Propiedades de las proteinas:

SOLUBILIDAD

La solubilidad de una proteína está influenciada por los siguientes factores:
a) su composición en aminoácidos (una proteína rica en aminoácidos polares es en general más soluble que una rica en aminoácidos hidrofóbicos)
b) su estructura tridimensional (las proteínas fibrosas son en general menos solubles que las globulares)
c) el entorno de la propia proteína.(factores ambientales )
1) la temperatura; (2) la constante dieléctrica del medio; (3) el pH del mismo; y (4) la fuerza iónica Las proteinas son solubles en agua cuando adoptan una conformación globular.

La solubilidad es debida a los radicales (-R) libres de los aminoácidos que, al ionizarse, establecen enlaces débiles (puentes de hidrógeno) con las moléculas de agua. Así, cuando una proteina se solubiliza queda recubierta de una capa de moléculas de agua (capa de solvatación) que impide que se pueda unir a otras proteinas lo cual provocaría su precipitación (insolubilización).

Esta propiedad es la que hace posible la hidratación de los tejidos de los seres vivos.

CAPACIDAD AMORTIGUADORA

Las proteinas tienen un comportamiento anfótero y ésto las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como un ácido o una base y por tanto liberar o retirar protones (H+) del medio donde se encuentran. Esta propiedad se debe a la existencia de:

• Grupos ionizables de las cadenas laterales de los aminoácidos Asp, Glu, Lys, Arg, His, Tyr, Cys.
• Grupos COOH y NH2 terminales

Por este motivo, las proteínas poseen un considerable poder amortiguador en una amplia zona de pH. Aunque cada AA tiene unos grupos ionizables con unas constantes de ionización (pKa) características, el valor de dichas constantes puede verse ligeramente modificado por el entorno proteico. El grupo imidazol del AA histidina es el principal responsable del poder amortiguador de las proteínas a pH fisiológico, ya que su pKa está próximo a 7.

RECAMBIO  PROTEICO

Recambio Proteico: Las proteínas del cuerpo están en un continuo proceso de renovación. Por un lado, se degradan hasta sus aminoácidos constituyentes. Por otro, se utilizan estos aminoácidos junto con los obtenidos de la dieta, para formar nuevas proteínas en base a las necesidades del momento. A este mecanismo se le llama recambio proteico.

Importancia de Recambio Proteico Es imprescindible para el mantenimiento de la vida, siendo la principal causa del consumo energético en reposo (Tasa de Metabolismo Basal). 

El metabolismo basal o tasa metabólica basal es la cantidad de energía que se gasta mientras se permanece en reposo dentro de un entorno templado y en el estado de post-absorción. La liberación de energía en este estado es solo la suficiente para el funcionamiento de los órganos vitales tales como el corazón, los pulmones, el cerebro y resto del sistema nervioso, el hígado, los riñones, los órganos sexuales, los músculos y la piel.

Balance nitrogenado:

Se refiere al balance de proteínas, porque la mayor parte del N corporal está en los aminoácidos que componen las proteínas.

Es muy importante entender que un adulto sano no acumula proteínas de tal manera que si las ingiere en cantidades mayores a sus necesidades, aumentará su excreción de N ureico en la orina.
Por la misma razón, si las ingiere en menor cantidad que sus requerimientos, estará en Balance Nitrogenado (BN) negativo que está traduciendo un deterioro en su composición corporal por disminución de su masa magra.

El BN en un día se puede medir evaluando la ingesta de proteínas (6,25 g de proteínas equivale a 1 g de N) y las pérdidas urinarias como N ureico (NUU)o N total (NTU):

BN = Nin - (NUU + 4) ó BN = Nin - (NTU + 2)

El mejor método para el medir el nitrógeno total urinario es el de Kjeldahl. Habitualmente estimamos el nitrógeno urinario total (NUT) a partir de la urea urinaria (UU) con el siguiente método.
1.- Se mide el volumen de la diuresis de 24 horas y se toma una proporcional que es enviada al laboratorio para medir la urea urinaria en orina de 24 horas.
2.- El resultado generalmente lo reportan en gramos de urea por litro de orina (g/L), por lo que para saber la urea urinaria total, se multiplica los gramos de urea urinaria reportados por el volumen total de orina.

