Capítulo 64: Secreción y absorción intestinales

La secreción intestinal tiene varias finalidades: facilitar el tránsito intestinal (moco), finalizar la digestión (enzimas), defender el organismo del exterior (células defensivas) y participar en la homeostasis del mismo mediante las secreciones endocrinas.

La absorción es el paso de nutrientes que se degradaron desde la luz del tubo intestinal hasta el medio interno. Algunos fármacos y ácidos grasos de cadena media y el alcohol se pueden absorber en el estómago, pero la inmensa mayoría de nutrientes, vitaminas, iones, sales biliares y el agua se absorben a lo largo del intestino, sobre todo en el duodeno y en el yeyuno.

Es un tubo que mide alrededor de siete metros en los cadáveres, pero en el hombre vivo tiene 3-4 metros de longitud.

Si se divide todo el intestino delgado en tres partes, la primera, que continúa de forma directa al estómago y rodea la cabeza del páncreas se llama duodeno (por su longitud de 12 pulgadas). Las 2/5 partes siguientes son el yeyuno, y las 3/5 partes finales constituyen el íleon. Esta división obedece a criterios morfológicos, histológicos y funcionales:

• El duodeno es retroperitoneal y está fijo a la pared posterior del abdomen, mientras que el resto del intestino delgado se encuentra libre en la cavidad abdominal, sujeto sólo por el peritoneo.

• El diámetro intestinal es mayor en la parte proximal que en la distal, siendo doble en el duodeno y el yeyuno que en el íleon terminal.

• La mucosa y submucosa del intestino poseen unos pliegues que se llaman válvulas conniventes (véase más adelante), son mayores y más abundantes en el duodeno y el yeyuno, y desaparecen en el íleon terminal.

• En el íleon existen unos agregados de tejido linfoide (placas de Peyer) que no están presentes en el intestino proximal. Tienen carácter defensivo y se atrofian con la edad.

El intestino delgado está constituido por varias capas (figura 64-1A):

• Serosa externa, la cual se forma por el peritoneo, que recubre el yeyuno y el íleon y sólo en la parte anterior al duodeno.

• Capa muscular doble, longitudinal en la parte externa y circular en la interna. Entre ambas se encuentra el plexo nervioso de Auerbach.

• Capa submucosa de tejido conjuntivo, infiltrada de linfocitos, macrófagos, mastocitos, eosinófilos y células plasmáticas. En esta capa se encuentran los vasos sanguíneos y linfáticos y el plexo nervioso de Meissner. En la zona proximal de esta capa se encuentran las células de Brunner, cuya secreción mucosa y alcalina protege al duodeno del quimo ácido que sale del estómago.

• Capa mucosa, que se divide en tres zonas (figura 64-1B):

  • Muscularis mucosae, es una fina lámina de músculo liso que separa la mucosa de la submucosa.

  • Lámina propia, la cual es el tejido conjuntivo que actúa como soporte estructural de las vellosidades intestinales, de los vasos y de los nervios.

  • Epitelio, cubre interiormente todo el intestino y su función es la absorción.

El intestino dispone de varios mecanismos para aumentar su superficie interna y lograr de este modo una mayor área de absorción (figura 64-2):

1. Válvulas conniventes o de Kerckring, que son repliegues de la propia mucosa. Miden 8 mm y aumentan tres veces la superficie intestinal.

2. Vellosidades intestinales, miden 0.5-1.5 mm de altura. Aumentan 10-12 veces la superficie de absorción.

3. Microvellosidades, de 1 micra de altura. Cada célula tiene alrededor de 600 microvellosidades en su polo de absorción, con lo que la superficie aumenta de 20 a 30 veces más.

Mediante estos mecanismos el intestino, que mide 3-4 m de longitud, posee una superficie interna de 200 a 300 m².

El tejido intestinal tiene uno de los índices mitóticos y metabólicos mayores del organismo humano: en las vellosidades las células epiteliales cilíndricas aún sin diferenciar migran desde el fondo del espesor de la pared hasta la superficie de la vellosidad, proceso que dura entre 24 y 36 horas. En el trayecto se van elaborando los distintos sistemas enzimáticos y de transporte necesarios para la absorción. Las células epiteliales, una vez que se alcanza la superficie de la luz intestinal, permanecen activas durante 3 y 6 días, después se desprenden y son remplazadas por otras nuevas. Por estas características los procesos de absorción tienen lugar en las zonas apicales del enterocito, mientras que los procesos de secreción son más abundantes en el fondo de las criptas.

El riego sanguíneo llega al intestino delgado a través de la arteria mesentérica superior (duodeno), el tronco celiaco y la mesentérica inferior (íleon terminal), que se ramifican en finos capilares en la zona subepitelial de las vellosidades intestinales. Al intestino delgado le corresponde 10-15% del volumen minuto cardiaco, que se distribuye en la mucosa (75%), submucosa (5%) y la lámina propia (20%). Este porcentaje es el referente al estado de reposo, ya que tras una comida, el riego sanguíneo aumenta entre el 30-130%, repartiéndose la sangre de manera irregular, con mayor flujo donde hay más quimo, es decir, en la zona más activa del intestino.

También existe una rica red de vasos linfáticos que comienzan en las propias vellosidades intestinales, y participan en el transporte de varias sustancias, sobre todo de las grasas.

Tipos celulares de la mucosa del intestino delgado

A. Células epiteliales, tienen una función fundamental de absorción y reciben el nombre de enterocitos. Tienen varias estructuras que se relacionan de manera directa con su función (figura 64-1C):

• Las microvellosidades constituyen el ribete en cepillo, el cual está recubierto por el glucocáliz, una estructura fibrosa en la que hay numerosas enzimas y otras proteínas no enzimáticas que actúan como receptores o como transportadores de diversas sustancias (aminoácidos, iones, sacáridos, etc.).

• La membrana latero-basal o basolateral. Se denomina así a toda la superficie del enterocito que no está en contacto directo con la luz intestinal. En el polo opuesto a la luz está unida a la membrana basal, y en las zonas laterales presenta los llamados “complejos de unión”, que son superficies de contacto entre los enterocitos, que pueden llegar hasta los 2 mm² de área. La existencia de estos complejos de unión es de extrema importancia en la absorción intestinal de algunas sustancias, ya que como las membranas celulares están constituidas por lípidos, presentan resistencia al paso del agua y de otros compuestos hidrosolubles. Los complejos de unión reducen la permeabilidad al dejar entre las células espacios de paso más pequeños. Estos espacios o poros hidrófilos están cerrados en reposo, pero se abren en los periodos de absorción. Son mayores (media de 0.8 mm²) y más abundantes en el intestino proximal, su diámetro mínimo en el colon es de 0.2 mm² y, por tanto, también la absorción de agua es menor.

