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TEJIDO ADIPOSO

El adipocito posee receptores para la insulina, lo que permite la activación de la PKB, en especial cuando esta hormona hipoglucemiante se encuentra elevada en el torrente sanguíneo. La primera consecuencia de la presencia en grandes concentraciones de dicha hormona será, a través de la cascada de la Insulina , la promoción causada por PKB de los transportadores GLUT 4 en vesículas a la membrana plasmática, incrementando el número de éstos, y aumentando el transporte de Glucosa al citosol, disponiendo así de sustrato la Hexoquinasa para iniciar el proceso de glicolisis. 18.1 Esta regulación positiva permite que incrementen en el citosol las concentraciones de Gliceraldehido-3-Fosfato, producto de la reacción catalizada por la enzima aldolasa, la cual genera un intermediario llamado Dihidroxiacetona Fosfato. La alta concentración de esta especie permite la formación de Glicerol-3-Fosfato a través de la Glicerol 3-P Deshidrogenasa. Este a su vez, le proporciona el sustrato a una aciltransferasa, aumentando la velocidad del proceso de reesterificacion de Ácidos Grasos.

La Piruvato Quinasa, enzima que cataliza el paso de Fosfoenolpiruvato (PEP) a piruvato, es regulada positivamente por las fosfatasas que son fosforliladas por la PKB, pasando a su forma catalítica activa y finalizando el proceso de la glicolisis, generando también ATP por cada molécula de PEP.

 18.2 TEJIDO MUSCULAR

El tejido muscular bajo presencia de altas concentraciones de insulina lleva a cabo los siguientes procesos metabólicos:glicolisis, glucogenogénesis y β oxidación.  18.2

Algunas de las enzimas responsables de catalizar ciertas reacciones en estos procesos son reguladas por modificaciones covalentes, es decir, por la fosforilación y desfosforilación de sitios específicos en su estructura, activándolas o inhibiéndolas.

Gracias a los receptores de insulina presentes en el tejido muscular la concentración de esta hormona hipoglucemiante es capaz de desencadenar en este tejido una serie de reacciones que conllevaran a la activación de la PKB.

Esta protein quinasa B mediante su acción fosforilativa activa a dos enzimas determinantes para que se lleven a cabo los procesos ya mencionados.

Una de ellas es la fosfodiesterasa, la cual actúa sobre el AMPc escindiendo un enlace especifico que convierte a la molécula en AMP lineal, la cual no puede unirse a las subunidades reguladoras de la PKA, induciendo concomitantemente una disminución de la actividad de la cascada del AMPc desencadenada por hormonas como el glucagón. La otra enzima es la protein fosfatasa que directamente regula a las enzimas de estos procesos.

En la glicolisis hay dos enzimas regulables, la fosfofructoquinasa I y la piruvato quinasa. La fosfofructoquinasa I aumenta su actividad en presencia de la fructosa 2,6 bisfosfato, que actúa como modulador alostérico positivo de esta. Este modulador es producto de la acción catalítica de la enzima dual, que tiene actividad quinasa (fosfofructoquinasa II) y fosfatasa (fructosa 1,6 bifosfatasa), llevada a cabo por su unidad quinasa. Las fosfatasas activadas por la insulina desfosforilan a la enzima gracias a la acción de la protein fosfatasa.

En la glucogenogénesis la enzima regulable es la glucógeno sintasa, que en su estado desfosforilada se activa, uniendo las moléculas de glucosa para formar glucógeno; dicha desfosforilación es medida por la protein fosfatasa.

TEJIDO HEPATICO

El hígado dispone de transportadores GLUT 2 en su membrana, esto significa una libre incorporación de Glucosa independientemente de la concentración de insulina,o glucagón en el torrente sanguíneo. Este aumento de glucosa favorece su fosforilación por la glucoquinasa (inicio de glicolisis). En lo que si jugara un papel importante la insulina, será en la activación de las fosfodiesterasas a través de su cascada, por medio de la cual se convertirá el cAMP en AMP lineal, disminuyendo la concentración de estas enzimas en la célula y reduciendo así la actividad de la PKA, teniendo un efecto neto de disminución de la glicemia, como será explicado más adelante.

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;">La PKB activa, producto de la fosforilación de la PDK, resultado final de la cascada de la insulina, actúa sobre una fosfatasa provocando su activación. Dicha enzima se encarga de desfosforilar a la Glucógeno Sintasa, pasando a su estado catalítico activo y por tanto permitiendo el inicio de la glucogenogénesis; simultáneamente, se desfoforila también la Fosforilasa Quinasa, inactivándola y así inhibiendo el proceso glucogenolitico.

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;"> 18.3

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;">Por medios no muy bien conocidos, la PKB activa a las fosfatasas como bien se dijo anteriormente. Estas fosfatasas además catalizan la desfosforilación de la Fosfofructoquinasa II - Fructosa-2,6-Bifosfatasa (Enzima Dual), favoreciendo su actividad quinasa, la cual favorece la formación de fructosa 2,6 bifosfato, que es el regulador positivo de mayor injerencia de la fosfofructoquinasa I, así como también esas fosfatasas desfosforilan la piruvato quinasa; resultando todo en un incremento neto de la velocidad de la vía glicolitica formando piruvato y a partir de él, acetil-CoA por medio de la Piruvato Deshidrogenasa que también se activa por medio de las fosfatasas.

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;">En presencia de insulina, se desfosforilan también los monómeros de la Acetil-Coa Carboxilasa, y, promovidos por Citrato, se polimerizan, activandose y ejerciendo así su actividad catalítica en la formación de Malonil-Coa, sustrato para la Lipogenesis. A su vez, el Malonil-CoA inhibe alostéricamente a la Carnitina-Acil Transferasa-I, enzima reguladora del proceso de β oxidación por ser la enzima responsable del paso del grupo Acil a través de la Membrana Mitocondrial Interna..

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;"> 18.4

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;">La reesterificacion de Ácidos Grasos también se ve favorecida por la presencia de insulina: al promover todo lo antes mencionado, en especial el proceso de glicolisis, aumenta la concentración en el citoplasma de Dihidroxiacetona 3-P, intermediario para formar Gliceraldehido 3P, y que a través de la Glicerol 3-P Deshidrogenasa se convierte Glicerol 3-P (necesario para la reesterificacion de Ácidos Grasos, que se combinan con colesterol, fosfolipidos y proteínas para formar VLDL)

<span style="display: block; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 120%; text-align: justify;">En la mitocondria, el aumento de Acetil-Coa al ciclo de Krebs ocasiona un aumento de la oxidación de coenzimas en la Cadena Respiratoria, lo cual aumenta la relación ATP/ADP. Éste primero inhibe de manera alostérica a la Isocitrato Deshidrogenasa, desplazando las reacciones hacia la formación de citrato, el cual, al disponer de un transportador, sale hacia el citosol. Esta es la fuente del citrato que, como fue explicado anteriormente, promueve la polimerización de la Acetil-Coa Carboxilasa, pues es un “indicador “ de que están satisfechos los requerimientos energéticos de la célula, es decir, que hubo formación de ATP.

18.5

Efecto en los tejidos

Realizado por: Stefano Tassinari

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