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ENDOCRINOLOGIA DEL METABOLISMO

GH. PROTEICO. Positivo. Insulina. LIPIDICO. Negativo. Cortisolo. CATABOLISMO. ENDOCRINOLOGIA DEL METABOLISMO. ANABOLISMO. Bilancio Energetico. M e t a b o l i s m o. CICLO DI KREBS O DELL’ACIDO CITRICO. Acetato C2. CO 2. FADH. GTP. NADH. NADH. NADH. CO 2.

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ENDOCRINOLOGIA DEL METABOLISMO

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Presentation Transcript

  1. GH PROTEICO Positivo Insulina LIPIDICO Negativo Cortisolo CATABOLISMO ENDOCRINOLOGIA DEL METABOLISMO ANABOLISMO Bilancio Energetico

  2. Metabolismo

  3. CICLO DI KREBSO DELL’ACIDO CITRICO

  4. Acetato C2 CO2 FADH GTP NADH NADH NADH CO2 Schema dei Prodotti del Ciclo di Krebs Ossalacetato Citrato Malato Cis aconitato Fumarato Isocitrato Succinato Succinil-CoA alfa-cheto-glutarato

  5. Acetato C2 FADH CO2 CO2 GTP NADH NADH NADH Reazione sintetica di utilizzo dell’acetato

  6. Asp Tre, Leu, Val, Ile, Met Ala, Gli, Ser, Cis, Trp Glicerolo, Glicole propilenico CO2 CO2 Glu, Arg, Pro, Ist Metil-Malonilato Schema delle fonti del Ciclo di Krebs Piruvato Ossalacetato Citrato Malato Cis aconitato Fumarato Propionato Succinato Isocitrato Succinil-CoA alfa-cheto-glutarato

  7. Sintesi delle fonti glucidiche del Ciclo di Krebs • Sono fonti per il ciclo di Krebs: • Il GLUCOSIO tramite l’ ACIDO LATTICO (C3) • Gli AMINOACIDI, direttamente (sull’alfa cheto glutarato) od indirettamente tramite PIRUVATO E PROPIONATO(C3), • il GLICOLE PROPILENICO ed il GLICEROLO (C3),.

  8. SIGNIFICATI BIOLOGICI DELCICLO DI KREBS Il Ciclo di Krebs può avere sia un significato: • CATABOLICOallorquando “brucia” l’acetato(legato al coenzima A) derivato: • dalla demolizione dei lipidi di riserva (acidi grassi e colesterolo) o • dall’ossidazione dei lipidi alimentari. • ANABOLICO allorquando “LAVORA” per la gluconeogenesi

  9. GLUCONEOGENESI 2 P-Trioso → 2 P-Trioso-P → P-Fruttosio-P 2ATP  2ADP 2 x C3→C6 Isome rasi GLUCOSIO-P

  10. NEFA krebs Colesterolo Glucosio Alcool 2CO2 ATP CATABOLISMO il Ciclo di Krebs è il processo centrale del catabolismo in quanto l’acetato che proviene dalla demolizione di acidi grassi a lunga catena e colesterolo deve essere utilizzato per formare ATP con liberazione di 2 molecole di CO2 per ogni molecola di acetato. Acetato Ossala cetato

  11. MORALE DEL CATABOLISMO I grassi bruciano al fuoco degli zuccheri

  12. H2 CO2 CHETOSI SE MANCA OSSALACETATO (O SUOI PRECURSORI) L’ACETATO NON PUÒ ESSERE “BRUCIATO” E SI ACCUMULA NEL FEGATO COSÌ SI FORMANO I PRODOTTI DI CONDENSAZIONE: Acetato + Acetato Acetoacetato b-OH butirrato Acetone

  13. CHETOSI In caso di eccesso di grassi rispetto agli zuccheri la degrazione dei primi si arresta all’acetato. 2 molecole di quest’ultimo nel fegato vengono condensate a corpi chetonici: • Acido aceto-acetico, che può essere ridotto a • Acido b-OH butirrico, che può essere decarbossilato ottenendo • Acetone. La situazione di accumulo di questi ultimi nell’organismo è patologica e prende il nome di chetosi.

