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La vía de la pentosa fosfatoy otras vías del metabolismode hexosasMartin Campana Granda
IMPORTANCIA BIOMÉDICA• La vía de la pentosa fosfato es una rutaalternativa para el metabolismo de la glucosa. Noinduce la ...
• La fructosa y la galactosa pueden convertirse englucosa, p rin cipalmente a nivel hepático. Ladeficiencia genética de gl...
• Una deficiencia en la vía lleva a la enfermedad depentosuria esencial. La falta de una enzima de lavía (gulonolactona ox...
LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATOFORMA NADPH Y RIBOSA FOSFATO• La vía de la pentosa fosfato (derivación de hexosamonofosfato) e...
LAS REACCIONES DE LA VÍADE LA PENTOSA FOSFATO SUCEDENEN EL CITOSOL• Al igual que la glucólisis, las enzimas de la vía de l...
La fase oxidativa genera NADPH• La deshidrogenación de la glucosa 6-fosfato hacia6-fosfogluconato ocurre por medio de lafo...
La fase no oxidativa genera precursoresde Ia ribosa• La ribulosa 5-fosfato es el sustrato para dos enzimas. Laribulosa 5-f...
• La reacción requiere Mg2+ y difosfato de tiamina(vitam ina B1) com o coenzim a. Es probable que laporción de dos carbono...
• Doheptulosa 7-fosfato hacia la aldosagliceraldehído 3-fosfato para formar una cetosafructosa 6-fosfato y la aldosa de cu...
• para convertir el gliceraldehído 3-fosfato englucosa 6-fosfato. Esto comprende reversiónde la glucólisis y la enzima glu...
Las dos principales vías para elcatabolismode Ia glucosa tienen poco en común• Si bien la glucosa 6-fosfato es común a amb...
Los equivalentes reductores se generanen los tejidos especializados en síntesisreductivas• La vía de la pentosa fosfato es...
La ribosa puede sintetizarseen casi todos los tejidos• En el torrente sanguíneo circula poca o ninguna ribosa,de modo que ...
LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATO Y LAGLUTATIÓN PEROXIDASA PROTEGEN ALOS ERITROCITOS CONTRA HEMÓLISIS• En los eritrocitos la ví...
EL GLUCURONATO UN PRECURSORDE PROTEOGLUCANOSY DE GLUCURÓNIDOS CONJUGADOS,ES UN PRODUCTO DE LA VÍADEL ÁCIDO URÓNICO• En el ...
• La glucosa 6-fosfato se isomeriza hacia glucosa l-fosfato,que entonces reacciona con uridina trifosfato (UTP) paraformar...
• El glucuronato se reduce hacia L-gulonato, el precursordirecto del ascorbato en los animales que tienen lacapacidad para...
LA INGESTIÓN DE GRANDESCANTIDADES DE FRUCTOSA TIENEPROFUNDAS CONSECUENCIASMETABÓLICAS• Las dietas con alto contenido de sa...
• las cifras séricas de triacilgliceroles y por últim o de colesterol de lipoproteínasdebaja densidad (LDL). Una cinasa es...
LA GALACTOSA SE REQUIERE PARA LASÍNTESIS DE LACTOSA, GLUCOLÍPIDOS,PROTEOGLUCANOS Y GLUCOPROTEÍNAS• La galactosa se deriva ...
La glucosa es el precursor de azúcaresamino (hexosaminas)• Los azúcares amino son componentes deimportancia de las glucopr...
ASPECTOS CLÍNICOSEl deterioro de Ia vía de Ia pentosa fosfatoconduce a hemolisis• Los defectos genéticos de la glucosa 6-f...
La alteración de Ia vía del ácido urónicose produce por defectos enzimáticosy por algunos medicamentos• En la rara enferme...
Cargar el hígado con fructosa puedepotenciar Ia hipertriacilglicerolemia,hipercolesterolemia e hiperuricemia• En el hígado...
Los defectos del metabolismode Ia fructosa suscitan enfermedad• Una falta de fructocinasa hepática genera fructosuria esen...
