat et al., 2000a). Claramente, estos resultados indican que existe un incremento en las necesidades de cisteína en estados de enfermedad.

    La modificación del catabolismo de la cisteína tras una lesión puede ser otro indicador del incremento de necesidades de cisteína. En general, la oxidación de la mayoría de aminoácidos se incrementa durante los estados inflamatorios (Manssoor et al., 1997). Por el contrario, en ratas se observó que el catabolismo de la cisteína se redujo tras la infección (Malmezat et al. 1998). Estos resultados sugieren que la cisteína se reserva para sintetizar componentes importantes para la protección contra el estrés oxidativo asociado a sepsis, concretamente la taurina y, en particular, el glutatión.

    El glutatión es cuantitativamente el antioxidante intracelular más importante y tiene varios papeles importantes que han sido extensamente estudiados (Breuillé y Obled, 2000; Reid y Jahoor, 2001). El glutatión (GSH) puede ser oxidado dando lugar a un dímero de glutatión (GSSG) que generalmente no se acumula pero que puede ser reciclado a GSH por glutatión reductasa o exportado desde la célula (Deneke y Fanburg, 1989). También reacciona con componentes tóxicos para formar conjugados o productos que se eliminan de la célula. Por lo tanto, el glutatión es de vital importancia para proveer de protección contra el desarrollo del estrés oxidativo que acompaña a los estados inflamatorios. En la fase temprana del proceso inflamatorio, los niveles de glutatión en los tejidos se mantienen gracias a que se incrementa su síntesis (Hunter y Grimble, 1997; Malmezat et al., 2000b). En fases posteriores, las reservas de glutatión se agotan (Breuillé y Obled, 2000). En ratas, se ha mostrado que un incremento de cisteína, del 0.7 al 4.7% en la proteína de la dieta, permite una restitución de glutatión en las reservas del hígado que, de otra manera, se agotaban 10 días después de la infección (Breuillé et al., 1997). Además, cerdos alimentados con una dieta deficiente en proteína fueron incapaces de mantener la concentración de glutatión o la tasa de síntesis después de una inyección de turpentina (Jahoor et al., 1995). La síntesis de glutatión parece ser la principal ruta de utilización de cisteína en lesiones y cada vez son mayores las evidencias de que la suplementación con cisteína o precursores de cisteína mejora el estatus de GSH en pacientes (Wernerman y Hammarqvist, 1999).
    5.2.- Arginina
    El metabolismo de la arginina es complicado ya que sus síntesis conlleva interacciones metabólicas entre varios órganos. La arginina se sintetiza dentro del ciclo de la urea en el hígado y vía conversión de citrulina en arginina en los riñones. La citrulina se deriva del glutámico y el glutamato, principalmente en el intestino, y se libera a la circulación sanguínea por la vena porta (Cynober et al., 1995). La arginina también es producida por el intestino a partir del glutamato (Reeds, 2000). En humanos, el uso de la cinética del plasma no ha aclarado cómo se modifica la síntesis de arginina endógena en estados inflamatorios (Castillo et al., 1995; Yu et al., 2001). Por el contrario, la producción de arginina en cerdos por las vísceras drenadas por la vena porta se incrementó durante una endotoxemia (Bruins et al., 2000).

    La arginina tiene importantes funciones metabólicas, incluida la síntesis de óxido nítrico y la síntesis, eliminación y transporte de nitrógeno a través de la síntesis de urea y ornitina, un precursor de poliaminas. La oxidación de la arginina por la óxido nítrico sintetasa produce citrulina y óxido nítrico. El óxido nítrico es posteriormente más oxidado hasta productos estables finales nitrito y nitrato. El óxido nítrico resulta ser importante en la regulación de varias funciones fisiológicas (Cynober et al., 1995). Un incremento de nitrato en el plasma y una mayor excreción en orina se ha observado en animales y humanos tras una enfermedad. Sin embargo, la síntesis de óxido nítrico tanto en sujetos sanos como en ratas quemadas representa sólo una pequeña fracción del metabolismo de la arginina, alrededor de un 1% (Becker et al., 1993; Castillo et al., 1995). Es por lo tanto poco probable que esta síntesis sea de suficiente magnitud para resultar de importancia nutricional. Por el contrario, la síntesis de ornitina a partir de arginina se incrementa, tanto en valor relativo como absoluto, en pacientes quemados (entre un 23 y un 38% en el flujo de arginina; Yu et al., 2001). No está claro si este incremento refleja la producción extra de urea que se incrementa con la lesión (Deuz et al., 1992) o si está ligada a una elevada demanda de síntesis de poliamina (Cynober et al., 1995).

