DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA y BIOLOGIA
MOLECULAR. UNIVERSIDAD DE GRANADA.
"EFECTOS NUTRICIONALES SOBRE LOS FLUJOS GLUCOLITICO y
GLUCONEOGENICO EN TUBULOS RENALES DE RATA".
Ga cía-Salgue o, L., Ma ínez-López, M. y Lupiáñez, J .A.
RESUMEN
Se han es udiado las capacidades gluconeogénica y glucolí ica, así como
los p incipales enzimas implicados en es os p ocesos bajo di e en es condicio
nes nu icionales, en úbulos enales. Exis e un cla o pa alelismo en e los
cambios que ocu en en los p ocesos gluconeogénico y glucolí ico y los enzi
mas esponsables de ambos p ocesos du an e la inges ión de una die a al a en
glúcidos. Con una die a al a en p o eínas el compo amien o glucolí ico indica
cla amen e un ele ado lujo del me abolismo mi ocond ial. Po úl imo, du
an e el ayuno, el aumen o en la o mación de glucosa y la disminución de la
capacidad glucolí ica, pa ece depende además de la ac i idad de o os enzi
mas implicados en es os p ocesos.
SUMMARY
Gluconeogenic and glycoly ic capaci ies as well as he mos impo an
enzymes o hese p ocesses ha e been s udied in isola ed enal ubules unde
di e en nu i ional condi ions. Du ing a high-ca bohyd a e die he e is a pa
allelism be ween he changes in gluconeogenic and glycoly ic p ocesses and
he enzymes in ol ed in hese p ocesses. Whe eas wi h a high-p o ein die he
glycoly ic beha iou clea ly indica e a high lux o he mi ochond ial me abo
lism. Finally, du ing s a a ion, besides he ac i i y o he enzyme assayed,
he opposi e e ec in enal glucose syn hesis and oxida ion appea s o be ela
ed o o he molecula aspec s in ol e in hese p ocesses.
A s Pha maceu ica. Tomo XXVIII. Núm. 3, 1987
284 ARS PHARMACEUTICA
INTROOUCCION
T adicionalmen e se ha conside ado al ejido hepá ico como el p incipal
esponsable del man enimien o de los ni eles de glucosa sanguíneos, an o po
su papel de almacenado de glucógeno, des inado no pa a su consumo sino
pa a su dis ibución como glucosa al es o del o ganismo, como el se el ejido
enca gado de lle a a cabo odos aquellos cambios adap a i os necesa ios pa
a supli la al a de es e combus ible median e su sín esis de no o (1).
De la misma mane a, y de o ma gene alizada, se ha conside ado a la co 
eza enal como el ejido capaz de apo a glucosa al o ganismo en e o de una
o ma cons an e y undamen almen e educida (2), sal o en aquellos casos
que se equie a pa a lle a a cabo el especí ico me abolismo enal. Sin emba 
go exis en a ias azones que pe mi en pensa que es o no es así, y que po
an o la co eza enal juega un papel impo an e en el man emien o de la ho
meos asis glucémica, y los úl ímos abajos así lo demues an (3-6).
Po ello, se ha que ido es udia de o ma global y sis emá ica, los posi
bles cambios adap a i os que expe imen a el iñón, y conc e amen e la co eza
enal, en e a un g upo de si uaciones ca ac e izadas po el apo e exógeno de
di e en es mac onu ien es, a in de comp oba si es e ejido es capaz de co
nec a el me abolismo de los mismos con el p oceso gluconeogénico, y si es
así, cuales son los p incipales mecanismos esponsables pa a lle a lo a cabo,
siendo és e el p incipal obje i o de es e abajo.
MATERIAL Y METOOOS.
Se han u ilizado a as machos de aza Wis a , con un peso en e 200 y 250
g amos. Se man u ie on con luz a i icial que se encendía a las 8 ho as y se
apagaba a las 20 ho as, en habi ación e mos izada a 22±2°C. Fue on ali
men adas con una die a es ánda (Sande mus O. O.P.A. 14685: 54.5 010 ca bo
hid a os, 18 % p o eínas, 4,5 % acei e de oli a) al menos du an e 10 días pa a
su adap ación. T as es e pe íodo y siemp e a las 8 ho as (inicio del ciclo de
luz), e an sepa ados en di e en es jaulas 5 ó 6 animales pa a se alimen ados
con una die a al a en ca bohid a os (80 % ca bohid a os, 6 % p o eínas, 8 %
acei e de oli a), die a al a en p o eínas (78 % p o eínas, 5 % ca bohid a os,
10.5 % acei e de oli a) o bien se some idos a ayuno du an e 24 ó 48 ho as, en
odos los casos con lib e acceso al agua.