B. Células de Paneth, que son también células epiteliales, pero tienen menos microvellosidades que las anteriores. Segregan lisozima y son, además, células fagocitarias, regulan la población bacteriana intestinal.

C. Células caliciformes, que se conocen también como células en copa, existen en el intestino delgado y en el grueso. Segregan moco y su actividad responde a factores químicos y a la irritación mecánica. Están repartidas a lo largo de todo el tubo digestivo. En el duodeno, las células de Brunner también segregan moco. La falta de esta secreción mucosa puede dar lugar a ulceraciones.

D. Células endocrinas, se llama también sistema endocrino intestinal o sistema endocrino difuso. Hay tipos diferentes de células que sintetizan todo tipo de hormonas: gastrina, secretina, glucagon, somatostatina, ghrelina, histamina, serotonina, sustancia P, calcitonina, prostaglandinas, bradicinina, PAN, bombesina, neurotensina, GIP, VIP, motilina, péptido YY, TRH, LHRH, etc. Estas células se comunican a veces con la luz, y otras se localizan en la profundidad de la pared intestinal. En general, las células endocrinas y nerviosas actúan como sensores, mientras que las hormonas y los neurotransmisores secretados por ellas lo hacen como mensajeros.

Se puede decir que las células endocrinas, el plexo entérico y el sistema nervioso autónomo, coordinan la función del sistema digestivo, y actúan mediante mecanismos de naturaleza paracrina, neurocrina o endocrina.

E. Células pertenecientes al sistema inmunitario, como linfocitos, macrófagos, células plasmáticas, monocitos, eosinófilos, macrófagos especializados que se denominan células M, etcétera. Están dispersas por todo el tubo digestivo.

F. Otras células, las células multivesiculares contienen cuerpos residuales amorfos que no pueden digerirse, y quedan englobados en vesículas rodeadas de membranas.

Sistema inmunitario del intestino delgado

Al intestino delgado llegan infinidad de sustancias potencialmente tóxicas, por lo que se desarrolló un sistema de reconocimiento y tratamiento de las mismas, que permite responder a la posible agresión.

Este sistema constituye el tejido linfoide intestinal, el cual se agrupa en las placas de Peyer, o se dispone en forma de linfocitos aislados que se encuentran en el espesor de la pared. Los anglosajones los denominan GALT (gut associated limphoid tissue, tejido linfoide que se relaciona con el intestino). La mayor concentración de tejido linfoide en el intestino se localiza en el íleon terminal, y es más notable durante la infancia y la juventud, al igual que sucede con las placas de Peyer. Este tejido supone 25% del total de las células intestinales.

Es importante la actividad que desempeñan las células M (membranosas). Se originan de células indiferenciadas que se ubican en el fondo de las criptas. Son células altamente diferenciadas y especializadas en el transporte macromolecular que dirigen los antígenos hacia bolsillos membranosos donde se alojan leucocitos mononucleares.

También existen abundantes inmunoglobulinas que producen las células plasmáticas, las cuales están en la membrana basal y proceden de linfocitos diferenciados. La mayor parte de las inmunoglobulinas intestinales son de tipo A en su modalidad secretora. Esta IgA secretora está formada por un dímero de dos monómeros de IgA-7 (que es la IgA no secretora) unidos por un péptido de conexión llamado péptido J. A todo el conjunto lo rodea un glucopéptido, que se denomina “pieza secretoria”. Esta configuración protege a la IgA de la digestión enzimática.

El péptido J y la IgA los sintetiza la célula plasmática, mientras que la pieza secretoria procede de la propia célula epitelial.

La IgM que se puede encontrar en el intestino está también protegida por una pieza secretoria semejante a la anterior.

Mediante estos sistemas defensivos hay procesos y reacciones a agentes patógenos que tienen lugar a escala local, y dañan, en ocasiones, el epitelio intestinal, pero sin llegar a afectar al resto del organismo.

El transporte de cualquier sustancia a través de una membrana se puede llevar a cabo de varias formas:

• Difusión simple: tiene lugar a través del epitelio, y depende de la concentración de la sustancia específica a cada lado del mismo. No precisa energía ni se bloquea mientras haya diferencia de concentraciones a ambos lados de la membrana, cesando el transporte cuando dichas concentraciones se igualan. Puede tener lugar también a través de la vía paracelular, a través de los complejos de unión, y es una importante vía de absorción de agua, pero también de otras moléculas hidrosolubles de bajo peso molecular (< 300 PM) y de varios electrólitos.

• Difusión facilitada: incluye dos importantes sistemas, el cotransporte (dos o más iones en el mismo sentido) y el contratransporte o sistema de intercambiadores.

• Transporte activo: se realiza en contra de un gradiente eléctrico o químico mediante un transportador de membrana, por lo que necesita consumir energía. Si no existe energía disponible o el transportador se bloquea (inhibición competitiva) o satura, el transporte de la sustancia específica cesa.

• Transporte por canales: proteínas que según las circunstancias están “abiertas o cerradas” y pueden ser dependientes del voltaje o activadas por enzimas.

• Pinocitosis: es más importante durante la etapa perinatal, no obstante, también existe en el adulto en las células del sistema inmunitario.

En condiciones normales se segregan de uno a dos litros al día de fluido hídrico que es isotónico y alcalino, y el cual procede del epitelio de la base de la vellosidad, que se invagina y forma unas bolsas que se abren a la luz mediante poros: son las criptas intestinales de Lieberkühn. Lo anterior facilita el tránsito intestinal al licuar el quimo y actuar como un vehículo acuoso donde se diluyen las partículas alimenticias; además, hace posible el acceso de las enzimas digestivas al quimo.

Las principales secreciones que se encuentran en el intestino son:

Moco, que procede de las células caliciformes y de las células de Brunner. Son glucoproteínas ricas en hidratos de carbono, y forman geles en disolución; su función es proteger la mucosa intestinal y facilitar el tránsito intestinal. La secreción se produce en respuesta a:

• Estímulo mecánico de roce y contacto del contenido intestinal con la pared del intestino.

