Concepto de Glucogenólisis
La Glucogenólisis es la vía metabólica en la cual el glucógeno, un polímero ramificado de glucosa, es degradado de modo que produce glucosa, cuando es necesario, esta vía es responsable por ayudar en el mantenimiento de los niveles de glucemia adecuados a las necesidades metabólicas. El glucógeno es un polímero ramificado constituido por varias unidades de glucosa unidas entre sí en una cadena principal a través de enlaces glucosídicos α-1,4 e incluso a través de ramificaciones, generalmente a cada 10, que se encuentran unidas a la cadena a través de enlaces α-1,6. En este proceso bioquímico, el glucógeno es degradado sucesivamente y convertido en moléculas de glucosa-6-fosfato a través de una serie de reacciones que puede ser dividida en tres etapas.
La primera etapa de la glucogenólisis es catalizada por la enzima glucógeno fosforilasa. Esta enzima quiebra el enlace glucosídico α-1,4 terminal a partir de las extremidades no reductoras del glucógeno, mientras que no esté presente un enlace α-1,6 en el lugar (ramificación). Esta reacción requiere la presencia de fosfato inorgánico (pi) y de este proceso resultan una molécula de glucosa-1-fosfato y otra de glucógeno con una unidad menos de glucosa:
Glucógeno (n unidades) + Pi ↔ glucosa 1-fosfato + glucógeno (n – 1 unidades)
En una segunda etapa, la glucosa-1-fosfato es convertida en glucosa-6-fosfato por acción de la enzima fosfoglucomutasa. Estas dos etapas ocurren sucesivamente hasta la completa eliminación de los residuos de glucosa existentes en el glucógeno. Sin embargo, y una vez que los enlaces en los puntos de ramificación no son susceptibles a la acción de la enzima glucógeno fosforilasa, es necesario una etapa adicional que envuelva la remodelación de glucógeno, de modo a permitir la continuación del proceso de división a lo largo de todo el polímero de glucógeno. Esta etapa es catalizada por las enzimas transferasa y α-1,6 glucosidasa que eliminan e hidrolizan las ramificaciones del glucógeno unidas a través de enlaces α-1,6, respectivamente. Así se hace posible la continuación del proceso de división de enlaces α-1,4 a lo largo del polímero.
De acuerdo con el lugar en que ocurre la glucogenólisis, el destino de la glucosa-6-fosfato es diferente. La glucosa-6-fosfato, formada a partir del glucógeno, puede sufrir tres tipos de procesos:
- conversión en glucosa, en forma libre, que posteriormente es liberada en la sangre y obtenida por otros tejidos;
- entrada en la glucólisis, como sustrato intermediario, siendo utilizada como una fuente de energía para el metabolismo aerobio o anaerobio;
- entrada en la vía de las pentosas fosfato, produciendo NADPH y derivados de la ribosa.
El hígado contiene la enzima glucosa-6-fosfatasa que promueve la hidrólisis de la glucosa-6-fosfato en glucosa, en una reacción que corresponde a la última etapa de la glucogenólisis. Puesto que la glucosa no es una fuente energética esencial para el hígado, éste asegura la producción y liberación de glucosa para la sangre en caso de necesidad energética, de modo a que esta pueda ser utilizada por otros tejidos. Una de las funciones del hígado es mantener los niveles de glucosa constantes en la sangre. La glucosa es liberada por el hígado en condiciones de hipoglucemia, en los intervalos entre las comidas y durante la actividad muscular, siendo captada principalmente por el cerebro y músculo. Sin embargo, la gran mayoría de los órganos no posee la enzima glucosa-6-fosfato siendo, en este caso, el proceso utilizado y diferente. Como la glucosa-6-fosfato es un sustrato intermediario de la glucólisis, esta puede ser convertida en piruvato y ser utilizada posteriormente como fuente de energía ATP. Este proceso es común, por ejemplo, en el músculo y en el cerebro.
