Efectos de la insulinemia sobre la expresión genética de enzimas glicolíticas y lipogénicas.
La secreción de insulina por las células-β es regulada principalmente por los niveles de glucosa. Un incremento en el ingreso de glucosa a las células-β del páncreas conduce a un concomitante incremento en el metabolismo. La interacción insulina-receptor a nivel del sustrato receptor de la insulina (IRS) y activación de la cascada de la quinasa que llevan a actividades modificadas de la glucógeno fosforilasa y glucógeno sintasa. ( MAPKK) = MAP quinasa quinasa; (MAK) = MAP quinasa (MAP = protein-cinasa asociada a microtúbulo, también denominada proteína quinasa activada por mitógeno),(S6K) = quinasa p70S6.
En el hígado el ingreso de glucosa se incrementa dramáticamente debido a la actividad incrementada de las enzimas glucoquinasa, fosfofructoquinasa-1 (PFK-1), y piruvato quinasa (PK), las enzimas claves reguladoras de la glucólisis. Estos últimos efectos son inducidos por la activación dependiente de la insulina de la fosfodiesterasa, con disminución de la actividad de la PKA y disminución de fosforilación de la piruvato quinasa y fosfofructoquinasa-2, PFK-2. La desfosforilación de la piruvato quinasa incrementa su actividad mientras que la defosforilación de la PFK-2 le hace más activa como quinasa. La actividad de quinasa de la PFK-2 convierte la fructosa-6-fosfato en fructosa-2,6-bifosfato (F2, 6BP). La F2, 6BP es un activador alostérico potente de la enzima limitante de la glucólisis la PFK-1, y es un inhibidor de la enzima gluconeogénica, fructosa-1,6-bifosfatasa. Además, fosfatasas especificas para las formas fosforiladas de las enzimas glucolíticas aumentan su actividad bajo la influencia de la insulina. Todos estos eventos llevan a la conversión de las enzimas glucolíticas a sus formas activas y consecuentemente a un incremento significativo de la glucólisis. Además, la actividad de la glucosa-6-fosfatasa se disminuye. El efecto neto es un aumento en el contenido de glucosa en el hepatocito y de sus derivados fosforilados, con la disminución de la glucosa sanguínea.
La activación de la AMPK no solamente realiza sus efectos en la actividad Enzimática por medio de la fosforilación, existen efectos marcados en la expresión de un número de enzimas glucolíticas y lipogénicas en el hígado y en el tejido adiposo. Se incluyen en esta lista los genes para las isoformas hepáticas de la piruvato quinasa (L-PK), sintasa de ácidos grasos (FAS), y la ACC. La activación de la AMPK conduce a la disminución del nivel de SREBP, un factor de trascripción que es un regulador clave en la expresión de varias enzimas lipogénicas. Estos efectos en la transcripción incluyen un aumento en la glucoquinasa, piruvato quinasa, lipoproteína lipasa (LPL), sintasa de ácidos grasos (FAS) y acetil CoA carboxilasa (ACC) y disminución en glucosa 6-fosfatasa, fructosa 1,6-bifosfatasa y fosfoenolpiruvato carboxicinasa (PEPCK). Otro factor de transcripción que se reduce en respuesta a la activación de la AMPK es el factor nuclear hepático que es un miembro de la superfamilia de hormonas esteroides/tiroideas. Se sabe que el HNF4a regula la expresión de varios genes hepáticos y de las células β del páncreas como el transportador GLUT2, L-PK y preproinsulina.


Referencia bibliográfica:
Michael W. King, PhD / IU School of Medicine / miking at iupui.edu / © 1996–2011.
http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/insulin-sp.html.
Striyer, S. Bioquímica. Primera edición 1976. Editorial Reverte, S.A.
Elaborado por:
Br: José Alayon.
Br: Herce Arias.