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Un déficit de glucogenina causa una acumulación de glucógeno

La excesiva acumulación de glucógeno determina un cambio metabólico con una reducción del gasto energético y una alteración de la respiración mitocondrial.


Se considera que la síntesis de glucógeno está mediada por la acción de dos enzimas, la glucogenina y la glucógeno sintasa (GS). La glucogenina es una glucosiltransferasa que cataliza la adición de 10-20 residuos de glucosa a sí misma. El subsiguiente alargamiento de la cadena lo realiza la GS. La interacción entre la GS y la glucogenina se considera esencial para la síntesis de glucógeno. Los investigadores del IRB Barcelona del grupo de Joan Guinovart han generado un modelo de ratón knockout de glucogenina (Gyg KO) esperando que no pudiera sintetizar glucógeno. Sin embargo, los animales Gyg KO presentaban niveles normales de glucógeno en el hígado e incluso cantidades superiores a los ratones control en músculo estriado. Además el glucógeno sintetizado en ausencia de glucogenina no poseía ninguna proteína unida covalentemente y tenía el mismo nivel de ramificación del glucógeno normal, al contrario de otras patologías con acúmulo excesivo de glucógeno, por ejemplo la enfermedad de Lafora. Además, en ausencia de glucogenina, las partículas de glucógeno tienen un tamaño unas 3 veces superior al polisacárido ordinario. Las conclusiones importantes de este trabajo son: 1) la excesiva acumulación de glucógeno determina un cambio metabólico con una reducción del gasto energético y una alteración de la respiración mitocondrial en las fibras musculares oxidativas (tipo I), que se vuelven más glucolíticas; 2) a pesar de los niveles más altos de glucó- geno muscular los animales Gyg KO presentan menor resistencia al ejercicio. Es interesante destacar que este es un fenotipo similar al de los pacientes de la recientemente descrita glucogenosis tipo XV (GSD XV) resultante de la pérdida del gen de la glucogenina-1 y presentan acumulación de glucógeno y debilidad muscular. 

 

Testoni G, Durán J, García Rocha M, Vilaplana F, Serrano AL, Sebastián D, López Soldado I, Sullivan MA, Slebe F, Vilaseca M, Muñoz Cánoves P, Guinovart JJ. 2017. Lack of Glycogenin Causes Glycogen Accumulation and Muscle Function Impairment. Cell Metab. 26: 256-266.


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