Bioquimica

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EL CICLO GLUCOSA-ÁCIDOS GRASOS EN REPOSO

La interacción entre el metabolismo de grasas y los carbohidratos puede ser explicado en parte por la existencia del llamado ciclo glucosa-ácidos grasos propuesto por Randle en 1963 Un incremento en la concentración de ácidos grasos en plasma podría conducir a una oxidación de grasas aumentada. El flujo acelerado a través de la vía de la beta-oxidaciónpuede resultar en una acumulación de acetil CoA y NADH, lo cual en cambio podría inhibir la actividad de la enzima piruvato dehidrogenasa (PDH) y por lo tanto inhibir la oxidación de piruvato. La inhibición de la piruvato dehidrogenasa podría conducir a un ahorro de carbohidratos, dado que el piruvato convertido en acetil CoA, y es sometido a oxidación. Adicionalmente, una concentraciónincrementada de acetil CoA y de hecho un aumento en el cociente acetil CoA/CoA resultaría en un incremento de la concertación de citrato conduciendo a una inhibición de la enzima fosfofructokinasa (PFK), una enzima llave (determinante de la velocidad) en la vía glucolítica. Estos efectos podrían resultar en una reducción de la tasa de glucólisis y glucogenólisis. Concentraciones mas bajas de ácidos grasospueden generar, por supuesto, las adaptaciones opuestas.

La mayoría de los estudios en sujetos humanos en reposo sostienen el concepto de que un incremento en la disponibilidad de ácidos grasos afecta la utilización de glucosa intracelular o extracelular, o ambas. Sin embargo, los mecanismos mencionados son, en gran medida, desconocidos, y si bien hay indicadores de que el ciclo de Randle esoperativo en el músculo esquelético de humanos en reposo, hay poco respaldo para el ciclo en condiciones de ejercicio.

Figura 1. Ciclo glucosa-ácidos grasos (Ciclo de Randle). Este ciclo describe los mecanismos por los cuales la oxidación de ácidos grasos puede inhibir la oxidación de glucosa. Cuando los ácidos grasos entran al citoplasma estos pueden ser activados a acil CoA graso, y subsecuentementetransportados dentro de la mitocondria. Vía beta-oxidación las unidades de acil CoA graso se transformarán en acetil CoA. Una concentración aumentada de acetil CoA citoplasmático o del cociente acetil CoA/CoA inhibirá la actividad de la PDH, y por lo tanto inhibirá la decarboxilación del piruvato a acetil CoA. Además una concentración incrementada de citrato puede conducir a la inhibición de laPFK. Concentraciones aumentadas de glucosa-6-P citoplasmática pueden inhibir el transporte de glucosa dentro de la célula muscular. (PDH = piruvato dehidrogenasa; PFK = fosfofructokinasa; P = fosfato).

EL CICLO GLUCOSA-ÁCIDOS GRASOS DURANTE EL EJERCICIO
En uno de los primeros estudios que analizaron el ciclo glucosa-ácidos grasos en humanos durante la realización de ejercicio, se observó que elconsumo de glucosa durante el ejercicio fue inhibido por un incremento en las concentraciones plasmáticas de ácidos grasos. En un clásico estudio, Costill alimentaron a sus sujetos con una comida alta en grasas y les dieron una infusión de heparina para elevar los ácidos grasos en plasma. Los sujetos se ejercitaron 30 min sobre una cinta ergométrica al 70 % VO2 máx. La elevación de los ácidos grasosplasmáticos de aproximadamente 1 mmol/L redujo la tasa de ruptura de glucógeno muscular en un 40 %, comparado con la prueba control en la cual la concentración de ácidos grasos en plasma fue de aproximadamente 0.2 mmol/L. Vulkovich observaron efectos similares de ahorro de glucógeno con alimentación con grasas y la infusión de “Intralipid”, en combinación con infusión de heparina. Otra vía paraobservar los resultados posiblemente conflictivos es que el efecto de ahorro de glucógeno observado en algunos de los estudios no es el resultado de una reducción en la ruptura de glucógeno, sino mas bien una aceleración de la ruptura de glucógeno en las pruebas control. En conclusión, no hay evidencia de que el ciclo glucosa-ácidos grasos, tal como se propuso originalmente, sea operativo en el...
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