El gliceraldehido-3-fosfato y la sedoheptulosa-7-fosfato reaccionan entonces para formar fructosa-6-fosfato y eritrosa-4-fosfato. Esta sntesis de un azcar de cuatro carbonos y de un azcar de seis carbonos es catalizada por la transaldolasa.

En la tercera reaccin, la transcetolasa cataliza la sntesis de fructosa-6-fosfato y gliceraldehido-3-fosfato a partir de eritrosa-4-fosfato y xilulosa-5-fosfato.

La suma global de estas reacciones es: 2 xilulosa-5-fosfato + ribosa-5-fosfato = 2 fructosa-6-fosfato + gliceraldehido-3-fosfato

Puesto que la xilulosa-5-fosfato puede formarse a partir de ribosa-5-fosfato por la accin secuencial de la fosfopentosa isomerasa y fosfopentosa epimerasa, la reaccin neta partiendo de la ribosa-5-fosfato es: 3 ribosa-5-fosfato = 2 fructuosa-6-fosfato + gliceraldehido-3-fosfato. As, el exceso de ribosa-5-fosfato formado por la va de las pentosas fosfato puede convertirse completamente en intermediarios glicolticos.

LA ACTIVIDAD DE LA VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO EST CONTROLADA POR EL NIVEL DE NADP+

La primera reaccin de la rama oxidativa de la va de las pentosas fosfato, la deshidrogenacion de la glucosa-6-fosfato, es esencialmente irreversible. De hecho, limita la velocidad en condiciones fisiolgicas y sirve como punto de control. El factor regulador ms importante es el nivel de NADP+, el aceptor de electrones en la oxidacin de la glucosa-6-fosfato a 6-fosfoglucono-lactona. Adems, el NADPH compite con el NADP+ en enlazarse a la enzima. En general la va de las pentosas fosfatos se divide en dos partes:

La Fase Oxidativa Genera NADPH.- La deshidrogenacin de la glucosa 6-fosfato a 6-fosfogluconato se lleva a cabo a travs de la formacin de la 6-fosfogluconolactona mediante una reaccin catalizada por la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, una enzima dependiente de NADP. La hidrlisis de la 6-fosfogluconolactona tiene lugar debido a la accin de la enzima glunolactona hidrolasa. Un segundo paso oxidativo est catalizado por la 6-fosfogluconato deshidrogenasa, la cual tambin requiere de NADP+ como aceptor de hidrgeno, enseguida ocurre la descarboxilacin con la formacin de una cetopentosa la ribulosa 5-fosfato. Posiblemente esta reaccin se lleva a cabo en dos etapas con el 3-ceto 6-fosfogluconato como intermediario. La va completa ocurre solo en los tejidos con necesidad del NADPH destinado a la sntesis reductiva, ejemplo: la lipognesis.

Fase No Oxidativa Genera Precursores de Ribosa.- La ribulosa 5-fosfato sirve como sustrato para dos enzimas diferentes. La ribulosa 5-fosfato 3-epimerasa modifica la configuracin en la cercana del carbono 3 para formar el epmero xilulosa 5-fosfato, otra cetopentosa. La ribosa 5-fosfato cetoisomerasa convierte a la ribulosa 5-fosfato en la aldopentosa correspondiente, la ribosa 5-fosfato, que es el precursor de los residuos de ribosa requeridos para la sntesis de nucletidos y cidos nucleicos. La transcetolasa transfiere la unidad de 2 carbonos, compuesta por los carbonos 1 y 2 de una cetosa, al carbono aldehdico de una aldosa. Por lo tanto convierte una cetosa en una aldosa con dos carbonos menos y de manera simultnea convierte a una aldosa en una cetosa con dos carbonos ms. La reaccin requiere como coenzima a la tiamina en forma de difosfato de tiamina, adems iones Mg2+. Es probable que el fragmento de dos carbonos transferidos corresponda al glucoaldehdo enlazado al difosfato de tiamina. Por tanto, la transcetolasa cataliza la transferencia de la unidad de dos carbonos, la dihidroxiacetona de la cetosa sedoheptulosa 7-fosfato a la aldosa gliceraldehdo 3-fosfato para formar la cetosa fructuosa 6-fosfato y una aldosa de 4 carbonos la eritrosa 4-fosfato; posteriormente tiene lugar una reaccin que involucra otra vez a la transcetolasa, en la cual la xilulosa 5-fosfato sirve como donador de glucolaldehdo. En este caso la eritrosa 4-fosfato acta como aceptor y los productos de la reaccin corresponden a la fructosa 6-fosfato y al gliceraldehdo 3-fosfato; esta va se presenta en todas las clulas que necesitan ribosa.

Regulacin de la Va de las Pentosas Fosfato

Esta va es importante en los eritrocitos, hgado, tejido adiposo y rin y muy poca importancia en el msculo. El flujo de la va de las pentosas fosfato y por tanto la velocidad de produccin de NADPH se halla controlada por la velocidad de reaccin de la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa.

REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

Existen hormonas que actan sobre el metabolismo de los carbohidratos. Son numerosas las glndulas endocrinas que afectan el funcionamiento de las vas metablicas de estos compuestos, y en algunos casos, la influencia que tiene es decisiva. Este hecho aunado a la frecuencia con que se presentan algunas alteraciones en la produccin hormonal en los individuos, sobre todo los humanos, hace imprescindible la revisin del papel regulador de las hormonas sobre el metabolismo de los carbohidratos.