Por ej.: si la urea urinaria fue de 15 g/L y la diuresis total medida fue de 2 L, la urea urinaria total (15 x 2) es de 30 g/día. Para calcular cuanto fue la pérdida de nitrógeno en forma de urea urinaria, multiplico la urea urinaria total por 0.467 (factor de conversión de urea a nitrógeno). Así en nuestro ejemplo multiplico 30 g/día x 0.467 = 14.01 g/día de nitrógeno (N) derivado de la urea urinaria.
Finalmente para calcular la eliminación total de nitrógeno por la orina (nitrógeno urinario total), sumo las pérdidas de nitrógeno provenientes de la urea urinaria más las pérdidas de nitrógeno provenientes de otros compuestos no ureicos que también se eliminan por la orina (amonio, creatinina, ácido úrico, etc.).

Se considera que debe añadirse un factor fijo de 2 g de N/día al nitrógeno de la urea urinaria ya calculado.
Entonces 14.01 + 2 = 16.01 de N urinario total. Pero para calcular el balance nitrogenado se deben tener en cuenta no sólo las distintas vías de ingreso de nitrógeno (proteínas por vía oral, enteral o parenteral) sino también las distintas vías de egreso de N del organismo.
Así la fórmula del balance de N es la siguiente:

Balance de N = Ingreso de N - (N urinario + N fecal + N tegumentario y misceláneas).

Como vemos los egresos de nitrógeno no son exclusivamente por la vía urinaria, por lo que al nitrógeno urinario total ya calculado hay que sumar las pérdidas a nivel de la materia fecal y a nivel tegumentario.

El N fecal está compuesto de células descamadas, bacterias, y proteínas no absorbidas de la dieta, lo cual implica un espectro de excreción de 0.2 a 3.5 g/N/día.

La excreción fecal de N aumenta con la menor digestibilidad de las proteínas, con la diarrea, en las enfermedades inflamatorias del intestino y en las enteropatías perdedoras de proteínas. El N fecal de pacientes sin enfermedad intestinal y con AP es de 0.3 a 0.5 g/N/día. De cualquier forma, Blackburn propone estimar el N fecal en 1.5 g/N/día en condiciones habituales.
Las pérdidas tegumentarias y misceláneas corresponden a sudor, descamación de la piel, pelos, uñas, secreciones nasales, semen, menstruación y sangre para estudios bioquímicos; éstas pérdidas varían con la temperatura ambiente y la ingesta proteica y aumentan en las quemaduras o enfermedades exfoliativas cutáneas.

Dado que éstas pérdidas son imposibles de medir en la práctica clínica, se estiman en 7 mg/Kg/día en los hombres y 8 mg/Kg/día en las mujeres ( 0.49 g/N en un hombre y 0.44 g/N en una mujer de 55 Kg.).
En cuanto a los ingresos de N, éstos se calculan como ya hemos visto dividiendo la cantidad de proteínas administradas, ya sea por vía oral, enteral o parenteral (aminoácidos) para 6.25, obteniendo así la cantidad de nitrógeno que ingresa al organismo. La idea es tratar de mantener este balance lo más cercano posible a la neutralidad, aumentando el aporte proteico en la AP si el balance nitrogenado es persistentemente negativo, para así evitar o minimizar el consumo catabólico de las proteínas endógenas, que a la larga disminuyen la masa magra corporal, con el compromiso subsiguiente de las funciones orgánicas indispensables para la vida.
El cálculo del balance nitrogenado es una herramienta útil no sólo para evaluar si la ingesta de proteínas es adecuada , sino también para determinar el grado de catabolismo inducido por la enfermedad. Por ejemplo, se estima que si la pérdida de nitrógeno urinario total está entre 10 y 15 g/día se trata de un catabolismo moderado; pero si es mayor de 15 g/día estamos ante un paciente con catabolismo severo, en quienes el mantener un balance nitrogenado neutro puede llegar a ser difícil de conseguir.

En un estudio de pacientes críticos se encontró que los pacientes sépticos tenían una pérdida urinaria de N total de 17.6 g/N/día; los post-quirúrgicos 15 g/N/día; y los politraumatizados fueron unos de los más hipercatabólicos con una pérdida de 21.7 g/N/día, aunque hubo pacientes con una pérdida de hasta 30 g/N/día. Para concluir, cuando la AP se indica para la repleción proteica en pacientes poco o nada injuriados, el objetivo es lograr un balance positivo de nitrógeno máximo de 4 a 6 g/día; si el paciente presenta una injuria moderada a severa el objetivo es un balance de nitrógeno de -2 a +2 g/día.