• Estímulo vagal.

• Estímulos hormonales ejercidos por el VIP, la secretina, la CCK y algunas otras.

• Agentes nocivos y toxinas que producen diversos microorganismos.

Enzimas, proceden de los enterocitos y de las células de Paneth. Las enzimas no se segregan a la luz intestinal, sino que permanecen ancladas a la membrana celular con sus lugares activos expuestos al quimo. Enzimas como la enteroquinasa, la amilasa, diversas peptidasas y disacaridasas, regulan otras secreciones o terminan la digestión para hacer posible la absorción.

Hormonas, regulan la secreción, la absorción y la motilidad intestinal. Además de la gastrina, la secretina y la CCK, en el intestino cabe destacar:

• La somatostatina, cuya secreción se estimula por las grasas, las proteínas y la acidificación del intestino. Inhibe la secreción de gastrina y la secreción ácida gástrica. Tiene también efecto vasoconstrictor esplácnico selectivo, disminuyendo el flujo y la presión de la vena porta.

• Péptido intestinal vasoactivo (VIP, vasoactive intestinal peptide). Además de relajar el esfínter esofágico inferior e inhibir las secreciones, salival y ácida gástrica, también inhibe la secreción intestinal.

• Motilina, participa en la activación del complejo motor mioeléctrico interdigestivo.

Las inmunoglobulinas, proceden de las células del sistema inmunitario, regulan la flora intestinal y actúan sobre los posibles agentes patógenos invasores.

Hay, por último, una abundante secreción que aunque se elabora fuera del intestino, es vertida en él y colabora en la digestión. Son las secreciones pancreáticas y la biliar.

La digestión y la absorción intestinal son procesos muy rápidos, ya que una comida compleja, dependiendo de su cantidad y su composición, puede digerirse y absorberse entre 3 a 4 horas. Lo anterior se debe a que la capacidad secretora del aparato intestinal y la capacidad de absorber nutrientes del intestino delgado exceden, con mucho, lo que serían las necesidades del organismo.

Sin embargo, no todas las sustancias que se ingieren presentan la misma facilidad de digestión y absorción, ya que la pared intestinal es una barrera casi impermeable para moléculas mayores que la glucosa, a no ser que estas sustancias sean liposolubles, o exista para ellas un transportador específico en el epitelio intestinal.

Los alimentos sufren el efecto de la saliva y el jugo gástrico, y en el duodeno de las secreciones pancreática y biliar, de forma que el quimo intestinal está compuesto por:

• Agua.

• Derivados de los hidratos de carbono, como monosacáridos, disacáridos y algunos polisacáridos.

• Compuestos proteicos y sus derivados.

• Sustancias derivadas de las grasas.

• Iones, tanto procedentes de la dieta como los que se segregan en los jugos digestivos.

• Vitaminas hidrosolubles y liposolubles.

• Fibra, es decir, esa parte de sustancias que se ingiere con la alimentación, pero que el organismo humano es incapaz de digerir, y que se elimina en las heces.

El 85 a 90% de las sustancias que atraviesan el aparato digestivo son absorbidas. Un 10% de ellas se absorbe en el estómago y en el intestino grueso, y el resto en el intestino delgado. Estas sustancias son:

• 300-600 g de hidratos de carbono (1 200-2 400 calorías).

• 50-100 g de proteínas (200-400 calorías).

• 50-100 g de grasas (450-900 calorías).

• Líquidos: el volumen que se ingiere (alrededor de dos litros) y aquel procedente de las secreciones digestivas (7-8 litros).

• Vitaminas, iones, oligoelementos, alcohol, entre otros.

De todo este volumen alimentario sólo alrededor de 500 a 1 000 cc de quimo pasan al intestino grueso, el resto se absorbe en el intestino delgado.

Hidratos de carbono de la dieta (figura 64-3)

Por lo normal se ingieren monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, polisacáridos y otros hidratos de carbono no digeribles.

Los monosacáridos son casi todas hexosas y también pentosas, como la glucosa, la galactosa, la fructosa y la xilosa.

Los principales disacáridos de la dieta son la sacarosa (formada por glucosa y fructosa), la lactosa (galactosa y glucosa) y la maltosa (dos moléculas de glucosa).

Los polisacáridos digeribles son el almidón, las dextrinas y el glucógeno. El almidón es el más abundante, y está compuesto por moléculas de glucosa unidos por enlaces α-1:4 y α-1:6. En la dieta se ingiere en forma de amilosa, que tiene los enlaces en posición 1:4 y un peso molecular de 100 000, y de amilopeptina, que tiene un peso molecular de 1 000 000 y enlaces tipo 1:6. Ambos son polímeros de la glucosa, pero la primera es monocatenaria y la segunda ramificada.

Las dextrinas son productos intermediarios de la digestión del almidón, que se forman al actuar sobre él la enzima amilasa, o también por efecto del calor (pan tostado).

El glucógeno es un polisacárido muy ramificado que se consume en la dieta, y que también se utiliza como almacén de glucosa en el músculo (para la actividad muscular), y en el hígado (para el mantenimiento de la glucemia).

Los hidratos de carbono no absorbibles son la celulosa, la hemicelulosa, las peptinas, la rafinosa y las gomas. Todos ellos constituyen la fibra de la dieta y suministran la “masa” para la formación de las heces, además de atraer agua hacia la luz intestinal y estimular la motilidad.

Tipos de absorción de hidratos de carbono

Cuando el quimo llega a los tramos del intestino donde se lleva a cabo la absorción, ya actuaron la saliva y el jugo pancreático y se encuentran moléculas de glucosa que se denominan “oligosacáridos”, junto con maltosa y maltotriosa y monosacáridos. El 25% de los carbohidratos se absorbe por vía paracelular mediante difusión por gradiente de concentración, en tanto que el resto (75%) se absorbe por vía transcelular.

