Estómago: Secreción y Protección

Células Exocrinas

Están en conductos que son invaginaciones del estómago hacia el interior.

• Células Caliciformes: Moco y bicarbonato.
• Células Parietales u Oxínticas: HCl y Factor Intrínseco.
• Células Principales: Pepsinógeno y lipasa gástrica.

Secreción Endocrina

• Células Análogas a las Enterocromafines (ECL): Histamina y serotonina.
• Células G: Gastrina.
• Células D: Somatostatina.
• Grelina: Interviene en los procesos de hambre y saciedad.

Secreción de HCl

El jugo gástrico tiene un pH < 2. Es secretado por las células oxínticas o parietales. El HCl desnaturaliza las proteínas, activa la pepsina y protege de agentes patógenos externos (excepto Helicobacter pylori). Estas células tienen vellosidades para aumentar la superficie de membrana y poseen más mitocondrias, ya que necesitan más energía para los transportadores.

Proceso de Secreción de HCl

1. El CO₂ se combina con agua y se obtiene H₂CO₃, que en un medio acuoso se disociará en HCO₃⁻ y H⁺. Esto está catalizado por la enzima anhidrasa carbónica.
2. Los protones (H⁺) tienen que salir hacia el estómago (acidifican el medio). Se intercambian por K⁺ mediante un transporte activo primario (bomba H⁺/K⁺-ATPasa), gastando ATP. Para que el K⁺ no se agote, se reabsorbe mediante un canal de fuga.
3. El HCO₃⁻ se envía al líquido extracelular, intercambiándose por otro ion negativo, como el Cl⁻.
4. El HCO₃⁻ del líquido extracelular va a la sangre, produciendo el fenómeno de marea alcalina postprandial, lo que causa un descenso en el pH de la sangre. Conforme avanza la digestión, esta marea alcalina es útil.

Regulación de la Secreción Gástrica

Para estimular la producción de ácido tenemos 3 vías y para controlarla, las células D.

Vías de Estimulación

• Sistema Nervioso Autónomo Parasimpático (SNAP): La Acetilcolina (ACh) estimula las células ECL, las células parietales y las células G. Inhibe las células D.
• Células ECL: La histamina estimula las células parietales.
• Células G: La gastrina estimula las células ECL y las parietales. Son estimuladas por la presencia de aminoácidos (AAs).

Vía de Inhibición

• Células D: La somatostatina inhibe a las células G, ECL y parietales. La somatostatina detiene los procesos de la célula.

Regulación de la Secreción de Ácido

1. La presencia de ácidos en el estómago estimula la liberación de somatostatina (células D); es decir, cuando hay mucho ácido, se inhibe su producción.
2. La presencia de péptidos y aminoácidos estimula a las células G.
3. Cuando la comida pasa al intestino, se liberan hormonas que inhiben la secreción gástrica.

El SNAP estimula y predomina sobre el Sistema Nervioso Simpático (SNS), que inhibe.

Inhibidores de la Secreción Gástrica

1. La atropina inhibe la unión de acetilcolina a los receptores (efecto antiácido).
2. Inhibiendo la secreción directa de protones, como el omeprazol (Inhibidor de la Bomba de Protones).
3. Aumentando la somatostatina se detienen todos los procesos, pero esto conlleva muchos efectos secundarios.
4. Bloqueando la unión de histamina a los receptores (principal estímulo de secreción de ácido). Esta será una inhibición más lenta porque deja activas las otras vías.

Protección del Estómago contra el HCl y la Pepsina

El estómago cuenta con tres capas de protección:

1. El moco y el bicarbonato.
2. Células con muy baja permeabilidad iónica y uniones oclusivas entre ellas, generando una barrera.
3. Una red capilar que elimina posibles agentes lesivos.

El epitelio se renueva cada 3 días. Las células de la mucosa gástrica están expuestas a un pH de 4 aproximadamente, lo cual es suficiente para evitar el daño.

Secreciones de las Glándulas Anexas e Intestino

Secreciones de las Glándulas Anexas

Las glándulas anexas segregan enzimas sobre el duodeno en el borde en cepillo, como el jugo pancreático y biliar. El líquido secretado está compuesto por:

• Agua e Iones: Na⁺, Cl⁻, HCO₃⁻.

El transporte de iones se realiza mediante transporte activo, difusión facilitada y a través de canales (Cl⁻, Na⁺).