La fructosa y el sorbitol en el cristalinose relacionan con cataratade origen diabético• En personas con diabetes mellitus...
Las deficiencias de enzima en Ia víade Ia galactosa causan galactosemia• En las galactosemias hay incapacidad para metabol...
FIN
La vía de la pentosa fosfato
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La vía de la pentosa fosfato

  1. 1. La vía de la pentosa fosfatoy otras vías del metabolismode hexosasMartin Campana Granda
  2. 2. IMPORTANCIA BIOMÉDICA• La vía de la pentosa fosfato es una rutaalternativa para el metabolismo de la glucosa. Noinduce la formación de ATP, pero tiene dosfunciones importantes: I) la formación de NADPHpara la síntesis de ácidos grasos y esteroides, y 2)la síntesis de ribosa para la formación denucleótido y ácido nucleico. La glucosa, fructosa ygalactosa son las principales hexosas que seabsorben a partir del tubo digestivo, derivadasdel almidón, la sacarosa y la lactosa, de la dieta,respectivamente.
  3. 3. • La fructosa y la galactosa pueden convertirse englucosa, p rin cipalmente a nivel hepático. Ladeficiencia genética de glucosa 6-fosfatodeshidrogenasa, la primera enzima de la vía de lapentosa fosfato, es una causa importante de lisisde eritrocitos, lo que origina anemia hemolítica.El ácido glucurónico se sintetiza a partir de laglucosa mediante la vía del ácido urónico, deimportancia cuantitativa menor, pero muyimportante para la excreción de metabolitos ysustancias químicas extrañas (xenobióticos) comoglucurónidos.
  4. 4. • Una deficiencia en la vía lleva a la enfermedad depentosuria esencial. La falta de una enzima de lavía (gulonolactona oxidasa) en prim ates y enalgunos otros animales explica por qué el ácidoascórbico (vitamina C) es un requerimiento de ladieta para seres humanos, mas no para casi todoslos otros mamíferos. Las deficiencias de lasenzimas del metabolismo de la fructosa ygalactosa pueden ser la causa de enfermedadesmetabólicas como fructosuria esencial,intolerancia hereditaria a la fructosa ygalactosemia.
  5. 5. LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATOFORMA NADPH Y RIBOSA FOSFATO• La vía de la pentosa fosfato (derivación de hexosamonofosfato) es una vía más compleja que laglucólisis (fig. 21-1). Tres moléculas de glucosa 6-fosfato dan lugar a tres moléculas de CO2 y a tresazúcares de cinco carbonos, los cuales sereordenan para generar a su vez dos moléculasde glucosa 6-fosfato y una molécula delintermediario glucolítico, gliceraldehído 3-fosfato.Puesto que dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato pueden regenerar glucosa 6-fosfato, la víapuede explicar la oxidación completa de laglucosa.
  6. 6. LAS REACCIONES DE LA VÍADE LA PENTOSA FOSFATO SUCEDENEN EL CITOSOL• Al igual que la glucólisis, las enzimas de la vía de la pentosafosfato son citosólicas. Al contrario de la glucólisis, laoxidación se logra por medio de deshidrogenación usandoNADP+, no NAD+, como el aceptor de hidrógeno. Lasecuencia de reacciones de la vía puede dividirse en dosfases: una fase irreversible oxidativa y una fase reversibleno oxidativa. En la prim era fase, la glucosa 6-fosfato pasapor deshidrogenación y descarboxilación para dar unapentosa, la ribulosa 5-fosfato. En la segunda fase, laribulosa 5-fosfato se convierte de regreso en glucosa 6-fosfato mediante una serie de reacciones que com prendenprincipalm ente dos enzimas: transceto- Iasa ytransaldolasa
  7. 7. La fase oxidativa genera NADPH• La deshidrogenación de la glucosa 6-fosfato hacia6-fosfogluconato ocurre por medio de laformación de 6-fosfogluconolactona catalizadapor la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, unaenzima dependiente de NADP (figs. 21-1 y 21-2).La hidrólisis de la 6-fosfogluconolactona se logram ediante la enzima gluconolactona hidrolasa.Un segundo paso oxidativo es catalizado por la 6-osfogluconato deshidrogenasa, que tambiénnecesita NADP+ como aceptor de hidrógeno. Acontinuación hay descarboxilación, con laformación de la cetopentosa ribulosa 5-fosfato.
