Homeostase e sinalização de aminoácidos em células e organismos mamíferos

As células têm uma rotatividade constante de proteínas que reciclam a maioria dos aminoácidos ao longo do tempo. A perda líquida se deve principalmente à oxidação de aminoácidos. A homeostase é alcançada através da troca de aminoácidos essenciais com aminoácidos não essenciais e da transferência de grupos amino de aminoácidos oxidados para a biossíntese de aminoácidos. Essa condição homeostática é mantida através de um complexo mTORC1 ativo. Sob a depleção de aminoácidos, o mTORC1 é inativado. Isso aumenta a degradação de proteínas celulares por meio da autofagia e reduz a biossíntese de proteínas. A via de controle geral não desreprimível 2/ATF4 pode ser ativada adicionalmente, resultando na transcrição de genes envolvidos no transporte de aminoácidos e na biossíntese de aminoácidos não essenciais. O metabolismo é autorregulado para minimizar a oxidação de aminoácidos. Os níveis sistêmicos de aminoácidos também são rigidamente regulados. A ingestão de alimentos aumenta brevemente os níveis plasmáticos de aminoácidos, o que estimula a liberação de insulina e a síntese de proteínas dependente de mTOR nos músculos. Aminoácidos em excesso são oxidizados, resultando em aumento da produção de ureia. O jejum de curto prazo não resulta em depleção de aminoácidos plasmáticos devido à redução da síntese de proteínas e ao início da autofagia. Devido ao fato de que metade de todos os aminoácidos são essenciais, a redução na síntese de proteínas e a oxidação de aminoácidos são as únicas duas medidas para reduzir a demanda por aminoácidos. A desnutrição de longo prazo causa depleção de aminoácidos plasmáticos. O SNC parece gerar uma resposta específica a proteínas em resposta à depleção de aminoácidos, resultando na evitação de uma dieta inadequada. Altos níveis de proteínas, em contraste, contribuem juntamente com outros nutrientes para uma redução na ingestão de alimentos.