Maduración de la función defensiva del aparto digestivo y alimentación del recien nacido
12.1. Desarrollo morfológico
En el desarrollo de la mucosa intestinal es posible definir al menos tres fases:
En el desarrollo de la mucosa intestinal es posible definir al menos tres fases:
12.1.1. Período de proliferación epitelial y morfogénesis
El intestino humano deriva del endodermo. En fetos de 8 a 10 semanas de gestación, se observa un epitelio estratificado, con dos o cuatro capas celulares de grosor a lo largo de todo el intestino. Estas células son indiferenciadas con pocos organelos intracelulares, un cociente núcleo/citoplasma alto, microvellosidades cortas e irregulares bordeando la luz intestinal y pequeños depósitos de glucógeno. La presencia frecuente de figuras mitóticas en todos los niveles del epitelio estratificado sugiere una alta capacidad proliferativa.
El intestino humano deriva del endodermo. En fetos de 8 a 10 semanas de gestación, se observa un epitelio estratificado, con dos o cuatro capas celulares de grosor a lo largo de todo el intestino. Estas células son indiferenciadas con pocos organelos intracelulares, un cociente núcleo/citoplasma alto, microvellosidades cortas e irregulares bordeando la luz intestinal y pequeños depósitos de glucógeno. La presencia frecuente de figuras mitóticas en todos los niveles del epitelio estratificado sugiere una alta capacidad proliferativa.
Morfogénesis de las vellosidades y criptas
El final de la primera etapa de desarrollo intestinal está señalada por la morfogénesis de las vellosidades y criptas. La formación de las vellosidades comienza en el epitelio estratificado del intestino proximal a las nueve semanas de gestación, continuando distalmente. A las once semanas todo el intestino está revestido por cortas vellosidades con un simple epitelio columnar. El desarrollo de las criptas también continúa a lo largo del eje cráneocaudal.
El final de la primera etapa de desarrollo intestinal está señalada por la morfogénesis de las vellosidades y criptas. La formación de las vellosidades comienza en el epitelio estratificado del intestino proximal a las nueve semanas de gestación, continuando distalmente. A las once semanas todo el intestino está revestido por cortas vellosidades con un simple epitelio columnar. El desarrollo de las criptas también continúa a lo largo del eje cráneocaudal.
Diferenciación celular
La etapa de diferenciación celular se sobrepone en cierta medida con el período precedente de morfogénesis. A las nueve o diez semanas se diferencian dos tipos de células distintas dentro del epitelio estratificado. Estas son las células caliciformes y dos diferentes células entero endocrinas, las cuales parecen estar limitadas a la mucosa proximal y se han llamado células primitivas y precursoras.
Las células primitivas, se caracterizan por tener un citoplasma pálido, un gran núcleo, abundantes ribosomas libres, pequeño retículo endoplásmico, numerosas mitocondrias pequeñas, y gránulos de secreción.
Las células precursoras tienen un citoplasma pálido, abundantes ribosomas libres, pocos organelos bien desarrollados y una población de gránulos de secreción.
Aunque el papel de esta células es desconocido, es posible que ambas puedan ser precursoras de las células endocrinas adultas.
La etapa de diferenciación celular se sobrepone en cierta medida con el período precedente de morfogénesis. A las nueve o diez semanas se diferencian dos tipos de células distintas dentro del epitelio estratificado. Estas son las células caliciformes y dos diferentes células entero endocrinas, las cuales parecen estar limitadas a la mucosa proximal y se han llamado células primitivas y precursoras.
Las células primitivas, se caracterizan por tener un citoplasma pálido, un gran núcleo, abundantes ribosomas libres, pequeño retículo endoplásmico, numerosas mitocondrias pequeñas, y gránulos de secreción.
Las células precursoras tienen un citoplasma pálido, abundantes ribosomas libres, pocos organelos bien desarrollados y una población de gránulos de secreción.
Aunque el papel de esta células es desconocido, es posible que ambas puedan ser precursoras de las células endocrinas adultas.
Células endocrinas
En el intestino humano fetal se han identificado al menos cuatro tipos de células endocrinas transicionales. Todas estas células tienen dos poblaciones separadas de gránulos de secreción. Una, común a todas las células transicionales, es indistinguible de los gránulos grandes, homogéneos de las células precursoras. La segunda población es característica de las células endocrinas tipo adulto, y se clasifica como transicional. Estas células hacen su aparición a las 10 - 12 semanas de gestación, pero raramente se observan después de las 16-18 semanas.
En el intestino humano fetal se han identificado al menos cuatro tipos de células endocrinas transicionales. Todas estas células tienen dos poblaciones separadas de gránulos de secreción. Una, común a todas las células transicionales, es indistinguible de los gránulos grandes, homogéneos de las células precursoras. La segunda población es característica de las células endocrinas tipo adulto, y se clasifica como transicional. Estas células hacen su aparición a las 10 - 12 semanas de gestación, pero raramente se observan después de las 16-18 semanas.
Células de las criptas
Células indiferenciadas de las criptas y células de Paneth
La aparición de éstas células coincide con la formación de las criptas en el intestino delgado proximal y distal. Son células morfológicamente inmaduras con un gran núcleo basal alargado, un prominente nucleolo, abundantes ribosomas libres, un aparato de Golgi moderadamente desarrollado y un pequeño retículo endoplasmático. Se diferencian de las del adulto por la presencia de depósitos de glucógeno, la relativa ausencia de lisosomas y el reducido tamaño y número de gránulos de secreción densos apicales. Las células de Paneth también aparecen precozmente en el segundo trimestre; muestran largas tiras de retículo endoplasmático rugoso, presente en todo en citoplasma, mientras que grandes gránulos de secreción con núcleos densos están restringidos al citoplasma apical.
La aparición de éstas células coincide con la formación de las criptas en el intestino delgado proximal y distal. Son células morfológicamente inmaduras con un gran núcleo basal alargado, un prominente nucleolo, abundantes ribosomas libres, un aparato de Golgi moderadamente desarrollado y un pequeño retículo endoplasmático. Se diferencian de las del adulto por la presencia de depósitos de glucógeno, la relativa ausencia de lisosomas y el reducido tamaño y número de gránulos de secreción densos apicales. Las células de Paneth también aparecen precozmente en el segundo trimestre; muestran largas tiras de retículo endoplasmático rugoso, presente en todo en citoplasma, mientras que grandes gránulos de secreción con núcleos densos están restringidos al citoplasma apical.
