Upload
yenny-orellana-solano
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
14/09/2013
1
Fisiologa metablicaDr. Mauricio J. Giuliodori
Ctedra de Fisiologa, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional de La Plata.
La Plata, Argentina.
De dnde proviene la energa para abastecerla funcin celular continua?:
Cunto tiempo duran las reservas celulares?
Pregunta.
ATP
Cunto tiempo duran las reservas celulares?
Moraleja:
Las reservas celulares de ATP duranmenos de 1 minuto
Hay que producirlo constantemente
Combustibles
Contraccin
Para qu se usa el ATP?
Divisin
ATP
Contraccin muscular
Sntesis de molculas
Transporte activo
Divisin celular
cidos grasos
A partir de qu se produce el ATP?
Cuerpos cetnicos
Aminocidos
Adenosintrifosfato (ATP)
Glucosa
De dnde provienen los sustratos para producir ATP?
Hgado (Glucgeno)
Dieta (Almidn)
Dieta (Lpidos)
T. Adiposo (AGL)
Dieta Plasma/msculo
cidos grasos
Aminocidos
Adenosintrifosfato (ATP)
Glucosa
C. Cetnicos
(Glucgeno)Hgado Rumen
14/09/2013
2
id
Metabolismo heptico
C t i
Fabrica (produce)
cidos grasos
AminocidosGlucosa
C. cetnicos
Consume
Metabolismo del adipocito
Fabrica (produce)
Triglicridos
cidos grasos
AminocidosGlucosa
Consume
Metabolismo del miocito
TriglicridosProtenasGlucgeno
Fabrica (produce)
cidos grasos
AminocidosGlucosa
Cuerpos cetnicos
Consume
Metabolismo neuronal
Protenas
Fabrica (produce)
Glucosa C. cetnicos
e
Consume
Qu procesos incrementan la glucemia?
[ ] Glucemia
Neoglucognesis Liplisis y protelisis
Glucogenlisis
Glucogenognesis Lipognesis y proteognesis
[ ] Glucemia
Qu procesos disminuyen la glucemia?
Gluclisis
Aminocidos
Secrecin de insulina
cidos grasos libresGlucosa
Ach GLP-1
AdrenalinaNoradrenalina
Aminocidos Ach, GLP-1, GIP
Insulina
+ + + + -
14/09/2013
3
Glucosa, Aminocidos, AGL,
Cetocidos, K+
Retroalimentacin homeosttica: insulina - nutrientes
secrecin
Berne & Levy (2002)
captacin, metabolismo,
depsito
Insulina
Proteosntesis
Funciones de la insulina
Centro de la
Insulina
+ +
(msculo)
Lipognesis(hgado y tejido
adiposo)
Uso de glucosa(Msculo,
hgado y tejido adiposo)
saciedad
Clulas (Glucagn)
+ + -
Retroalimentacin homeosttica: glucagn - nutrientes
conversinGlucosa,
AGL,
Aminocidos
secrecinBerne & Levy (2002)
liberacinGlucagn
Cetocidos
secrecin
Insulina: efectos metablicos
Hgado Msculo
Glucosa
AminocidosGlucgeno
Glucosa-PGlucgeno
Protena
GrasasPiruvato
TAGCetognesis
C. Cetnicos
AGL
Glucagn: efectos metablicos
Hgado Msculo
Glucosa
Glucgeno
Glucosa-PGlucgeno
ProtenaAminocidos
Grasas
AGL
PiruvatoCO2
TAGCetognesis
C. Cetnicos
Relacin insulina / glucagn =
ATP
HepatocitosGLUT-2 GLUT-3
TG, C, FL
Glucosa
Encfalo
Msculo Adipocitos
Triglicridos (TG)
ATP
Glucgeno
GLUT-4
ATP
GLUT-4
Glucgeno
14/09/2013
4
Relacin insulina / glucagn =
ATP
HepatocitosGLUT-2 GLUT-3
Aa, lactato, glicerol
Glucosa
CCEncfalo
Msculo AdipocitosGLUT-4
ATP
GLUT-4
Glucgeno
AGL
TG
CCAGL
ATP
GlucgenoProtenas
Aa
+- - - ++ -+-+
+Glucagn
+Insulina
Mapa conceptual de regulacin de glucemia
Glucgen i
Lipo- y P
Neogluco i
Lipo y P
Glucogen li i
+
Sensores de hipoglucemia
+
Sensores de hiperglucemia
Giuliodori (2006)
Glucemia
gnesis
- -
Proteo-gnesis
gnesis
+ +
Proteo-lisis
lisis
+
[ ] [ ]
Qu hace la insulina en los hepatocitos para reducir la glucemia ?
Glucoquinasa+
Hepatocito
Glucgeno
Glucosa
Glucosa-6-Pasa
Glucosa-6-P
-
Insulina
Metabolismo del tejido adiposo
ATGL/LHS
Triglicridos (TG)
DGAT
Adipocito Adrenalina
Cortisol
Somatotrofina
LiplisisLipgnesis
Insulina
AGLGlicerol + AGL
GlucosaGlicerolGlucosaGLUT-4
DGAT: Diacilglicerol transferasa 1 y 2; ATGL: Triglicrido lipasa del tejido adiposo; LHS: Lipasa hormono-sensible; GLUT-4: Transportador de glucosa 4, LPL: Lipoprotein-lipasa
LPL
Hepatocito
Destino heptico de los cidos grasos no esterificados (AGNE)
AGNE
Insulina/Glucagn
Lipognesis(TAG)
TAG: triacilglicerol, ACAC: acetoacetato,
Cetognesis(ACAC)
Hepatocito
Qu destino heptico tienen los AGNE en balance energtico positivo?
