DICCIONARIO MÉDICO
Glucogénesis
La glucogénesis es la ruta metabólica anabólica por la cual el organismo sintetiza glucógeno a partir de glucosa. Se activa tras la ingesta de alimentos, cuando la glucemia se eleva y conviene almacenar el excedente de glucosa para utilizarlo más tarde. La glucogénesis (también denominada glucogenogénesis en algunos textos de bioquímica) es el proceso mediante el cual las células hepáticas y musculares transforman la glucosa circulante en glucógeno, el polisacárido ramificado que funciona como depósito energético de acceso rápido. Su nombre combina el prefijo griego γλυκύς (glykýs), "dulce", con γένεσις (génesis), "origen" o "formación": literalmente, la formación de la sustancia dulce almacenada. Conviene no confundirla con la gluconeogénesis, que es un proceso distinto. Mientras que la glucogénesis toma glucosa ya existente y la empaqueta en forma de glucógeno, la gluconeogénesis fabrica moléculas de glucosa nuevas a partir de precursores que no son carbohidratos (lactato, aminoácidos, glicerol). La confusión terminológica es frecuente porque ambos términos comparten raíz, pero sus direcciones metabólicas son opuestas. Antes de que la glucosa pueda incorporarse a la cadena de glucógeno, necesita una serie de transformaciones. La primera es la fosforilación en el carbono 6: la hexoquinasa (en el músculo) o la glucoquinasa (en el hígado) convierten la glucosa en glucosa-6-fosfato. A continuación, la fosfoglucomutasa reordena el grupo fosfato hacia el carbono 1, produciendo glucosa-1-fosfato. Esta última reacciona con UTP (uridina trifosfato) gracias a la UDP-glucosa pirofosforilasa, y el producto resultante, UDP-glucosa, es el donante directo de residuos de glucosa para la cadena en crecimiento. La elongación corre a cargo de la glucógeno sintasa, que añade unidades de glucosa al extremo no reductor de la cadena mediante enlaces alfa-1,4. Cuando la cadena lineal alcanza una longitud de unos 11-12 residuos, interviene la enzima ramificante (amilo-[1,4→1,6]-transglucosilasa), que transfiere un segmento de la cadena para crear un punto de ramificación con enlace alfa-1,6. Este mecanismo en dos tiempos explica la estructura altamente ramificada del glucógeno. La insulina es la señal dominante que pone en marcha la glucogénesis. Tras una comida, la elevación de la glucemia estimula la secreción de insulina por las células beta del páncreas. En el hepatocito y en el miocito, la cascada de señalización de la insulina activa la proteína fosfatasa 1 (PP1), que desfosforila la glucógeno sintasa y la devuelve a su forma activa. Al mismo tiempo, la insulina inhibe la glucógeno fosforilasa (la enzima de la vía contraria, la glucogenólisis), de modo que la célula almacena glucosa en lugar de liberarla. Existe también una regulación alostérica local. La glucosa-6-fosfato, cuya concentración intracelular sube cuando hay abundancia de glucosa, actúa como activador alostérico de la glucógeno sintasa. Es un mecanismo elegante: el propio sustrato que se acumula "avisa" a la enzima de que conviene acelerar el almacenamiento. Aunque la ruta enzimática es la misma en ambos tejidos, el objetivo fisiológico difiere. El hígado sintetiza glucógeno para exportar glucosa más adelante, cuando la glucemia descienda. El músculo lo hace para disponer de combustible propio durante la contracción. Una consecuencia práctica de esta diferencia: el glucógeno muscular no contribuye directamente a regular la glucemia porque el músculo carece de la enzima glucosa-6-fosfatasa, necesaria para liberar glucosa libre a la sangre. Sí. Algunos manuales de bioquímica, sobre todo en el ámbito latinoamericano, emplean el término "glucogenogénesis" para referirse al mismo proceso. La forma más breve, "glucogénesis", es la preferida en la literatura médica española. Un defecto genético de la glucógeno sintasa hepática (gen GYS2) causa la glucogenosis tipo 0, una enfermedad rara descrita por primera vez en 1963. Los pacientes presentan hipoglucemia cetósica en ayunas, porque el hígado no puede almacenar glucógeno, e hiperglucemia posprandial, porque la glucosa ingerida no se retira de la circulación con normalidad. Predominantemente sí, pero no de forma exclusiva. Durante la recuperación muscular tras el ejercicio intenso, el músculo resintetiza glucógeno a partir de la glucosa captada del plasma, un fenómeno que los fisiólogos del deporte denominan "ventana de repleción". La glucogénesis hepática también se reactiva tras periodos de ayuno, en cuanto el organismo vuelve a recibir glucosa exógena.Qué es la glucogénesis
Pasos de la ruta de síntesis
Regulación hormonal y metabólica
Diferencias entre hígado y músculo
Preguntas frecuentes
¿Glucogénesis y glucogenogénesis son sinónimos?
¿Qué ocurre cuando la glucogénesis falla?
¿La glucogénesis se activa solo después de comer?
Referencias
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Infografías realizadas con https://BioRender.com
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