Células de las glándulas de Brunner
En el intestino proximal de fetos de 14 - 15 semanas, la base de las criptas se continúa con extensiones glandulares que penetran en la mesénquima a una profundidad comparable a la submucosa. Estos acinos glandulares están formados por células columnares que presentan gránulos de secreción de tamaño y densidad variables, ribosomas libres y numerosas mitocondrias pequeñas.
En el intestino proximal de fetos de 14 - 15 semanas, la base de las criptas se continúa con extensiones glandulares que penetran en la mesénquima a una profundidad comparable a la submucosa. Estos acinos glandulares están formados por células columnares que presentan gránulos de secreción de tamaño y densidad variables, ribosomas libres y numerosas mitocondrias pequeñas.
Células especializadas de las vellosidades
Células caveoladas
Se encuentran entre las células epiteliales columnares. Detectadas a las 16 semanas de gestación, se pueden identificar por la presencia de haces de filamentos densos que se extienden desde el núcleo de la microvellosidades a la profundidad de la región supranuclear. Su citoplasma se caracteriza por abundantes filamentos, particularmente alrededor del núcleo y cuerpos multivesiculares apicales. Su papel se desconoce.
Células M
Se limitan al epitelio que cubre los folículos linfoides de las placas de Peyer en el intestino adulto. La membrana plasmática apical consiste típicamente en micropliegues irregulares, en lugar de las microvellosidades habituales, y posee abundantes vesículas en el citoplasma apical, que al parecer tienen un papel en la captación y transporte transcelular de macromoléculas luminales, incluyendo microorganismos.
La aparición de estas células parece estar temporalmente asociado con la formación inicial de las placas de Peyer, demostrándose que hay un contacto directo entre ambos tipos celulares en el intestino fetal.
Células absortivas de las vellosidades
Células epiteliales columnares simples que revisten las vellosidades recién formadas. Se caracterizan por unas microvellosidades cortas, grandes depósitos de glucógeno supra e infranucleares, un complejo de Golgi moderadamente desarrollado y la presencia en el citoplasma apical de lisosomas y vesículas. Varias de éstas características tienen su correlación funcional. Por ejemplo el desarrollo de sus microvellosidades está temporalmente asociado con la aparición de muchas enzimas de su borde en cepillo, incluyendo fosfatasa alcalina, leucina aminopeptidasa, disacaridasas, dipeptidasas y tripeptidasas. Igualmente, la presencia de lisosomas se acompaña paralelamente de la detección de fosfatasa ácida, esterasas no específicas y otras enzimas hidrolíticas. En el momento de su aparición, las células columnares son morfológicamente similares en el intestino proximal y distal. Sin embargo, al comienzo del segundo trimestre aparecen el sistema tubular apical y el sistema corpuscular de meconio.
Células caveoladas
Se encuentran entre las células epiteliales columnares. Detectadas a las 16 semanas de gestación, se pueden identificar por la presencia de haces de filamentos densos que se extienden desde el núcleo de la microvellosidades a la profundidad de la región supranuclear. Su citoplasma se caracteriza por abundantes filamentos, particularmente alrededor del núcleo y cuerpos multivesiculares apicales. Su papel se desconoce.
Células M
Se limitan al epitelio que cubre los folículos linfoides de las placas de Peyer en el intestino adulto. La membrana plasmática apical consiste típicamente en micropliegues irregulares, en lugar de las microvellosidades habituales, y posee abundantes vesículas en el citoplasma apical, que al parecer tienen un papel en la captación y transporte transcelular de macromoléculas luminales, incluyendo microorganismos.
La aparición de estas células parece estar temporalmente asociado con la formación inicial de las placas de Peyer, demostrándose que hay un contacto directo entre ambos tipos celulares en el intestino fetal.
Células absortivas de las vellosidades
Células epiteliales columnares simples que revisten las vellosidades recién formadas. Se caracterizan por unas microvellosidades cortas, grandes depósitos de glucógeno supra e infranucleares, un complejo de Golgi moderadamente desarrollado y la presencia en el citoplasma apical de lisosomas y vesículas. Varias de éstas características tienen su correlación funcional. Por ejemplo el desarrollo de sus microvellosidades está temporalmente asociado con la aparición de muchas enzimas de su borde en cepillo, incluyendo fosfatasa alcalina, leucina aminopeptidasa, disacaridasas, dipeptidasas y tripeptidasas. Igualmente, la presencia de lisosomas se acompaña paralelamente de la detección de fosfatasa ácida, esterasas no específicas y otras enzimas hidrolíticas. En el momento de su aparición, las células columnares son morfológicamente similares en el intestino proximal y distal. Sin embargo, al comienzo del segundo trimestre aparecen el sistema tubular apical y el sistema corpuscular de meconio.
12.1.3. Período de maduración
Se ha demostrado una disminución del sistema tubular apical y del sistema corpuscular de meconio entre las semanas 18 y 22 de gestación. Esta reducción tiene lugar en dirección craneocaudal y desaparece, en primer lugar, a nivel del intestino proximal. Además, cursa con una reducción del contenido de glucógeno y un aumento concomitante en retículo endoplasmático liso. Estas células son en realidad morfológicamente similares a las presentes en la mucosa adulta y son capaces de satisfacer las demandas nutricionales del neonato.
Parece que este período final de maduración implica no solo al tracto gastrointestinal sino también a los órganos accesorios.
Se ha demostrado una disminución del sistema tubular apical y del sistema corpuscular de meconio entre las semanas 18 y 22 de gestación. Esta reducción tiene lugar en dirección craneocaudal y desaparece, en primer lugar, a nivel del intestino proximal. Además, cursa con una reducción del contenido de glucógeno y un aumento concomitante en retículo endoplasmático liso. Estas células son en realidad morfológicamente similares a las presentes en la mucosa adulta y son capaces de satisfacer las demandas nutricionales del neonato.
Parece que este período final de maduración implica no solo al tracto gastrointestinal sino también a los órganos accesorios.