Pa a la p epa ación de úbulos enales se ha seguido el mé odo de Vinay
e al. (7) que consis e en la diges ión del ejido de co eza enal du an e 30
mino ya 37°C en un medio que con iene lmg/ml de colagenasa y 5mg/ml de
albúmina bo ina. El ma e ial u ilizado en cada momen o ue de plás ico o de
id io p e iamen e siliconado con una mezcla de diclo ome ano
ime ilclo osilano (100:2), pa a e i a la adhe encia del ejido a las pa edes
del id io.
ARS PHARMACEUTICA 285
La de e minación de las capacidades gluconeogénica y glucolí ica enales
así como los ensayos de ac i idades enzimá icas se han lle ado a cabo median
e los mé odos desc i os p e iamen e (5, 6).
RESULTADOS y DISCUSION
Pa a cada si uación nu icional (die a al a en ca bohid a os, al a en p o
eínas y ayuno) se han analizado conjun amen e las capacidades gluconeogé
nica y glucolí ica y las ac i idades enzimá icas de cada uno de es os p ocesos.
En la abla 1 se mues an los esul ados ob enidos con una die a ica en ca bo
hid a os, indicando el po cen aje de ac i ación ( + ) o inhibición (-), según el
caso. Se puede obse a un o al pa alelismo en e la o mación de glucosa y
la ac i idad del enzima gluconeogénico, uc osa 1,6-bis os a asa, p esen an
do una inhibición ap oximadamen e del mismo o den. Es o pa ece indica que
la disminución que exis e en la o mación de la glucosa con una die a al a en
ca bohid a os es debida a la disminución en la ac i idad de la uc osa
1,6-bis os a asa. Es a disminución sólo iene luga a concen ación subsa u
an e de sus a o ( abla 1), sin cambios a elocidad máxima ( abla 4), po lo
que se desca an cambios en el p oceso de sín esis / deg adación p o éica.
Tabla 1.-E ec o de una die a al a en ca bohid a os sob e la gluconeogénesis y
glucolisis, y ac i idades enzimá icas en úbulos enales.
Pa áme o me abólico O ho as 24 ho as 48 ho as %
Gluconeogénesis 84.15±4.75 71.14±5.54 65.35±4.93 -22.4
(9)
(6 ) (6)
FBPasa 33.00±2.36 26.77±2.53 24.04±2.13 -27.1
(9
)
(6 ) (6)
Glucolisis 16.07±1.16 23.63±2.10 32.09±3.06 +99.7
(8 ) (7) (6)
PFK 1.17±0.05 1. 48±0. 07 1.59±0.1l +35.9
(9)
(7 )
(6)
PK 20.03±1.03 27.60±2.07 31.00±::'.86 +54.8
(9)
(6) (6)
Las capacidades gluconeogénica ( o mación de glucosa) y glucolí ica ( o.j:mación de
¡i u a o + lac a o) se exp esan en n noles/ho a de incubación/mg de ejido seco. El - ep esen a
el S.E.M. y en e pa én esis se indica el n. o de expe imen os. Las ac i idades enzimá icas que se
indican en la abla co esponden a la concen ación subsa u an e de su a o, y se exp esan en
nmoles de sus a o ans o mado/min/mg de p o eína. Se indican los po cen ajes de ac i ación
(+) o de inhibición (-) con espec o a las O ho as.
286 ARS PHARMACEUTICA
Tabla 2.-E ec o de una die a al a en p o eínas sob e la gluconeogénesis y glu-
colisis, y ac i idades enzimá icas en ú bulos enales.
Pa áme o me abólico O ho as 24 ho as 48 ho as %
Gluconeogénesis 84.15±4.75 93.55±6.20 103.62±5.04 +23.2
(9) (7 ) (8 )
FBPasa 33.00±2.36 38.01±2.33 39.42±2.08 +19.5
(9) (8 ) (6)
Glucolisis 16.07±1.16 15.27±1.49 16.30±1.08 +1. 4
(8 ) (7) (6)
PFK 1.17±0.05 1. 40±0. 09 1.53±0.09 +30.8
(9) (8 )
(7)
PK 20.03±1.03 26.70±1.71 29.48±2.23
+47.2
(9)
(7
)
(8 )
Las condiciones expe imen ales son idén icas a las de la abla l.