    5.3.- Glutamina
    La glutamina es el aminoácido libre más abundante en el cuerpo. Su concentración en plasma y en tejidos es mayor que la del resto de aminoácidos. El músculo contiene alrededor del 75% del total de las reservas disponibles que en humanos suponen cerca de 80 gramos (Darmaun, 2000). Tanto en humanos como en animales, se ha relacionado una enfermedad grave con una caída importante de las reservas de glutaminas.

    Se han realizado numerosos estudios sobre suplementación con glutamina para tratar de reestablecer la concentración de glutamina y se han obtenido resultados variables (ver revisiones de Boelens et al., 2001; Wilmore 2001). Sin embargo pocos estudios se han llevado a cabo para evaluar la utilización de glutamina en pacientes, y los mecanismos responsables de la caída de glutamina así como sus consecuencias siguen siendo poco comprendidos.

    La glutamina se sintetiza en la mayoría de los tejidos del cuerpo a partir del glutamato por la glutamina sintetasa. Más del 60% del flujo de glutamina en el plasma es suministrado por síntesis de novo en la fase de post-absorción (Boza et al., 2001; Gore y Jahoor, 1994; Jackson et al., 1999). Se han publicado trabajos contradictorios sobre la magnitud de síntesis de novo de glutamina en pacientes (Gore y Jahoor, 1994; Jackson et al., 1999; Darmaun, 2000). En ratas, la endotoxina agota la glutamina del músculo, y el incremento de síntesis de novo resultó ser menor que la aceleración de su liberación (Karinch et al., 2001). En base a estudios cinéticos llevados a cabo en piernas humanas, Mittendorfer et al. (1999) sugieren que el agotamiento de la glutamina del músculo es debida a la utilización in situ, probablemente para proporcionar glutamato para la síntesis de alanina, que en situaciones de estrés es el mayor transportador de nitrógeno desde el músculo hacia otros tejidos.

    La glutamina está involucrada en numerosas rutas y el hígado se convierte en el principal órgano que capta glutamina en estados infecciosos (Karinch et al., 2001). Se ha sugerido que su disponibilidad es importante para la síntesis de glutatión. Según los resultados de Fukagawa et al.(1996) y los valores generalmente observados de flujos de glutamina en plasma (Boza et al., 2001; Gore y Jahoor, 1994; Jackson et al., 1999), es posible estimar que la síntesis de glutatión explica menos del 10% de la utilización de glutamina plasmática en sujetos sanos. Además, a lo largo del intestino del cerdo la síntesis de glutatión se realiza más a partir del glutamato luminal que a partir de la glutamina derivada de glutamato (Reeds et al., 1997). Sin embargo, en enfermos la utilización de glutamina para la síntesis de glutatión se incrementa.

    Un papel muy importante de la glutamina es el transporte nitrógeno desde la periferia hacia las vísceras, y la glutamina es la principal fuente de nitrógeno utilizada en la síntesis de urea en el hígado (Lee et al., 2000). La misma cuestión que se planteaba con la arginina puede ser formulada para la glutamina, cuáles podrían ser las consecuencias del aumento del catabolismo de aminoácidos en la utilización de glutamina como dador de nitrógeno en situaciones de estrés. Sin embargo, a esta pregunta no se le ha prestado todavía demasiada atención.