  8. 8. La fase no oxidativa genera precursoresde Ia ribosa• La ribulosa 5-fosfato es el sustrato para dos enzimas. Laribulosa 5-fosfato 3-epimerasa altera la configuraciónalrededor del carbono 3, lo que form a el epím eroxilulosa 5-fosfato, tam bién una cetopentosa. La ribosa5-fosfato cetoisomerasa convierte a la ribulosa 5-fosfato en la aldopentosa correspondiente, ribosa 5-fosfato, que se usa para la síntesis de nucleótido yácido nucleico. La transcetolasa transfiere la unidad dedos carbonos que incluye los carbonos 1 y 2 de unacetosa hacia el carbono aldehido de un azúcar aldosa.Por consiguiente, afecta la conversión de un azúcarcetosa en una aldosa con dos carbonos m enos y unazúcar aldosa en una cetosa con dos carbonos más.
  9. 9. • La reacción requiere Mg2+ y difosfato de tiamina(vitam ina B1) com o coenzim a. Es probable que laporción de dos carbonos transferida sea glucolaldehídounido a difosfato de tiamina. De este modo, latranscetolasa cataliza la transferencia de la unidad dedos carbonos desde la xilulosa 5-fosfato hacia la ribosa5-fosfato, lo que produce la cetosa de siete carbonossedoheptulosa 7-fosfato, y la aldosa gliceraldehído 3-fosfato. Estos dos productos luego pasan portransaldolación. La transaldolasa cataliza latransferencia de una porción dihidroxiacetona de trescarbonos (carbonos uno a tres) desde la cetosa se
  10. 10. • Doheptulosa 7-fosfato hacia la aldosagliceraldehído 3-fosfato para formar una cetosafructosa 6-fosfato y la aldosa de cuatro carbonoseritrosa 4-fosfato. En una reacción adicionalcatalizada por transcetolasa, la xilulosa 5-fosfatosirve com o un donador de glucolaldehído. Eneste caso la eritrosa 4-fosfato es el aceptor, y losproductos de la reacción son fructosa 6-fosfato ygliceraldehído 3-fosfato. A fin de oxidar la glucosapor completo a CO2 por medio de la vía de lapentosa fosfato, debe haber enzimas presentesen el tejido
  11. 11. • para convertir el gliceraldehído 3-fosfato englucosa 6-fosfato. Esto comprende reversiónde la glucólisis y la enzima gluconeogénicafructosa 1,6-bisfosfatasa. En los tejidos quecarecen de esta enzima, la gliceraldehído 3-fosfato continúa la vía norm al de la glucólisishacia piruvato.
  12. 12. Las dos principales vías para elcatabolismode Ia glucosa tienen poco en común• Si bien la glucosa 6-fosfato es común a ambasvías, la vía de la pentosa fosfato difiere demanera notoria de la glucólisis. En la oxidaciónse utiliza NADP en lugar de NAD, y el CO 2,que no es generado durante la glucólisis, es unproducto característico. En la vía de la pentosafosfato no se genera ATP, mientras que es unproducto importante de la glucólisis.
  13. 13. Los equivalentes reductores se generanen los tejidos especializados en síntesisreductivas• La vía de la pentosa fosfato es activa en el hígado, eltejido adiposo, la corteza suprarrenal, tiroides,eritrocitos, testículos y glándula mamaria en lactancia.Su actividad es baja en la glándula mamaria no enlactancia y en el músculo estriado. Los tejidos en loscuales la vía es activa usan NADPH en síntesisreductivas, por ejemplo, de ácidos grasos, esteroides,aminoácidos mediante la glutamato deshidrogenasa yglutatión reducido. En el estado posprandial, cuando seincrementa la lipogénesis, la insulina también puedeinducir la síntesis de glucosa 6-fosfato deshidrogenasay 6-fosfogluconato deshidrogenasa.
