Autora

Lilia del Riesgo Prendes. Médica graduada en la Universidad de La Habana, Cuba. Especialista en Bioquímica Clínica del Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana (ISCM-H). Ha desarrollado su labor docente tanto en pregrado como en posgrado en las asignaturas de Bioquímica, Metabolismo General y de los Tejidos y Aplicación en las Enfermedades, así como en Biología Celular y Molecular, y actividades de investigación en neurobioquímica en el campo de la Biomedicina en el ISCM-H, en la Facultad Dr. Salvador Allende de La Habana. Profesora de la Universidad del Rosario. Los resultados de sus investigaciones se han publicado en revistas científicas nacionales e internacionales, así como en la Editorial Universidad del Rosario. Desde 2010 inició el estudio de marcadores de daño neuronal asociados a la hipoxia perinatal, y desde 2018, siendo parte del Grupo de Investigaciones en Neurociencias (NeURos), en colaboración con el Hospital Universitario Mayor Méderi de Bogotá y el Grupo de Investigaciones en Ciencias de la Rehabilitación de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario, contribuye a la formación en investigación básico-clínica translacional de los estudiantes que han sido y son parte del Semillero en Hipoxia Perinatal.

Contenido

Presentación

Capítulo 1. El flujo de materia, de energía e información en el metabolismo

El metabolismo celular

La importancia de las concentraciones de ATP, ADP y P_i

El flujo de carbonos de energía y de información en el metabolismo

Niveles de regulación en el metabolismo

Integración del metabolismo en la diabetes mellitus

Bibliografía

Capítulo 2. Sistema digestivo

El metabolismo del sistema digestivo en condiciones de salud

Composición de la microflora gástrica y su relación con el funcionamiento del estómago

La digestión

Función endocrina del sistema digestivo

Bibliografía

Capítulo 3. Alteraciones del metabolismo del sistema digestivo

Helicobacter pylori y cáncer gástrico

Exceso en la secreción de gastrina

Asociación entre situaciones de estrés y enfermedades gastrointestinales (enteritis y colitis)

Enfermedades asociadas a la mala absorción intestinal

Enfermedades sistémicas que afectan el metabolismo y funcionamiento del sistema digestivo

La microbioma intestinal, la homeostasia y el desarrollo de enfermedades

Bibliografía

Capítulo 4. El tejido hepático

El hígado

Metabolismo del tejido hepático en condiciones de salud

Metabolismo del tejido hepático en períodos interalimentarios, el ayuno y la actividad física de diferente intensidad y duración

Metabolismo hepático en la postingesta

Derivación de los carbonos de la glicólisis hacia la biosíntesis de lípidos

El metabolismo nitrogenado

Bibliografía

Capítulo 5. Alteraciones del metabolismo del tejido hepático

Alteraciones del metabolismo hepático en períodos interalimentarios muy prolongados o en dietas con restricción calórica extrema

Las hepatitis

Enfermedad hepática no alcohólica o hígado graso no alcohólico y la esteatosis hepática no alcohólica

Etanol y enfermedades hepáticas

Cáncer hepático

Actividad de enzimas asociadas a enfermedades de hígado o de las vías biliares

Deficiencia congénita de enzimas del metabolismo de los glúcidos

Deficiencia congénita de enzimas del metabolismo de compuestos nitrogenados

Alteraciones del metabolismo de la bilirrubina

Enfermedades del sistema digestivo asociadas a alteraciones del receptor nuclear de los ácidos biliares

Bibliografía

Capítulo 6. La vesícula biliar y las vías biliares

La vesícula biliar

El sistema biliar

Metabolismo de la bilirrubina

Conjugación de la bilirrubina

Papel de la bilirrubina con la regulación del estrés oxidativo celular

Ciclo celular antioxidante bilirrubina/biliverdina

Ictericia

Bibliografía

Capítulo 7. Alteraciones del metabolismo de la vesícula biliar y de las vías biliares

Ícteros obstructivos

Neoplasia de la cabeza del páncreas

Enfermedades genéticas que producen alteraciones en el almacenamiento o el transporte de la bilirrubina conjugada

Bibliografía

Lista de figuras

FIGURA 1.1. Representación de la reacción endergónica de biosíntesis de ATP a partir de la fosforilación del ADP con el P_i

