Metabolismo de Glucosa y Colesterol: Fundamentos Bioquímicos Esenciales

Glucosa y Metabolismo del Glucógeno

La glucosa es un monosacárido tipo polihidroxialdehído, químicamente una aldohexosa. En solución acuosa, forma una piranosa. Los monosacáridos pueden unirse para formar estructuras mayores a través de enlaces glucosídicos.

Funciones de los Polisacáridos y el Glucógeno

Los polisacáridos forman parte del tejido estructural y son una fuente de energía. El glucógeno es un polisacárido de reserva compuesto por 12 a 18 monómeros de glucosa unidos por enlaces glicosídicos alfa (1,4) y, en los puntos de ramificación, por enlaces alfa (1,6).

Reserva y Utilización del Glucógeno

La reserva de glucógeno se encuentra principalmente en el hígado y el músculo esquelético. Esta reserva puede fluctuar significativamente debido a la alimentación y/o la acción hormonal. En el hígado, el glucógeno ayuda a mantener la glicemia (niveles de glucosa en sangre), mientras que en el músculo, se utiliza para formar ATP (energía).

Glucogenólisis: Formación de Glucosa a partir de Glucógeno

Del glucógeno se forma glucosa cuando el organismo la necesita, un proceso conocido como glucogenólisis. Este proceso requiere la acción de tres enzimas clave:

• Glucógeno fosforilasa: Cataliza la ruptura de los enlaces alfa (1,4).
• Enzima desramificante del glucógeno: Cataliza la ruptura de los enlaces alfa (1,6) en los puntos de ramificación.
• Fosfoglucomutasa: Transforma la glucosa-1-P (producto inicial de la glucogenólisis) a glucosa-6-P.

Posteriormente, la glucosa-6-P debe perder un fosfato por acción de la glucosa-6-fosfatasa para poder entrar en el torrente sanguíneo y ser utilizada por otras células.

Regulación Hormonal de la Glicemia

La regulación de la glucosa en sangre es crucial y está mediada por hormonas:

• Glucagón: Actúa en situaciones de hipoglicemia (niveles bajos de glucosa). Es producido por el páncreas y activa la glucógeno fosforilasa para degradar el glucógeno hepático y liberar glucosa.
• Insulina: Actúa en situaciones de hiperglicemia (niveles altos de glucosa). También es producida por el páncreas y activa la glucógeno sintetasa para sintetizar glucógeno, almacenando el exceso de glucosa.

Colesterol: Estructura, Funciones y Transporte

El colesterol es un lípido esencial que almacena energía para tiempos de ayuno. Se encuentra entre los lípidos simples (junto con los ácidos grasos) y también forma parte de los lípidos complejos (como fosfolípidos y triglicéridos). Se sintetiza principalmente en el hígado y el intestino delgado, y se concentra en la médula espinal, el páncreas y el cerebro. Posee una cabeza polar y una cola apolar.

Fuentes y Regulación del Colesterol

El colesterol se obtiene de dos vías principales:

• Vía exógena: A través de los alimentos que consumimos.
• Vía endógena: Sintetizado por las células a partir de acetato en su forma activa (acetil-coenzima A).

Ambas vías se regulan mutuamente; un exceso de producción por una vía puede inhibir la producción por la otra.

Funciones Vitales del Colesterol

Las funciones del colesterol son diversas y cruciales para el organismo:

• Estructural: Componente esencial de las membranas celulares, aportando fluidez y estabilidad.
• Precursor de Vitamina D: Necesario para la síntesis de vitamina D, vital para la salud ósea.
• Precursor de Hormonas Sexuales: Base para la producción de hormonas como estrógenos, testosterona y progesterona.
• Precursor de Sales Biliares: Fundamental para la digestión y absorción de grasas.

Transporte de Colesterol en Sangre: Lipoproteínas

El colesterol se transporta en la sangre mediante lipoproteínas, que son complejos de lípidos y proteínas:

• LDL (Lipoproteínas de Baja Densidad): Contienen colesterol y proteína apoB. Transportan el colesterol del hígado a los tejidos. Un nivel elevado de LDL se asocia con un mayor riesgo de aterosclerosis, por lo que a menudo se le denomina "colesterol malo".
• HDL (Lipoproteínas de Alta Densidad): Contienen colesterol y proteína apoA. Transportan el colesterol de los tejidos de vuelta al hígado para su eliminación o reciclaje, por lo que se le conoce como "colesterol bueno".

Niveles de Colesterolemia y Riesgo Cardiovascular

La colesterolemia normal se sitúa entre 150-200 mg/100 ml (o mg/dL). La clasificación de los niveles de colesterol en sangre y su relación con el riesgo cardiovascular es la siguiente:

• Menos de 200 mg/dL: Bajo riesgo de enfermedad cardiovascular.
• Entre 200 y 239 mg/dL: Riesgo intermedio de enfermedad cardiovascular (este riesgo puede ser elevado en casos de diabetes).
• Mayor a 240 mg/dL: Alto riesgo de enfermedad cardiovascular.

Aterosclerosis y el Rol de LDL y HDL

La aterosclerosis es una enfermedad caracterizada por el acúmulo de lipoproteínas LDL en la pared de los vasos sanguíneos. Como respuesta protectora del organismo, se forma una placa aterosclerótica que puede endurecer y estrechar las arterias. En contraste, la lipoproteína HDL juega un papel crucial al retirar el colesterol circulante de los tejidos y transportarlo de vuelta al hígado, ayudando a prevenir o reducir la formación de estas placas.