  14. 14. La ribosa puede sintetizarseen casi todos los tejidos• En el torrente sanguíneo circula poca o ninguna ribosa,de modo que los tejidos deben sintetizar la quenecesitan para síntesis de nucleótido y ácido nucleico,usando la vía de la pentosa fosfato (fig.21-2). No esnecesario tener una vía de la pentosa fosfato quefuncione por completo para que un tejido sinteticeribosa 5-fosfato. El músculo sólo tiene actividad bajade glucosa 6-fosfato deshidrogenasa y 6-fosfogluconatodeshidrogenasa pero, al igual que casi todos los otrostejidos, tiene la capacidad para sintetizar ribosa 5-fosfato por medio de reversión de la fase no oxidativade la vía de la pentosa fosfato utilizando fructosa 6-fosfato.
  15. 15. LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATO Y LAGLUTATIÓN PEROXIDASA PROTEGEN ALOS ERITROCITOS CONTRA HEMÓLISIS• En los eritrocitos la vía de la pentosa fosfatoproporciona NADPH para la reducción de glutatiónoxidado, catalizada por la glutatiónreductasa, unaflavoproteína que contiene FAD. El glutatión reducidoelimina H2O2 en una reacción catalizada por laglutatión peroxidasa, una enzima que contiene elanálogo selenio de cisteína (selenocisteína) en el sitioactivo (fig. 21-3). La reacción es importante, porque laacumulación de H2O2 puede acortar el lapso de vidadel eritrocito al causar daño oxidativo de la membranacelular, lo que conduce a hemolisis.
  16. 16. EL GLUCURONATO UN PRECURSORDE PROTEOGLUCANOSY DE GLUCURÓNIDOS CONJUGADOS,ES UN PRODUCTO DE LA VÍADEL ÁCIDO URÓNICO• En el hígado, la vía del ácido uránico catalizala conversión de glucosa en ácido glucurónico,ácido ascórbico (salvo en seres humanos yotras especies para las cuales el ascorbato esuna vitamina), y pentosas (fig. 21-4).Asimismo, es una vía oxidativa alternativapara la glucosa que, al igual que la vía de lapentosa fosfato, no lleva a la formación deATP.
  17. 17. • La glucosa 6-fosfato se isomeriza hacia glucosa l-fosfato,que entonces reacciona con uridina trifosfato (UTP) paraformar uridina difosfato glucosa (UDPGlc) en una reaccióncatalizada por la UDPGlc pirofosforilasa, como sucede en lasíntesis de glucógeno (cap. 19). La UDPGlc se oxida en elcarbono 6 por la UDPGlc deshidrogenasa dependiente deNAD, en una reacción de dos pasos para generar UDP-glucuronato. El UDP glucuronato es la fuente deglucuronato para reacciones que incluyen su incorporaciónhacia proteoglucanos o para reacción con sustratos comohorm onas esteroideas, bilirrubina y diversosmedicamentos que se excretan en la orina o la bilis comoconjugados glucurónido (fig. 31-13).
  18. 18. • El glucuronato se reduce hacia L-gulonato, el precursordirecto del ascorbato en los animales que tienen lacapacidad para sintetizar esta vitamina, en una reaccióndependiente de NADPH. Los seres humanos y otrosprimates, así como los conejillos de Indias cobayos),murciélagos y algunas aves y peces, no pueden sintetizarácido ascórbico debido a la falta de L-gulonolactonaoxidasa. El L-gulonato se oxida hacia 3-ceto-L-gulonato, quedespués es descarboxilado hacia L-xilulosa; esta últim a seconvierte en el isómero D por medio de una reduccióndependiente del NADPH hacia xilitol, seguida por oxidaciónen una reacción dependiente de NAD hacia D-xilulosa.Luego de conversión en D-xilulosa 5-fosfato, se metabo-• Iiza por medio de la vía de la pentosa fosfato.