FIGURA 1.2. Esquema general del metabolismo

FIGURA 1.3. La compartimentalización constituye uno de los mecanismos de regulación del metabolismo

FIGURA 1.4. Esquema que representa la interacción entre las células α de los islotes de Langerhans del páncreas con sus receptores en el adipocito y en el hepatocito

FIGURA 1.5. Esquema que representa la compartimentalización en el paso de los ácidos grasos entre el citosol y la mitocondria

FIGURA 1.6. Esquema que representa el efecto que ejerce la hormona anorexigénica leptina en el hipotálamo a través del eje hipotálamo-pituitario-tiroideo en la regulación de la conducta alimentaria y la distribución energética

FIGURA 1.7. Efectos de la hormona insulina en el metabolismo en condiciones de salud y su repercusión en variables metabólicas plasmáticas

FIGURA 1.8. Efectos de la deficiencia o resistencia a la insulina en el metabolismo y su repercusión en variables metabólicas plasmáticas

FIGURA 1.9. Esquema que representa lo que la deficiencia o la resistencia a la insulina genera en los procesos metabólicos que producen energía

FIGURA 2.1. Esquema que representa la regulación de la secreción de HCl por las células parietales del estómago

FIGURA 2.2. Se representan los diferentes compartimentos y tipos de transportadores de monosacáridos en las células intestinales

FIGURA 2.3. Esquema que representa la biosíntesis de los quilomicrones en las células intestinales

FIGURA 2.4. Esquema que representa el metabolismo de los quilomicrones

FIGURA 2.5. Integración entre el sistema digestivo y otros tejidos en la regulación hormonal en respuesta a la ingesta

FIGURA 3.1. Representación del funcionamiento del canal de conductancia al cloro de la fibrosis quística (CFTR) en las células intestinales

FIGURA 4.1. Estructura esquemática del lobulillo hepático

FIGURA 4.2. Flujo de carbonos y energía entre los tejidos (muscular, hepático, SNC y otros) durante la actividad física (ciclo lactato-glucosa y ciclo alanina-glucosa)

FIGURA 4.3. Representación esquemática de la regulación de la biosíntesis del glucógeno mediada por la insulina en los hepatocitos

FIGURA 4.4. Metabolismo de la galactosa

FIGURA 4.5. Flujo de carbonos y energía entre la mitocondria y el citosol en períodos postalimentarios

FIGURA 4.6. Esquema de la biosíntesis endógena de las VLDL hepáticas

FIGURA 4.7. Metabolismo hepático de la fenilalanina

FIGURA 4.8. Esquema general de las reacciones de biosíntesis de los desoxirribonucleótidos a partir de la acción de la enzima ribonucleótido reductasa

FIGURA 4.9. Relaciones metabólicas entre el catabolismo de nucleótidos y la vía de recuperación de bases purínicas

FIGURA 4.10. Resumen de las reacciones de detoxificación hepáticas de las fases I y II

FIGURA 4.11. Vías de biosíntesis y transformación de los ácidos biliares

FIGURA 4.12. Los ácidos biliares y la microbioma intestinal

FIGURA 5.1. Causas de hepatitis

FIGURA 5.2. Representación esquemática de la repercusión metabólica del daño hepático en variables plasmáticas como la amonemia, la insulinemia y la concentración de aminoácidos aromáticos (AAA)

FIGURA 5.3. El esquema muestra el mecanismo de detoxificación amoniacal en el sistema nervioso central

FIGURA 5.4. Alteraciones del mecanismo de detoxificación amoniacal en la encefalopatía hepática

FIGURA 5.5. Esquema que representa la repercusión que el exceso de consumo de glutamato tiene en los procesos de la respiración celular en el SNC

FIGURA 5.6. Modelo del mecanismo que asocia la patogénesis de la evolución de la NAFLD hacia la NASH con el estrés oxidativo.

FIGURA 5.7. Representación esquemática del metabolismo del etanol en el cual participan enzimas citosólicas, del retículo endoplasmático, de los peroxisomas, y mitocondriales.

