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El jugo gástrico contiene principalmente HCl, pepsinógenos I y II, factor intrínseco, iones (sodio, potasio, bicarbonato y cloro), prostaglandinas, péptidos reguladores y moco, junto con saliva deglutida y contenido duodenal refluido.
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Secreción de ácido clorhídrico y regulación de la célula parietal
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La síntesis y secreción de HCl en las células parietales es impulsada por la enzima específica H+,K+-ATPasa (bomba de protones), que intercambia hidrógeno (H+) por potasio (K+) con un elevado consumo de energía procedente de la fosforilación oxidativa de la glucosa y los ácidos grasos para producir ATP. Durante la secreción, por cada H+ se produce un ion hidroxilo intracelular (OH−). Por acción de la enzima anhidrasa carbónica se une al CO2 para formar CO3H2, que posteriormente se disocia en H+ y CO3H−; los iones CO3H− son rápidamente intercambiados por iones Cl− alcanzando la superficie de la mucosa y difundiéndose en la sangre. Tanto la anhidrasa carbónica como la H+,K+-ATPasa se encuentran situadas en la superficie externa de las microvellosidades de las células parietales.
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En la membrana basolateral de las células parietales existen una serie de receptores destinados a regular su función (figura 59-2). Dispone de tres tipos de receptores estimulantes: un receptor de histamina (H2), un receptor colinérgico muscarínico (M3) para la acetilcolina liberada por las neuronas preganglionares y un receptor de la colecistoquinina (CCK2) para la gastrina, y dos para inhibir la secreción de ácido: receptores para somatostatina y para prostaglandinas.
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La histamina es el estimulante más importante de la secreción ácida. Es liberada por células semejantes a las enterocromafines (ECL, del inglés enterocromafin-like) y quizás por mastocitos. La acetilcolina liberada por las terminaciones nerviosas después de la estimulación del nervio vago, interactúa directamente con los receptores M3 situados en las células ECL para liberar histamina y con los situados en las células D para suprimir la liberación de somatostatina.
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Aunque es probable que la somatostatina, por su parte, inhiba de manera directa las células parietales, modula fundamentalmente la liberación de gastrina.
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Las prostaglandinas son secretadas por casi todas las células epiteliales y no epiteliales del estómago. Las principales prostaglandinas producidas en el estómago son la PGE2, la PGF2α y la PGI2 (prostaciclina).
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La histamina estimula la producción de cAMP, mientras que la somatostatina y las prostaglandinas la inhiben. La gastrina y la acetilcolina actúan a través de los canales del calcio (aumentando el Ca del citoplasma), y de la proteinquinasa C.
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La secreción de ácido puede inhibirse bloqueando los receptores de la histamina, de la gastrina o de la acetilcolina, administrando somatostatina, prostaglandinas o sus análogos, o por inhibición de la bomba de protones. Este último mecanismo es el más utilizado en el tratamiento de las enfermedades relacionadas con el ácido.
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Los pepsinógenos son precursores inactivos de la pepsina. Existen siete isoenzimas diferentes del pepsinógeno que se agrupan, dependiendo de su reactividad inmunológica, en pepsinógeno I (pepsinógenos del 1 al 5) y pepsinógeno II (pepsinógenos 6 y 7).
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El pepsinógeno I es secretado por las células principales de la mucosa del fundus o cuerpo gástrico. Se detecta en el suero y se elimina por la orina como uropepsinógeno. El pepsinógeno II es secretado por las células principales y por las células mucosas situadas en todo el estómago. El mayor estímulo para su secreción es el colinérgico y se produce tanto en la fase cefálica como en la gástrica.
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El pepsinógeno se convierte en pepsina en la luz gástrica por la acción del ácido gástrico. Los principales sustratos para la pepsina son las proteínas.
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El factor intrínseco es una glucoproteína de 50 kDa secretada por las células parietales y en menor medida por las células principales y las endocrinas. Es necesario para la absorción de la vitamina B12 en el íleon, a la cual se une previamente como paso indispensable. Su secreción se produce de forma paralela a la del HCl y siguiendo sus mismos estímulos. No obstante, la respuesta a los estímulos es de menor duración que la secreción ácida. Además, el factor intrínseco se degrada rápidamente en contacto con la pepsina en la luz del estómago, a pesar de lo cual la cantidad de factor intrínseco que se segrega es mucho mayor de la que se necesita para absorber la vitamina B12.