El intestino es un tubo hueco compuesto de cuatro capas concéntricas: la más interna es la mucosa, y las otras tres en sentido externo son musculares: la muscularis mucosa, la capa circular y la del músculo longitudinal. La contracción coordinada de dichas capas es la que impulsa los nutrientes en sentido anterógrado por las vías intestinales. Las capas reciben regulación por parte de impulsos nerviosos y hormonales. El sistema nervioso entérico, una subdivisión del autónomo, regula de manera directa la función motora y los impulsos que llegan de los sistemas nerviosos simpático, parasimpático y central. Dichas capas tienen una relación íntima con la mucosa y es precisamente la liberación de hormonas gastrointestinales y péptidos reguladores la que modula la actividad motora.
En el adulto se observan dos tipos de patrones motores en el intestino delgado. Al ingerir alimento la persona, dicho órgano muestra contracciones repetitivas esporádicas de manera simultánea en varios niveles; la actividad en cuestión ocasiona la mezcla y batido de nutrientes con las secreciones gástricas y la presentación o contacto repetido de ellos con la superficie de la mucosa. Durante el ayuno se observa un patrón diferente. El intestino se vuelve relativamente inactivo y desaparecen las contracciones. La quietud motora es sustituida poco a poco por contracciones irregulares, las que a su vez son sustituidas por otras fásicas intensas que se desplazan en sentido distal, este fenómeno conocido como Complejo Motor Migratorio, es considerado como el guardián intestinal, por que de él depende el movimiento anterógrado de los nutrientes. Los ciclos de estas tres fases de actividad intestinal se producen cada 60-90 minutos.
Los patrones motores difieren en los neonatos pretérmino y a término en comparación con los observados en adultos. En ayuno, pocos lactantes presentan el complejo motor migratorio, por el contrario presentan episodios de tranquilidad motora que alternan con otros de actividad fásica no migratoria.
La actividad motora duodenal puede aumentar en comparación con la observada durante el ayuno (definida como una respuesta prandial madura); la actividad motora puede no cambiar (que se define por una respuesta indeterminada); o puede disminuir (respuesta inmadura). En niños menores de 36 semanas de gestación, 66% tienen una respuesta inmadura, 10% una respuesta indeterminada y 25% una respuesta madura. Al término de la gestación sólo un 15% de los lactantes muestran una respuesta inmadura. La ausencia de tal respuesta tiene notable trascendencia en la forma en que se suministran los alimentos enterales a los lactantes pretérmino.
La presencia de las diferencias comentadas en la función motora en niños pretérmino se refleja por la propulsión menos eficiente de nutrientes del estómago al colon. Dos aspectos del tránsito afectados son específicamente el vaciamiento gástrico y el tránsito intestinal. El primero depende de que la función motora del fondo y el antro gástricos esté intacta, así como la del píloro y la del duodeno.
La menor eficiencia del vaciamiento gástrico que surge en los niños pretérmino, también puede reflejar inmadurez de la función motora del duodeno y ausencia de actividad coordinada entre el antro y dicho órgano. La actividad motora duodenal es inmadura y a menudo no tiene coordinación en el producto pretérmino, razón por la que tampoco hay coordinación entre las actividades del antro y del duodeno.
El transito intestinal también es más lento en los niños pretérmino que en los adultos, varía de 8 a 96 horas en comparación con 4 a 12 horas del adulto.
En el adulto se observan dos tipos de patrones motores en el intestino delgado. Al ingerir alimento la persona, dicho órgano muestra contracciones repetitivas esporádicas de manera simultánea en varios niveles; la actividad en cuestión ocasiona la mezcla y batido de nutrientes con las secreciones gástricas y la presentación o contacto repetido de ellos con la superficie de la mucosa. Durante el ayuno se observa un patrón diferente. El intestino se vuelve relativamente inactivo y desaparecen las contracciones. La quietud motora es sustituida poco a poco por contracciones irregulares, las que a su vez son sustituidas por otras fásicas intensas que se desplazan en sentido distal, este fenómeno conocido como Complejo Motor Migratorio, es considerado como el guardián intestinal, por que de él depende el movimiento anterógrado de los nutrientes. Los ciclos de estas tres fases de actividad intestinal se producen cada 60-90 minutos.Los patrones motores difieren en los neonatos pretérmino y a término en comparación con los observados en adultos. En ayuno, pocos lactantes presentan el complejo motor migratorio, por el contrario presentan episodios de tranquilidad motora que alternan con otros de actividad fásica no migratoria.
La actividad motora duodenal puede aumentar en comparación con la observada durante el ayuno (definida como una respuesta prandial madura); la actividad motora puede no cambiar (que se define por una respuesta indeterminada); o puede disminuir (respuesta inmadura). En niños menores de 36 semanas de gestación, 66% tienen una respuesta inmadura, 10% una respuesta indeterminada y 25% una respuesta madura. Al término de la gestación sólo un 15% de los lactantes muestran una respuesta inmadura. La ausencia de tal respuesta tiene notable trascendencia en la forma en que se suministran los alimentos enterales a los lactantes pretérmino.
La presencia de las diferencias comentadas en la función motora en niños pretérmino se refleja por la propulsión menos eficiente de nutrientes del estómago al colon. Dos aspectos del tránsito afectados son específicamente el vaciamiento gástrico y el tránsito intestinal. El primero depende de que la función motora del fondo y el antro gástricos esté intacta, así como la del píloro y la del duodeno.
La menor eficiencia del vaciamiento gástrico que surge en los niños pretérmino, también puede reflejar inmadurez de la función motora del duodeno y ausencia de actividad coordinada entre el antro y dicho órgano. La actividad motora duodenal es inmadura y a menudo no tiene coordinación en el producto pretérmino, razón por la que tampoco hay coordinación entre las actividades del antro y del duodeno.
El transito intestinal también es más lento en los niños pretérmino que en los adultos, varía de 8 a 96 horas en comparación con 4 a 12 horas del adulto.
12.3.1. Digestión
La función digestiva adecuada es esencial para el crecimiento y el desarrollo normal del recién nacido, por esto es importante que se integre la actividad enzimática en el proceso de digestión, el sitio de acción y la ontogenia de estas enzimas.
La función digestiva adecuada es esencial para el crecimiento y el desarrollo normal del recién nacido, por esto es importante que se integre la actividad enzimática en el proceso de digestión, el sitio de acción y la ontogenia de estas enzimas.
12.3.1.1. Fase gástrica
Las glándulas salivales secretan amilasa, pero es posible suponer que en la cavidad bucal es poca o nula la digestión de nutrientes que ocurre en su interior. En el contenido gástrico existen tres enzimas digestivas: pepsina, lipasa gástrica y amilasa salival.
