Metabolismo

Metabolismo de los glúcidos

La galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) (EC 2.7.7.12) es una enzima responsable de convertir la galactosa ingerida aglucosa.²

La GALT cataliza la segunda etapa de la ruta de Leloir del metabolismo de la galactosa.

UDP-glucosa + galactosa-1-fosfato  glucosa-1-fosfato + UDP-galactosa

La expresión de GALT es controlada por las acciones del gen FOX3. La ausencia de esta enzima resulta en los humanos en la enfermedad conocida como galactosemia que puede ser fatal en los recién nacidos si no se elimina la lactosa de la dieta. La patofisiología de la galactosemia no ha sido claramente definida.La galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) cataliza la segunda reacción de la ruta de Leloir de metabolismo de la galactosa a través de una cinética enzimática bi bi ping pong con un mecanismo de doble desplazamiento.⁴ Esto significa que la reacción neta consiste en dos reactantes y dos productos, y procede mediante el siguiente mecanismo: La enzima reacciona con un sustrato para generar un producto y la enzima modificada que posteriormente reacciona con el segundo sustrato para formar el segundo producto regenerándose la enzima original.⁵ En el caso de GALT, el residuo His-166 actúa como un nucleófilo potente para facilitar la transferencia de un nucleótido entre UDP-hexosas y hexosa-1-fosfatos.⁶

1. UDP-glucosa + Enzima-His  Glucosa-1-fosfato + Enzima-His-UMP
2. Galactosa-1-fosfato + Enzima-His-UMP  UDP-galactosa + Enzima-His⁶

La GALT necesita 1 ion hierro y 1 ion cinc por subunidad.

GALACTOSA-1- FOSFATO URIDIL TRANSFERASA

Información detallada

Código de Examen	G255
Recipiente	M02
Sinónimos	GALT
Volumen Normal	5ml
Volumen Pediátrico	2 ml
Recolección	SANGRE TOTAL CON EDTA o con Heparina.
Días de proceso	Lunes a Viernes
Tiempo de Análisis	10 días hábiles
Almacenamiento	T.Ambiente: 14 días, Refrigerado: 30 días
Contraindicaciones	Este tes nó debería ser utilizado para el monitoreo de la dieta de los individuos afectados.
Utilidad	Seguimiento de una prueba anormal de tamizaje de Galactosemia en recién nacidos. Test para chequear los parientes de un individuo afectado.
Limitaciones	El análisis genético molecular para las mutaciones 9 de GALT o sus variantes tienen una sensiblidad aproximada del 80% en la población Caucásica pero está reducido en otros grupos étnicos. Otras mutaciones de la GALT causantes de galactosemia clásica son raras. La nó detección de las dos mutaciones específicas en los genes de GALT no elimina la posibilidad de éste desórden, como también mutaciones raras GALT no detectadas por ésta prueba. Formas raras de galactosemia pueden ser causadas por la deficiencia de galactokinasa o galactosa-4-epimerasa. Las deficiencias de ésta enzima no son detectadas por ésta prueba.
Método	Reacción en Cadena Polimerasa (PCR)
Rango de referencia	18,5 - 28,5 U/g Hgb
Información Técnica	La Galactosemia es un desórden del metabolismo de los carbohidratos causado por la deficiencia de enzimas que están comprometidas en la utilización de la galactosa. La causa más común de la galactosemia es la deficiencia de galactosa-1- fosfato uridil transferasa, la cual produce acumulación de galactosa-1-fosfato, galactosa, y sus derivados, galactiol y galactonato, en los líquidos y tejidos del cuerpo. Los recién nacidos tanto alimentados con seno materno o con leche de fórmula reciben hasta el 20% de sus calorías como lactosa, un dímero de la glucosa y galactosa. Los bebés afectados presentan entre el 3-14 días de nacidos vómito, diarrea, letargo que puede progresar hasta el coma, distensión abdominal con hepatomegalia y generalmente llegan a presentar fallo hepático. Los pacientes con galactosemia también tienen aumento en el riesgo de sepsis neonatal por E.coli y otros bacilos gram negativos. Cuando el diagnóstico no se realiza al comienzo del nacimiento, la enfermedad hepática y el daño neurológico pueden ser irreversibles, por ésta razón la galactosemia es realizada de rutina como prueba de tamizaje durante el período neonatal en muchos países. La enfermedad tiene una prevalencia de uno en 55,000 en la población Caucásica y de uno en 550 en la población Irlandesa.
Información adicional	La Galactosemia es una condición autosómica recesiva causada por la mutación en la galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT) en los genes localizados en el cromosoma 9p 13. El diagnóstico requiere la demostración de la deficiencia de la galactosa-1-fosfato uridil transferasa en los eritrocitos y la acumulación de sus metabolitos ( galactosa-1-fosfato eritrocitario, galatitol urinario). Los estudios de DNA son útiles para la caracterización de las deficiencias totales o parciales y para su correcta identificación. En la Galactosemia clásica la actividad de la galactosa-1-fosfato uridil transferasa es casi ausente. La eliminación de la galactosa de la dieta produce fallas en el crecimiento, disfunción renal y hepática y cataratas. Su diagnóstico y tratamiento tempranos son importantes en su pronóstico, sin embargo estos pacientes pueden presentar fallos en los ovarios ( con amenorrea primaria o secundaria), retardo mental, ataxia y disminución en el aprendizaje. El tratamiento de la dieta deberá ser de por vida. Estos pacientes deben ser periódicamente monitoreados con la medición de los niveles de la enzima.