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Regulación de la secreción de jugo gástrico
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La secreción gástrica varía mucho entre personas normales, y su composición y cuantía sufre importantes variaciones a lo largo de las 24 horas del día en función de los estímulos a los que se encuentre sometida en ese momento (alimentos, estímulos centrales, actividad motora intestinal y ritmo circadiano).
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Secreción basal de jugo gástrico o interprandial
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En reposo, el estómago segrega jugo gástrico de manera continua en pequeña cantidad. La secreción basal de ácido es mayor en los hombres que en las mujeres y presenta un ritmo circadiano con un máximo a las 24 horas y un mínimo a las 7 horas. La vía vagal tiene una importante implicación en estas variaciones, ya que la atropina y la vagotomía la suprimen. Existe una gran variabilidad en la respuesta secretora ácida gástrica al estrés, según la personalidad del individuo. Por otro lado, las concentraciones de gastrina sérica no guardan correlación con la producción ácido basal.
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Secreción bajo el estímulo de los alimentos
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La secreción gástrica se divide (de manera artificial y con fines didácticos) en etapas que suelen estudiarse por separado, aunque en realidad se superponen.
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a) Fase cefálica. La visión, el olor, el sabor o simplemente el recuerdo de los alimentos que nos gustan pone en marcha un estímulo que procedente del sistema nervioso central a través del nervio vago estimula la secreción de jugo gástrico. Se estima que entre 30 y 50% de la respuesta ácida se produce a través de esta vía. La fase cefálica se estudia en seres humanos mediante una técnica de comida ficticia, en la que el sujeto ve, huele, gusta e incluso mastica pero no deglute los alimentos.
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Esta estimulación puede ser bloqueada mediante la administración de atropina o tras una vagotomía. La estimulación vagal produce un aumento de la secreción de ácido al provocar la liberación de histamina por parte de las células ECL, potenciar la liberación de gastrina e inhibir la secreción de somatostatina.
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b) Fase gástrica. La distensión de las paredes del estómago por la llegada de los alimentos produce la activación de los receptores de estiramiento y la puesta en marcha de reflejos vagovagales e intragástricos cortos y por la acción del propio alimento sobre la liberación de gastrina. La observación de que la vagotomía reduce en más de 80% la respuesta ácida a la distensión sugiere un importante papel del nervio vago en el control de la secreción ácida durante esta fase. La respuesta a la distensión de la secreción ácida se puede estudiar en seres humanos mediante el inflado de un balón dentro de la cavidad gástrica.
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Tanto el pH como la composición de los alimentos modifican la secreción gástrica. El aumento del pH intraluminal gástrico por la comida estimula la secreción de gastrina, al igual que la presencia de las proteínas (figura 59-3). Por otro lado, los aminoácidos y péptidos de esas mismas proteínas son en sí mismos el estimulante más importante para que las células G liberen gastrina.
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La presencia de grasas en el estómago produce, por el contrario, una inhibición de la secreción ácida. En estos mecanismos parecen participar activamente las terminaciones nerviosas intramurales colinérgicas y no colinérgicas y la somatostatina, junto con varios péptidos intestinales [péptido inhibidor gástrico (PIG), glucagon, péptido intestinal vasoactivo (PIV), colecistoquinina (CCK)]. La fase gástrica es responsable del 40 al 50% de la secreción ácida en cada comida.
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c) Fase intestinal. Al igual que en el estómago, la llegada de los alimentos al intestino delgado inicia una serie de mecanismos de retroalimentación que estimulan o inhiben la secreción ácida. Los aminoácidos liberados en el proceso de la digestión son potentes estimuladores directos de las células productoras de gastrina que se encuentran en el intestino proximal. La gastrina alcanza las células parietales a través de la circulación sanguínea. Se estima que 5% de la respuesta ácida se produce en esta fase de la digestión.