Las glándulas salivales secretan amilasa, pero es posible suponer que en la cavidad bucal es poca o nula la digestión de nutrientes que ocurre en su interior. En el contenido gástrico existen tres enzimas digestivas: pepsina, lipasa gástrica y amilasa salival.
Pepsina
La mucosa gástrica produce varios pepsinógenos con base en su inmunoactividad:
Pepsinógeno A (Pepsinógeno I), Pepsinógeno C (Pepsinógeno II). Los genes de dichas enzimas se han localizado en diferentes cromosomas en seres humanos: los genes de la pepsina A en el cromosoma 11 y el de la pepsina C en el cromosoma 6.
La mucosa gástrica produce otras dos proteinasas que son: Quimosina (Renina) y la Catepsina E. La quimosina es secretada en el neonato y tiene enorme eficacia en la digestión de proteínas lácteas, en tanto que los adultos secretan principalmente pepsinas A y C.
La secreción de pepsinógenos es estimulada o inhibida por diversos agentes naturales y farmacológicos y segundos mensajeros intracelulares como el AMPc o calcio, que se han identificado en casi todos los agentes, es decir, secretina, péptido intestinal vasoactivo, adrenérgicos, colecistoquinina o carbacol.
A partir de las 12 semanas de gestación, la proteinasa predominante parece ser la catepsina C, en tanto que es posible detectar las otras sustancias de ese tipo solo entre las 17 y 18 semanas de gestación.
En lactantes a término, se encuentra totalmente desarrollada entre los 3 y 8 meses de edad.
La mucosa gástrica produce varios pepsinógenos con base en su inmunoactividad:
Pepsinógeno A (Pepsinógeno I), Pepsinógeno C (Pepsinógeno II). Los genes de dichas enzimas se han localizado en diferentes cromosomas en seres humanos: los genes de la pepsina A en el cromosoma 11 y el de la pepsina C en el cromosoma 6.
La mucosa gástrica produce otras dos proteinasas que son: Quimosina (Renina) y la Catepsina E. La quimosina es secretada en el neonato y tiene enorme eficacia en la digestión de proteínas lácteas, en tanto que los adultos secretan principalmente pepsinas A y C.La secreción de pepsinógenos es estimulada o inhibida por diversos agentes naturales y farmacológicos y segundos mensajeros intracelulares como el AMPc o calcio, que se han identificado en casi todos los agentes, es decir, secretina, péptido intestinal vasoactivo, adrenérgicos, colecistoquinina o carbacol.
A partir de las 12 semanas de gestación, la proteinasa predominante parece ser la catepsina C, en tanto que es posible detectar las otras sustancias de ese tipo solo entre las 17 y 18 semanas de gestación.
En lactantes a término, se encuentra totalmente desarrollada entre los 3 y 8 meses de edad.
Lipasa Gástrica
Se produce en la mucosa gástrica y se ha observado que su actividad se encuentra elevada desde la semana 25 de gestación permaneciendo constante hasta la semana 34 fecha para la cual aumenta un 40% respecto al nivel previo y disminuye una vez más moderadamente antes del parto a término. En los explantes gástricos de fetos, se advierte la expresión de lipasa entre las 10 y las 13 semanas de gestación y se establece a las 15 semanas la distribución propia del adulto, es decir, sobre todo en el cuerpo gástrico y solo huellas de actividad en el antro. A diferencia de lo que se observa con la pepsina, para esta fecha parece estar perfectamente desarrollado el mecanismo secretor de la lipasa.
Se produce en la mucosa gástrica y se ha observado que su actividad se encuentra elevada desde la semana 25 de gestación permaneciendo constante hasta la semana 34 fecha para la cual aumenta un 40% respecto al nivel previo y disminuye una vez más moderadamente antes del parto a término. En los explantes gástricos de fetos, se advierte la expresión de lipasa entre las 10 y las 13 semanas de gestación y se establece a las 15 semanas la distribución propia del adulto, es decir, sobre todo en el cuerpo gástrico y solo huellas de actividad en el antro. A diferencia de lo que se observa con la pepsina, para esta fecha parece estar perfectamente desarrollado el mecanismo secretor de la lipasa.
Proteasas
Todas las proteasas de origen pancreático son secretadas en la forma de cimógenos inactivos. El tripsinógeno es activado por acción de la enteropeptidasa, una enzima producida por la mucosa intestinal para generar tripsina activa; esta última a su vez activa las demás proteasas al separar sus péptidos de activación para producir enzimas activas.
La tripsina es considerada la proteasa más importante, y comprende un 20% de la proteína en el líquido pancreático.
En el jugo pancreático se observan dos tipos de quimotripsina, una mayor y una forma menor que contiene solamente el 7% de quimotripsina total que en realidad podría ser un producto de la proteolisis.
El páncreas secreta: Elastasa 1 y Elastasa 2 en forma más prevalente, también secreta proteasa E y calicreína de las cuales no se ha precisado con exactitud su función, considerándose endopeptidasas.
Las carboxipeptidasas son exopeptidasas y se conocen dos formas principales A y B.
Todas estas enzimas proteolíticas pancreáticas se detectan en el páncreas fetal a los tres meses de gestación y su secreción comienza en el quinto mes de vida intrauterina. La actividad proteolítica aumenta rápidamente después de nacer los niños prematuros y a término, a excepción de la elastasa la cual sólo alcanza su desarrollo total hacia los dos años de vida.
Los péptidos producidos por la digestión de enzimas pancreáticas son hidrolizados por peptidasas del borde de cepillo intestinal.
La enteropeptidasa inicia la cascada de activación de las enzimas digestivas pancreáticas por el desdoblamiento del tripsinógeno en tripsina, que a su vez activa los otros cimógenos pancreáticos. Esta enzima se detecta en la mucosa del intestino humano a las 24 semanas de la gestación. La actividad al nacer es de un 25% aproximadamente de la observada en lactantes de 1 año de vida. La actividad alcanza su máximo en el duodeno; el gradiente entre este y el yeyuno aumenta en fase postnatal. Difiere de otras enzimas intestinales por su aparición relativamente tardía durante el desarrollo fetal, por mostrar un incremento postnatal más lento y también por su localización en el intestino.
La endocitosis de proteínas al parecer se limita al período fetal temprano en el ser humano, por que en este lapso se identifican mas bien enterocitos vacuolados. De ese modo la captación de la proteína intacta quizá se limita al período neonatal inmediato y podría ser un índice de la inmadurez o daño intestinal.