A. Mediante transporte activo dependiente de Na⁺: es el mecanismo que utilizan la glucosa y la galactosa. Un transportador de membrana cotransporta una molécula del monosacárido con iones Na⁺, de manera que el Na⁺ entra en el enterocito en favor del gradiente eléctrico y el sacárido en contra del gradiente de concentración. La baja concentración de Na⁺ en el interior de la célula se mantiene gracias a la bomba ATPasa Na⁺/K⁺ de la membrana basolateral, que hace salir Na⁺ de la célula al tiempo que introduce K⁺. Existen varios transportadores para glucosa: uno de baja capacidad y alta afinidad compartido para glucosa y galactosa (SGLT-1) y otro de alta capacidad y baja afinidad (SGLT-2).

Los azúcares se acumulan en el enterocito a una concentración superior a la de la sangre, por lo que abandonan la célula hacia el capilar mediante un mecanismo facilitado sin gasto de energía.

Existe un mecanismo de transporte adicional para la glucosa cuando la concentración de la misma en la luz intestinal es muy alta: el llamado “arrastre por disolvente”, que tiene lugar junto con el agua y seguramente con el ion sodio a través de los complejos de unión.

Entre la glucosa y la galactosa existe un mecanismo competitivo de absorción, es la glucosa la que se absorbe con rapidez.

B. Transporte mediante difusión facilitada: se utiliza un transportador que no es el Na⁺ y no hay consumo de energía, por lo que no es transporte activo. Es el mecanismo por el cual se absorben fructosa y xilosa. Es más lento que el de la glucosa y la galactosa. Sin embargo, si la concentración de estos azúcares en la luz intestinal aumenta mucho, el transporte puede ser por difusión.

C. Transporte ligado a disacaridasas: supone un porcentaje bajo respecto a la cantidad total de hidratos de carbono, pero resuelve la absorción de los azúcares que no se desdoblaron en monosacáridos (figura 64-3). Se lleva a cabo gracias a la existencia de sacarasa, lactasa maltasa e isomaltasa en el ribete en cepillo del enterocito. Su pH óptimo de actuación es entre 5 y 7.

La sacarasa actúa sobre la sacarosa en el nivel de la unión alfa-1-2-glucosídica, con producción de glucosa y fructosa.

La lactasa actúa sobre la lactosa en la unión beta-1-4-glucosídica y se producen glucosa y galactosa.

La maltasa actúa sobre la maltosa en la unión alfa-1-4-glucosídica, por lo que resultan monómeros de glucosa.

La isomaltasa trabaja sobre las cadenas de dextrina en el nivel de la unión alfa-1-6-glucosídica, separando monómeros de glucosa, dímeros (es decir, maltosa) y otros oligosacáridos de glucosa.

Proteínas de la dieta (figura 64-4)

Las proteínas son los componentes más abundantes del organismo, forman parte de los músculos, el esqueleto, los líquidos corporales, las secreciones, las hormonas, etcétera.

Las necesidades diarias de proteínas en un adulto son alrededor de 0.8 g/kg de peso. Esto significa que un individuo de 70 kg debe ingerir un promedio de 56 g de proteínas al día. Sin embargo, en la luz intestinal hay proteínas que proceden del propio aparato gastrointestinal:

• Unos 20-30 g de la secreción pancreática.

• Alrededor de 10 g de la secreción biliar.

• Unos 50 g de proteínas de la regeneración y el desprendimiento continuo del epitelio a la luz intestinal.

Por tanto, por el intestino circulan diariamente alrededor de 140 g de proteínas, de los que se absorbe 90%.

Tipos de absorción de proteínas

La absorción de proteínas tiene lugar en el duodeno y en el yeyuno. Antes de que las proteínas lleguen al intestino actuaron sobre ellas el ácido clorhídrico y la pepsina del estómago. Ambos tienen gran capacidad de hidrolizar proteínas, pero sólo son eficaces en un pH ácido, por lo que su tiempo de actuación es corto, ya que la secreción gástrica se neutraliza al alcanzar el intestino. No obstante, en casos de aclorhidria las fibras musculares no se digieren y aparecen en manojos en las heces.

En el duodeno, la secreción pancreática continúa la digestión proteica con las endopeptidasas y exopeptidasas, de forma que los residuos proteicos que se encuentran en la luz intestinal son polipéptidos, oligopéptidos y aminoácidos.

En el ribete en cepillo del epitelio intestinal existen también algunas enzimas (aminopeptidasa A, exopeptidasa, endopeptidasa, dipeptidasas, glutamil-transferasa, folatoconjugasa) que separan aminoácidos de las cadenas peptídicas, las cuales llegan al enterocito. En el interior del enterocito hay también peptidasas (aminodipeptidasa, aminotripeptidasa, propeptidasa) que completan la digestión proteica.

Hay cuatro sistemas principales de transporte de amino-ácidos:

• Para aminoácidos neutros (triptófano): es el más importante y es dependiente de Na⁺. Su alteración da lugar a la enfermedad de Hartnup.

• Para aminoácidos básicos (lisina, cistina, arginina, ornitina): se conocen proteínas transportadoras como las rBAT y 4f2hc que pertenecen a una familia llamada D2H. Se ha confirmado para la lisina (también para la glicina y la alanina), la existencia de diferentes tipos de mecanismos de transporte dependiente e independiente de sodio. Su alteración produce la cistinuria y la lisinuria.

• Para aminoácidos dicarboxílicos (glutámico, aspártico) existe un transportador en parte dependiente de Na⁺.

• Para los aminoácidos ácidos y la glicina, la prolina y la hidroxiprolina, existe otro transportador también dependiente de Na⁺.

A veces se absorben cadenas peptídicas bastante largas sin degradarse a formas menores. También se caracterizó un transportador de membrana que actúa sobre dipéptidos y tripéptidos haciéndolos entrar en la célula epitelial, utilizando un gradiente de H⁺. Los recién nacidos son capaces de absorber proteínas no digeridas, como los anticuerpos de la leche de la madre, pero en los adultos este fenómeno no es importante. Una excepción a esta norma es la toxina proteica que causa el botulismo, que es resistente a la digestión y aparece intacta en sangre.

Los dipéptidos, tripéptidos y proteínas que captan los enterocitos son degradados por las peptidasas y proteasas lisosómicas hasta aminoácidos libres, y después viajan por la circulación portal hasta el hígado. Algunos se utilizan en el propio enterocito para su metabolismo.