  14. EPATOSTEATOSI Per il verificarsi della chetosi è necessario un bilancio energetico negativo (entrate minori delle spese) come si verifica ad esempio nel digiuno (entrate = 0). Altrimenti la chetosi si può verificare in carenza di glucidi digeribili (la fibra in gran parte non lo è) o di loro precursori (le proteine sono ottime fonti gluconeogenetiche). Se la chetosi perdura si associa sovente l’accumulo di acidi grassi (NEFA) non ancora demoliti ad acetatonel fegato: Epatosteatosi

  15. RUMINE E METABOLISMO ANIMALE Cavità prestomacali: organi deputati alla digestione degli alimenti assorbono una grande quantità dei prodotti delle fermentazioni ASSORBIMENTO NEI DISTRETTI CEFALICI DELLO STOMACO CAPRA 60% PECORA 70% VACCA 65% METABOLISMO DEL RUMINANTE stato funzionale di perenne neoglucogenesi

  16. MODELLO DELL’ASSORBIMENTO DEGLI A.G.V. ATTRAVERSO L’EPITELIO RUMINALE.

  17. UTILIZZAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI VOLATILI ACETATO • 30% utilizzato direttamente dalle cellule dell’epitelio ruminale • attivato ad acetilCoA • produzione di energia nel ciclo di Krebs • sintesi di alcuni composti biologici (corpi chetonici e acidi grassi) • non può essere utilizzato per la sintesi ex-novo di zuccheri • sfugge al metabolismo epatico • Metabolizzato a corpi chetonici nell’epitelio del rumine (50% vacca, 80-85% capra) • utilizzato a scopi energetici (cervello, cuore e tessuto muscolare) BUTIRRATO • Convertito nell’epitelio ruminale e nel fegato a succinilCoA (intermedio del ciclo di Krebs) comune a tutti PROPIONATO • Nell’epitelio ruminale (tipico dei RUMINANTI): 50% convertito in lattato immesso in circolo riutilizzato nel ciclo di Cori • altri tessuti • effetto anaplerotico del succinilCoA sul ciclo di Krebs Destino metabolico della catena carboniosa del propionato

  18. CICLO DI CORI GLUCOSIO GLUCOSIO GLICOGENO ACIDO LATTICO ACIDO LATTICO ACIDO LATTICO FEGATO SANGUE MUSCOLO

  19. UTILIZZAZIONE DI PROTEINE E AMINOACIDI PROTEINE A DISPOSIZIONE DELL’ANIMALE: • proteine digeribili di origine microbica • proteine alimentari by-pass LA COMPOSIZIONE MEDIA DELLE PROTEINE ESPRESSE DAI BATTERI O DAI PROTOZOI NEL RUMINE E’ RELATIVAMENTE COSTANTE INDIPENDENTEMENTE DAL TIPO DI ALIMENTO. PROTEINE DEI BATTERI • 53% della materia secca • digeribilità del 75-83% • ricche in valina, arginina e triptofano PROTEINE DEI PROTOZOI • > digeribilità • > valore biologico • ricche in lisina, leucina e isoleucina MISCELA BATTERI-PROTOZOI contenuto proteico del 50% digeribilità di circa l’80%

  20. AMINOACIDI AMINOACIDI GLUCONEOGENETICI: • quelli che possiedono una catena carboniosa che può essere • trasformata in intermedi del ciclo di Krebs o in piruvato • fegato e corteccia renale • cervello e muscolo scheletrico • aspartato, tirosina, fenilalanina, isoleucina, metionina, valina, glutammato, istidina, prolina, arginina SOLO FEGATO E RENE CEDONO GLUCOSIO AL CIRCOLO EMATICO (glucosio-6-fosfatasi) ALANINA, GLICINA, SERINA, CISTEINA, TRIPTOFANO: • metabolizzati ad acido piruvico • carbossilato ad ossalacetato (gluconeogenesi) • decarbossilato ossidativamente ad acetilCoA (chetogenesi) Leucina e lisina: strettamente chetogenetici

