glutamina-aminoácidos
La glutamina es el aminoácido más abundante del organismo y está implicada en numerosos procesos del metabolismo intermediario, sobre todo en la síntesis de aminoácidos y purinas, en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos y en la generación de urea.
Aunque se ha considerado un aminoácido no esencial debido a que puede ser sintetizado por el organismo, existen situaciones clínicas graves que cursan con una depleción marcada, por lo que ha sido considerado como condicionalmente esencial. Los niveles bajos de glutamina se asocian con alteraciones de la función inmune, con cambios en la estructura y función de la mucosa intestinal y del tejido linfático asociado, con disminución de la capacidad oxidante y con modificaciones de la sensibilidad a la insulina en el enfermo grave.
La administración de suplementos clínicos de glutamina, tanto por vía enteral como parenteral, han dado resultados contradictorios pero, en su mayor parte, apoyan la hipótesis de que los aportes de glutamina pueden modificar la morbimortalidad de los enfermos graves. Quedan cuestiones pendientes de resolver como la dosis adecuada y la vía de administración, y más importante, definir aquellos subgrupos de pacientes que pueden beneficiarse más de su empleo.
Funciones de la gultamina
Aminoácido
La glutamina es el aminoácido no esencial más abundante del organismo y está implicada en numerosos procesos del metabolismo intermediario. Los depósitos de glutamina pueden vaciarse en determinadas situaciones clínicas catabólicas y ello se ha asociado a alteraciones del balance nitrogenado y de disminución de la síntesis proteica, a un descenso de la función inmunológica, a cambios estructurales de la membrana intestinal y de su permeabilidad, y a un deterioro de la sensibilidad a la insulina.
Uso clinico
En algunas circunstancias puede incluso reducir el tiempo de hospitalización y la morbimortalidad, por ello, se ha definido la glutamina como un aminoácido «condicionalmente esencial»1. La esencialidad dietética de un sustrato depende de la relación entre oferta y demanda. Independientemente de la clasificación utilizada, el juicio acerca de la esencialidad de un nuevo sustrato debe basarse en criterios de eficacia clínica y nutricional.
Está demostrado que los niveles plasmáticos de glutamina están bajos en los enfermos graves ingresados en Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) y que dicho descenso se co-relaciona con la mortalidad2.
En este artículo discutiremos el papel de la glutamina en el metabolismo intermediario y cómo afecta el descenso de sus niveles a la función inmune, a la función de barrera de la mucosa intestinal, a su potencial antioxidativo y a los efectos reguladores sobre el metabolismo de la glucosa dependiente de la insulina. Asimismo, valoraremos los resultados de los últimos estudios clínicos publicados en el paciente grave.
Metabolismo de la glutamina
La glutamina es un aminoácido no esencial con una composición característica, ya que presenta dos cadenas nitrogenadas (un grupo amino y otro amido), es el aminoácido más abundante en la sangre y en el músculo estriado, con un gradiente intracelular marcado, de modo que la concentración intracelular de glutamina es 30 veces superior a la plasmática. El mantenimiento de este gradiente tiene implicaciones fisiológicas importantes: existe un mecanismo activo de transporte a través de membranas, distintos órganos tienen diferentes concentraciones intracelulares de glutamina y en condiciones de estrés o enfermedad este gradiente puede disminuir.
Glutamina en el metabolismo celular
La glutamina
Está involucrada en numerosas vías metabólicas en distintos órganos y sistemas; en el metabolismo intermediario celular, participa en el ciclo de Krebs como donante de grupos hidrocarbonados, para ello, se hidroliza liberando amonio (procedente del grupo amino), transformándose en glutamato, éste se transforma en α-cetoglutarato, liberando el amonio del grupo amido, y entrando en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
De todo ello se deduce la participación de la glutamina en numerosos procesos bioquímicos:
1. Es una fuente energética primordial, donando cadenas hidrocarbonadas sobre todo en músculo, linfocitos, riñón y células epiteliales intestinales.
2. Participa como sustrato primordial en la neoglucogénesis hepática a la vez que forma parte del ciclo de la urea.
3. La generación de amonio permite sintetizar otros aminoácidos, como la alanina y el aspartato, mediante reacciones de transaminación en músculo, intestino e hígado.
4. La desaminación de glutamato genera nicotin adenosin dehydrogenase (NADPH), involucrado en la regeneración del glutatión.
5. Junto con la alanina es el transportador de nitrógeno al riñón.
Por lo tanto
La glutamina se ha considerado como el aminoácido más versátil de la fisiología humana y de ahí su importancia como nutriente3 ,la síntesis y degradación de la glutamina está regulada por dos enzimas, la glutaminasa, que cataliza la hidrólisis de glutamina a glutamato y amonio, y la sintetasa de glutamina, a partir de glutámico y amonio.
Muchos órganos son consumidores netos de glutamina (mucosa intestinal, linfocitos y células tubulares renales), otros son productores netos como el músculo esquelético, las neuronas o el tejido pulmonar. Mención aparte merece el hígado, que puede ser productor o consumidor en función de las demandas extrahepáticas4. Los flujos de glutamina entre órganos y sistemas se modifican en función del estado clínico del sujeto.
La glutamina y el ejercicio exthenuante
En condiciones normales, la glutamina sintetizada en el músculo estriado es captada por el intestino (tanto por la mucosa intestinal como por el tejido linfoide) y, en menor proporción, por el hígado, el ejercicio extenuante, el estrés quirúrgico y el uso de corticoides producen un incremento de la captación de glutamina por el intestino, mientras que se incrementa la síntesis de la misma en el músculo estriado y los pulmones, ello hace que los niveles plasmáticos de glutamina se mantengan o disminuyan sólo transitoriamente, por el contrario, si la enfermedad es grave o si aparece infección, se produce un fenómeno distinto, el hígado se convierte en el primer consumidor de glutamina, a costa del intestino, y el músculo estriado, junto con el riñón y el pulmón, son sintetizadores netos de glutamina.
Finalmente:
Se produce una depleción de glutamina en dichos órganos y una disminución de sus niveles plasmáticos. Mientras que en condiciones de estrés quirúrgico y ejercicio la captación de glutamina está regulada por la respuesta hormonal, básicamente por los corticoides, en la infección el desvío de los flujos de glutamina se debe a la intervención de las citoquinas que modifican la capacidad de captación hepática e intestinal5.
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Declaración de conflicto de intereses
Los autores han declarado no tener ningún conflicto de intereses.
Bibliografía
1. Lacey JM, Wilmore DW. Is glutamine a conditional essential amino acid? Nutr Rev. 1990;48:297-309.
2. Oudemans-van Stratten HM, Bosman HM, Treskes M, van der Spoel HJ, Zandstra DF. Plasma glutamine depletion and patient outcomes in acute ICU admissions. Intensive Care Med. 2001;27:84-90.
3. Abcouver SF, Bode P, Souba WW. Glutamine as a metabolic intermediate. En: Fischer JE, editor. Nutrition and metabolism in the surgical patient. 2nd ed. Boston: Littlie, Brown and Co; 1996. p. 353-84.
4. Souba WW, Smith RJ, Wilmore DW. Glutamine metabolism by the intestinal tract. JPEN. 1985; 9:608-17.
5. Neu J, DeMarco V, Li N. Glutamine: clinical applications and mechanisms of action. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2002;5:69-75.