Grasas de la dieta

Los lípidos suponen entre 30 y 40% del aporte calórico diario, y son importantes para el ser humano, ya que forman parte de las membranas celulares, de las hormonas, los leucotrienos, etcétera. Se puede sintetizar la mayoría de los lípidos que se necesitan, excepto los ácidos grasos esenciales que son el ácido linoleico y el ácido araquidónico (precursores de las prostaglandinas), y parece que también los ácidos eicosapentaenoico y el docosahexaenoico en los recién nacidos.

Los lípidos son sustancias insolubles en el agua, pero solubles en los solventes orgánicos. Los más abundantes en la dieta son los triglicéridos, que suponen 90% de todas las grasas que se ingieren, y que están formados por un eje de glicerol esterificado con tres ácidos grasos.

También se consumen fosfolípidos, que son semejantes a los triglicéridos, pero que se caracterizan porque una de las posiciones de un ácido graso está ocupada por un fosfato que se acopla a una base nitrogenada.

Se consume colesterol que se origina sólo de la grasa de los animales. En muchas ocasiones el colesterol que se origina en la bilis (1 g/día) excede al colesterol procedente de la dieta (0.3-0.6 g/día). Se puede ingerir algún esterol cuyo origen sean las plantas, y escasos ácidos grasos de cadena corta (C₂-C₆) y media (C₆-C₁₂).

Mecanismo de absorción de los lípidos (figura 64-5)

Los recién nacidos producen lipasa en las glándulas salivales y en el estómago, pero en los adultos esta producción es más escasa. Así aunque de manera discreta la digestión de grasas comienza con la secreción de lipasa salival, se lleva a cabo con la secreción de la lipasa, colipasa, fosfolipasa y colesterol-esterasa pancreáticas. De esta forma se tienen en la luz intestinal los productos residuales de la digestión de las grasas que son: glicerol, monoglicéridos, ácidos grasos, lisofosfolípidos y colesterol libre.

Todos estos productos no son, sin embargo, absorbibles porque la secreción intestinal es un medio acuoso, y el reborde luminal del enterocito está recubierto por una capa líquida continuada. Por este motivo las sales biliares desempeñan un papel importante en la absorción de los lípidos al llevar a cabo la solubilización micelar y convertir las grasas en sustancias solubles en agua.

Se pensaba que los productos de la digestión de los lípidos se absorbían por difusión pasiva, ya que las grasas son muy solubles en los lípidos de la membrana celular, pero estudios posteriores indican que en la absorción de ácidos grasos participan transportadores activos como la proteína FATP4 de la membrana del enterocito. El conocimiento de estos transportadores es de gran importancia para la investigación de la obesidad y otros trastornos nutricionales.

Dentro del enterocito, con ayuda de una proteína transportadora, los productos lípidos que se absorben son transportados por proteínas específicas al aparato de Golgi y al retículo endoplásmico liso, donde se forman otra vez triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Este último puede mantenerse como colesterol libre o esterificarse gracias a la enzima acetil-CoA-colesterol-aciltransferasa. En cuanto a los ácidos grasos, se convierten en primer lugar en acetil-CoA, el cual se utiliza para esterificar el monoglicérido y formar el diglicérido, que después se transforma en triglicérido.

Todos estos productos se empaquetan en quilomicrones y lipoproteínas de muy baja densidad (very low density lipoproteins, VLDL) y se transportan fuera del enterocito. Los quilomicrones son lipoproteínas grandes, de 80-500 nm, y se forman de manera exclusiva en el intestino delgado.

Las lipoproteínas que se formaron en el retículo endoplásmico son transferidas al aparato de Golgi, donde se forman vesículas que se liberan por exocitosis al espacio intercelular y de allí a los vasos linfáticos, seguramente por difusión.

Algunos ácidos grasos pueden circular en sangre unidos a la albúmina: de hecho, la mayoría de los ácidos grasos de cadena media (8-12 carbonos) y todos los de cadena corta son transportados por vía portal.

Merece capítulo aparte la absorción de ácidos grasos de cadena corta y media: éstos tienen propiedades físicas diferentes que los de cadena larga, ya que son hidrosolubles y no precisan de la solubilización micelar para ser absorbidos. Los triglicéridos sintéticos son muy comunes en este tipo de ácidos grasos, que presentan enormes ventajas digestivas en personas con deficiencias de secreción biliar. Estos ácidos grasos se absorben por vía para y transcelular, y circulan después por los capilares hasta la vena porta.

Existe un flujo permanente de fluidos y electrólitos a través de la membrana del enterocito en ambos sentidos.

En el intestino se movilizan a diario 7-10 L de agua, que proceden de la alimentación (2 L), de las secreciones salival (1 L), gástrica (2 L), pancreática (1-2 L), e intestinal (2-3 L). De todo este volumen, sólo se pierden a diario, a través de las heces 100 mL de agua, porque se absorbe a lo largo del intestino delgado (6-7 L) y del colon (alrededor de 0.4 litros).

El proceso de absorción de agua es pasivo, si se siguen de manera estricta las leyes de la osmolaridad: ésta es en la sangre de 300 mosm, y si la comida es hiperosmótica hay salida de agua desde la sangre hacia la luz intestinal. Cuando se ingiere una comida hipotónica respecto del plasma, que es lo habitual, se produce una considerable absorción de agua y de electrólitos en el intestino delgado, en el duodeno y en el yeyuno, y siempre como disolvente de un soluto.

El tramo del intestino en el que se produzca la mayor absorción de agua depende de la osmolaridad del quimo, es decir, de la composición de la dieta, y también de la mayor o menor permeabilidad de la barrera epitelial intestinal de la zona.

La absorción de agua tiene lugar también por vía transcelular y también a través de los complejos de unión. La difusión de agua se produce, asimismo, de célula a célula, al existir unos pequeños poros (7-15 Å) que permiten con facilidad el tránsito desde un enterocito al adyacente.

El mecanismo es muy parecido al de los túbulos renales, al existir bombas de Na⁺/K⁺ en las membranas basolaterales. La aldosterona, que estimula la reabsorción de sal y de agua en los túbulos renales, también la activa en el íleon.

Se ha descrito la existencia en el intestino de un regulador paracrino de la absorción y secreción que se denomina guanilina. El nombre deriva de la capacidad que posee este polipéptido de estimular la actividad de la adenilato ciclasa y la producción de cGMP. Así, activa la secreción de Cl⁻ y agua, e inhibe la absorción de Na⁺ por los enterocitos.