FIGURA 5.8. Alteraciones de las vías metabólicas de la galactosa en la galactosemia clásica

FIGURA 5.9. Esquema de la deficiencia congénita de la fenilalanina hidroxilasa

FIGURA 5.10. Vía de biosíntesis del grupo hemo

FIGURA 5.11. Alteraciones metabólicas en la deficiencia de las enzimas de la vía de recuperación de bases

FIGURA 5.12. Relación del NADPH de la vía de las pentosas con la actividad de las enzimas de la defensa antioxidante celular

FIGURA 5.13. Modificaciones de los eritrocitos entre pacientes con drepanocitosis tratados o no con hidroxiurea

FIGURA 6.1. Relaciones anatómicas entre el hígado, la vesícula biliar, el duodeno y el páncreas

FIGURA 6.2. Hígado, vesícula biliar y sistema biliar

FIGURA 6.3. Representación del metabolismo de la bilirrubina y los tejidos participantes

FIGURA 6.4. Representación del metabolismo intrahepático de la bilirrubina y el ciclo celular antioxidante bilirrubina/biliverdina

FIGURA 7.1. Fase triangular que muestra la relación entre la solubilidad del colesterol y la composición de la bilis

Lista de tablas

TABLA 2.1. Digestión de los carbohidratos de la dieta humana

TABLA 2.2. Digestión de los lípidos de la dieta humana

TABLA 2.3. Digestión de las proteínas de la dieta humana

TABLA 4.1. Procesos metabólicos hepáticos que predominan en actividad física y en el ayuno

TABLA 4.2. Procesos metabólicos hepáticos que predominan en períodos postalimentarios

TABLA 6.1. Composición de la bilis

Presentación

Este libro surge, ante todo, de la convicción personal acerca de la necesidad que tiene el médico de entender el comportamiento de los procesos del metabolismo en condiciones de salud, y partiendo de este conocimiento, inferir cuáles alteraciones explican las complicaciones de los pacientes en el curso de las diferentes enfermedades, lo cual debe aportar al óptimo manejo científico y actualizado de las diferentes enfermedades.

De forma habitual, en los programas académicos de formación del médico general se abordan los contenidos del metabolismo de carbohidratos, de lípidos y de compuestos nitrogenados, con poca o ninguna integración, pues alcanzar este conocimiento integrado implica saber su comportamiento en los diferentes tejidos, órganos y sistemas durante las diferentes situaciones denominadas fisiológicas. Ello requiere conocer las características de la regulación de los procesos de la genómica y la metabolómica tisular y de la actividad de las enzimas que determinan las adaptaciones del metabolismo en estos tejidos.

Por lo tanto, un propósito central de este libro es aportar conocimiento actualizado acerca de las características del metabolismo, así como de los mecanismos de adaptación de los diferentes tejidos, órganos y sistemas del organismo humano, tanto en las condiciones cambiantes del organismo sano como en el curso de las enfermedades.

En lo referente al metabolismo en condiciones fisiológicas, se seleccionaron las condiciones que se manejan desde siempre (después de ingerir alimentos, en períodos interalimentarios, en el ayuno y en la actividad física), poniendo el relieve en la integración entre los diferentes sistemas en cada una de estas situaciones. En estas condiciones, se explica la participación de los diferentes tejidos y sistemas que dan una respuesta integrada a las diferentes demandas y mecanismos de señalización en condiciones de salud.

Ya que no es posible abarcar todas las alteraciones del metabolismo en las enfermedades que afectan el funcionamiento de los diferentes tejidos, órganos y sistemas, se seleccionaron las enfermedades de mayor frecuencia en el mundo. La oportunidad que hemos tenido los profesores de revisar y actualizar tanto los temas de la bioquímica general como de la aplicada en los diferentes programas académicos, en las asignaturas de pregrado y en las de posgrado, nos da la ventaja de tener las herramientas para abordar diferentes alteraciones comunes en medicina, desde el metabolismo celular y tisular hasta el metabolismo de los órganos y sistemas, en el curso de diferentes enfermedades.

Esperamos que este libro aporte al conocimiento sistemático e integrado que todo médico debe poseer del metabolismo humano, lo cual debe contribuir a la mejor interpretación de las complicaciones clínicas en las enfermedades y al mejor diagnóstico y manejo de sus pacientes.

La autora