
La glutamina (símbolo Gln o Q ) [ 3 ] es un α-aminoácido que se utiliza en la biosíntesis de proteínas . Su cadena lateral es similar a la del ácido glutámico , excepto que el grupo carboxilo se reemplaza por una amida . Se clasifica como un aminoácido polar neutro. Es no esencial y condicionalmente esencial en los humanos, lo que significa que el cuerpo generalmente puede sintetizar cantidades suficientes, pero en algunos casos de estrés, la demanda de glutamina del cuerpo aumenta y esta debe obtenerse de la dieta. [ 4 ] [ 5 ] Está codificada por los codones CAA y CAG. Recibe su nombre del ácido glutámico, que a su vez recibe su nombre de su descubrimiento en las proteínas de los cereales, el gluten . [ 6 ]
En la sangre humana , la glutamina es el aminoácido libre más abundante . [ 7 ]
Las fuentes dietéticas de glutamina incluyen especialmente los alimentos ricos en proteínas como la carne de res , el pollo , el pescado , los productos lácteos , los huevos , las verduras como las judías , la remolacha , el repollo , las espinacas , las zanahorias , el perejil , los zumos de verduras y también el trigo , la papaya , las coles de Bruselas , el apio , la col rizada y los alimentos fermentados como el miso .
El símbolo de una letra Q para la glutamina se asignó en secuencia alfabética a la N para la asparagina , siendo mayor por tan solo un grupo metileno –CH2–. Cabe destacar que se utilizó P para la prolina y se evitó O debido a su similitud con D. También se propuso la mnemotecnia Q lutamina. [ 6 ]
Funciones
La glutamina desempeña un papel en diversas funciones bioquímicas:
- Síntesis de proteínas, como cualquiera de los otros 20 aminoácidos proteinogénicos
- Síntesis de lípidos, especialmente por células cancerosas . [ 8 ]
- Regulación del equilibrio ácido-base en el riñón mediante la producción de amonio [ 9 ].
- Energía celular , como fuente, junto a la glucosa [ 10 ]
- Donación de nitrógeno para muchos procesos anabólicos , incluida la síntesis de purinas [ 7 ].
- Donación de carbono, como fuente, recargando el ciclo del ácido cítrico [ 11 ]
- Transportador no tóxico de amoníaco en la circulación sanguínea. [ 12 ] [ 13 ]
Funciones en el metabolismo
La glutamina mantiene el equilibrio redox al participar en la síntesis de glutatión y contribuir a procesos anabólicos como la síntesis de lípidos mediante carboxilación reductiva. [ 14 ]
La glutamina proporciona una fuente de carbono y nitrógeno para su uso en otros procesos metabólicos. La glutamina está presente en el suero en concentraciones más altas que otros aminoácidos [ 15 ] y es esencial para muchas funciones celulares. Algunos ejemplos incluyen la síntesis de nucleótidos y aminoácidos no esenciales . [ 16 ] Una de las funciones más importantes de la glutamina es su capacidad de convertirse en α-KG, que ayuda a mantener el flujo del ciclo del ácido tricarboxílico, generando ATP a través de los transportadores de electrones NADH y FADH2 . [ 17 ] El mayor consumo de glutamina ocurre en las células del intestino, [ 7 ] las células renales (donde se utiliza para el equilibrio ácido-base), las células inmunitarias activadas, [ 18 ] y muchas células cancerosas . [ 8 ] [ 11 ] [ 19 ]
Producción
La glutamina se produce industrialmente utilizando mutantes de Brevibacterium flavum , que produce aproximadamente 40 g/L en 2 días utilizando glucosa como fuente de carbono. [ 20 ]
Biosíntesis
La síntesis de glutamina a partir de glutamato y amoníaco es catalizada por la enzima glutamina sintetasa . La mayor parte de la producción de glutamina ocurre en el tejido muscular, representando aproximadamente el 90% de toda la glutamina sintetizada. La glutamina también se libera, en pequeñas cantidades, por los pulmones y el cerebro. [ 21 ] Si bien el hígado es capaz de sintetizar glutamina, su función en el metabolismo de la glutamina es más reguladora que productiva, ya que el hígado capta la glutamina derivada del intestino a través del sistema porta hepático . [ 7 ]
Usos
Nutrición
La glutamina es el aminoácido no esencial más abundante en el cuerpo humano y uno de los pocos aminoácidos que pueden atravesar directamente la barrera hematoencefálica . [ 7 ] Los humanos obtienen glutamina mediante el catabolismo de las proteínas de los alimentos que consumen. [ 22 ] En estados donde se está construyendo o reparando tejido, como el crecimiento de los bebés o la curación de heridas o enfermedades graves, la glutamina se vuelve condicionalmente esencial . [ 22 ]
Anemia drepanocítica
En 2017, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó el polvo oral de L -glutamina, comercializado como Endari , para reducir las complicaciones graves de la enfermedad de células falciformes en personas de cinco años o más con este trastorno. [ 1 ]