Los electrólitos y minerales se transportan en el intestino mediante mecanismos activos y pasivos. Este transporte incluye absorción (paso de la sustancia desde la luz intestinal al enterocito o al espacio intercelular y a la sangre) y secreción (proceso inverso). Ambos procesos pueden producirse al mismo tiempo, y relacionarse con el transporte de otras sustancias, como parte de una dinámica funcional continua.

De forma general, hay factores y hormonas que tienden a favorecer la absorción (el estímulo simpático, los opioides endógenos, el cortisol, la aldosterona, la adrenalina y la noradrenalina, la dopamina, la angiotensina), en tanto que otras tienden a beneficiar la secreción (el estímulo colinérgico, el VIP, la serotonina, la bradicinina, la neurotensina, la bombesina), pero cada ion tiene sus características propias de transporte.

Sodio (figura 64-6)

La absorción intestinal de este ion es de extraordinaria importancia en la absorción intestinal, pues es el responsable del establecimiento de gradientes de potencial y osmóticos, interviene también en la absorción de algunos tipos de principios inmediatos, otros iones, etcétera. Hay que recordar, además, que el sodio juega un papel crucial en el mantenimiento de la presión arterial, de la distribución de los líquidos corporales, entre otros.

En los jugos digestivos se segregan al día alrededor de 25-30 g de Na⁺, y, además, se ingieren 8-10 g con la alimentación. Esta cantidad supone una séptima parte del Na⁺ total del organismo, por lo que las alteraciones digestivas que supongan pérdidas de este ion pueden alterar de manera grave la homeostasis del sodio.

En el yeyuno se absorbe 60% del Na⁺, en el duodeno 20%, en el íleon 10%, y en el colon 10%. Sólo 0.5% del Na⁺ que circula por el aparato digestivo se pierde en las heces.

En el intestino proximal el Na⁺ entra en el enterocito en favor del gradiente de concentración, ya que la bomba Na⁺/K⁺-ATPasa, que se localiza en la membrana basolateral del enterocito, bombea de manera continua Na⁺ hacia el espacio intercelular (tres moles) y K⁺ hacia el interior del enterocito (dos moles), con lo que se genera una baja concentración citoplásmica de Na⁺ en el enterocito.

El Na⁺ puede entrar en el enterocito mediante un transportador de membrana que se sitúa en el ribete en cepillo que cotransporta Na⁺ y monosacáridos, aminoácidos, vitaminas hidrosolubles y algunos iones. El complejo Na⁺-sustancia acoplada-transportador, penetra en la célula en favor del gradiente de concentración de Na⁺, como en el caso anterior, pero en contra de gradiente de la sustancia acoplada.

En el íleon la absorción de Na⁺ que se relaciona con otros solutos no es tan importante como en el yeyuno, ya que la mayoría de los monosacáridos y de los aminoácidos ya se absorbió.

El gradiente de Na⁺ que se creó dentro de la célula genera energía para el intercambio y la eliminación de H⁺ a la luz intestinal. Estos hidrogeniones reaccionan en el intestino con el CO₃H⁻ de las secreciones biliar y pancreática, formándose H₂CO₃ (ácido carbónico). Éste se disocia en CO₂ y H₂O. El CO₂ difunde al interior del enterocito, donde formará ácido carbónico, o difunde directamente a la sangre.

Existe absorción de Na⁺ que se vincula con Cl⁻ por un mecanismo de cotransporte, de manera que el proceso es eléctricamente neutral.

En el colon los mecanismos que median la absorción de Na⁺ son semejantes a los descritos en el íleon, aunque en este caso no quedan principios inmediatos para acoplarse a la absorción de Na⁺. En ambas zonas la absorción iónica es menor, ya que estas zonas distales del intestino están recubiertas de un epitelio de alta resistencia.

Potasio

Una persona ingiere cada día alrededor de 4-5 g de K⁺, y su absorción tiene lugar a lo largo de todo el intestino por vía paracelular, a través de las uniones laterales de los enterocitos hasta la sangre. Esta absorción tiene lugar en favor del gradiente de concentración, ya que en la luz intestinal hay 14-16 meq de K⁺, y en la sangre 3-5 meq/L. Conforme se avanza en el intestino, se absorbe agua y la concentración de K⁺ “aumenta” en el quimo, y sigue absorbiendo a lo largo del intestino. No obstante, el equilibrio con los niveles en sangre suele alcanzarse con relativa rapidez. En el colon puede haber absorción o secreción de K⁺, dependiendo de la concentración luminal del mismo.

Se ha sugerido la existencia de una bomba K⁺/H⁺-ATPasa para el transporte activo de K⁺, pero este hallazgo no está confirmado en el ser humano.

Existe también secreción de K⁺ desde el interior de la célula hacia la luz intestinal, al existir un gradiente citoplasmático positivo de K⁺ en el enterocito, que se generó por la acción de la bomba Na⁺/K⁺-ATPasa. Si esto se produce y por causa de diarreas se pierde K⁺ y la situación se mantiene, pueden producirse problemas importantes en la función cardiaca.

Bicarbonato y cloro

El bicarbonato se absorbe en el duodeno y yeyuno de dos maneras: una es la difusión pasiva; la otra es en conjunto con el Na⁺ y con el agua. Al mismo tiempo, como se ha descrito, iones Na⁺, que entran en el enterocito, se intercambian por iones H⁺ que salen a la luz intestinal, donde se forma ácido carbónico, el cual se convierte en agua y CO₂. Parte de éste retorna al enterocito, donde en una reacción que cataliza la anhidrasa carbónica se transforma en CO₃H₂. Éste se disocia en CO₃H⁻ que difunde hacia la sangre o a la luz intestinal, y iones H⁺.

En el íleon y el colon los iones CO₃H⁻ se secretan e intercambian de manera activa por iones Cl⁻. Este fenómeno amortigua los descensos del pH que se producen por el metabolismo bacteriano sobre los ácidos grasos de la zona (véase más adelante).

Respecto del cloro, de los 2-3 g del mismo que se ingieren a diario, sólo se excreta en heces alrededor de 0.1 g/día.

En el intestino proximal el gradiente electroquímico positivo que genera la bomba Na⁺/K⁺-ATPasa en el interior del enterocito es la fuerza motriz para la absorción de Cl⁻, al crearse un gradiente positivo en el interior celular respecto del exterior.