En los pacientes severamente injuriados el objetivo es disminuir todo lo posible el balance negativo de nitrógeno (lo más cercano a cero que sea posible).

Recientemente se está promulgando la utilización de dietas hipocalóricas- hiperproteicas en los pacientes gravemente enfermos, basados en el hecho de que las altas provisiones de glucosa durante la fase inicial de los pacientes gravemente injuriados puede resultar en un estrés metabólico adicional, con la consecuente repercusión cardiorrespiratoria, hiperdinámica, elevada producción de CO2 y frecuentemente esteatosis hepática.

Valor biológico de las proteínas

Es la fracción de nitrógeno absorbido que es retenido por el organismo. Una proteína tiene mayor valor biológico, o es de alta calidad, cuando tiene mayor capacidad de brindar nitrógeno al organismo.
Las proteínas están formadas por diferentes aminoácidos, entre ellos nitrogenados y no nitrogenados.

Las proteínas son la mayor fuente de nitrógeno en el cuerpo. Las proteínas de alto valor biológico están contenidas por, y son incorporadas al organismo al consumir, carnes, lácteos animales y huevos.

Los productos de origen vegetal, a diferencia de los de origen animal, son de bajo valor biológico, por lo que sus proteínas son deficientes. No existe una forma directa de medir el valor biológico de una proteína.

Necesidades diarias de proteínas

Por regla general, no puede fijarse una cantidad mínima indispensable para todos los individuos, pues ésta varía de acuerdo a la constitución de cada ser humano. Sin embargo, digamos que, de forma aproximada las necesidades diarias de proteína según la siguiente clasificación son:

a) Los niños de cuatro a seis años necesitan 50 a 55 gramos.
b) Los adolescentes femeninos, 90 gramos.
c) Los adolescentes masculinos, 100 gramos.
d) Los hombres, 76 gramos.
e) Las mujeres, 64 gramos.
f) La embarazada, 110 gramos

La insuficiencia de proteínas tiene siempre graves consecuencias, sobre todo en los niños y adolescentes, a los que ocasiona retraso o completa supresión del crecimiento. A los adultos, por el contrario, les produce flojedad muscular y fatiga.

Desde otro punto de vista, el exceso de ingestión de alimentos ricos en proteínas suele ser el origen de numerosas enfermedades, destacando entre ellas: enfermedades del hígado, los riñones, las arterias y las articulaciones, originadoras todas ellas del envejecimiento prematuro.

No olvidemos que por su composición, el nitrógeno hace que las proteínas sean acidificantes del pH sanguíneo.

Esto supone que el exceso de proteínas siempre sea uno de los principales problemas de salud con el que nos encontramos debido a la acidificación que produce de los tejidos. Es por esto que se deduce la necesidad de tener una dieta equilibrada en el que las proteínas no deben ser la principal fuente de la nutrición humana sino uno solo de sus componentes. En muchas dietas equilibradas donde lo que se persigue es la salud, el tomar una sola clase de proteína al día es suficiente para satisfacer nuestras necesidades.
Sin embargo, desgraciadamente el consumo de proteínas por la mañana, por el mediodía y además por la noche es un exceso que nuestro organismo, tarde o temprano, nos pedirá cuentas por ello.

DEGRADACION DE LAS PROTEINAS

En 1940 Henry Borsook y Rudolf Schoenheimer demostraron que los componentes de los sistemas vivientes se recambian constantemente.  La vida media de las proteínas va desde muy pocos minutos hasta semanas o en algunos casos meses.  las proteínas son continuamente sintetizadas y degradadas a los aminoácidos que las componen.

EL PAPEL DE ESTE PROCESO EN EL METABOLISMO SE PUEDE VER DESDE DOS PUNTOS PRINCIPALES:

1.- para eliminar proteínas anormales cuya acumulación puede ser peligrosa para la vida celular
2.- para permitir la regularización del metabolismo celular eliminando proteínas reguladoras.  Desde este punto de vista el papel fisiológico de una proteína depende de la velocidad con que se sintetiza así como de la velocidad con la que se degrada  por lo tanto, el control de la velocidad de degradación de una proteína es un factor muy importante en la economía celular.