    El nitrógeno amínico de la glutamina es utilizado para la síntesis de nucleótidos. Esto puede explicar las altas necesidades de glutamina en células que proliferan rápidamente, como las del sistema inmune y las de la mucosa intestinal (Newsholme, 2001), ya que el glutamato puede reemplazar a la glutamina en varios de estos papeles metabólicos (Reeds y Burrin, 2001). Sin embargo, la proporción del flujo del nitrógeno amínico de la glutamina a través del intestino delgado utilizado para la síntesis de DNA y RNA supone tan sólo un 6% en ovejas en ayunas (Lobley et al., 2001) El grupo amínico de la glutamina es también importante para la producción de hexosaminas utilizadas para la síntesis de mucinas y glicoproteínas que forman las estrechas uniones intercelulares (Neu, 2001). Además, la glutamina podría jugar un papel crítico en el mantenimiento de la barrera pasiva frente a la infección de bacterias, pero las necesidades de glutamina para la síntesis de estos amino azúcares es desconocido.

    El esqueleto carbonado de la glutamina es utilizado en la gluconeogénesis como fuente de energía. En personas sanas, aproximadamente la mitad del flujo de glutamina en plasma es oxidado, e incluso más, si se tiene en cuenta que a través del intestino el catabolismo de la glutamina entérica puede ser completo (Hankard et al., 1997; Haisch et al., 2000). Está bastante reconocido que la glutamina es el principal combustible para la mucosa intestinal y las células inmunes (Calder, 1995; Wu, 1998). Una parte de las necesidades de glutamina de la mucosa intestinal está ligada a los tejidos linfoides asociados y, por lo tanto, la activación del sistema inmune podría causar un incremento en el consumo de glutamina. El bazo es normalmente un productor neto de glutamina pero se convierte en un consumidor neto tras una enfermedad en cerdos (Deuz et al., 1992). Por lo tanto, una importante fracción del flujo de glutamina es oxidado y parece ser equivalente a la síntesis de novo. Es concebible que la glutamina utilizada para la oxidación y gluconeogénesis se incremente en enfermos y que la síntesis de novo podría resultar insuficiente para cubrir esta mayor utilización conduciendo a una disminución de glutamina libre. Sin embargo, el efecto de la enfermedad sobre la oxidación de la glutamina es desconocido, y el efecto de la síntesis de novo todavía no está clara.

    6.- ACTIVIDADES FUNCIONALES DE LOS AMINOÁCIDOS
    Hay una creciente evidencia de que, independientemente de su papel como sustrato, los aminoácidos pueden ejercer una actividad funcional. La función inmune de las células se ve mejorada por glutamina, arginina y cisteína (Dröge et al., 1991; Cynober et al., 1995; Newsholme, 2001). La cisteína de la dieta puede mejorar la respuesta inmune a un proceso inflamatorio en pollos (Takahashi et al., 1997). Ratas alimentadas con un dieta baja en proteína presentaron una disminución de los niveles de GSH en el pulmón y una menor tolerancia al estrés hiperóxico (Deneke et al., 1985). La proliferación de linfocitos y la producción de citoquinas se vieron disminuidas en ratas con agotamiento de los niveles de GSH en los tejidos (Robinson et al., 1993).

    Los aminoácidos pueden modular la expresión génica de muchas formas. En primer lugar, elementos respuesta de los aminoácidos han sido localizados en los promotores de algunos genes (Bruta y Fafournoux, 2001). En segundo lugar, la activación de varios factores de trascripción se regula por medio reductor incluyendo especies que reaccionan con el oxígeno, producidas como parte de la respuesta inmune (Lander, 1997). Por ejemplo, el factor de trascripción nuclear Kappa B (NFkB) se activa por inflamación intestinal (Neurath et al., 1998). Por el contrario, los compuestos antioxidantes, como la cisteína y el glutatión, pueden regular esta actividad (al menos en condiciones in vitro) y, por tanto, la producción de citoquinas inflamatorias (Shibanuma et al., 1994). Este mecanismo no ha sido todavía examinado in vivo pero se subraya como una forma de aplicación potencial de los aminoácidos para terapias en el futuro. Además, los aminoácidos pueden interaccionar con la proteína kinasa dando lugar a reacciones encadenadas. De hecho, el efecto de la glutamina sobre la proliferación de las células intestinales puede estar mediada por la acción de la proteína kinasa (Rhoads et al., 2000).