  21. SINTESI DELL’UREANEL FEGATO

  22. SINTESIDELL’UREANELFEGATO

  23. NH 3 SIGNIFICATO BIOLOGICO DELLA SINTESI EPATICA DELL’UREA • Detossificazione dell’ammoniaca presente nel sangue

  24. L’ESCREZIONE AZOTATA

  25. Condensazione dell’ammoniaca e dell’anidride carbonica nel mitocondrio O OH Carbamil fosfato H2N—C—O—P=O OH 2 ATP 2 ADP + Pi NH3 + CO2

  26. SINTESI DELL’UREAReazione sintetica NH3+ NH3 + CO2 + -OOCCH2CHCOO- Aspartato 3 ATP 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi O 2HNCNH2 + -OOCCHCHCOO- Urea Fumarato

  27. RELAZIONE TRA I LIVELLI DI UREANEL SANGUE E NEL LATTE 10 20 30 40 50 1,7 3,3 5,0 6,7 8,3 UREA NEL LATTE 10 20 30 40 50 mg/100 ml 1,7 3,3 5,0 6,7 8,3 mmol/l UREA EMATICA

  28. INTERPRETAZIONE DEI LIVELLI DI UREA NEL LATTE (PEYRAUD, 1989) mmol/l mg/100 ml 4,5 27 5,0 30 4,2 25 5,5 33 ZONA OTTIMALE razione equilibrata zona di tolleranza zona di tolleranza carenza di azoto degradabile o eccesso di energia fermentescibile nella razione Eccesso di azoto degradabile o carenza di energia fermentescibile nella razione CALO DI INGESTIONE CALO DI DIGERIBILITA’ RISCHIO DI ACIDOSI CALO DI PRODUZIONE PROBLEMI DI FERTILITA’ MORTALITA’ EMBRIONALE METRITI, ZOPPIE CHETOSI PIU’ LATTE

  29. INDICAZIONE DEI “LIMITI DI RIFERIMENTO” PER L’UREA NEL SANGUE E NEL LATTE

  30. RELAZIONI FRA LA PROTEINA ALIMENTARE E UREA NEL LATTE (Roeseler e coll., 1993) Urea ematica = 10.7+0.016 X DIP + 0.0256 X UIP – 1.26 X NEL (mg/100ml)(g/d)(g/d)(Mcal) R2 = 0.67

  31. METABOLISMO LIPIDICO NEL RUMINE • DIGESTIONE DEI LIPIDI • Animali non-ruminanti duodeno • Animali ruminanti prestomaci (non completa) • LIPASI DI ORIGINE MICROBICA • idrolisi dei lipidi esterificati • (trigliceridi, mono- e di-galattogliceridi e fosfolipidi) • IDROGENAZIONE DEI LIPIDI POLIINSATURI • Formazione di isomeri dienoici e monoenoici 18C • FORMAZIONE DI MOLECOLE PARTICOLARI • acidi grassi a numero dispari di atomi di C • acidi grassi a catena ramificata (isoacidi = isobutirrico, isovalerico)

  32. C L A

  33. C L A Nel rumine gli esteri di acidi grassi polinsaturi vengono bioidrogenati (ridotti ed isomerizzati) così dal C18:3 e dal C18:2 si può arrivare al C18:0. Gli intermedi del processo sono de “dieni coniugati”: i CLA appunto.

  34. SCHEMA DELLA BIOIDROGENAZIONE RUMINALE DELL’ACIDO LINOLEICO C18:2 cis-9, cis-12 acido linoleico isomerizzazione C18:2 cis-9, trans-11 acido rumenico idrogenazione C18:1 trans-11 acido trans-vaccenico idrogenazione C18:0 acido stearico

  35. ACIDO LINOLEICO E SUOI PRINCIPALI ISOMERI CONIUGATI: CLA

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