Reacciones anapleróticas

Las reacciones anapleróticas , o anaplerosis , término acuñado por Hans Kornberg y derivado del griego ἀνά = 'arriba' y πληρόω = 'llenar', son reacciones químicas que forman intermediarios de una vía metabólica . Ejemplos de ello se encuentran en el ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs). En el funcionamiento normal de este ciclo para la respiración, las concentraciones de los intermediarios del ciclo de Krebs permanecen constantes; sin embargo, muchas reacciones biosintéticas también utilizan estas moléculas como sustrato. La anaplerosis es el acto de reponer los intermediarios del ciclo de Krebs que se han extraído para la biosíntesis (en lo que se denominan reacciones anapleróticas ).

El ciclo de Krebs es un centro neurálgico del metabolismo, de vital importancia tanto para la producción de energía como para la biosíntesis. Por lo tanto, es crucial que la célula regule las concentraciones de los metabolitos del ciclo de Krebs en las mitocondrias. El flujo anaplerótico debe equilibrar el flujo cataplerótico para mantener la homeostasis del metabolismo celular. ^{[ 1 ]}

Existen cinco reacciones principales clasificadas como anapleróticas, y se estima que la producción de oxalacetato a partir de piruvato es la que tiene mayor importancia fisiológica.

El malato se crea mediante la PEP carboxilasa y la malato deshidrogenasa en el citosol . En la matriz mitocondrial , el malato puede utilizarse para producir piruvato (catalizado por la enzima málica ) o ácido oxaloacético , ambos capaces de entrar en el ciclo del ácido cítrico .

La glutamina también puede utilizarse para producir oxalacetato durante las reacciones anapleróticas en varios tipos de células mediante la "glutaminólisis", que también se observa en muchas células transformadas por c-Myc. ^{[ 3 ]} Las enzimas anapleróticas median una vía alternativa a la secreción de insulina al ayudar a la producción de moléculas de señalización citosólicas. ^{[ 4 ]} Las células β pancreáticas , que regulan el nivel de glucosa en sangre mediante la secreción de insulina, contienen altas cantidades de piruvato carboxilasa. ^{[ 4 ]} Se ha encontrado una disminución en la secreción de insulina y la actividad anaplerótica en las células β que no tienen el factor inducible por hipoxia- 1 beta. ^{[ 5 ]}

La deficiencia de piruvato carboxilasa es un trastorno metabólico hereditario en el que la anaplerosis se encuentra muy reducida. Otros sustratos anapleróticos, como el triglicérido triheptanoína , que contiene un carbono impar, pueden utilizarse para tratar este trastorno. ^{[ 6 ]}