Regolazione della glicemia: ruolo del fegato

Una delle funzioni più importanti del fegato è quella di partecipare alla regolazione della glicemia, ossia al mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue entro un intervallo ben definito, che in condizioni normali è pari a 60-100 mg/dL o 3,33-5,56 mmol/L.
Per fare ciò rilascia glucosio nel sangue:

• nel digiuno;
• nell’intervallo tra i pasti;
• durante l’attività muscolare.

Regolazione della glicemia: ruolo della glucosio-6-fosfatasi epatica

Nel fegato il glicogeno è la forma di deposito del glucosio il quale non viene rilasciato come tale ma in forma fosforilata, ossia dotata di carica, il glucosio-1-fosfato, nel processo detto glicogenolisi. La molecola fosforilata non può diffondere liberamente dalla cellula: a livello epatico è presente l’enzima glucosio-6-fosfatasi che idrolizza il glucosio-6-fosfato, prodotto dal glucosio-1-fosfato nella reazione catalizzata dalla fosfoglucomutasi, a glucosio, una defosforilazione irreversibile.

glicogeno_{(n residui di glucosio)} + P_i → glucosio-1-fosfato + glicogeno_{(n-1 residui di glucosio)}

glucosio-1-fosfato ↔ glucosio-6-fosfato

glucosio-6-fosfato + H₂O → glucosio + P_i

Il glucosio potrà così lasciare l’epatocita, per mezzo di un trasportatore di membrana detto GLUT2, e riversarsi nel circolo sanguigno per essere distribuito alle cellule extraepatiche, in primis neuroni e globuli rossi per i quali rappresenta la principale, e per i globuli rossi l’unica fonte di energia (i neuroni, con l’esclusione di quelli presenti in alcune zone del cervello che non possono fare a meno del glucosio, sono in grado di utilizzare un’altra fonte di energia che diviene preponderante nei periodi di digiuno prolungato, i corpi chetonici).

Nota: il fegato ricava la maggior parte dell’energia di cui necessita dall’ossidazione degli acidi grassi, una classe di lipidi, e non dal glucosio.

La glucosio-6-fosfatasi oltre che nel fegato è presente anche nel rene e nell’intestino mentre è assente nel muscolo e nel cervello; pertanto in queste sedi il glucosio-6-fosfato non potrà essere rilasciato dalla cellula.
La glucosio-6-fosfatasi ha un ruolo importante anche nella gluconeogenesi.
La glucosio-6-fosfatatasi è presente nella membrana del reticolo endoplasmatico. L’idrolisi del glucosio-6-fosfato avviene nel lume del reticolo, quindi questa reazione è separata dalla via glicolitica, ed è necessaria la presenza di uno specifico trasportatore, la glucosio-6-fosfato traslocasi, per portare lo zucchero fosforilato dal citosol nel lume del reticolo stesso. Sebbene nella membrana del reticolo endoplasmatico sia presente un trasportatore per il glucosio, la maggior parte del glucosio liberato non è ritrasportato nel citosol della cellula ma secreto nel circolo ematico. Infine un trasportatore anionico trasloca il fosfato inorganico liberato dal lume del reticolo endoplasmatico nel citosol.

Bibliografia

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