Descubren una nueva enzima del metabolismo central de los azúcares

Los efectos tóxicos de los altos niveles de glucosa sanguínea que caracterizan a la diabetes se deben en parte al concomitante aumento de un hidrato de carbono relacionado, el glicerol-3-fosfato (G3P). El destino principal de esta sustancia es la formación de triglicéridos (lípidos de almacenamiento energético, el componente fundamental del tejido adiposo o “grasa”) o la producción de energía de rápido acceso en forma de ATP.

Las células de mamíferos utilizan glucosa y ácidos grasos como los principales nutrientes. Su utilización dentro de las células regula muchos procesos fisiológicos tales como la secreción de insulina por las células beta en el páncreas, la producción de glucosa en el hígado, el almacenamiento de grasa en el tejido adiposo y la descomposición de los nutrientes para la producción de energía. El desequilibrio de estos procesos conduce a la obesidad, la diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares. Las células beta detectan los cambios en los niveles de glucosa en la sangre y producen la insulina de acuerdo a la demanda del cuerpo. La insulina es una hormona importante para el control de la utilización de glucosa y la grasa. Sin embargo, cuando las células beta son expuestas a un exceso de glucosa y ácidos grasos, los mismos nutrientes se vuelven tóxicos y pueden dañarlas, dando lugar a su mal funcionamiento y la diabetes. Cuando se utiliza la glucosa en las células, se forma glicerol-3-fosfato, y esta molécula es fundamental para el metabolismo, ya que es necesaria tanto para la producción de energía como para la formación de grasa.

En un estudio liderado por doctores M. Prentki y M. Madiraju, del centro CRCHUM de la Universidad de Montreal, Canadá, se descubrió una enzima capaz de inactivar el G3P convirtiéndolo en glicerol (también conocido como glicerina) y fosfato inorgánico, a la que denominaron la G3P-fosfatasa (G3PP). Como el glicerol liberado no es fácilmente convertido en triglicéridos ni tiene las propiedades tóxicas del G3P, la enzima G3PP posee una función protectora del páncreas (más precisamente las células beta productoras de insulina), y permite desintoxicar el G3P facilitando su eliminación en forma de glicerol.

Este descubrimiento abre la posibilidad de diseñar nuevos fármacos capaces de potenciar o aumentar la actividad protectora de la enzima G3PP, que ayudarían a impedir la conversión de glucosa en G3P y triglicéridos, y serían efectivos para el tratamiento de la diabetes tipo 2, obesidad, y otros desórdenes metabólicos.

Por otro lado, es sorprendente que una enzima como la G3PP, parte del metabolismo central de los azúcares, haya tardado tanto tiempo en ser descubierta. “Es muy raro desde 1960 que una nueva enzima se descubra en el corazón del metabolismo de los nutrientes en todos los tejidos de mamíferos, y es probable que esta enzima se incluya en los libros de texto de bioquímica”, dijo el doctor Prentki. KN_logo_black

Imagen destacada: molécula de G3P, generada con ChemSpider

Este artículo está basado en un comunicado de prensa de la Universidad de Montreal, Hospital Research Centre (CRCHUM).

Más información: Identification of a mammalian glycerol-3-phosphate phosphatase: Role in metabolism and signaling in pancreatic β-cells and hepatocytes