En otras zonas del intestino el mecanismo de intercambio/absorción de Cl⁻ es diferente: en la membrana del borde en cepillo se encuentra un transportador que actúa intercambiando Cl⁻ por CO₃H⁻. Al igual que la entrada de Na⁺ suministra la energía para que salgan iones H⁺, la salida a la luz intestinal de CO₃H⁻ proporciona la energía para que entre el Cl⁻. Estos iones Cl⁻ abandonan la célula por el borde basolateral mediante transporte que se facilita a través de las uniones y los espacios intercelulares.

Los iones CO₃H⁻ de las secreciones intestinales protegen la mucosa al neutralizar iones H⁺ presentes en la luz. Este efecto es importante en todo el tubo digestivo desde el duodeno hasta el colon, ya que las bacterias degradan algunos compuestos que producen ácidos (fibras de la dieta y ácidos grasos de cadena corta). Además, hay que recordar que el ion H⁺ sale a la luz intestinal intercambiado por Na⁺.

Existe también secreción activa de Cl⁻ en los intestinos delgado y en el grueso, que parece proceder de las células inmaduras del fondo de las criptas. Esta secreción se produce en contra del gradiente electroquímico. Sustancias como el VIP o las prostaglandinas aumentan el AMP cíclico, y causan secreción de cloro en la membrana apical. También la acetilcolina, al aumentar el calcio citosólico, incrementa la secreción de cloro a la luz intestinal, y lo mismo sucede con numerosas toxinas bacterianas (E. coli, Clostridium, Shigella) que aumentan la secreción intestinal y producen diarreas.

Calcio

El ser humano ingiere a diario 0.5 g de Ca⁺⁺ que procede de los productos lácteos y de los cárnicos. Otros 0.5 g de las secreciones intestinales. De esta cantidad se absorbe 40%, dependiendo de la concentración plasmática de Ca⁺⁺. Cuando ésta disminuye se estimula la liberación de parathormona (PTH véase tema correspondiente). Ésta promueve la transformación de la vitamina D en el riñón en su metabolito activo, que es la 1,25-dihidroxivitamina D₃. Esta vitamina es muy importante en el metabolismo y la absorción de Ca⁺⁺, ya que además de estimular la captación de Ca⁺⁺ por la mitocondria y aumentar la permeabilidad del enterocito al Ca⁺⁺, activa en los enterocitos la síntesis de una proteína de unión al Ca⁺⁺, la CaBP (calcium-binding protein). Esta proteína se localiza en el ribete en cepillo del enterocito, y se une a los iones Ca⁺⁺, con lo que se posibilita su entrada en la célula. La presencia de estas proteínas es inducida por la vitamina D. Una vez dentro del enterocito el Ca⁺⁺ es transportado al retículo endoplásmico y al aparato de Golgi, y después abandona el enterocito hacia la sangre mediante la bomba Ca⁺⁺-ATPasa que se localiza en la membrana basolateral.

Existe otra proteína de unión al Ca⁺⁺ en el ribete en cepillo que transporta el ion al interior de la célula, la calmodulina, pero ésta no parece dependiente de la vitamina D.

La entrada de Ca⁺⁺ desde la luz al interior celular varía según la composición lipídica de la membrana celular del enterocito: en las zonas más proximales del intestino, como el duodeno, la viscosidad de la membrana es menor y la entrada de Ca⁺⁺ al enterocito es más fácil, mientras en zonas distales, como el íleon, la permeabilidad de la membrana para el Ca⁺⁺ es menor.

Algunos factores afectan la cantidad de Ca⁺⁺ que se absorbe, como por ejemplo los ácidos grasos, que retardan su absorción al formar jabones de calcio. Por el contrario, las sales biliares forman complejos con el Ca⁺⁺ que facilitan su absorción.

Hierro

La importancia del hierro en el organismo es enorme, al formar parte del grupo hemo y participar en numerosos procesos enzimáticos.

Se ingieren al día alrededor de 10-15 mg de hierro que se disocia de las proteínas a las que pudiera estar unido en el estómago, y se absorbe en el duodeno y también en el yeyuno. La absorción de hierro depende de su concentración en la dieta y del pH del quimo: las sales férricas (Fe³) no son solubles a pH 7, mientras que las sales ferrosas (Fe²) sí lo son. Por este motivo, el hierro en forma férrica en la parte más alta del intestino forma precipitados que no se absorben. Algunos compuestos de la dieta, como el ácido tánico del té y los fitatos de algunos vegetales forman, con el hierro, complejos insolubles que no pueden ser absorbidos. En cambio factores que parecen favorecer la absorción de hierro son la vitamina C, el HCl, que solubiliza el hierro, algunos azúcares y aminoácidos, y las sales biliares que contienen ácido ascórbico. Éstas, además, tienen también una moderada cantidad de apoferritina, que se une al hierro libre y forma un compuesto que se llama transferrina, la cual se une a los transportadores de hierro del epitelio intestinal.

Los receptores de membrana que transportan el hierro al interior del enterocito actúan en diferentes momentos, de modo que tras la administración de hierro hay una primera fase de absorción rápida (30 min), seguida de otra más lenta.

El hierro se absorbe de forma activa. Dentro de los enterocitos el hierro se almacena unido a la proteína apoferritina, y forma el compuesto que se denomina ferritina. Se han descrito otras proteínas citoplasmáticas que se unen al hierro, como la iso-transferrina, la ferro-proteína, la GIPB (proteína de unión del hierro intestinal), la MMPB (proteína de unión de metales en la mucosa). De esta manera, parte del hierro que se absorbe se almacena en el enterocito, en tanto que otra parte se libera en el espacio intercelular, se cree que por un mecanismo activo, y se incorpora a la sangre donde se une a una β-globulina hepática para ser transportado: la transferrina.

Parece que los propios niveles plasmáticos de hierro regulan la cantidad del mismo que se almacena en los enterocitos en forma de ferritina, y que la cantidad de ésta regula la absorción intestinal de hierro. De esta forma, los niveles sanguíneos bajos de hierro estimulan su absorción y viceversa.