Todas las proteasas de origen pancreático son secretadas en la forma de cimógenos inactivos. El tripsinógeno es activado por acción de la enteropeptidasa, una enzima producida por la mucosa intestinal para generar tripsina activa; esta última a su vez activa las demás proteasas al separar sus péptidos de activación para producir enzimas activas.
La tripsina es considerada la proteasa más importante, y comprende un 20% de la proteína en el líquido pancreático.En el jugo pancreático se observan dos tipos de quimotripsina, una mayor y una forma menor que contiene solamente el 7% de quimotripsina total que en realidad podría ser un producto de la proteolisis.
El páncreas secreta: Elastasa 1 y Elastasa 2 en forma más prevalente, también secreta proteasa E y calicreína de las cuales no se ha precisado con exactitud su función, considerándose endopeptidasas.
Las carboxipeptidasas son exopeptidasas y se conocen dos formas principales A y B.
Todas estas enzimas proteolíticas pancreáticas se detectan en el páncreas fetal a los tres meses de gestación y su secreción comienza en el quinto mes de vida intrauterina. La actividad proteolítica aumenta rápidamente después de nacer los niños prematuros y a término, a excepción de la elastasa la cual sólo alcanza su desarrollo total hacia los dos años de vida.
Los péptidos producidos por la digestión de enzimas pancreáticas son hidrolizados por peptidasas del borde de cepillo intestinal.
La enteropeptidasa inicia la cascada de activación de las enzimas digestivas pancreáticas por el desdoblamiento del tripsinógeno en tripsina, que a su vez activa los otros cimógenos pancreáticos. Esta enzima se detecta en la mucosa del intestino humano a las 24 semanas de la gestación. La actividad al nacer es de un 25% aproximadamente de la observada en lactantes de 1 año de vida. La actividad alcanza su máximo en el duodeno; el gradiente entre este y el yeyuno aumenta en fase postnatal. Difiere de otras enzimas intestinales por su aparición relativamente tardía durante el desarrollo fetal, por mostrar un incremento postnatal más lento y también por su localización en el intestino.La endocitosis de proteínas al parecer se limita al período fetal temprano en el ser humano, por que en este lapso se identifican mas bien enterocitos vacuolados. De ese modo la captación de la proteína intacta quizá se limita al período neonatal inmediato y podría ser un índice de la inmadurez o daño intestinal.
Lipasas
Varias lipasas participan en la digestión intestinal de la grasa de alimentos: Lipasa Pancreática dependiente de Colipasa (CDL); Lipasa del Ester Carboxilo (CEL) y en el niño alimentado con leche materna, la Lipasa Láctea que depende de sales biliares (BSDL); estas dos últimas son idénticas pero la primera es expresada en el páncreas y la segunda en la glándula mamaria.
Varias lipasas participan en la digestión intestinal de la grasa de alimentos: Lipasa Pancreática dependiente de Colipasa (CDL); Lipasa del Ester Carboxilo (CEL) y en el niño alimentado con leche materna, la Lipasa Láctea que depende de sales biliares (BSDL); estas dos últimas son idénticas pero la primera es expresada en el páncreas y la segunda en la glándula mamaria.
Páncreas
La amilasa pancreática, que desdobla los enlaces internos a 1 - 4 de glucosa para generar maltosa, maltotriosa, dextrina límite y glucosa, constituye la principal enzima, y quizá la única que hidroliza almidones en el adulto. Su síntesis y secreción en el neonato son pequeñas para esa edad, razón por la que la amilasa salival y la de la leche materna son cuantitativamente más importantes. La amilasa salival mas no la pancreática se detecta en fetos de 16 semanas.
En fetos humanos de 17 a 24 semanas de gestación la actividad de las glucosidasas, muestra una distribución topográfica similar a lo largo de todo el intestino delgado, alcanzando un máximo de actividad a nivel del yeyuno proximal, distribución comparable a la encontrada en adultos.
Los polisacáridos se digieren principalmente en el duodeno y yeyuno y la actividad de la amilasa pancreática es baja durante los 4 primeros meses después del nacimiento. Sin embargo, hay suficiente actividad de la glucoamilasa intestinal, amilasa salival y amilasa de la leche materna para conseguir una eficiente digestión de polímeros de glucosa.
La amilasa pancreática, que desdobla los enlaces internos a 1 - 4 de glucosa para generar maltosa, maltotriosa, dextrina límite y glucosa, constituye la principal enzima, y quizá la única que hidroliza almidones en el adulto. Su síntesis y secreción en el neonato son pequeñas para esa edad, razón por la que la amilasa salival y la de la leche materna son cuantitativamente más importantes. La amilasa salival mas no la pancreática se detecta en fetos de 16 semanas.En fetos humanos de 17 a 24 semanas de gestación la actividad de las glucosidasas, muestra una distribución topográfica similar a lo largo de todo el intestino delgado, alcanzando un máximo de actividad a nivel del yeyuno proximal, distribución comparable a la encontrada en adultos.
Los polisacáridos se digieren principalmente en el duodeno y yeyuno y la actividad de la amilasa pancreática es baja durante los 4 primeros meses después del nacimiento. Sin embargo, hay suficiente actividad de la glucoamilasa intestinal, amilasa salival y amilasa de la leche materna para conseguir una eficiente digestión de polímeros de glucosa.
Intestino
La glucoamilasa es otra enzima que hidroliza polímeros de a 1- 4 glucosa; dicha enzima se expresa en el borde de cepillo en el enterocito humano en la forma de un polipéptido monomérico. Otras sacaridasas expresadas en el borde de cepillo son la Sacarasa Isomaltasa, la Lactasa, la Trehalasa.
La lactasa tiene una actividad muy baja hasta la semana 24 de gestación aumentando a partir de este momento, es hacia el final de la gestación cuando se observa un aumento notable de su actividad, que llega a ser de 2 a 4 veces superior a los niveles del niño de 2 a 11 meses de edad. La actividad específica más alta se obtiene en yeyuno proximal.
La glucoamilasa es otra enzima que hidroliza polímeros de a 1- 4 glucosa; dicha enzima se expresa en el borde de cepillo en el enterocito humano en la forma de un polipéptido monomérico. Otras sacaridasas expresadas en el borde de cepillo son la Sacarasa Isomaltasa, la Lactasa, la Trehalasa.La lactasa tiene una actividad muy baja hasta la semana 24 de gestación aumentando a partir de este momento, es hacia el final de la gestación cuando se observa un aumento notable de su actividad, que llega a ser de 2 a 4 veces superior a los niveles del niño de 2 a 11 meses de edad. La actividad específica más alta se obtiene en yeyuno proximal.
La capacidad de las vías gastrointestinales para absorber nutrientes al parecer depende de su nivel de maduración. El nacimiento cambia de manera extraordinaria el mecanismo de nutrición y en vez de ser al aporte básicamente parenteral de nutrientes por el cordón umbilical, pasa a ser una función de las vías gastrointestinales. Cuanto más inmaduro se encuentra el niño, mayor será la respuesta de adaptación necesaria para cubrir sus necesidades de nutrición enteral y completa.
12.3.2.1. Superficie de absorción
Desde el comienzo del primer trimestre de gestación, el yeyuno-ileón muestra un incremento masivo en su área de superficie, y en esa etapa dicho órgano es un tubo hueco con una cara interior relativamente lisa hasta llegar al intestino del feto a término en que las vellosidades y las microvellosidades comprenden la superficie
de absorción que aumenta unas cien mil veces. En dicho sitio interactuan los nutrientes luminales y los mecanismos de absorción con otros procesos, para lograr la trasferencia de alimentos digeridos y transformarlos en sustratos listos para otras etapas del metabolismo.
La superficie en que la interacción se produce, comprende dos capas importantes. La primera, la membrana microvellosa, básicamente es una bicapa lipídica que está sobre la superficie apical de la célula epitelial intestinal. De aquí son secretadas enzimas y surgen mecanismos de transporte de máxima importancia en el proceso de absorción; incluye: lactasa, sacarasa, otras peptidasas, además de los transportadores de glucosa y aminoácidos. Sobre esta membrana, está una capa mucosa que a veces se conoce como capa hidrófila por su afinidad por el agua. El revestimiento mucoso está compuesto de agua y electrolitos, y también contiene mucinas, inmunoglobulinas y albúmina. Parte de la capa nombrada ha sido denominada glucocaliz y comprende cadenas de carbohidratos que provienen de las glucoproteínas fijadas en la bicapa de la membrana microvellosa.
Desde el comienzo del primer trimestre de gestación, el yeyuno-ileón muestra un incremento masivo en su área de superficie, y en esa etapa dicho órgano es un tubo hueco con una cara interior relativamente lisa hasta llegar al intestino del feto a término en que las vellosidades y las microvellosidades comprenden la superficie
de absorción que aumenta unas cien mil veces. En dicho sitio interactuan los nutrientes luminales y los mecanismos de absorción con otros procesos, para lograr la trasferencia de alimentos digeridos y transformarlos en sustratos listos para otras etapas del metabolismo.La superficie en que la interacción se produce, comprende dos capas importantes. La primera, la membrana microvellosa, básicamente es una bicapa lipídica que está sobre la superficie apical de la célula epitelial intestinal. De aquí son secretadas enzimas y surgen mecanismos de transporte de máxima importancia en el proceso de absorción; incluye: lactasa, sacarasa, otras peptidasas, además de los transportadores de glucosa y aminoácidos. Sobre esta membrana, está una capa mucosa que a veces se conoce como capa hidrófila por su afinidad por el agua. El revestimiento mucoso está compuesto de agua y electrolitos, y también contiene mucinas, inmunoglobulinas y albúmina. Parte de la capa nombrada ha sido denominada glucocaliz y comprende cadenas de carbohidratos que provienen de las glucoproteínas fijadas en la bicapa de la membrana microvellosa.
12.3.2.2. Absorción de carbohidratos
La absorción de carbohidratos en el epitelio intestinal comprende hidrólisis de oligosacáridos hasta dar monosacáridos, que serán transportados en la membrana microvesolla apical y llevados a la corriente sanguínea, en la superficie basolateral.
Varias de las enzimas digestivas del intestino delgado pasan por una serie de alteraciones en su procesamiento celular a niveles de transcripción y traducción, que incluye glucosilación a nivel del retículo endoplásmico y el aparato de Golgi. Las oligosacaridasas maduras están unidas a la membrana de la microvellosidad por una fracción hidrófoba que fija la enzima a la capa lipídica de dicha estructura.
El proceso de digestión de los oligosacáridos en la membrana comprende la hidrólisis de enlaces entre los monosacáridos individuales; estos últimos después de ser formados son transportados por la superficie del epitelio intestinal. Tampoco se conocen con exactitud los mecanismos del transporte de esta sustancia. Se han propuesto dos hipótesis para determinar cual es el mecanismo exacto de transporte:
La absorción de carbohidratos en el epitelio intestinal comprende hidrólisis de oligosacáridos hasta dar monosacáridos, que serán transportados en la membrana microvesolla apical y llevados a la corriente sanguínea, en la superficie basolateral.
Varias de las enzimas digestivas del intestino delgado pasan por una serie de alteraciones en su procesamiento celular a niveles de transcripción y traducción, que incluye glucosilación a nivel del retículo endoplásmico y el aparato de Golgi. Las oligosacaridasas maduras están unidas a la membrana de la microvellosidad por una fracción hidrófoba que fija la enzima a la capa lipídica de dicha estructura.
El proceso de digestión de los oligosacáridos en la membrana comprende la hidrólisis de enlaces entre los monosacáridos individuales; estos últimos después de ser formados son transportados por la superficie del epitelio intestinal. Tampoco se conocen con exactitud los mecanismos del transporte de esta sustancia. Se han propuesto dos hipótesis para determinar cual es el mecanismo exacto de transporte:
1. Un acoplamiento de los transportadores de monosacárido a las hidrolasas.Además de los factores de estrés el prematuro, según parece, posee necesidades nutricionales mayores que el feto de crecimiento normal. En términos del ingreso de macronutrientes, existen diferencias notables en la composición de los que llegan al feto, en comparación con lo observado en el prematuro. A diferencia del feto a término en que gran parte de los carbohidratos llegan a la circulación fetal en forma de glucosa, el lactante sometido a nutrición enteral recibe gran parte de sus carbohidratos en la forma de lactosa cuando es alimentado con leche materna o fórmula comercial.