Cotransportadores Relevantes

• NKCC (Cotransportador Na⁺-K⁺-2Cl⁻)
• Cl⁻/HCO₃⁻ (bidireccional)
• Na⁺/H⁺ (bidireccional)

Las membranas apical y basolateral de las células epiteliales gastrointestinales son diferentes, lo que permite generar los transportes activos secundarios, muy importantes en la secreción de nutrientes.

Secreción del Intestino Grueso

Colon Proximal

Se produce reabsorción de Na⁺ y Cl⁻ mediante intercambio Na⁺/H⁺ y HCO₃⁻/Cl⁻.

• El VIP (Péptido Intestinal Vasoactivo) aumenta el AMPc y, por ende, la secreción de Cl⁻ (el Na⁺ le sigue por carga y el agua por ósmosis).
• La ACh (Acetilcolina) aumenta el Ca²⁺ y, por ende, la secreción de Cl⁻.

Colon Distal

Se produce reabsorción de Na⁺ por ENAC (Canal Epitelial de Na⁺).

Flora Microbiana del Intestino Grueso

Fermentan moléculas no digeribles del quimo y moco, como la fibra, produciendo ácidos grasos de cadena corta, y también actúan contra patógenos.

Hígado: Secreción Biliar

La bilis se produce en el hígado por los hepatocitos y sirve para eliminar sustancias de desecho, por ejemplo, la bilirrubina.

Bilirrubina

Se produce en el bazo, hígado y médula ósea como metabolito de la hemoglobina (tras la eliminación del hierro). Circula unida a albúmina (ya que es liposoluble). El hígado la conjuga con ácido glucurónico para poder segregarla. Dentro del intestino, se metaboliza por bacterias en el Intestino Grueso y se reabsorbe en forma de urobilinógeno (que es hidrosoluble). La estercobilina, un degradado del urobilinógeno, da color a las heces.

Componentes de la Bilis

• Sales Biliares: Son formas conjugadas de ácidos biliares, segregadas en la bilis. Forman micelas (junto con lecitina y colesterol) para emulsionar la grasa del quimo. Son reabsorbidas por la circulación enterohepática, permitiendo su uso continuo.
• Lecitina y Colesterol: Presentes en poca cantidad, contienen agua e iones, y están relacionados con la secreción de bilis. Son reabsorbidos por la circulación enterohepática y digestiva.

Regulación de la Secreción Biliar

La secretina y los ácidos biliares (agentes coleréticos) favorecen la secreción de bilis a la circulación enterohepática. La contracción de la vesícula biliar es decidida por la acetilcolina del SNAP y la CCK (Colecistoquinina).

• La coleresis es la producción de bilis.
• Los agentes colagogos son aquellos que provocan la expulsión de bilis.

Páncreas: Secreción Exocrina

Secreción Acuosa y Electrolitos

Las Células Centroacinares y Ductales secretan agua y bicarbonato, esencial para amortiguar el pH ácido del quimo que llega del estómago. Este cambio a un pH alcalino inactiva la pepsina y es el apropiado para la actuación de las enzimas intestinales.

Mecanismo del Bicarbonato

La secreción de bicarbonato requiere grandes cantidades de la enzima anhidrasa carbónica (AC). El H⁺ reabsorbido ayuda a equilibrar el bicarbonato en sangre cuando las células parietales secretan H⁺ en el estómago.

En el estómago, al secretarse ácido, el protón sale a la luz y el HCO₃⁻ sale a la sangre, produciéndose la marea alcalina. En el páncreas, el HCO₃⁻ sale como secreción acuosa para tamponar el pH ácido, y el protón (H⁺) sale a la sangre, contrarrestando la marea alcalina gástrica.

Secreción de Cloro y Solución Salina

La secreción activa de cloro es seguida por el movimiento de sodio y agua a través de la vía paracelular. El cloruro entra en las células a través del NKCC y luego sale por el canal CFTR apical. La solución salina secretada se mezcla con el moco de las células caliciformes para lubricar el contenido intestinal.

Secreción Enzimática (Células Acinares)

Las enzimas digestivas se secretan inactivas (zimógenos) para evitar la autodigestión del páncreas. El activador de zimógenos es la enteroquinasa, que actúa en el intestino delgado.

Tipos de Enzimas Pancreáticas

• Proteasas: (Digieren proteínas) Tripsina, Quimotripsina A y B, Elastasa, Colagenasa, Carboxipeptidasas.
• Lipasas: (Digieren lípidos) Lipasa pancreática.
• Amilasa: (Digiere carbohidratos de cadena larga).
• Nucleasas: (Digieren ácidos nucleicos) Ribonucleasas, Desoxirribonucleasas.

