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Br. Wilman. METABOLISMO DEL y El es un ramificado de glucosa encargado de la reserva que se almacena en el citoplasma de diversos y tejidos, como el y musculo, que en este caso papeles diferentes. Su papel principal es la de glucemia, muy poco afectado por el ejercicio. se degrada gradualmente entre...

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Br. María Wilman.

METABOLISMO DEL GLUCÓGENO Glucogenogénesis y Glucogenólisis El glucógeno es un polímero ramificado de glucosa encargado de la reserva energética, que se almacena en el citoplasma de diversos órganos y tejidos, como el hígado y musculo, que en este caso desempeñan papeles biológicos diferentes. Glucógeno hepático Su papel principal es la regulación de glucemia, viéndose muy poco afectado por el ejercicio. se degrada gradualmente entre las comidas, liberando glucosa para mantener su concentración en sangre. El hígado es rico en el transportador de glucosa GLUT-2 haciéndolo libremente permeable a la glucosa suministrada en concentración elevada por la sangre de la vena porta durante y después de una comida. Glucógeno muscular Se localiza preferentemente en el musculo blanco, mas anaeróbico, siendo escaso en el rojo y apenas existente en musculo cardiaco. El hecho de que las células musculares carezcan de actividad glucosa-6-fosfatasa impide que el glucógeno muscular abandone el músculo. Se ve afectado

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por el ejercicio, de manera que después de una hora de actividad física, se agota casi en su totalidad. GLUCOGENOGENESIS 1. Conversión de Glc-6-P en glucosa-1-fosfato (Glc-1-P) 1 por la fosfoglucomutasa. 2. Activación de la Glc-1-P para formar uridina difosfato glucosa (UDP)-glucosa mediante la enzima UDPglucosa pirofosforilasa. 3. Transferencia de glucosa desde la UDP-Glc al glucógeno en un enlace al—>4 mediante la glucógeno sintasa. 4. Cuando la longitud de la cadena a 1 —>4 es mayor de 8 residuos, la enzima ramificante del glucógeno, una transglucosilasa, transfiere parte de los azúcares de los enlaces a 1—>4 a una rama al—>6, estableciendo el estadio para el alargamiento continuo de ambas cadenas en a 1—>4 hasta que, a su vez, se hacen lo suficientemente largas para la transferencia por la enzima ramificante. La glucógeno sintasa es la enzima reguladora de la glucogénesis, en lugar de la UDP-glucosa pirofosforilasa, porque la UDP-glucosa también se utiliza en la síntesis de otros azúcares, y como donante de glucosil para la síntesis de glucoproteínas, glucolípidos y proteoglucanos (caps. 27-29). El pirofosfato (PPi), el otro producto de la reacción de la pirofosforilasa, se hidroliza rápidamente a fosfato inorgánico

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mediante la pirofosfatasa; esta reacción aporta el empuje termodinámico para la biosíntesis de glucógeno. 2.

Glucogenolisis:





3. 4.

1. Glucogeno fosforilasa: Es la enzima clave de la glucogenolisis, ya que es la encargada de la fosforolisis rompiendo enlaces α(1-4), y de esta manera obteniendo glucosa 1-P porque cada vez que se rompe un enlace 1-4 se agrega un fosfato. Esta enzima romperá consecutivamente los enlaces 1-4, produciendo glucosas 1-P hasta dejar 4 residuos de

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glucosa a cada lado de las ramificaciones 1-6. Su cofactor es el fosfato de piridoxal. Enzima desramificadora de glucosa: Presenta dos actividades. α(1-6) glucosidasa: Hidroliza el resto de glucosa que 2 esta unido en los enlaces 1-6, produciendo glucosa pura. Trisacaridotransferasa α(1-4): Toma tres de los residuos de glucosa y los transfiere a a rama principal uniéndolos mediante enlaces 1-4. Fosfoglucomutasa: Esta enzima isomerizara a la glucosa-1P a glucosa-6P. Glucosa 6 fosfatasa(en hígado): Se convierta la glucosa 6-P a glucosa pura y ppi. Esta enzima no la posee el hígado, de manera que queda como glucosa 6-p y sirve para contracción muscular o para ser enviados a la glucolisis y de esta manera producir lactato, CO2 y ATP.

Control hormonal 1. La Insulina: Se forma en las células β del Páncreas activando la glucogenogénesis. Se encuentra en todo el organismo (a nivel hepático, muscular, cerebral…).