2. Una combinación de procesos transcelulares y paracelulares de transporte en la membrana que actúan con mayor eficiencia y se acoplan a la actividad de hidrolasas individuales, que cuando funcionan solos.
La lactosa en primer término debe ser hidrolizada en sus dos monosacáridos: glucosa y galactosa. Esta hidrólisis ocurre en la superficie apical de la célula epitelial y, más tarde, desde la superficie basolateral pasan a la corriente sanguínea. La absorción de lactosa y el aporte ulterior de monosacáridos son limitados por la eficiencia de la enzima lactasa o por las actividades del transportador de monosacáridos. El suministro de lactosa en una cantidad que rebase la capacidad hidrolítica del intestino delgado puede limitar la absorción. La lactosa no absorbida pasa por los intestinos y en consecuencia existen mecanismos de recuperación en la porción distal de dicho órgano mediados por bacterias que la fermentan y desdoblan en fragmentos menores (ácido acético, propiónico y butírico), que serán absorbidos en esa zona; estos ácidos son incorporados en los procesos metabólicos del lactante como fuentes energéticas o precursores anabólicos.
12.3.2.3. Absorción de proteínas
La hidrólisis en la luz intestinal es consecuencia de la degradación de casi todas las proteínas de gran peso molecular en péptidos y aminoácidos de menor peso. Estos péptidos son hidrolizados por peptidasas que están a nivel de la membrana microvellosa, hasta generar aminoácidos individuales o péptidos de menor tamaño. Los aminoácidos y los oligopéptidos son transportados por diversos mecanismos precisos que están en la membrana microvellosa.
El enterocito en el tercio superior de dicha estructura transporta in vivo azúcar y aminoácidos. Los péptidos que se absorben intactos son hidrolizados en gran medida dentro del enterocito, hasta generar sus aminoácidos componentes. Algunos aminoácidos se absorben desde la luz intestinal con mayor rapidez en la forma de péptidos, que cuando vienen en la forma de una mezcla equimolar de aminoácidos libres.
La GLUTAMINA es el único aminoácido utilizado de manera constante por la mucosa del intestino delgado. Constituye una fuente energética importante y un donador de nitrógeno para la biosíntesis de purina y pirimidina. Los enterocitos de toda la vellosidad son capaces de metabolizar glutamina y transformarla en glutamato para que ingrese al ciclo de Krebs. La capacidad de síntesis de glutamina endógena se identifica en el sitio en que más se le necesita, que es la región en que ocurre la mayor parte de la actividad mitótica y la proliferación celular: la cripta.
No todas las proteínas pasan por la fase de hidrólisis luminal ni digestión en la membrana. El intestino delgado del neonato es capaz de absorber macromoléculas de la leche, que incluyen inmunoglobulinas y otras proteínas; constituyéndose así un mecanismo importante de transferencia de inmunidad pasiva en varias especies.
En los seres humanos, el proceso de transferencia de inmunoglobulinas se produce mas bien en el útero de la madre, en tanto que en otras especies como la rata, hay transferencia durante la vía neonatal y la fetal.
La hidrólisis en la luz intestinal es consecuencia de la degradación de casi todas las proteínas de gran peso molecular en péptidos y aminoácidos de menor peso. Estos péptidos son hidrolizados por peptidasas que están a nivel de la membrana microvellosa, hasta generar aminoácidos individuales o péptidos de menor tamaño. Los aminoácidos y los oligopéptidos son transportados por diversos mecanismos precisos que están en la membrana microvellosa.
El enterocito en el tercio superior de dicha estructura transporta in vivo azúcar y aminoácidos. Los péptidos que se absorben intactos son hidrolizados en gran medida dentro del enterocito, hasta generar sus aminoácidos componentes. Algunos aminoácidos se absorben desde la luz intestinal con mayor rapidez en la forma de péptidos, que cuando vienen en la forma de una mezcla equimolar de aminoácidos libres.
La GLUTAMINA es el único aminoácido utilizado de manera constante por la mucosa del intestino delgado. Constituye una fuente energética importante y un donador de nitrógeno para la biosíntesis de purina y pirimidina. Los enterocitos de toda la vellosidad son capaces de metabolizar glutamina y transformarla en glutamato para que ingrese al ciclo de Krebs. La capacidad de síntesis de glutamina endógena se identifica en el sitio en que más se le necesita, que es la región en que ocurre la mayor parte de la actividad mitótica y la proliferación celular: la cripta.
No todas las proteínas pasan por la fase de hidrólisis luminal ni digestión en la membrana. El intestino delgado del neonato es capaz de absorber macromoléculas de la leche, que incluyen inmunoglobulinas y otras proteínas; constituyéndose así un mecanismo importante de transferencia de inmunidad pasiva en varias especies.En los seres humanos, el proceso de transferencia de inmunoglobulinas se produce mas bien en el útero de la madre, en tanto que en otras especies como la rata, hay transferencia durante la vía neonatal y la fetal.
12.3.2.4. Absorción de lípidos
La digestión y la absorción de lípidos puede dividirse en varias fases:
La fase luminal, incluye la desesterificación de triglicéridos hasta generar dos monoglicéridos y ácidos grasos libres, y la solubilización micelar mediada por ácidos biliares, lo cual forma una interfase eficiente para la interacción entre la grasa y la mucosa. Al parecer intervienen en la digestión y absorción de grasas consideraciones estructurales en términos de la composición de ácidos grasos y distribución topográfica de las fracciones de acilograsas en el esqueleto de glicerol. Los fenómenos primarios en la absorción son la penetración de ácidos grasos y dos monoglicéridos desde la luz intestinal hasta la célula; la reesterificación intracelular, la formación de quilomicrones y el transporte de ellos desde la célula a la circulación.
Después de la digestión en la luz intestinal, los ácidos grasos y los monoglicéridos necesitan aproximarse a la superficie de absorción, sitio en el cual ocurre el ensamble de dichas sustancias, en una estructura que penetre el medio intracelular. Los ácidos grasos y los monoglicéridos son insolubles en agua. Existen dos barreras que deben atravesar antes de penetrar en el medio intracelular de la célula epitelial: la capa hidrófila o barrera mucosa y la bicapa lipídica de la membrana microvellosa. La captación de ácidos grasos es mediada por absorción pasiva que depende de la concentración. Las micelas mixtas no se absorben en la forma de estructuras intactas lo cual significa que en primer término debe acaecer la disociación de los productos lipolíticos a partir de las micelas con sales biliares.
