Control de la síntesi de glicogen en hepatòcits.

Abstract

[cat] En aquest estudi es mostra clarament que en hepatòcits la Glu 6-P produïda per la HK I no pot ser dirigida cap al glicogen ja que no pot activar la GS de fetge. Aquesta evidència sembla indicar que la GK és l'element que facilita que l'hexosa fosforilada activi la LGS i serveixi per a la síntesi de glicogen en hepatòcits. A més, l'activació de la GS per part de la Glu 6-P de la gluconeogènesi, tal i com s'ha demostrat en els estudis presentats, reforça la idea que la GK no és la única, ni imprescindible per a la funcionalitat de la GS hepàtica, sinó que la HK I n'és l'excepció. D'aquests estudis, també podem concloure que l'acumulació hepàtica de glicogen a partir de glucosa està sotmesa a un sistema de control en el qual el controlador, GS, és alhora controlat per la GK. Aquest sistema és diferent de les cascades de fosforilació, en el qual l'enzim controla directament l'activitat del que el succeeix en la sèrie. En el nostre sistema, el control de manera indirecta l'exerceixen els nivells de Glu 6-P, que engeguen la desfosforilació de la GS, i per tant l'activen. Per això considerem la Glu 6-P tant un precursor com una molècula de senyalització que dirigeix la incorporació de glucosa a glicogen Per aprofundir en l'estudi del mecanisme d'activació de la LGS per glucosa s'han utilitzat les cèl·lules FTO-2B aprofitant que no expressen la GK. Fins aquest moment, s'acceptava que la glucosa quan era fosforilada per la GK estimulava l'activació de la GS millor que si era fosforilada per la HK I. La LGS endògena s'activa en resposta a concentracions creixents de glucosa quan la GK hi ha estat expressada però no quan la font de Glu 6-P és la HK I endògena o HK I sobreexpressada. Això suggereix la presència de com a mínim dues poblacions de Glu 6-P en la cèl·lula. Una d'aquestes poblacions prové de l'acció de la GK i és accessible a la LGS, mentre que la població de molècules de Glu 6-P produïdes per la HK I es localitzen en un compartiment cel·lular del qual està exclosa la LGS. En aquestes s'ha observat que la LGS, però no la MGS, diferència entre la Glu 6-P produïda per la GK o per la HK I. La isoforma hepàtica presenta especificitat per l'origen d'aquest metabòlit a diferència de la isoforma muscular, cosa que reforça les diferencies en els mecanismes de la síntesi del glicogen en el fetge i el múscul. Tots aquests resultats i aquells descrits a la bibliografia amb anterioritat, ens permeten concloure: primer, que la síntesi de glicogen succeeix a la perifèria de l'hepatòcit, i és funció de l'activació de la GS via Glu 6-P. En la perifèria cel·lular és on, probablement, es donen les condicions òptimes, com l'accés a substrats, per a la síntesi de glicogen. Segon, que la font utilitzada per sintetitzar la Glu 6-P es determinant per activar la GS. En el cas que s'utilitzi un precursor gluconeogènic per sintetitzar glicogen, la G6Pasa juga un paper clau al decidir en quina direcció (producció de glucosa o síntesi de glicogen) s'utilitzarà la Glu 6-P. En aquest sentit, recentment s'ha descrit que in vivo la inhibició de la Glu 6-P translocasa porta a una utilització de la Glu 6-P produïda per gluconeogènesi cap a la síntesi de glicogen. Tercer, quan la Glu 6-P prové de la fosforilació de glucosa per part de la GK, la síntesi de glicogen incrementa en funció dels nivells de glucosa. El glicogen es produeix de manera més eficient gràcies a la inactivació de la GP per glucosa i la conseqüent disminució de la degradació del glicogen. El funcionament tan acurat d'aquesta maquinària esdevé essencial en el balanç entre la producció hepàtica de glucosa i la síntesi de glicogen.