INSULINA

Quizs el compuesto que mayor influencia tenga sobre el metabolismo de los carbohidratos sea la insulina. Al mismo tiempo, probablemente es esta hormona la que ejerce su efecto de una manera ms sencilla, pues todo parece indicar que principalmente permite de alguna manera la entrada de la glucosa a las clulas; sobre todo a algunas de ellas (las clulas musculares y las adiposas son las ms afectadas por la hormona). Esto tiene gran importancia, dado que la glucosa para ser utilizada primero debe penetrar en la clula, y la ausencia y deficiencia de la hormona se traduce en un defecto en la utilizacin de la glucosa, sobre todo por parte de las clulas musculares y el tejido adiposo. La deficiencia relativa de la hormona produce entonces una serie de alteraciones metablicas (diabetes mellitus), que representan el esfuerzo del organismo por suplir a los carbohidratos que no se pueden utilizar. La falta de insulina da como resultado la acumulacin de glucosa en la sangre (hiperglucemia) y aun su eliminacin por el rin (glucosuria), un aumento exagerado de la utilizacin de las grasas que puede llevar a la cetosis, un aumento de la gluconeogenesis, etc.

EPINEFRINA Y GLUCAGON

Ambas hormonas son capaces de estimular indirectamente a la fosforilasa, provocando la glucogenlisis, que da lugar a la hiperglucemia. Esta puede llegar a ser de tal magnitud, que incluso produzca glucosuria. El glucagn solo acta en el hgado; la epinefrina en el hgado y en el msculo.

GLUCOCORTICOIDES

Son hormonas que aceleran la conversin de las protenas en carbohidratos (gluconeognesis). Dado que la diferencia entre las molculas de azcares y las de protenas, desde el punto de vista de su composicin es en parte el contenido de nitrgeno (en forma del grupo amnico de los aminocidos), la conversin de los aminocidos en azucares implica la eliminacin de esta porcin de sus molculas, lo cual se hace principalmente en forma de urea o tambin de amonio. La presencia de cantidades excesivas de glucocorticoides produce un aumento en la eliminacin de los productos del catabolismo nitrogenado, y su disminucin tambin esta relacionada con stos. El efecto es importante dado el frecuente empleo que se hace mdicamente de este tipo de compuestos. En muchas ocasiones, el grado de aumento de la gluconeognesis es tal, que por esta razn tambin se llega a producir hiperglucemia. Puede suceder, a veces, una hiperproduccin de hormonas corticoides que se confunda con una diabetes, por deficiencia de insulina.

SOMATOTROPINA

Esta hormona tiene un efecto contrario al de la insulina, pues impide la entrada de la glucosa a las clulas, y por esta razn se comporta como un verdadero antagonista de la insulina. De hecho, existen situaciones patolgicas en las que se produce un aumento de la produccin de esta hormona, y en ellas, adems de los problemas derivados de los efectos propios de la hormona, se presenta hiperglucemia; todos los casos de acromegalia se acompaan en mayor o en menor grado de hiperglucemia.

TIROXINA

La hormona tiroides tiene efectos un tanto particulares; la insulina, que est diseada para cambiar la permeabilidad de muchas clulas a la glucosa, no tiene efecto alguno sobre la absorcin intestinal del azcar. La tiroxina produce un aceleracin de este proceso, lo que da como resultado que el aumento de la glucemia que ocurre durante la absorcin intestinal de la glucosa, sea de mayor magnitud por una parte, pero de menor duracin por la otra, la tiroxina cuando existe en exceso, da lugar a que los niveles de la glucosa sangunea en ayunas sean ms bajos que los normales.

Como puede apreciarse, casi todas las hormonas que tienen efecto sobre el metabolismo de los carbohidratos producen un efecto hiperglucemiante; la nica hormona hipoglucemiante que existe es la insulina. Esto no quiere decir que todas esas hormonas sean antagonistas de la insulina, por el hecho de tener efectos contrarios sobre los niveles de la glucosa sangunea. Excepto el caso de la somatotropina que, segn los datos existentes hasta la fecha, si es un antagonista de la insulina, la realidad es que las otras hormonas no se pueden considerar como antagonistas, sino como sinergistas de la insulina. De hecho, las hormonas funcionan en concierto. Por ejemplo, durante una descarga de adrenalina la aceleracin que esta hormona provoca de la degradacin del glucgeno, origina una hiperglucemia. El aumento de los niveles de glucosa sangunea da como resultado la estimulacin de la liberacin de insulina, por las clulas beta de los islotes de Langerhans del pncreas. Esta favorece la penetracin de esa cantidad adicional de glucosa en las clulas para las que finalmente est destinada, que casi siempre son las musculares. Algo semejante podra decirse de los glucocorticoides; estas hormonas producen glucosa por la conversin de las protenas en ella; la insulina completa el trabajo, permitiendo que el azcar entre a las clulas en las que se debe utilizar. En estas condiciones, no se puede hablar de antagonismo entre estas hormonas.

Mag. Q.F. Margarita L. Geng Olaechea