La micela está expuesta a un pH mayor que el que priva en el microentorno inmediato, sitio en que en realidad ocurre la absorción. La acidez ocasiona protonación de los ácidos grasos y liberación de estos desde la estructura micelar. Estos ácidos son fuertemente liposolubles y pueden penetrar la bicapa lipídica de la membrana. La captación ulterior depende de la concentración y de características individuales de permeabilidad.
La matriz lípida de la membrana células es un sitio preferente para la incorporación de lípidos cuando se compara con el citosol, pero la presencia de una proteína que liga ácidos grasos (FABP) con gran afinidad por estos últimos en el citosol los transporta hasta el retículo endoplásmico liso en donde ocurre la reesterificación.
La FABP posee una gran afinidad por triglicéridos de cadena larga y por los ácidos grasos saturados.
La reesterificación de los productos lipolíticos en el citosol es un proceso que depende de energía, y es mediado por la AcilCoA Sintetasa en la fracción microsómica de la célula del epitelio intestinal. Para la reesterificación se conocen dos vías bioquímicas:
La digestión y la absorción de lípidos puede dividirse en varias fases:
La fase luminal, incluye la desesterificación de triglicéridos hasta generar dos monoglicéridos y ácidos grasos libres, y la solubilización micelar mediada por ácidos biliares, lo cual forma una interfase eficiente para la interacción entre la grasa y la mucosa. Al parecer intervienen en la digestión y absorción de grasas consideraciones estructurales en términos de la composición de ácidos grasos y distribución topográfica de las fracciones de acilograsas en el esqueleto de glicerol. Los fenómenos primarios en la absorción son la penetración de ácidos grasos y dos monoglicéridos desde la luz intestinal hasta la célula; la reesterificación intracelular, la formación de quilomicrones y el transporte de ellos desde la célula a la circulación.
Después de la digestión en la luz intestinal, los ácidos grasos y los monoglicéridos necesitan aproximarse a la superficie de absorción, sitio en el cual ocurre el ensamble de dichas sustancias, en una estructura que penetre el medio intracelular. Los ácidos grasos y los monoglicéridos son insolubles en agua. Existen dos barreras que deben atravesar antes de penetrar en el medio intracelular de la célula epitelial: la capa hidrófila o barrera mucosa y la bicapa lipídica de la membrana microvellosa. La captación de ácidos grasos es mediada por absorción pasiva que depende de la concentración. Las micelas mixtas no se absorben en la forma de estructuras intactas lo cual significa que en primer término debe acaecer la disociación de los productos lipolíticos a partir de las micelas con sales biliares.
La micela está expuesta a un pH mayor que el que priva en el microentorno inmediato, sitio en que en realidad ocurre la absorción. La acidez ocasiona protonación de los ácidos grasos y liberación de estos desde la estructura micelar. Estos ácidos son fuertemente liposolubles y pueden penetrar la bicapa lipídica de la membrana. La captación ulterior depende de la concentración y de características individuales de permeabilidad.
La matriz lípida de la membrana células es un sitio preferente para la incorporación de lípidos cuando se compara con el citosol, pero la presencia de una proteína que liga ácidos grasos (FABP) con gran afinidad por estos últimos en el citosol los transporta hasta el retículo endoplásmico liso en donde ocurre la reesterificación.
La FABP posee una gran afinidad por triglicéridos de cadena larga y por los ácidos grasos saturados.
La reesterificación de los productos lipolíticos en el citosol es un proceso que depende de energía, y es mediado por la AcilCoA Sintetasa en la fracción microsómica de la célula del epitelio intestinal. Para la reesterificación se conocen dos vías bioquímicas:
- La del monoglicérido que comprende más del 70% de la síntesis total de triglicéridos en intestino.
- La del ácido fosfatídico que comprende el resto.
12.3.2.5. Absorción de minerales
Las vías gastrointestinales constituyen las reguladoras primarias del contenido de calcio corporal; casi toda la absorción de este mineral se realiza por transporte activo en el duodeno, aunque también hay absorción pasiva, pero en menor grado. La absorción de calcio al parecer llega al 90% de la ingesta en niños pretérmino que reciben leche de su propia madre. La vitamina D es importante para el componente de transporte activo de la absorción de calcio. En la mucosa intestinal, el complejo de receptor de vitamina D estimula la transcripción nuclear de información genética que codifica la proteína ligadora de calcio.
La absorción de magnesio se realiza en todo el yeyuno e íleon y guarda relación directa con la ingesta de minerales.
La absorción de fósforo alcanza su máximo en el yeyuno y varía de acuerdo con las necesidades. En casi todas las circunstancias es absorbido por separado del calcio y un exceso de alguno de ellos puede aminorar la absorción del otro mineral.
El zinc de los alimentos se absorbe en el duodeno y porción proximal de yeyuno-ileon. Su absorción varía con las características físicas de la dieta.
La cantidad de hierro en el cuerpo se conserva mas bien por absorción en duodeno y yeyuno y en menor magnitud por excreción. Su absorción depende de las necesidades que del tiene el organismo y de la composición de la dieta.
Las vías gastrointestinales constituyen las reguladoras primarias del contenido de calcio corporal; casi toda la absorción de este mineral se realiza por transporte activo en el duodeno, aunque también hay absorción pasiva, pero en menor grado. La absorción de calcio al parecer llega al 90% de la ingesta en niños pretérmino que reciben leche de su propia madre. La vitamina D es importante para el componente de transporte activo de la absorción de calcio. En la mucosa intestinal, el complejo de receptor de vitamina D estimula la transcripción nuclear de información genética que codifica la proteína ligadora de calcio.
La absorción de magnesio se realiza en todo el yeyuno e íleon y guarda relación directa con la ingesta de minerales.
La absorción de fósforo alcanza su máximo en el yeyuno y varía de acuerdo con las necesidades. En casi todas las circunstancias es absorbido por separado del calcio y un exceso de alguno de ellos puede aminorar la absorción del otro mineral.
El zinc de los alimentos se absorbe en el duodeno y porción proximal de yeyuno-ileon. Su absorción varía con las características físicas de la dieta.
La cantidad de hierro en el cuerpo se conserva mas bien por absorción en duodeno y yeyuno y en menor magnitud por excreción. Su absorción depende de las necesidades que del tiene el organismo y de la composición de la dieta.
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