  19. 19. LA INGESTIÓN DE GRANDESCANTIDADES DE FRUCTOSA TIENEPROFUNDAS CONSECUENCIASMETABÓLICAS• Las dietas con alto contenido de sacarosa o conjarabes con alto contenido de fructosa usados enalimentos y bebidas manufacturados provocan laentrada de grandes cantidades de fructosa (yglucosa) a la vena porta hepática. La fructosapasa por glucólisis más rápida en el hígado que laglucosa, porque sortea el paso reguladorcatalizado por la fosfofructocinasa (fig. 21-5); locual permite que la fructosa sature las vías en elhígado, lo que lleva a aumento de la síntesis y laesterificación de ácidos grasos, y de la secreciónde VLDL, lo que puede incrementar
  20. 20. • las cifras séricas de triacilgliceroles y por últim o de colesterol de lipoproteínasdebaja densidad (LDL). Una cinasa específica, la fructocinasa, cataliza lafosforilación de fructosa hacia fructosa l-fosfato en hígado, riñones e intestino.Esta enzima no actúa sobre la glucosa y, al contrario de la glucocinasa, su actividadno es afectada por el ayuno ni por la insulina, lo cual puede explicar por qué endiabéticos la fructosa se elimina de la sangre a un índice normal. La fructosa l-fosfato se divide hacia D-gliceraldehído y dihidroxiacetona fosfato mediante laaldolasa B, una enzima en el hígado, que también funciona en la glucólisishepática al dividir a la fructosa 1,6-bisfosfato. El D-gliceraldehído entra a laglucólisis por medio de fosforilación hacia gliceraldehído 3-fosfato catalizada por latriocinasa. Los dos triosa fosfatos, dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato, pueden degradarse mediante glucólisis o ser sustratos para la aldolasa y,por tanto, para la gluconeogénesis, que es el destino de gran parte de la fructosaque se metaboliza en el hígado. En tejidos extrahepáticos, la hexocinasa cataliza laosforilación de casi todas las hexosas, incluso la fructosa, pero la glucosa inhibe lafosforilación de la fructosa, porque es un mejor sustrato para la hexocinasa. Aunasí, algo de fructosa puede metabolizarse en el tejido adiposo y el músculo. Lafructosa se encuentra en el plasma seminal y en la circulación del feto deungulados y ballenas. La aldosa reductasa se encuentra en la placenta de ovejas yse encarga de la secreción de sorbitol hacia la sangre fetal. La conversión desorbitol en fructosa depende de la presencia de la enzima sorbitol deshidrogenasaen el hígado, incluso el hígado del feto. Esta vía también es la causa de la presenciade fructosa en el líquido seminal.
  21. 21. LA GALACTOSA SE REQUIERE PARA LASÍNTESIS DE LACTOSA, GLUCOLÍPIDOS,PROTEOGLUCANOS Y GLUCOPROTEÍNAS• La galactosa se deriva de la hidrólisis intestinal del disacárido lactosa, elazúcar de la leche, y en el hígado se convierte con facilidad en glucosa. Lagalactocinasa cataliza la fosforilación de galactosa, usando ATP comodonador de fosfato (fig. 21-6). La galactosa 1-fosfato reacciona con lauridina difosfato glucosa (UDPGlc) para formar uridina difosfato galactosa(UDPGal) y glucosa 1-fosfato, en una reacción catalizada por la galactosa1-fosfato uridil transferasa. La conversión de UDPGal en UDPGlc escatalizada por la UDPGal 4-epimerasa. La reacción comprende oxidación,después reducción, en el carbono 4, con NAD+ como coenzima. La UDPGlcluego se incorpora hacia el glucógeno (cap. 19). Dado que la reacción deepimerasa es libremente reversible, la glucosa se puede convertir engalactosa, de m anera que esta última no es un constituyente esencial dela dieta. La galactosa es necesaria en el cuerpo no sólo para la formaciónde lactosa, sino también como un constituyente de glucolípidos(cerebrósidos), proteoglucanos y glucoproteínas. En la síntesis de lactosaen la glándula mamaria, la UDPGal se condensa con glucosa para darlactosa, catalizada por la lactosa sintasa (fig. 21-6).
  22. 22. La glucosa es el precursor de azúcaresamino (hexosaminas)• Los azúcares amino son componentes deimportancia de las glucoproteínas (cap. 47), y deciertos glucoesfingolípidos (p. ej., gangliósidos;cap. 15), y de glucosaminoglucanos (cap. 48). Losprincipales azúcares amino son las hexosaminasglucosamina, galactosamina y manosamina, y elcompuesto de nueve carbonos ácido siálico. Elprincipal ácido siálico que se encuentra en tejidoshumanos es el ácido N-acetilneuramínico (NeuAco NANA). En la figura 21-7 se resumen lasinterrelaciones metabólicas entre los azúcaresamino.
  23. 23. ASPECTOS CLÍNICOSEl deterioro de Ia vía de Ia pentosa fosfatoconduce a hemolisis• Los defectos genéticos de la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, con deterioro consiguiente dela generación de NADPH, son frecuentes en poblaciones de origen mediterráneo yafrocaribeño. El gen está en el cromosoma X, de modo que los afectados son principalmentevarones. Alrededor de 400 millones de personas portan un gen mutado para la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, lo que hace que sea el defecto genético más frecuente, pero lamayoría es asintomática. La distribución de genes mutantes se asemeja a la del paludismo, loque sugiere que ser heterocigoto confiere resistencia contra el paludismo. El defecto semanifiesta como lisis de eritrocitos (anemia hemolítica) cuando los pacientes susceptiblesquedan sujetos a estrés oxidativo (cap. 52) por infección, fármacos como el antipalúdicoprimaquina, y sulfonamidas, o cuando han comido habas (Viciajava, de ahí el nombre de laenfermedad, favismo). Hay dos variantes principales del favismo, en la afrocaribeña laenzima es inestable, de manera que aun cuando las actividades promedio de los eritrocitosson bajas, el estrés oxidativo sólo afecta a los eritrocitos más viejos y las crisis hemolíticastienden a ser autolimitadas; en contraste, en la variante del Mediterráneo la enzima esestable, pero tiene actividad baja en todos los eritrocitos. Las crisis hemolíticas en estaspersonas son más graves y pueden ser mortales. La glutatión peroxidasa depende de unaporte suficiente de NADPH, que en los eritrocitos sólo puede formarse por medio de la víade la pentosa fosfato. educe peróxidos orgánicos y H 2O2, como parte de la defensa delcuerpo contra peroxidación lípida (fig. 15-21). La m edición de la transcetolasa de eritrocitosy su activación mediante difosfato de tiamina, se usan para evaluar el estado nutricional encuanto a tiamina (cap. 44).
  24. 24. La alteración de Ia vía del ácido urónicose produce por defectos enzimáticosy por algunos medicamentos• En la rara enfermedad hereditaria benigna pentosuriaesencial, aparecen cantidades considerables de L-xilulosaen la orina, debido a falta de la enzima necesaria parareducir L-xilulosa hacia xilitol. Diversos fármacos aumentanel índice al cual la glucosa entra a la vía del ácido urónico.Por ejemplo, la administración de barbital o clorobutanol aratas suscita un incremento im portante de la conversión deglucosa en glucuronato, L-gulonato y ascorbato. Laaminopirina y la antipirina aumentan la excreción de L-xilulosa en individuos pentosúricos. La pentosuria tambiéntiene lugar después del consumo de grandes cantidades defrutas (como peras) que son ricas fuentes de pentosas(pentosuria alimentaria).
  25. 25. Cargar el hígado con fructosa puedepotenciar Ia hipertriacilglicerolemia,hipercolesterolemia e hiperuricemia• En el hígado, la fructosa incrementa la síntesis de ácidosgrasos y triacilglicerol, y la secreción de VLDL, lo que da piea hipertriacilglicerolemia —e incremento del colesterolLDL—, que en potencia es aterogénico (cap. 26). Esto sedebe a que la fructosa entra a la glucólisis por medio de lafructocinasa y la fructosa 1-fosfato resultante evita el pasoregulador catalizado por la fosfofructocinasa (cap. 18). Másaún, la carga aguda del hígado con fructosa, como llega asuceder con la administración por vía intravenosa lenta oluego de ingestiones muy altas de fructosa, causa secuestrode fosfato inorgánico en la fructosa 1 -fosfato, y síntesisdisminuida de ATP. Como resultado hay menos inhibiciónde la síntesis de purina de novo por ATP, y hay incrementode la formación de ácido úrico, lo que producehiperuricemia, que es una causa de gota (cap. 33).