Proteínas Auxiliares

• Colipasa: No tiene función digestiva, pero sin ella la lipasa no funciona.
• Inhibidor de la Tripsina: Protege al páncreas.

Digestión y Absorción de Macronutrientes

Digestión de Carbohidratos (HC)

Fases de la Digestión de HC

• Digestión Salival: Los polímeros de HC comienzan a degradarse en la boca por la amilasa salival (inactiva en el estómago).
• Digestión Pancreática: La amilasa pancreática tiene mayor acción en el intestino delgado. Ambas amilasas reducen polisacáridos a disacáridos.
• En el Intestino: Los disacáridos son digeridos por las enzimas del borde en cepillo en forma de monosacáridos: maltosa por maltasa, sacarosa por sacarasa, y lactosa por lactasa.

Absorción de Monosacáridos

Es un transporte activo secundario, ya que aprovecha el gradiente y la energía de la bomba Na⁺/K⁺.

• El transportador SGLT1 cotransporta 2 Na⁺ y glucosa o galactosa.
• Para que la glucosa y galactosa salgan a la circulación, utilizan el transportador GLUT2.
• La fructosa se absorbe por el GLUT5 (difusión facilitada), que se encuentra en ambas membranas, y sale a la sangre por GLUT5 o GLUT2.

Digestión de Proteínas

Las proteínas animales son más digeribles que las vegetales. Las enzimas se diferencian en:

• Endopeptidasas: Rompen enlaces peptídicos interiores, partiendo proteínas grandes en otras más pequeñas.
• Exopeptidasas: Digieren los enlaces externos (extremo amino o carboxilo), separando un aminoácido de una proteína.

Proceso de Digestión de Proteínas

La digestión de proteínas comienza en el estómago.

1. En el estómago, la pepsina divide las proteínas en péptidos, peptonas y polipéptidos.
2. En el intestino, actúan las enzimas pancreáticas, fraccionando las sustancias en péptidos más pequeños.
3. Siguen siendo digeridos por las enzimas del borde en cepillo. Se absorben en el enterocito y la digestión finaliza con peptidasas en el citosol, dejando solo aminoácidos libres.

Absorción de Aminoácidos

• Los aminoácidos libres se absorben por diferentes transportadores, mediante transporte activo secundario (dependiente de Na⁺).
• Los dipéptidos y tripéptidos se cotransportan con protones (H⁺). Luego se digieren a aminoácidos libres por peptidasas dentro del enterocito.
• Para salir de la célula hacia la sangre, hay hasta 5 transportadores en la membrana basolateral: 2 dependientes de Na⁺ y 3 por difusión facilitada.

Digestión y Absorción de Lípidos

Los lípidos se absorben en forma de triglicéridos en el intestino delgado (ID).

1. Los fosfolípidos liberados por la bilis forman micelas o emulsiones de los lípidos. La fosfolipasa A₂ digiere fosfolípidos de membrana o micelas.
2. Los triglicéridos se transforman en monoglicéridos y 2 ácidos grasos libres gracias a la enzima lipasa (digiere enlaces éster 1,3) con la ayuda de la colipasa (que hace accesible la lipasa a los triglicéridos del interior de las micelas).
3. La esterasa de colesterol digiere ésteres de colesterol y triglicéridos.
4. Los productos (monoglicéridos y ácidos grasos libres) entran a la célula por difusión simple, al ser hidrófobos.
5. Dentro de la célula, los ácidos grasos se unen a una proteína FABP y a colesterol para hacerse hidrosolubles y se dirigen al Retículo Endoplasmático Liso (REL).
6. Se sintetizan quilomicrones (QM) si estamos en el periodo postprandial o VLDL (entre comidas).
7. Pasan al aparato de Golgi, se forman vesículas que se exocitan hacia vasos linfáticos, y finalmente acaban en la sangre.

Metabolismo de Lípidos

Los triglicéridos absorbidos en el ID acaban como QM en sangre.

1. En los tejidos, la proteína lipoproteinlipasa actúa para liberar los triglicéridos.
2. Los remanentes llegan al hígado (Apo E, TG y colesterol) y salen como VLDL.
3. El LDL (lipoproteína de baja densidad) degrada los triglicéridos en ácidos grasos libres para que los absorban los tejidos. También transporta el colesterol y vuelve al hígado en forma de IDL y LDL.
4. El HDL (lipoproteína de alta densidad) recoge el colesterol y lo lleva al hígado.

Digestión y Absorción de Vitaminas e Iones

Vitaminas Hidrosolubles

No pueden atravesar las membranas por sí mismas.