La seguridad y eficacia del polvo oral de L-glutamina se estudiaron en un ensayo aleatorizado de sujetos de entre cinco y 58 años con enfermedad de células falciformes que habían tenido dos o más crisis dolorosas en los 12 meses anteriores a la inscripción en el ensayo. [ 1 ] Los sujetos fueron asignados aleatoriamente al tratamiento con polvo oral de L-glutamina o placebo, y el efecto del tratamiento se evaluó durante 48 semanas. [ 1 ] Los sujetos que fueron tratados con polvo oral de L-glutamina experimentaron menos visitas al hospital por dolor tratado con un narcótico administrado por vía parenteral o ketorolaco (crisis de células falciformes), en promedio, en comparación con los sujetos que recibieron un placebo (mediana de 3 frente a mediana de 4), menos hospitalizaciones por dolor de células falciformes (mediana de 2 frente a mediana de 3) y menos días en el hospital (mediana de 6,5 días frente a mediana de 11 días). [ 1 ] Los sujetos que recibieron L-glutamina en polvo oral también tuvieron menos casos de síndrome torácico agudo (una complicación potencialmente mortal de la enfermedad de células falciformes) en comparación con los pacientes que recibieron un placebo (8,6 por ciento frente a 23,1 por ciento). [ 1 ]
Los efectos secundarios comunes del polvo oral de L-glutamina incluyen estreñimiento, náuseas, dolor de cabeza, dolor abdominal, tos, dolor en las extremidades, dolor de espalda y dolor de pecho. [ 1 ]
El polvo oral de L-glutamina recibió la designación de medicamento huérfano . [ 1 ] La FDA otorgó la aprobación de Endari a Emmaus Medical Inc. [ 1 ]
Alimentos médicos
La glutamina se comercializa como alimento médico y se prescribe cuando un profesional médico cree que una persona a su cargo necesita glutamina suplementaria debido a demandas metabólicas que van más allá de lo que se puede satisfacer mediante la síntesis endógena o la dieta. [ 23 ]
Seguridad
La glutamina es segura en adultos y en bebés prematuros. [ 24 ] Aunque la glutamina se metaboliza en glutamato y amoníaco, ambos con efectos neurológicos, sus concentraciones no aumentan mucho y no se detectaron efectos neurológicos adversos. [ 24 ] El nivel seguro observado para la suplementación con L -glutamina en adultos sanos es de 14 g/día. [ 25 ]
Se han descrito efectos adversos de la glutamina en personas que reciben nutrición parenteral domiciliaria y en aquellas con anomalías en la función hepática. [ 26 ] Aunque la glutamina no tiene efecto sobre la proliferación de células tumorales, es posible que la suplementación con glutamina sea perjudicial en algunos tipos de cáncer. [ 27 ]
La interrupción de la suplementación con glutamina en personas adaptadas a un consumo muy elevado puede desencadenar un efecto de abstinencia, aumentando el riesgo de problemas de salud como infecciones o deterioro de la integridad intestinal. [ 27 ]
Estructura
La glutamina puede existir en dos formas enantioméricas : L -glutamina y D- glutamina. La forma L se encuentra en la naturaleza. La glutamina contiene un grupo α-amino, que se encuentra en forma protonada (−NH₃⁺ ) en condiciones biológicas, y un grupo carboxilo, que se encuentra en forma desprotonada (−COO⁻ ) , conocida como carboxilato, en condiciones fisiológicas.

Investigación

Se investigó la suplementación con glutamina por sus posibles efectos en personas gravemente enfermas o después de una cirugía abdominal, pero la baja calidad de la investigación impidió llegar a conclusiones sobre cualquier efecto. [ 29 ] La suplementación no parece tener efecto en lactantes con trastornos estomacales o intestinales significativos. [ 30 ]
Aplicación científica
Los estudios clínicos han investigado la suplementación con glutamina para favorecer la función de la barrera intestinal. Varios ensayos controlados aleatorios y metaanálisis indican que la glutamina oral o enteral puede reducir los marcadores de permeabilidad intestinal en situaciones agudas o a corto plazo, como tras un ejercicio intenso o durante una enfermedad crítica; sin embargo, los resultados en afecciones inflamatorias crónicas son inconsistentes. [ 31 ] [ 32 ]
También se ha estudiado la glutamina para la prevención y el tratamiento de la mucositis oral y gastrointestinal inducida por quimioterapia o radiación. Múltiples ensayos aleatorizados y metaanálisis sugieren que la suplementación con glutamina puede reducir la incidencia o la gravedad de la mucositis oral de alto grado, aunque los hallazgos son heterogéneos y no todos los estudios demuestran un beneficio. [ 33 ]
En las enfermedades inflamatorias intestinales crónicas, incluida la enfermedad de Crohn, las revisiones sistemáticas (incluidas las revisiones Cochrane ) han concluido que la evidencia aleatorizada actual es insuficiente para respaldar la suplementación con glutamina para inducir la remisión o modificar la progresión de la enfermedad, y se requieren más ensayos clínicos con suficiente potencia estadística. [ 34 ] Si bien las fuentes comerciales y divulgativas describen mecanismos plausibles por los cuales la glutamina puede apoyar la función de la barrera intestinal, tales afirmaciones deben interpretarse en el contexto de la evidencia clínica disponible. [ 35 ]
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Espectros de glutamina obtenidos mediante espectrometría de masas
- Carboxamidas
- Suplementos alimenticios
- aminoácidos glucogénicos
- aminoácidos proteinogénicos
- Alimentos médicos
- medicamentos huérfanos
- Glutamato (neurotransmisor)
- Precursores de neurotransmisores