Enzimopatia

“IMPORTANCIA DE LA GRASA PARA LA SUPERVIVENCIA EN EL AYUNO, VISTA A TRAVÉS DE UNA ENZIMOPATÍA”. Mendoza A. REB 29(4): 111-119, 2010.

La supervivencia de los organismos depende del aporte energético y entre los principales combustibles biológicos se encuentran los ácidos grasos que contienen más del doble de la energía de los carbohidratos y las proteínas. La utilización de la grasa almacenada se activa fundamentalmente en el ayuno, después de que se secretan glucagón o adrenalina, éstas hormonas se unen a los receptores específicos que se encuentran en la membrana de los adipocitos, detonando desde la superficie celular un mecanismo de señalización intracelular que culmina con la activación por fosforilación de la lipasa sensible a hormonas  (LSH), condición en la cual los triacilgliceroles se hidrolizan, liberándose los ácidos grasos a la circulación sanguínea, donde forman complejos con moléculas de albúmina para ser movilizados a los tejidos capaces de utilizarlos energéticamente. La forma activa de los ácidos grasos en el medio intracelular es el acil-CoA, que se forma al reaccionar el ácido graso con la coenzima A, por medio de la catálisis en la mitocondria de la enzima acil-CoA sintetasa. Sin embargo, los grupos acil-CoA formados a partir de ellos no tienen acceso al interior de estos organelos y es necesario que se conviertan en acil-carnitina los cuales sí pueden permear la membrana interna para incorporarse a la matriz mitocondrial y una vez en ese espacio, los grupos acil-CoA vuelven a formarse, y se constituyen así en sustratos de la β-oxidación. La β-oxidación es un proceso catabólico a través del cual los grupos acil-CoA intramitocondriales se transforman en acetil-CoA; sustancia clave del metabolismo energético aeróbico, ya que es la sustancia alimentadora del ciclo de Krebs, vía fundamental para quemar combustibles biológicos y así canalizar su energía hacia la formación de ATP. Al terminar un ciclo de   β-oxidación se forma una molécula de acetil-CoA y el ácido graso remanente queda formando un grupo acil-CoA con dos carbonos menos respecto al original.

Aunque tejidos como el músculo esquelético, músculo cardiaco y el hígado utilizan siempre ácidos grasos como fuente energética, existen ciertos órganos que no pueden utilizar a los ácidos grasos como combustibles, debido a que dependen de la glucosa en un contexto metabólico aeróbico (cerebro) o anaeróbico (eritrocitos, córnea, cristalino, ciertas zonas de la retina, médula renal, testículos y leucocitos). Conforme se extiende el periodo de ayuno, las dos grandes respuestas orgánicas; la utilización de grasa y la utilización de glucosa sintetizada a partir de aminoácidos y otras sustancias, se  modulan de manera tal que se limita el gasto de aminoácidos y se aumenta la utilización de grasa, al mismo tiempo el cerebro se adapta a las nuevas condiciones, disminuye su demanda de glucosa y metaboliza sustancias de pequeño peso molecular e hidrosolubles que, a diferencia de los ácidos grasos, pasan fácilmente la barrera hematoencefálica: los cuerpos cetónicos. La cetogénesis ocurre cuando la insulinemia es baja, entonces, el hígado forma cuerpos cetónicos (acetoacetato, β-D hidroxibutirato y acetona) a partir de acetil-CoA. Los cuerpos cetónicos pasan del hígado a la circulación sanguínea y se distribuyen a través de ella para ser captados por diversos tejidos, donde el acetoacetato y el β-D hidroxibutirato vuelven a ser transformados en las mitocondrias en acetil-CoA mediante dos y tres reacciones, respectivamente. Los cuerpos cetónicos que no utiliza el cerebro son utilizados por otros tejidos con metabolismo aeróbico, generalmente el músculo esquelético y el cardiaco, o bien, o se eliminan por la orina. A pesar del suministro de cuerpos cetónicos, el cerebro sigue dependiendo en un grado significativo del aporte de glucosa, lo cual se hace patente por el hecho de que una hipoglucemia significativa se asocia con alteraciones neurológicas.

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