Control de la Glucemia: Interacción de Vías Metabólicas y Regulación Hormonal

Regulación de las Vías Metabólicas de la Glucosa

El ADP es un inhibidor de las enzimas fosfoenolpiruvato carboxiquinasa y piruvato carboxilasa. Un nivel elevado de AMP implica una carga energética baja, lo que indica una necesidad de síntesis de ATP, activando la glucólisis. Un nivel bajo de la relación AMP/citrato, indica una carga energética alta, por lo que se inhibe la glucólisis, activando la gluconeogénesis. Existen moduladores comunes entre la glucólisis y la gluconeogénesis, que provocan efectos contrarios en cada ruta.

La fructosa-1,6-bifosfatasa de la gluconeogénesis y la fosfofructosa-1 de la glucólisis son reguladas en el hígado por los niveles de la molécula señal fructosa-2,6-bifosfato, cuyos niveles son bajos en condiciones de ayuno y altos en estados de alimentación.

Mecanismos de Mantenimiento de la Glucosa Sanguínea

En ayuno se activa la gluconeogénesis en el hígado para suministrar los niveles de glucosa en sangre necesarios para el cerebro y músculo.

La gluconeogénesis en hígado y riñón ayuda a mantener el nivel de glucosa. Existen el ciclo de glucosa-alanina y el ciclo de Cori.

Ciclo de Glucosa-Alanina y Ciclo de Cori

• El ciclo de glucosa-alanina permite transportar hasta el hígado este aminoácido desde el tejido muscular para que sea procesado y así eliminar el amonio como urea y el esqueleto carbonado. El piruvato será usado para sintetizar glucosa y liberarla a la sangre.
• El ciclo de Cori permite procesar el lactato producido en músculos en ejercicio intenso. El lactato será convertido en el hígado en glucosa.

Inhibición de la Gluconeogénesis

La gluconeogénesis puede ser inhibida por el consumo de alcohol. El etanol es oxidado principalmente en el hígado por la enzima alcohol deshidrogenasa, formando acetaldehído y NADH. Esto generará un exceso de poder reductor, lo que interferirá en la gluconeogénesis hepática.

Regulación Hormonal de la Glucemia

Producto de la ingesta de alimentos se producen las incretinas, hormonas generadas en el tracto gastrointestinal. Estas hormonas tendrán efecto en el páncreas, específicamente sobre las células de los islotes de Langerhans, que aumentan la secreción y liberación de insulina (las células beta) y disminuyen la de glucagón (las células alfa del páncreas), según la concentración de glucosa circulante, es decir, la glicemia.

El valor normal de glucosa en sangre corresponde a un nivel entre 70 y 100 mg/dL. Se considera hipoglucemia a niveles por debajo del normal e hiperglucemia a niveles por encima.

Efectos de la Insulina y el Glucagón

Si la concentración de glucosa plasmática es elevada sobre el nivel normal, la insulina ejercerá diferentes estímulos en los tejidos:

• En la mayoría de los tejidos se estimulará la captación de glucosa por las células.
• En hígado y músculo se estimulará el almacenamiento de la glucosa como glucógeno.
• En el hígado se inhibirá la gluconeogénesis, ya que no necesita generar nueva glucosa porque los niveles son elevados.

El conjunto de todos estos procesos causará una disminución de la concentración plasmática de glucosa.

Si la concentración de glucosa plasmática es menor al nivel normal, el glucagón ejercerá diferentes estímulos en los tejidos:

• En el hígado se estimulará la gluconeogénesis, ya que necesita generar nueva glucosa porque los niveles son bajos, y se degradarán las reservas de glucógeno para liberar glucosa en la sangre.
• En el tejido adiposo se estimulará la ruptura de los lípidos, liberando ácidos grasos.

Conclusiones

La gluconeogénesis es un proceso de producción de nueva glucosa a partir de precursores como el lactato, el piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs.