Lectura La Vía de Las Pentosas

8/19/2019 Lectura La Vía de Las Pentosas

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VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOLigia Marlene Forero Rey MSc.

La vía de la pentosa fosfato (PPP) a pesar de ser una vía oxidativa, esprincipalmente una vía anabólica que generar azucares de 5 carbonos yequivalentes reducidos a partir la glucosa un azúcar de 6 carbonos. Esta vía síoxida la glucosa y bajo ciertas condiciones puede oxidarla completamente a CO2 y agua.

Las funciones más importantes de esta vía metabólica son:

1. Proveer a la célula con ribosa-5-fosfato (R5F) para la síntesis deNucleósidos, Nucleótidos y ácidos nucléicos.

2. Generar equivalentes reducidos, en forma de NADPH, para su utilizaciónen reacciones de biosíntesis en las células.

3. Puede trabajar para metabolizar azucares de cinco carbonos (pentosas)

presentes en la dieta derivados de la digestión de los ácidos nucléicos.

Las enzimas de la Vía de las Pentosas Fosfato funcionan principalmente con elreductor NADP+ en la dirección de utilizar este para generar NADPH comocofactor, frente a las enzimas oxidativas que utilizan el par NAD+ /NADH comocofactor. Las reacciones de la biosíntesis de ácidos grasos y la biosíntesis deesteroides utilizan grandes cantidades de NADPH por lo tanto, las células delhígado, el tejido adiposo, la corteza suprarrenal, testículos y glándula mamariaespecialmente en lactancia tienen altos los niveles de las enzimas presentaníndices altos de actividad de esta vía. De hecho, el 30% de la oxidación de laglucosa en el hígado se produce a través de la PPP y los eritrocitos utilizan las

reacciones de la PPP para generar grandes cantidades de NADPH el cual esnecesario en la reducción del glutatión. La conversión de ribonucleótidos adesoxirribonucleótidos por acción de la ribonucleótido reductasa requiere NADPHcomo fuente de electrones, por tanto, cualquier célula necesita de una buenageneración de NADPH.

Aunque el PPP opera en todas las células de los tejidos indicados, los más altosniveles de enzimas PPP (en particular, glucosa 6-fosfato deshidrogenasa) seencuentran en los neutrófilos y macrófagos. Estos leucocitos son las célulasfagocíticas del sistema inmunológico que utilizan NADPH para generar radicalessuperóxido a partir de oxígeno molecular en una reacción de catalizada por laNADPH oxidasa. El anión superóxido, a su vez, sirve para generar otras especies

reactivas de oxígeno (ROS), que contribuyen a matar a los microorganismosfagocitados. Después de la exposición a bacterias y otras sustancias extrañas alorganismo hay un incremento dramático en el consumo de O2 por los fagocitos,este fenómeno se conoce como la ráfaga de oxígeno.



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Reacciones de la vía de la Pentosa Fosfato

Las reacciones de la PPP tienen lugar exclusivamente en el citoplasma, por tanto,se entiende que la biosíntesis de ácidos grasos (en oposición a su oxidación)tiene lugar en el citoplasma. La vía de la pentosa fosfato tiene una fase oxidativay una no-oxidativa. Las etapas de oxidación, que utilizan como sustrato a la

glucosa-6-fosfato (G6P), ocurren al inicio de la vía y son las reacciones quegeneran NADPH. Las reacciones catalizadas por la glucosa-6-fosfatodeshidrogenasa y por la 6-fosfogluconato deshidrogenasa generan un mol deNADPH por cada mol de G6P que entra en la PPP.

Las reacciones no oxidativas de la PPP están orientadas principalmente agenerar azucares de 5 carbonos de la dieta en azucares tanto de 6 carbonoscomo la fructosa-6-fosfato y de 3 carbonos el gliceraldehido-3-fosfato, los cualespueden ser utilizados en la vía glicolítica. Las principales enzimas involucradasen los pasos no oxidativos de la PPP son la transaldolasa y la transcetolasa.

En resumen la PPP no se usa solamente para la producción de R5P a través dela oxidación de la G6P, dado que las 3 moles de azúcar de 5 carbones seconvierten, vía las enzimas de la PPP, nuevamente a dos moles de azúcares de6 carbonos y de un mol de azúcar de 3 carbonos. Los azúcares de 6 carbonos sereciclan en la vía bajo la forma de G6P, generando más NADPH, y el azúcar de3 carbonos el gliceraldehido-3-fosfato, puede ser oxidado a piruvato.



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Los Eritrocitos y la vía de la Pentosa Fosfato

El estrés oxidativo dentro de las células rojas es controlado por acción delpéptido, glutatión, GSH, el cual es un tripéptido integrado por tres aminoácidos:el γ-glutamato, la cisteína y la glicina. Los grupos sulfidrilo de los residuos de lacisteína de dos moléculas del glutatión pueden formar un puente disulfuro(GSSG) al ser oxidados en reacciones con varios óxidos y peróxidos en lascélulas. La reducción de GSSG a dos moles de GSH es la función de la glutatiónreductasa, una enzima que requiera la oxidación conjunta de NADPH.

Las vías predominantes del metabolismo de los carbohidratos en el glóbulo rojoson: la glicólisis, la vía de las pentosas (PPP) y el metabolismo de 2.3difosfoglicerato (2,3-DPG). La glicólisis proporciona el ATP necesario para elfuncinamiento de las bombas de iones de la membrana y el NADH para lareoxidación de la metahemoglobina. La vía de las pentosas (PPP), suministra aa los glóbulos rojos NADPH para mantener el glutatión reducido. La incapacidadpara mantener el glutatión reducido en ellos lleva a la acumulación de losperóxidos, predominantemente H2O2, que a su vez genera un debilitamiento dela pared celular y por tanto hemólisis. La acumulación de H2O2 también lleva alos índices crecientes de oxidación de hemoglobina a metahemoglobina quetambién debilita la pared celular. El glutatión quita los peróxidos por acción dela peroxidasa del glutatión. La PPP en los eritrocitos es esencialmente la únicavía para que estas células produzcan NADPH. Cualquier defecto en la producciónde NADPH podría, por lo tanto, tener efectos profundos en la supervivencia deleritrocito.



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Hay al menos tres errores innatos en la vía pentosa fosfato que han sidoidentificados, la más común es el resultado de mutaciones en la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH

Debido a la necesidad de NADPH en las células fagocíticas, por la NADPH oxidasade sistema, cualquier defecto de las enzimas en este proceso puede resultar enla muerte de deterioro de los organismos infecciosos. Enfermedadgranulomatosa crónica (EGC, también conocido como Bridges-Good síndrome)es un síndrome que los resultados en los individuos que albergan defectos en elsistema NADPH oxidasa. Los individuos con EGC tienen un mayor riesgoespecíficos para las infecciones recurrentes. Los más comunes son la neumonía,abscesos de la la piel, tejidos y órganos, la artritis supurativa (invasión de lasarticulaciones por agente infeccioso que conduce a la generación de pus), y laosteomielitis (infección de la el hueso). La mayoría de los pacientes conmutaciones en el puerto de EGC en un gen de que codifica un componente delsistema NADPH oxidasa. La proteína codificada por el subunidad β del citocromo

b245 (símbolo del gen CYBB), también llamado P91-PHOX o NOX2. Sin embargo,las personas con reducción de capacidad para producir NADPH (tales comoaquellos con G6PDH deficiencias) también se manifiestan con EGC.

Bibliografía:

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MACARULLA J 2012,Biomoléculas, Editorial Reverte S.A• STRYER L. 2013. Bioquímica. 15ª edición. Editorial Reverte. Barcelona

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