AGNE
Malonil coA Insulina/Glucagn
Lipognesis
CPT-1 ACAC TAG
AGNE: cidos grasos no esterificados, TAG: triacilgliceroles, ACAC: acetoacetato, CPT-1: Carnitil-palmitoil transferasa
14/09/2013
5
Hepatocito
Qu destino heptico tienen los AGNE en balance energtico negativo (BEN)?
AGNE
Malonil coA Insulina/Glucagn
Cetognesis
CPT-1 TAG
AGNE: cidos grasos no esterificados, TAG: triacilgliceroles, ACAC: acetoacetato, CPT-1: Carnitil-palmitoil transferasa
BHB
ACAC
Metabolismo del tejido muscular
Protena
Insulina Cortisol
DegradacinSntesis
AminocidosAminocidos
Insulina Cortisol
Glucosa GlucosaGLUT-4+
Miocito
Qu es el balance energtico?
C id d d
EN consumida
EN manutencin y produccin
Cantidad de energa de un
sistema abierto (Organismo)
Ingresos
Modell & Modell (1997)
Egresos
+ +
EN: energa neta
Cmo saben las clulas cul es el balance energtico del organismo ?
Anabolismo_
ACATP
Catabolismo
AC: adenilato ciclasa, AMPK: AMP cinasa
ADP AMP
+
ACAMPK
Ciclo de lactancia en la vaca
LecheCMS
Perodo seco
Lactancia media
Final de lactancia
Inicio de lactancia
Leche
CC
Meses0 3 6 9 121 2 4 5 118 107
CMS: Consumo de materia seca (kg/d), Leche: produccin (kg/d), CC: condicin corporal
Crecimiento fetal
Qu cambios se producen en el consumo periparto?
20
25
30
od
ea
(kg)
tero gestante y grasa abdominal le quitan espacio al rumen
Estrgenos y cidos grasos no esterificados (AGNE) son anorexgenos
5
10
15
20
-14
-12
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Con
sum
om
ater
iase
c
Das periparto Bertics et al. (1992)
Cmo responde el organismo?
14/09/2013
6
Cmo es la curva de aceleracin de produccin de leche?
Alta aceleracin al inicio de la lactancia requerimientos
Compara la produccin diaria de leche de cada da
con la del da anterior
Friggens et al. (2005)
Qu cambios endcrinos hay en el periparto?
Catabolismo
Cortisol
Hormona de crecimiento
P l ti
Bell (1995)
Anabolismo
Prolactina
Progesterona
Estrgenos
Cmo cambian las concentraciones plasmticas de somatotrofina e insulina periparto?
150
200
2.53
3.54
(pM
/L
)
g/m
L)
STH Insulina
Anabolismo Catabolismo
0
50
100
00.5
11.5
2
-14
-12
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Insu
lina
(
STH
(n
g
Das periparto Ingvartsen & Andersen (2000)
Cmo es el requerimiento de energa neta del tero vs. la ubre?
20
25
30
La demanda energtica se duplica al inicio de la lactancia coincidiendo con el menor consumo
0
5
10
15EN
(Mcal/d)
Bell (1995), Drackley et al. (2005)
tero Ubre
Liplisis
Balance energtico negativo (BEN)
Somatotrofina
Qu sucede con la insulina periparto?
Citoquinas pro-LiplisisSomatotrofina
AGNE
Resistencia a la insulina
proinflamatorias
Cmo es el metabolismo del tejido adiposo en balance energtico negativo?
Triglicridos (TG)
Desnutrina
Adipocito
Diglicridos (DG)Cortisol
Somatotrofina
IL-1,IL-6,
TNF
Liplisis
AGL
Adrenalina
Glicerol + AGLGlicerol
Desnutrina: Triglicrido lipasa del tejido adiposo (ATGL); LHS: Lipasa hormonosensible, MGL: monoglicrido lipasa
LHSMonoglicridos (MG)
MGL
14/09/2013
7
Cmo es el metabolismo del tejido muscular periparto en balance energtico (y nitrogenado)
negativo?
Protena
Cortisol
Protelisis
AaAminocidos (Aa)
Cortisol
Miocito
Resistencia a la insulina
Qu efecto tiene la resistencia a la insulina periparto?
Aumenta la gluco-
neognesis
Aumenta la liplisis
Estimula la produccin de leche
Reduce el uso perifrico de
glucosa
Cmo cambia la captacin de nutrientes periparto?
1200140016001800
La glndula mamaria duplica o triplica la captacin de nutrientes uterina
Bell (1995)
02004006008001000
g/d21d preparto
4d posparto
Cmo es la utilizacin de energa neta (EN) posparto?
20
25
30
35La glndula mamaria usa toda la energa consumida
0
5
10
15
20
Requerida Consumida Uso ubre
ENL(Mcal/d)
Drackley (1999)
Actividad endcrina
cidos Grasos No-Esterificados (AGNE)
Sustrato energtico
AGNE: algo ms que un sustrato energtico!!!
Citotoxicidad (lipotoxicidad)
ModulanInmunidad
Produccin de leche
Metabolismo energtico
Reproduccin
Enfermedades de la produccin
Consumo
Liplisis
Balance energtico negativo (BEN)
Somatotrofina
Balance endcrino - inmune
Citoquinas
Cortisol
Insulina
LiplisisSomatotrofina
AGNE
Resistencia a insulina
Citoquinas pro-
inflamatorias
Resistencia a IGF-1
InhibeEstimula
14/09/2013
8
Aumenta la
Resistencia a la somatotrofina IGF-1
Reduce el uso
Qu efecto tiene la resistencia al IGF-1?
Aumenta la disponibilidad de sustratos para la
respuesta inflamatoria
Reduce el uso de sustratos por
la ubre
Reduce la produccin de leche
Gracias!Gracias!