Regulação do Metabolismo do Glicogénio

O processo de quebra de ácidos graxos em unidades de dois carbonos (acetil-CoA) para a produção de energia.

Um processo metabólico que ocorre no fígado durante o jejum prolongado, convertendo acetil-CoA em corpos cetónicos.

Moléculas de energia produzidas durante a cetogénese e usadas como combustível pelos tecidos durante o jejum.

A quantidade de ATP produzida pela oxidação completa de um ácido graxo.

A ativação do ácido graxo para a oxidação β, envolvendo a conversão do ácido graxo em acil-CoA.

A regulação recíproca da glicogênio fosforilase e glicogênio sintase é um processo crucial no metabolismo de glicose. A fosforilase a é a forma ativa da enzima, promovendo a quebra do glicogênio em glicose. A glicogênio sintase, por outro lado, é ativada na sua forma desfosforilada, sintetizando glicogênio a partir da glicose. A atividade destas enzimas é controlada por diferentes mecanismos de sinalização e modulação, incluindo fosforilação/desfosforilação

A glicogênio fosforilase é uma enzima que quebra o glicogênio em glicose-1-fosfato, servindo como fonte de glicose para o corpo. A sua atividade é regulada por fosforilação/desfosforilação – a forma fosforilada, denominada fosforilase a, é a forma ativa.

A glicogênio sintase é uma enzima fundamental na síntese de glicogênio, armazenando o excesso de glicose. É ativada na sua forma desfosforilada, ou seja, quando não há um grupo fosfato ligado a ela. As enzimas cinases, como a proteína cinase A (PKA), são responsáveis pela fosforilação da sintase, inibindo a sua atividade.

No estado de jejum, o hormônio glucagon é liberado, ativando a lipase sensível a hormônios. Essa ativação envolve a fosforilação da lipase, transformando-a em sua forma ativa. A lipase ativa quebra os triglicerídeos armazenados em ácidos graxos livres (FFA), que podem ser usados como fonte de energia.

Durante o jejum, a acetil-CoA carboxilase é inibida, reduzindo a produção de malonil-CoA. O malonil-CoA é um intermediário essencial na síntese de ácidos graxos. A inibição da acetil-CoA carboxilase durante o jejum direciona o corpo para a quebra dos ácidos graxos armazenados, fornecendo energia.

A glicogénio fosforilase existe em duas formas, ativa (fosforilase a) e inativa (fosforilase b). Cada forma pode estar em dois estados conformacionais, tensa (T) e relaxada (R). No músculo, a fosforilase b é regulada alostéricamente por ATP, G6P e AMP. O ATP e G6P promovem a forma T inativa, enquanto o AMP promove a forma R ativa.

No fígado, a fosforilase a é menos sensível a reguladores alostéricos e está principalmente no estado R (ativa). No entanto, altas concentrações de glucose no fígado promovem a transição R → T, inibindo a enzima. A glucose atua como um regulador negativo e impede a degradação do glicogénio quando os níveis de glucose estão altos.

A insulina estimula a síntese de glicogénio ao ativar a fosfoproteína fosfatase-1 (PP1). A PP1 desativa a fosforilase a, inibindo a degradação do glicogénio, e ativa a glicogénio sintase, promovendo a sua síntese.

O AMP cíclico (cAMP) ativa a proteína cinase A (PKA), que fosforila a glicogénio fosforilase a, ativando a degradação do glicogénio. A PKA também fosforila a glicogénio sintase, inativando-a, o que reduz a síntese do glicogénio.

A fosfoproteína fosfatase-1 (PP1) pode reverter os efeitos da PKA, desfosforilando a glicogénio fosforilase (inibindo a degradação do glicogénio) e a glicogénio sintase (estimulando a síntese do glicogénio).

A fosforilação é a adição de um grupo fosfato a uma enzima pela ação de uma cinase específica. Esta modificação covalente pode ativar ou inativar a enzima, regulando a sua atividade.

O glucagon ativa a PKA, que promove a fosforilação da glicogénio fosforilase a, estimulando a degradação do glicogénio. Ao mesmo tempo, a PKA inibe a glicogénio sintase, diminuindo a síntese de glicogénio.

A epinefrina (adrenalina) também ativa a PKA, conduzindo à fosforilação da glicogénio fosforilase a e à inibição da glicogénio sintase, promovendo a degradação do glicogénio e reduzindo a sua síntese.