Tabla 3.- E ec o del ayuno sob e la gluconeogénesis y glucolisis, y ac i idades
enzimá icas en úbulos enales.
Pa áme o me abólico O ho as 24 ho as 48 ho as %
Gluconeogénesis 84.15±4.75 103.44±8.43 144.14±9.63 +71.3
(9)
(7 ) (8 )
FBPasa 33.00±2.36 41.63±2.76 44.31±1.75
+34.3
(9) (8 ) (8 )
Glucolisis 16.07±1.16 9.42±O.98 8.48±O.85
-47.3
(8 ) (7) (6)
PFK 1.17±O.O5 O.99±O.O3 0.88±O.O5 -24.8
(9)
(7) (8 )
PK 20.03±1.03 19.86±1.28 19.81±1.53 -1. 2
(9) (7 ) (8 )
Las condiciones expe imen ales son idén icas a las de la abla l.
ARS PHARMACEUTICA 287
La glucolisis po el con a io se e ac i ada ue emen e con es a die a,
coincidiendo p ác icamen e los alo es de inc emen o en la capacidad glucolí
ica (99.7) con la suma de las ac i idades de los dos enzimas cla es del p oce
so, os o uc oquinasa y pi u a o quinasa (35.9 + 54.8), lo que demues a un
acusado pa alelismo en e el compo amien o me abólico y las ac i idades en
zimá icas cla es de dicho p oceso.
Una de las p incipales ca ac e ís icas que p esen an los animales some i
dos a una die a ica en ca bohid a os, consis e en un aumen o de has a 10 e
ces en la elación insulina / glucagon (8,9). Es e aumen o en el ni el de insuli
na y disminución de glucagon pod ía explica los cambios ob enidos en ambos
p ocesos. Los esul ados es án de acue do con K ebs e al. (lO) que mues an
una espues a adap a i a del iñón aunque ellos some en a los animales a una die
a baja en ca bohid a os. Ac ualmen e se conside a al ciclo ca alizado po la
os o uc oquinasa y uc osa 1,6-bis os a asa como el pun o p incipal de e
gulación del p oceso glucolí ico / gluconeogénico, en donde juega un impo 
an e papel egulado la p esencia o ausencia de uc osa 2,6-bis os a o, p in
cipal ac i ado de la os o uc oquinasa (11) e inhibido de la uc osa
1,6-bis os a asa (12).
En es e sen ido, Somme co n y F eedland (13) mues an que las die as al
as en ca bohid a os inc emen an conside ablemen e las concen aciones de
uc osa 2,6-bis os a o en la co eza enal, las cuales pod ían aumen a el p o
ceso glucolí ico po ac i ación de la os o uc oquinasa e inhibición de la
uc osa 1,6-bis os a asa.
Tabla 4.-E ec o del ayuno, die a al a en ca bohid a os y die a al a en p o eí
nas sob e los enzimas gluconeogénicos y glucolí icos en úbulos e
nales.
Con ol 48h Ayuno 48h CH 48h P o
FBPasa 158.86±10.23 161.85±10.47 147 .13±8. 86 155.16±23.31
(9 )
(8 ) (6 ) (7)
PFK 14.76±O.71 13.95±O.70 14.61±O.84 14.78±O.62
PK
(9
) (8 ) (6 )
(7 )
144.39±6.09 134.63±6.30 147.24±6.33 173.06±6.22"
(9) (8 ) (6) (7 )
Las ac i idades enzimá icas que se indican en la abla co esponden a la concen ación sa u
an e de sus a o. La ac i idad € 'pecí ica a exp esada en nmoles de sus a o
ans o mados/min/mg de p o eína. El - ep esen a el e o es ánda de la media y en e pa én
esis se indica el núme o de expe imen os. El g ado de signi icancia con espec o al con ol;. •
P«O,OO5.

