Glicóxeno

O glicóxeno é a principal forma de almacenaxe de carbohidratos nos animais. Atópase no fígado (ata un 6%) e nos músculos (rara vez excede o 1%). Ademais, pódense atopar pequenas cantidades de glicóxeno en certas células gliais do cerebro.

Nas células hepáticas, o glicóxeno aparece en forma de grandes gránulos, constituídos por agrupacións de simples moléculas moi ramificadas, polo que ten un peso molecular moi elevado.

É soluble en auga, na que forma dispersións coloidais. Nas células hepáticas atópase almacenado en gránulos grandes que conteñen ademais os enzimas responsables da súa síntese e degradación.

O glicóxeno pode hidrolizarse pola acción de α-amilase que se atopa na saliva e zume pancreático,que rompen os enlaces alfa-1,4 nas ramas exteriores do glicóxeno para dar glicosa, unha pequena cantidade de maltosa e un núcleo resistente chamado dextrina límite.

Estrutura do glicóxeno

Estrutura do glicóxeno

A súa estrutura parécese á da amilopectina do amidón, aínda que moito máis ramificada. Está formada por varias cadeas que conteñen de 12 a 18 unidades de α-glicosas formadas por enlaces O-glicosídicos 1,4; os extremos das cadeas únense mediante enlaces α-1,6-glicosídicos, como sucede na amilopectina. Cada molécula de glicóxeno pode conter máis de 120.000 moléculas de glicosa.

É importante que sexa unha molécula tan ramificada debido a que isto aumenta a súa solubilidade e facilita tanto a velocidade de síntese como a degradación do glicóxeno.

Metabolismo do glicóxeno

As principais rutas do metabolismo dos carbohidratos comezan ou rematan no glicóxeno. A comprensión das rutas metabólicas relacionadas coa glicosa así como a súa regulación é necesaria debido á importancia do papel xogado pola glicosa nos organismos. A glicosa é a única molécula enerxética empregada por unha serie de células especializadas e case a única empregada polas células do cerebro. É tan importante para estas células e para o conxunto do organismo que existen diferentes órganos case especializados no seu emprego, de maneira que aseguran a subministración continua da mesma en todo momento. O metabolismo da glicosa está relacionado con dúas enfermidades metabólicas bastante comúns como son a diabete e a obesidade, contribuíndo a unha serie de problemas moi importantes como a arteriosclerose, hipertensión, cegueira etc.

Glicoxénese e glicoxenolise

A glicoxénese é a síntese de glicóxeno a partir da glicosa. A adición dunha molécula de glicosa ó glicóxeno consome dous enlaces de alta enerxía: un procedente do ATP e outro que procede do UTP.

Os enzimas que participan na glicoxenolise son:

1. Fosforilase hepática: é o enzima máis importante para o desdobramento do glicóxeno. Rompe o enlace 1,4 da unidade glicosilo do extremo dunha rama ou cadea de glicóxeno, e cataliza simultaneamente a transferencia do glicosilo liberado a un fosfato inorgánico. Desta forma, a fosforilase pode desdobrar case a terceira parte da molécula de glicóxeno en glicosa 1-fosfato. O que queda da molécula de glicóxeno despois de que a fosforilase exercese o seu efecto máximo chámase "dextrina límite". A fosforilase hepática actívase por transfosforilación (do ATP), debido ó enzima quinase da desfosforilase, en presenza de magnesio. Esta activación é acelerada varias veces polo monofosfato cíclico de adenosina(AMPc). O AMP fórmase a partir do ATP por efecto do enzima ciclase de adenilo, que se atopa nas membranas celulares. O glicagón e a adrenalina triplican a formación de ATP, polo tanto, activan así a fosforilase hepática, o que explica o seu potente efecto glicoxenolítico.
2. Fosforilase do músculo: difire principalmente da fosforilase hepática en que existen dúas formas: as variedades a e b. A a contén catro unidades de piridoxal por molécula, e a variedade b só contén dúas.
3. Enzima de desramificación (glicosidase de 1,6 –amilo) : posto que a fosforilase só ataca os enlaces 1,4 glicosídicos, deixa de actuar cando chega a un punto de ramificación. Cori e Larner (1951) deduciron que a fosforólise das principais cadeas externas detense a varias unidades glicosídicas de distancia dun punto de ramificación, pero, no caso das ramas laterais, prosegue ata que só queda a unidade de glicosilo fixada polo enlace 1,6. Neste punto, o enzima de desramificación ataca o enlace 1,6 liberando unhas moléculas de glicosa por cada punto de ramificación, o que permite que volva a actuar a fosforilase.
4. Glicotransferase de oligo 1,4 ------1,4: Walker e Whelan xa sospeitaban a presenza deste enzima como contaminante nos preparados de glicosidase de 1,6 amilo. En diversas análises efectuadas obtivéronse resultados que ata a data surxiren que a acción da fosforilase sobre as cadeas terminais detense a catro unidades de glicosilo de distancia dun punto de ramificación. Nesta etapa, a maior parte das cadeas externas "desprendidas" da molécula parecen formadas por catro unidades α-1,4-glicosilo, a partir dun punto de ramificación. Crese que a glicotransferase pasa tres destas unidades ó extremo doutra cadea; por conseguinte, a fosforilase pode volver actuar sobre a cadea, xa máis longa, e o enzima de desramificación pode atacar o enlace 1,6 no punto de ramificación.
5. Alfa amilases: Olivarría e Torres (1962) demostraron que a alfa-amilase do fígado podía atacar o glicóxeno mediante produción de oligosacáridos de cadea recta, como maltotriosa e maltotetrosa, a partir das ramas externas do glicóxeno; ou mediante liberación de sacáridos ramificados e de maltosa, dende o interior da molécula. Existen varias maltases para transformar estes produtos en glicosa. Porén, descoñécese aínda a importancia da vía alfa-amilase-oligosacárido maltase no catabolismo do glicóxeno.
6. Glicóxeno e lisosomas: os lisosomas posúen un conxunto de enzimas capaces de hidrolizar practicamente calquera compoñente do citoplasma que contén entre outras fosfatase ácida, RNAase, DNAase, catepsina, beta-glicuronidase, sulfatase de arilo, beta-N-acetilglicosaminidase, beta-galactosidase e alfa-1,4 (glicosidase). A función deste último enzima no metabolismo celular normal non se coñece de momento, pero a falta de maltase ácida nos lisosomas na enfermidade de Pompe ten como consecuencia o almacenamento de glicóxeno en acumulacións limitadas por membranas.

Fisiopatoloxías do metabolismo do glicóxeno

As enfermidades reaccionadas co metabolismo do glicóxeno denomínanse glicoxenose. Describíronse deficiencias conxénitas da maioría dos enzimas ou transportadores do metabolismo do glicóxeno. No caso da fosforilase, describíronse deficiencias que afectan ó enzima hepático ou muscular xa que se trata de proteínas diferentes.

A maioría destas enfermidades son hereditarias.

Véxase tamén

Outros artigos

• Glicóxeno sintase
• Glicoquinase