Magnesio y zinc

Respecto del magnesio, se ingiere al día alrededor de 0-5 g de este ion. El magnesio se encuentra en las nueces, los cacahuetes, los pistaches y otros frutos secos. Se absorbe, sobre todo, en el yeyuno y el íleon; quizá intervenga un mecanismo de transporte activo. La cantidad que se ingiere influye en su absorción; al elevarse el consumo, aumenta el porcentaje de magnesio absorbido. Existe competencia para la absorción de magnesio y de calcio, de manera que la cantidad de magnesio que absorbe la mucosa intestinal disminuye al aumentar la concentración de calcio en la luz. En cuanto al zinc cada día el ser humano ingiere, por término medio, 10-20 mg, cantidad pequeña pero importante para el organismo, ya que este ion participa en numerosos procesos metabólicos en los que intervienen enzimas, como la fosfatasa alcalina, la anhidrasa carbónica o la láctico-deshidrogenasa. La absorción de zinc tiene lugar en el duodeno, donde el pH es bajo.

El zinc es un oligoelemento metálico presente sobre todo en las carnes. La absorción del zinc tiene lugar mediante dos mecanismos: un mecanismo saturable, mediado por transportadores, que funciona más eficientemente cuando las concentraciones de zinc en la luz intestinal son bajas, y uno de difusión pasiva

En el hombre, se conocen al menos 14 transportadores de zinc que regulan la entrada y salida de este elemento en las células, y se agrupan en dos familias: ZnT y Zip.

Una vez en el interior de la célula, el zinc se une a las proteínas del citoplasma celular para su paso a la sangre. Éste se realiza también mediante un mecanismo de transporte activo.

Los fitatos y las dietas ricas en fibras secuestran el zinc, e impiden su absorción. El cobre, el cadmio y el calcio también reducen la absorción del zinc.

Al hablar de la absorción de vitaminas se deben relacionar en dos grupos diferentes, cuyas características son distintas: las vitaminas hidrosolubles y las liposolubles.

Vitaminas hidrosolubles

Entre las vitaminas hidrosolubles se incluyen las vitaminas C, B₁, B₂, B₆, B₁₂, la niacina, la biotina y el ácido fólico. Están contenidas en medio hídrico, bien sean frutas, vegetales, lácteos, carnes o sus productos derivados.

Algunas de estas vitaminas se absorben por difusión, otras por transporte activo y unas más por transportadores específicos, además de que en muchos casos el mecanismo de absorción, activo o pasivo depende de la concentración de la vitamina en la luz intestinal. En ocasiones el medio de transporte es bastante complejo, como en el caso de la vitamina B₁₂.

Las necesidades diarias y el aporte de cada una de ellas es diferente, pero en la actualidad los requerimientos suelen estar ampliamente cubiertos.

Si existe deficiencia de alguna de estas vitaminas se producen enfermedades específicas, algunas se relacionan con el sistema nervioso (deficiencia de tiamina, riboflavina, piridoxina o niacina), con síntomas en la piel (deficiencia de vitamina C, de niacina) o con alteraciones hematológicas (deficiencia de vitamina B₁₂, de ácido fólico).

En el cuadro 64-1 se mencionan las características de la absorción de las vitaminas hidrosolubles.

Vitaminas liposolubles

La característica común de las vitaminas liposolubles es su solubilidad en las grasas. Por tanto, están contenidas en grasas animales (leche y derivados, huevos, grasa de origen animal, pescados grasos, frutos secos). Su digestión y absorción está ligada con la de las grasas, de forma que todas ellas sufren solubilización y transporte micelar, y absorción semejante al del resto de compuestos grasos. Por lo demás son bastante diferentes. Se consideran vitaminas las A, D, E y K. De éstas, algunas producen síntomas de enfermedad por exceso (hipervitaminosis A, hipervitaminosis D) y las otras no. Se encuentran en relación con procesos metabólicos muy diversos como los epitelios (vitamina A), la calcificación de los huesos (vitamina D), la oxidación y la función de los hematíes (vitamina E) o la coagulación (vitamina K).

En el cuadro 64-2 se señalan las características de las vitaminas liposolubles.

Deficiencias de absorción de hidratos de carbono

Las alteraciones en la absorción de hidratos de carbono por las disfunciones en la amilasa salival o pancreática son raras, pero sí son más frecuentes las alteraciones por deficiencias de disacaridasas del ribete en cepillo del enterocito.

La alteración que resulta más frecuente es la intolerancia a la lactosa por ausencia de lactasa. Es una enfermedad congénita mucho más frecuente entre los asiáticos, sudamericanos y africanos. En esta entidad la lactosa se acumula en la luz intestinal, lo cual favorece la producción de ácido láctico por las bacterias intestinales. Esto hace que aumente la osmolaridad del quimo y, de manera secundaria, se acumule líquido, lo cual produce distensión intestinal, aumento del peristaltismo, dolor y diarrea.

El déficit de sacarasa cursa con síntomas semejantes, y puede ser congénito o secundario a enfermedades, como el esprue tropical o la enfermedad de Crohn.

Deficiencias de la absorción de proteínas

Existen trastornos genéticos raros que se deben a alteraciones en los transportadores de aminoácidos, como la cistinuria, en la que se afectan los transportadores de aminoácidos básicos tanto en el intestino como en el riñón. Otra entidad genética rara es la enfermedad de Hartnup, en la cual está afectado el transportador de membrana para aminoácidos neutros.

Es mucho más frecuente la celiaquía o enteropatía sensible al gluten. Esta enfermedad cursa con alteración de la absorción de los nutrientes como consecuencia de la destrucción y pérdida de las vellosidades intestinales.

La gliadina, proteína presente en el gluten de los granos de cereales, como el trigo, el centeno, la cebada y la avena (pero no en el maíz) interacciona con la mucosa intestinal y produce las lesiones. La enfermedad con seguridad tiene un origen inmunitario, aunque todavía no está claro por completo. Hasta la fecha, el tratamiento para los enfermos celiacos es la eliminación absoluta del gluten en la dieta.

Algunos sitios de Internet que presentan información relacionada con los temas de este capítulo son:

www.tu.tv/videos/sistema-digestivo

http.//mx.buzzear.net/tag/proceso%20digestivo

www.juntadeandalucia.es (fibrosis quística)

www.xtec.es (glucosa y galactosa)

www.intolerancialalactosa.com.ar

www.scielo.cl

www.geocities.com

video.google.com

dailymotion.com