Contribución de los sensores metabólicos sobre la conducta alimentaria y el control de peso corporal

• Autores: Enrique Blázquez Fernández
• Localización: Anales de la Real Academia Nacional de Medicina, ISSN 0034-0634, Nº 2, 2012, págs. 541-563
• Idioma: español
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• Resumen

  • Los sensores metabólicos juegan un papel importante en el control de la ingesta, utilización de nutrientes y en las manifestaciones de la conducta alimentaria. En este trabajo describimos el estudio realizado en nuestro laboratorio sobre la glucocinasa (GK) como sensor cerebral de glucosa, la AMP cinasa (AMPK) como detector del descenso de la carga energética intracelular y la proteína S6K en la ruta de señalización mTOR con efectos contrarios a la anterior. Los sensores de glucosa son diseños moleculares que detectan con exactitud las concentraciones de glucosa facilitando con ello la homeostasis de esta hexosa. La GK la consideramos como componente de un sistema sensor de glucosa que puede modular la conducta alimentaria e indirectamente el control del peso corporal. Nuestros resultados indican la presencia de los ARN mensajeros y proteínas de GLUT-2 y GK coexpresados fundamentalmente en las áreas del hipotálamo responsables del control de la ingesta de alimentos. También hemos encontrado una actividad fosforilante de la glucosa con una alta Km y con propiedades cinéticas similares a las descritas previamente en hígado, con una alta Km para glucosa y no inhibición por glucosa-6-fosfato. La actividad de GK puede también ser regulada por una proteína reguladora de la glucocinasa (GKRP), la cual ha sido identificada en las mismas áreas cerebrales que la GK. La coexpresión de estas moléculas podrían jugar un papel como sensores de glucosa, donde el GLUT-2 puede jugar un papel permisivo y las interacciones de GK con GKRP podrían desempeñar una auténtica actividad sensora de glucosa. Además los péptidos anorexígenos en este sistema podrían facilitar la transducción de señales requeridas para producir un estado de saciedad. De hecho el GLP-1 reduce significativamente el metabolismo de glucosa en las áreas del hipotálamo y tronco del cerebro relacionadas con la ingesta de alimentos, lo que abre nuevos horizontes en el estudio de los aspectos fisiopatológicos de la conducta alimentaria.

    Además hemos estudiado las funciones de AMPK y la ruta mTOR/S6K en las áreas hipotalámicas ventromedial (VMH) y lateral (LH) bajo situaciones con alteraciones del estado nutritivo y del balance energético. Nuestros resultados revelan que las activaciones de AMPK y S6K en VMH y LH ocurren en respuesta a los cambios en las concentraciones de glucosa o del estado nutritivo, así como que GLP-1/exendina-4 actúan para contrarrestar la activación/inactivación de estas cinasas, lo que apoya un papel modulador de estos péptidos sobre las cinasas. Por otra parte los GLP-1/exendina-4 podrían contribuir a la normalización de los valores alterados de estas cinasas en estados fisiopatológicos como la obesidad.