• Vitamina C, Vitamina B9 o Ácido Fólico: Se absorben por transporte activo secundario (dependiente de Na⁺). El pH luminal bajo favorece su absorción. El alcohol inhibe su absorción.
• Ácido Pantoténico, Biotina, Tiamina: Transportador dependiente de Na⁺.
• Riboflavina B2: Transportador independiente de Na⁺.
• Piridoxina: Difusión simple.

Absorción de Vitamina B12

Presente en alimentos animales.

1. En la saliva, se une a la haptocorrina, que la protege de la degradación a pH ácido en el estómago.
2. En el intestino, la tripsina separa la vitamina de la haptocorrina, y la B12 se une al Factor Intrínseco, que la protege de la degradación intestinal.
3. Se absorben las dos juntas a la altura del íleon, entrando a la célula por transporte mediado por receptor. Dentro de la célula se separan, y la B12 sale a la circulación.

Vitaminas Liposolubles

Pueden atravesar las membranas.

• Vitaminas A y E: Se absorben junto con las grasas por difusión simple.
• Vitamina K: La que se ingiere con la dieta se absorbe gracias a los ácidos biliares (mediado por receptores). La que se forma por la flora intestinal se absorbe por difusión simple en el Intestino Grueso.
• Vitamina D: Se absorbe mejor en pH ácido que neutro y pasa intacta al vaso linfático. Aumenta la calbindina.

Absorción de Iones

Absorción de Sodio (Na⁺)

1. Entra a la célula por canales de Na⁺ apicales, cotransporte Na⁺/Cl⁻, contratransporte Na⁺/H⁺, etc.
2. La ATPasa Na⁺/K⁺ intercambia Na⁺ por K⁺ hacia el líquido extracelular.

Absorción de Calcio (Ca²⁺)

Ocurre principalmente en el duodeno, por transporte activo secundario. El Ca²⁺ no se introduce libre en el citosol, sino que se une a la calbindina para evitar generar respuestas como la contracción muscular. Si hay un déficit de Ca²⁺, la Vitamina D aumenta la calbindina, incrementando la absorción de Ca²⁺. También aumenta el transporte apical y basolateral. Sale de la célula con la ATPasa Ca²⁺/Na⁺.

También existe una absorción por difusión pasiva vía paracelular (yeyuno, íleon).

Absorción de Hierro (Fe)

Se absorbe Fe²⁺ y H⁺ por transporte activo. Un pH ácido favorece la presencia de Fe²⁺ (no Fe³⁺), lo que facilita la absorción. Puede haber competencia con otros iones metálicos.

Rutas de Absorción de Hierro

1. Si está unido al grupo hemo: Es transportado por la Heme Carrier Protein (HCP).
2. Una vez en el interior: El hierro se separa del grupo hemo gracias a la hemooxigenasa. El hierro libre se une a la ferritina para almacenarse. Si no se necesita, se elimina.
3. Paso a la sangre: Cuando se necesita, el Fe pasa a la sangre mediante la Ferroportina y la Efestina.
4. Si el ion es Fe²⁺: La absorción se produce por DMT1. Si el ion es Fe³⁺, la FR (ferrorreductasa) lo reduce a Fe²⁺.

Los enterocitos secretan la transferrina a la sangre, que absorbe el Fe²⁺ por endocitosis al interior de la célula, siguiendo las rutas anteriores. También existe difusión pasiva vía paracelular (mínima).

Absorción de Oligoelementos

• Yodo: Difusión pasiva. Es crucial para las hormonas tiroideas.
• Magnesio: Transporte activo (yeyuno) y difusión pasiva vía paracelular (íleon).
• Cobre: Absorción vía DMT1 (ID y estómago).
• Selenio: Junto con aminoácidos y por difusión simple.

Absorción de Agua y Formación de Heces

Absorción de Agua

Se realiza por ósmosis por vía paracelular, principalmente a través de acuaporinas. La absorción es máxima en el Intestino Delgado (ID). El restante (unos 500 mL) se absorbe en el colon.

Formación de las Heces

El alimento accede al Intestino Grueso (IG) en forma líquida y se va compactando. Cuanto mayor es la reabsorción de agua en el IG, más sólidas son las heces; cuanto menor, más líquidas. El tiempo de tránsito influye: una motilidad muy alta resulta en heces líquidas; una motilidad muy lenta puede causar problemas.

Composición de las Heces

Aproximadamente ¾ partes son agua. El resto son componentes no reabsorbidos:

• Bacterias muertas.
• Grasas.
• Materia inorgánica.
• Proteínas y productos no digeridos.
• Pigmentos biliares.
• Productos secos de los jugos digestivos.