La glucogenina (GYG) o glucogenina glucosiltransferasa (EC 2.4.1.186) es una enzima que cataliza la reacción de transferencia de glucosa desde la UDP-glucosa a la propia glucogenina o la glucogenina glucosilada.³

UDP-α-D-glucosa + glucogenina  α-D-glucosilglucogenina + UDP

UDP-α-D-glucosa + (α-D-glucosil)_n-glucogenina  (α-D-glucosil)_n+1-glucogenina + UDP (siendo n = 4 - 15).- .................................:

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Glucogenina es el nombre asignado a la proteína de 38 kDa que se encuentra unida covalentemente al glucógeno y que inicia la biosíntesis de navo del polisacárido. El aporte del grupo en el tema comprende: la identificación en retina bovina de fracciones de a-1,4- glucanoproteína distinguibles por su solubilidad e insolubilidad en ácido tricloroacético; la demostración de que el glucógeno posee proteína covalentemente unida al glucano; la identificación del arninoácido involucrado en la unión proteína-polisacárido; la caracterización de la fracción de glucógeno insoluble en ácido tricloroacético corno proteoglucógeno; la descripción de proteoglucógeno asociado a membranas microsomales en retina; la demostración de que en organismos primitivos como Neuraspara crassa y Escherichia coli el glucógeno se halla covalentemente unido a una proteína de 31 kDa que llamamos M-glucogenina; que no es reconocida por anticuerpo policlonal anti-glucogenina de 38 kDa de mamífero, y cuya secuencia de diez aminoácidos del extremo N-terminal es distinta a la de la glucogenina de 38 kDa. El objetivo general está dirigido a interrogantes acerca de aspectos estructurales funcionales de la glucogenia, la proteína de 38 kDa que se encuentra unida covalentemente al glucógeno y que inicia la biosíntesis de novo del polisacárido. Dentro del aspecto funcional la pregunta fundamental es si la vía que se inicia con la glucogenina y termina con proteoglucógeno constituye la única alternativa para la biosíntesis del glucógeno celular. Con respecto al aspecto estructural, el mecanismo involucrado en su actividad autoglucosiltransferasa acapara la atención, tanto en lo referente a la identificación del sitio o sitios activos responsable(s) de la formación de uniones glucosil-a-l,4-glucosa como en lo referente a la causa determinante de la incorporación de no mas de ocho a once glucosas, formando un oligoglucano lineal unido al residuo tirosina 194 que actuará como primer de la glucógeno sintetasa.

La glucogenogénesis es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato. Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en menor medida en el músculo, es activado por insulina en respuesta a los altos niveles de glucosa, que pueden ser (por ejemplo) posteriores a la ingesta de alimentos con carbohidratos.

Se forma por la incorporación repetida de unidades de glucosa, la que llega en forma de UDP-Glucosa a un partidor de glucógeno preexistente que consiste en la proteínaglucogenina, formada por 2 cadenas, que al autoglicosilarse puede unir cada una de sus cadenas a un octámero de glucosas. Para que la glucosa-6-fosfato pueda unirse a laUDP requiere de la participación de dos enzimas, la primera, fosfoglucomutasa, modifica la posición del fosfato a glucosa-1-fosfato.

La glucosa-fosfato es el precursor para la síntesis de glucógeno pero también es el producto de su degradación. La síntesis de glucógeno requiere de aporte energético. El dador de glucosa para la síntesis de glucógeno es la UDP-glucosa donde el residuo glucosilo está activado para su transferencia, por su combinación con un compuesto de alta energía como el UTP.

• La Glucosa se convierte en glucosa-6-fosfato mediante una reacción irreversible catalizada por la glucoquinasa o hexoquinasa dependiendo del tejido en cuestión.

glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP

• Glucosa-6-fosfato se convierte en glucosa-1-fosfato por la acción de la Fosfoglucomutasa, mediante la formación obligada de un compuesto intermediario, glucosa-1,6-bisfosfatasa.

glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P

• Glucosa-1-fosfato se convierte en UDP-glucosa por la acción de la UDP-glucosa pirofosforilasa (llamada también uridil transferasa).

glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi

• Las moléculas de glucosa son acopladas en cadena por la glucógeno sintasa, este paso debe realizarse sobre un primer preexistente de glucógeno, es decir, la glucógeno sintasa actúa formando alargamientos lineales de ramas preexistentes, solamente formando uniones α1-4 permitiendo la unión de glucosa a glucógeno preexistente
• Las ramificaciones son producidas por la enzima ramificadora del glucógeno, la cual transfiere un fragmento de 6 a 8 unidades del extremo no reductor y lo une a una glucosa por un enlace α-1,6. Esto posibilita que ambas cadenas puedan continuar alargándose mediante uniones α-1,4 de glucosas hasta poder producir nuevas ramificaciones.
• Es la vía generadora de glucógeno.