Patologías Asociadas a Alteraciones del Metabolismo de Glúcidos

Se distinguen en 3 grupos principales:

1. Intolerancia a Disacáridos

Se producen problemas de absorción intestinal, casi siempre hereditarios, debido fundamentalmente a la ausencia de disacaridasas. Esto impide la absorción de sacarosa y lactosa, aumentando su concentración en el intestino. El aumento de la concentración incrementa la presión osmótica, atrayendo más agua al intestino, lo que resulta en diarrea.

2. Problemas del Metabolismo de Monosacáridos

Los monosacáridos que con frecuencia presentan problemas son la galactosa y la fructosa.

Alteraciones con la Fructosa

• Fructosuria: Acumulación de fructosa en el organismo, con una pequeña cantidad eliminada por la orina.
• Intolerancia a la Fructosa: Consiste en la acumulación de Fructosa-6-Fosfato (F6P). Esta condición es más grave porque la F6P inhibe enzimas de diversos tipos y favorece la acidosis láctica y la hiperuricemia.

Alteraciones con la Galactosa

• Galactosuria: Acumulación de galactosa.
• Intolerancia a la Galactosa: Acumulación de Galactosa-1-Fosfato (G1P). La galactosa sufre procesos de oxidación y reducción en la sangre. Cuando se reduce, forma galactitol, que causa cataratas. Si se oxida, forma ácido galacturónico, que provoca hepatomegalias en el hígado, cirrosis y retraso mental y físico.

3. Alteración de Procesos Metabólicos

Glucólisis

A veces puede aparecer una baja concentración de piruvato quinasa, lo que afecta y disminuye su actividad entre un 5% y un 25%. Esto se nota más en los hematíes.

Gluconeogénesis

La baja concentración de las enzimas piruvato carboxilasa y Fructosa-1,6-bisfosfatasa conlleva un aumento de la acidosis láctica, alaninemia, cetoacidosis y hepatomegalia.

Glucogenolisis

Enfermedades relacionadas con el metabolismo del glucógeno. Se conocen hasta 9 tipos, y los órganos más afectados son el hígado y el músculo.

• Glucogenosis tipo 1, 3, 6, 8: Afectan a enzimas hepáticas, causando hipoglucemia y elevación del colesterol.
• Glucogenosis tipo 5, 7: Afectan a enzimas musculares, resultando en incapacidad de aporte rápido de combustible, especialmente en jóvenes activos.
• Glucogenosis tipo 2: Acúmulo de glucógeno.
• Glucogenosis tipo 4: Estructura anormal del glucógeno.
• Glucogenosis tipo 9: Falta de sintasa, mal acúmulo de glucógeno.

Rutas Metabólicas Clave

Glucólisis

• Anaeróbica: Se da en todas las células vivas, tiene lugar en el citosol, y como consecuencia la glucosa se transforma en piruvato y lactato.
• Aeróbica: Tiene lugar en las células eucariotas, concretamente en la mitocondria, y como productos finales la glucosa se transforma en CO2, H2O y energía (ATP).

Son dos fases de cinco pasos cada una: la primera gasta ATP y crea coenzima A; la segunda genera 2 ATP y 2 NADH, con gliceraldehído-3-fosfato como intermediario.

Gluconeogénesis

Es una ruta que fundamentalmente tiene lugar en el citosol, y de una manera especial en hepatocitos. También tiene lugar en el músculo y riñón. Consiste en que a partir de otros sustratos (piruvato, lactato, alanina) obtenemos glucosa. En esta ruta participan enzimas mitocondriales y necesita energía.

Ruta de las Pentosas Fosfato

Es importante en tejidos con síntesis de lípidos, porque una de sus misiones es la obtención de NADPH reducido, necesario en la biosíntesis de esteroides y ácidos grasos. Permite la transformación de hexosas (glucosa) en pentosas (ribosa), que son necesarias para la síntesis de ácidos nucleicos. No necesita O2 y ocurre en el citoplasma.

Glucogenosíntesis y Glucogenolisis

Glucogenosíntesis (acumulación de glucógeno a partir de glucosa) y glucogenolisis (obtención de glucosa o G6P a partir del glucógeno) son procesos citoplasmáticos contrapuestos que utilizan enzimas diferentes.

Existe una vía de degradación de glúcidos llamada vía del glucuronato, en la cual a partir de glucosa, se sintetizan aminoácidos glucurónicos, una sustancia muy importante en procesos de eliminación hepática de sustancias poco solubles, esteroides, bilirrubina, etc. Hay una serie de alteraciones importantes, relacionadas con el metabolismo de los glúcidos, que llevan a la diabetes.

La acumulación de glucógeno proporciona un mecanismo rápido ante la demanda de energía, y el abastecimiento a ciertas células está garantizado, incluso sin oxígeno.

Ruta de las Pentosas Fosfato (Detalle)

En este sentido, existe una desviación de la ruta de la glucólisis que proporciona NADPH y ribosas activadas necesarias para la síntesis. Fundamentalmente, esta ruta está diseñada para obtener el coenzima reducido y obtener ribosa. El 30% de la glucosa, en vez de seguir la ruta general, se desvía para esta.

Dos fases:

• Fase Oxidativa: Irreversible, produce NADPH y ribosa.
• Fase No Oxidativa: Reversible, transforma Ribosa-5-Fosfato (Ri5P) en productos que pertenecen a la ruta glucolítica, como Fructosa-6-Fosfato (F6P) y Gliceraldehído-3-Fosfato (G3P).

Ciclo de Cori

Es un ejemplo de colaboración entre los distintos tejidos, fundamentalmente hígado y músculo, para conseguir un mayor rendimiento metabólico/energético.

Ejemplo: 100g de glucosa producen 200 ATP y 200 de piruvato, que se transforman en 200 de lactato. Este lactato se convierte de nuevo en 200 de piruvato (40 se transforman en 40 de Acetil-CoA, generando 480 ATP, y los 160 restantes de piruvato generan otros 480 ATP).

Hormonas y Metabolismo de Glúcidos

• Insulina: Introduce glucosa en las células, favorece la glucogenogénesis, la biosíntesis de ácidos grasos y la glucólisis hepática. Después de comer, la insulina, de carácter anabolizante, facilita la entrada de glucosa en las células.
• Glucagón: En el ayuno, aparece el glucagón, de carácter catabólico. La glucosa sale al organismo para ser distribuida al cuerpo. Rompe el glucógeno y sintetiza glucosa, aumentando el azúcar en sangre.
• Adrenalina: Favorece la glucogenolisis muscular, transformando el glucógeno en lactato.
• ACTH: Favorece la secreción de cortisol, que actúa fundamentalmente favoreciendo la gluconeogénesis a partir de aminoácidos.