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únicamente alcanza su actividad si existen concentraciones de Glucosa-6-fosfato en la célula.

2. El Glucagón: Se obtiene a nivel de las células α del Páncreas. Estimula la gluconeogénesis y activa la Glucogenólisis. Solamente lo encontramos a nivel hepático. 3. La Adrenalina: Se obtiene a nivel de las glándulas suprarrenales y activa la Glucogenólisis. Se encuentra en todo el organismo (a nivel hepático, muscular, cerebral…). a) Glucógeno sintasa: Se activa defosforilada(sintasa a) y se inhibe fosforilada (sintasa b) La insulina activa a una proteína fosfatasa, retirando el grupo fosfato de la glucógeno sintasa (activándola). La activa la glucosa y la inhibe el AMP. La adrenalina y el glucagon se unen a su receptor y provocan la activación de la adenilatociclasa, que cataliza la formación de AMPc a partir de ATP, activando a la proteína quinasa que inhibe a la glucógeno sintasa. La forma fosforilada

altas

b) Glucogeno fosforilasa: - Se activa fosforilada(fosforilasa a) y se inhibe 3 defosforilada(fosforilasa b) Se activa por AMP y se inhibe por glucosa 6P y ATP. La adrenalina y el glucagón se unen a su receptor y provocan la activación de la adenilatociclasa, que cataliza la formación de AMPc a partir de ATP, activando a la proteína quinasa que fosforila a la glucógeno fosforilasa. El AMP cíclico se degrada a ADP por acción de la fosfodiesterasa. La caída del nivel de AMPc activa a la fosfoproteína fosfatasa que mediante hidrólisis en la glucógeno fosforilasa, libera un Pi y la desfosforila. La glucógeno fosforilasa presenta dos estados conformacionales: - La activación de la adenilatociclasa promueve simultáneamente la activación de la degradación del glucógeno y la inhibición de su síntesis. - Cuando la enzima Fosforilasa b quinasa fosforila un resto de serina de cada subunidad de la fosforilasa b, hace que se convierta en fosforilasa a.

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Enfermedades por depósito de glucógeno Tipo

Enzima deficiente

0.

Órgano

Glucógeno

Glucógeno sintasa

1. Hipoglucemia 2. Hipercetonemia

I: E. de Von Gierke

Glucosa 6 fosfatasa

Hígado y riñón

II: E. de Pompe

a (1-4) glucosidasa lisosomica

IIIa. E. de Forbe o de Cori/ Dextrinosis limite IIIb. Dextrinosis limite IV. E. de Andersen, amilopectinosis

Enzima desramificadora hepática y muscular

Todos los órganos Musculo e hígado

V. S. McArdle

de

VI. E. de Hers VII. E. de Tarui

VIII. IX.

1 X.

E desramificadora hepática Enzima ramificadora

Hígado

Glucógeno fosforilasa muscular

Musculo

Glucógeno fosforilasa hepático Fosfofructoquinasa 1 muscular y de eritrocitos

Hígado

Fosforilasa quinasa hepática Fosforilasa quinasa hepática y muscular Proteína quinasa dependiente de cAMP

Sintomatología

Hígado y bazo

Cantidad aumentada, estructura normal Exceso de glucógeno en lisosomas

Incrementado (ramas externas cortas) Cantidad normal, ramas externas largas. Glucógeno muscular anormal y alto Incrementado

Musculo

Hígado Hígado y musculo Hígado

Incrementado Estructura normal

1. 2. 3. 1. 2. 3. 4.

1. 2.

Pronostico Muerte temprana

1. Hepatomegalia 4 2. Hipoglucemia 3. Cetosis 4. Hiperlipemia Hipotonía muscular Muerte antes del Distrofia muscular 2do año de vida Insuficiencia cardiaca Hipoglucemia en ayuno Hepatomegalia durante la lactancia Acumulación de dextrina limite Debilidad muscular Igual que en tipo A, pero sin debilidad muscular Hepatosplenomegalia Muerte antes de Cirrosis hepática progresiva. los 5 años de edad

1. Restringida capacidad corporal 2. calambres musculares. 1. Hepatomegalia 2. Hipoglucemia leve 1. Igual a enfermedad de McArdle (V) 2. Anemia hemolítica 1. Hepatomegalia 2. Hipoglucemia leve 1. Hepatomegalia 2. Hipoglucemia 1. Hepatomegalia

Por lo general buen pronostico Por lo general buen pronostico

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