  26. 26. Los defectos del metabolismode Ia fructosa suscitan enfermedad• Una falta de fructocinasa hepática genera fructosuria esencial, unaenfermedad benigna y asintomática. La falta de aldolasa B, quedivide a la fructosa 1 -fosfato, lleva a intolerancia hereditaria a lafructosa, caracterizada por hipoglucemia profunda y vómitodespués del consumo de fructosa (o de sacarosa, que da fructosaen el m omento de la digestión) (fig. 21-5). Las dietas con bajocontenido de fructosa, sorbitol y sacarosa son beneficiosas paraambas enfermedades. Una consecuencia de la intoleranciahereditaria a la fructosa, y de una enfermedad vinculada comoresultado de deficiencia de fructosa 1,6-bisfosfatasa es lahipoglucemia inducida por fructosa a pesar de la presencia dereservas altas de glucógeno, debido a que las fructosas 1-fosfato y1,6 bisfosfato inhiben de modo alostérico la fosforilasa hepática. Elsecuestro de fosfato inorgánico también conduce a agotamiento deATP e hiperuricemia.
  27. 27. La fructosa y el sorbitol en el cristalinose relacionan con cataratade origen diabético• En personas con diabetes mellitus hay concentraciones aumentadas tanto defructosa como de sorbitol en el cristalino que quizás estén implicadas en lapatogenia de la catarata diabética. La formación de fructosa a partir de glucosadepende de la vía del sorbitol (poliol) (que no se encuentra en el hígado) (fig. 21-5); la actividad de dicha vía se incrementa a medida que la concentración deglucosa aumenta en los tejidos que no son sensibles a la insulina, es decir, el• cristalino,os nervios periféricos y los glomérulos renales. La aldosa reductasareduce la glucosa a sorbitol, lo cual va seguido por oxidación de este último haciafructosa en presencia de NAD+ y sorbitol deshidrogenasa (poliol deshidrogenasa).El sorbitol no se difunde a través de las membranas celulares, sino que se acumula,lo que causa daño de origen osmótico. Al mismo tiempo, hay decremento de las• cifras de mioinositol. La acumulación de sorbitol y el agotamiento de mioinositol,así como la catarata diabética, se pueden prevenir mediante inhibidores de laaldosa reductasa en animales de experimentación, pero hasta la fecha no hayevidencia de que los inhibidores sean eficaces para prevenir catarata o neuropatíadiabética en seres humanos
  28. 28. Las deficiencias de enzima en Ia víade Ia galactosa causan galactosemia• En las galactosemias hay incapacidad para metabolizar galactosa, ypueden producirse por defectos hereditarios de la galactocinasa,uridil transferasa, o 4-epimerasa (fig. 21-6A), aunque la deficienciade uridil transferasa es la mejor conocida. La galactosa es unsustrato para la aldosa reductasa, lo que forma galactitol, que seacum ula en el cristalino y ocasiona catarata. La enfermedadgeneral es más grave si depende de un defecto de la uridiltransferasa, puesto que se acumula galactosa 1-fosfato y agota elfosfato inorgánico en el hígado; por último sobrevieneninsuficiencia hepática y deterioro mental. En la deficiencia de uridiltransferasa, la epimerasa está presente en cantidades adecuadas,de manera que el paciente galactosémico aún puede formarUDPGal a partir de la glucosa. Esto explica cómo es posible que losniños afectados tengan crecimiento y desarrollo normales pese alas dietas libres de galactosa usadas para controlar los síntomas dela enfermedad.
  29. 29. FIN

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