Gluconeogenesis

GLUCONEOGÉNESIS: UNA VISIÓN CONTEMPORÁNEA DE UNA VÍA METABÓLICA ANTIGUA.

La gluconeogénesis (GNG) en una ruta metabólica que sintetiza glucosa a partir de sustratos no glúcidos en el hígado. Ésta se relaciona con la respuesta al ayuno (se activa) y a la alimentación (se inhibe). Las enzimas clave del proceso son: fosfoenolpiruvato, carboxinasa y glucosa 6 fosfatasa. Varias patologías soncausadas por la desregulación en la GNG.
1.- La Vía
La gluconeogénesis consta de reacciones enzimáticas y el objetivo es sintetizar glucosa a partir de aminoácidos, lactato y glicerol. En los vertebrados, es la respuesta al ayuno y ayuda al mantenimiento de la glucemia, aunque puede terminar formando parte del glucógeno hepático. El hígado es el principal órgano, pero no el único; se ha detectadoactividad en tejido renal y epitelio intestinal.
La GNG coordina con otras vías metabólicas como la glucólisis, el ciclo de Krebs y el ciclo de la urea. En el ciclo se sabe que los sustratos como el lactato y la alanina se transforman en piruvato hasta convertirse en glucosa.
Varias reacciones de la GNG se comparten con la glucólisis, ya que no tienen impedimento termodinámico para serreversibles. La GNG se caracteriza, sin embargo, por la presencia y actividad de 4 enzimas:
1. Piruvato carboxilasa
2. Fosfoenolpiruvato carboxicinasa
3. Fructosa 1, 6bifosfatasa
4. Glucosa 6 fosfatasa
Estas enzimas están reguladas en multiniveles, pero el hígado siempre presenta un nivel basal sin importar la condición alimentaria o la influencia endócrina
La GNG también suele ser regulada por elestado redox celular.
2.- Evolución
Reportes recientes han puesto en evidencia que la GNG o elementos centrales de esta vía metabólica están presentes en micro organismos quimiolito-autótrofos. Estos procariontes anaerobios obtienen energía a través de la oxidación de diferentes compuestos.
El metabolismo intermediario de estos se centra en la síntesis y manejo de la Acetil-coA, además de manejarel ciclo de Krebs de manera reductiva. El punto clave es que en un conjunto de arqueo-bacterias y de eubacterias termofílicas se detectó una fructosa 1,6-bisfosfato aldolasa/fosfatasa que forma hexosas a partir de triosas lábiles. Algo muy interesante de la actividad de la enzima fructosa 1,6-bisfosfato aldolasa/fosfatasa, es que en la ruta Embden-Meyerhof-Parnas del metabolismo de glucosa, laactividad gluconeogénica haya precedido a la actividad glucolítica.
3.- Regulación hormonal-transcripcional
En un organismo, las hormonas secretadas viajan por la sangre y regulan funciones de otros tejidos u órganos. Esta regulación implica una respuesta a la señalización endocrina que se puede dar por modificaciones post-traduccionales, liberación de iones o a nivel transcripcional. A niveltranscripcional la hormona activa un factor específico que une a su correspondiente elemento de respuesta, activando o inhibiendo genes. La acción coordinada de hormonas secretadas por varios tejidos se aprecia al estudiar el mantenimiento del nivel de glucemia. La ruta gluconeogénica es catalizada por varias enzimas, sin embargo destacan 2: la fosfoenolpiruvato carboxicinasa (PEPCK) y laglucosa-6-fos-fatasa (G6Pasa). Por otro lado, la enzima G6Pasa juega un papel importante en la formación de glucosa libre a partir de glucosa-6-fosfato (G6P). Ésta además de participar en la GNG-glucólisis interviene en el metabolismo del glucógeno y el ciclo de pentosas.
La expresión genética de estas enzimas se modula por diferentes hormonas entre ellas el glucagon y los glucocorticoides que se secretandurante el ayuno. En contraste, la insulina que es liberada por las células β pancreáticas cuando hay disponibilidad de alimento.
4.- Fosfoenolpiruvato carboxicinasa (pepck)
La transcripción del gen Pepck en el hígado está ligada a la regulación por múltiples factores tanto coactivadores como correpresores que se unen a la región promotora.
Entre los coactiva­dores que regulan su transcripción...