    La interacción entre el glutatión y las proteínas puede constituir un importante mecanismo de regulación de la actividad de la célula. Este es el caso de la formación de grupos sulfidrilos y tioles de bajo peso molecular como la cisteína y el glutatión. Se ha propuesto que este proceso puede tener muchas consecuencias sobre el metabolismo celular. Se pueden destacar tres puntos. Puede servir para proteger las proteínas contra los procesos irreversibles de oxidación y movilización (Mallis et al., 2002). De hecho, las proteínas contienen una cierta cantidad de cisteína reactiva que se asocia con la función de estas proteínas. De este modo, el daño oxidativo irreversible es particularmente amenazador con estas funciones que requieren un estado reducido restrictivo (Thomas y Mallis 2001). También puede constituir un mecanismo de regulación de la actividad de la proteína asociado tanto con el aumento como, más a menudo, con la inhibición de la actividad (Dafré et al., 1996; JahngenHodge, 1997). Finalmente, puede regular la señal de transducción y la expresión génica (Pineda-Molina et al., 2001).

    Las funciones regulatorias específicas de los aminoácidos han sido a menudo estudiadas in vitro mediante la manipulación de las concentraciones de los aminoácidos desde el nivel cero hasta niveles suprafisiológicos. Desafortunadamente, el fundamento para su uso a dosis mayores de sus requerimientos para la síntesis de proteínas y metabolitos específicos, no se ha probado completamente en procesos inflamatorios. Además, las condiciones para obtener efectos beneficiosos puede diferir entre situaciones de salud o de enfermedad. Por ejemplo, la respuesta máxima a la glutamina en situaciones asociadas con la activación linfocitaria tiene lugar a concentraciones fisiológicas observadas en el fluido extracelular (plasma) de animales normales (Yakoob y Calder, 1997). Sin embargo, la concentración de glutamina que se necesitó para obtener el efecto máximo sobre la tasa de proliferación de linfocitos fue menor en ratas tratadas con endotoxinas que en las control (Liu et al., 2001). Esta observación cuestiona el fundamento de si la suplementación con glutamina es necesaria con objeto de aumentar las concentraciones agotadas en plasma observadas en estados inflamatorios.

    7.- CONCLUSIÓN
    Mejorar la salud de los animales es importante desde un punto de vista ético, para la seguridad de la alimentación humana y para los beneficios de los productores animales. Los trastornos metabólicos que acompañan a un proceso inflamatorio reconducen los nutrientes desde los procesos fisiológicos importantes para el crecimiento y la reproducción, hacia procesos vitales para la defensa del sujeto. Por lo tanto, el impacto de una respuesta inflamatoria o infecciosa sobre las necesidades de la dieta deben ser consideradas en la producción animal. En esta revisión, se han discutido tres puntos. Primero, es evidente que el tipo de proteína sintetizada como respuesta a una enfermedad altera las necesidades de aminoácidos. Muchos estudios metabólicos que utilizan aminoácidos traza son todavía necesarios para confirmar experimentalmente cuáles y cuántos aminoácidos están involucrados. Segundo, datos cinéticos en cisteína, arginina y glutamina confirman que son aminoácidos esenciales condicionados durante los procesos inflamatorios. Para la cisteína, el punto final es claramente la síntesis del glutatión. Por el contrario, los puntos finales parecen ser múltiples para la arginina y la glutamina y no están bien caracterizados. Finalmente, las potenciales actividades funcionales reguladoras de los aminoácidos deben ser incluidas en la determinación de sus necesidades. De nuevo, no obstante, las dosis óptimas para permitir una mejor expresión de estas actividades todavía deben ser aclaradas.

 

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6 thoughts on “Amino Acids

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