288 ARS PHARMACEUTICA
En la abla 2 se mues a el e ec o de una die a al a en p o eínas sob e los
di e en es aspec os es udiados del me abolismo glucídico en úbulos enales a
las 24 y 48 ho as, exp esándose los cambios que ienen luga a las 48 ho as co
mo po cen ajes de ac i ación o inhibición. En el caso de la gluconeogénesis, se
obse a la exis encia de un pa alelismo en e el p oceso gluconeogénico y la
ac i idad uc osa 1 ,6-bis os a asa, indicando, al igual que con la die a al a en
ca bohid a os, que el inc emen o p oducido en la o mación de glucosa es de
bido a la ac i ación (únicamen e a concen ación subsa u an e de sus a o) de
es e enzima.
Po lo que espec a a la glucolisis, el compo amien o es di e en e. A lo
la go del iempo no se modi ican los alo es de glucolisis, medidos como la su
ma de lac a o y pi u a o p oducidos, mien as que apa ecen cambios muy sig
ni ica i os en la ac i idad o al de los dos enzimas glucolí icos ensayados, os
o uc oquinasa y pi u a o quinasa, con di e encias al inal de las 48 ho as del
o den del 30 y 50 OJo espec i amen e. Es a apa en e con adicción pod ía se
explicada po un lujo acele ado del ciclo de los ácidos ica boxílicos en es as
condiciones, que iene luga al inc emen o de in e media ios de es a u a que
p opo ciona la deg adación del exceso de aminoácidos. Debido a es o, la ma
yo pa e del pi u a o y lac a o p oducidos se ían u ilizados mi ocond ialmen
e.
La ac i idad os o uc oquinasa sólo se modi ica a concen ación subsa
u an e de sus a o, mien as que la pi u a o quinas a a las 48 ho as p esen a
ambién un inc emen o de su elocidad máxima ( abla 4), lo que pone de ma
ni ies o una mayo sín esis de enzima.
Las a iaciones en los ni eles ho monales bajo es as condiciones pa ecen
explica los cambios que ocu en a ni el enzimá ico y del p oceso gluconeogé
nico. La concen ación de glucagon aumen a en a as alimen adas con die as
al as en p o eínas (9). Fa ou noux e al. (14) sugie en asimismo que po medio
de es os cambios ho monales, la die a al a en p o eínas es imula el sis ema de
anspo e A de aminoácidos. Consecuen emen e, la elación insulina / gluca
gon es in e io bajo es a si uación, aunque De nigné e al. (15) encuen an un
inc emen o de insulina, du an e las p ime as ho as, necesa ia en el pe íodo de
máxima abso ción de nu ien es.
Po úl imo en la abla 3 se mues an los esul ados ob enidos al habe so
me ido a los animales a ayuno de 24 ó 48 ho as. Hay que des aca la ue e ac
i ación p oducida en la o mación de glucosa que no se co esponde o al
men e con el aumen o en la ac i idad uc osa 1,6-bis os a asa. Es o se explica
po que du an e el ayuno se p oduce un aumen o muy signi ica i o en o o en
zima gluconeogénico, la os oenolpi u a o ca boxiquinasa (16). Po o a pa 
e la ac i idad glucosa 6- os a asa hepá ica se inc emen a ambién du an e el
ayuno (1).
A la ez que exis e un inc emen o en la gluconeogénesis, iene luga una
inhibición en la capacidad glucolí ica y en uno de los dos enzimas glucolí icos,
la os o uc oquinasa; en cambio no exis e ninguna modi icación en la ac i i-
ARS PHARMACEUTICA 289
dad pi u a o quinasa. Tampoco en es e caso la inhibición p oducida en la ca
pacidad glucolí ica se co esponde o almen e con la p oducida en la ac i idad
os o uc oquinasa, lo que indica que o os enzimas deben es a implicados.
Los cambios p oducidos en la ac i idad de los dos enzimas modi icados
du an e el ayuno, uc osa 1,6-bis os a asa y os o uc oquinasa, sólo ocu
en a concen ación subsa u an e de sus a o sin ningún cambio a concen a
ción sa u an e de sus a o ( abla 4).
Es bien conocido que du an e el ayuno, los p incipales ac o es esponsa
bles de los cambios me abólicos que en él ienen luga , es án asociados a un
aumen o en la concen ación de glucagon y una disminución de insulina en
plasma (17), lo que explica ía el aumen o de la gluconeogénesis y la disminu
ción de la glucolisis enal. Los e ec os que p oducen los glucoco icoides son
ambién esenciales en la adap ación me abólica al ayuno (18).
Los ni eles de uc osa 2,6-bis os a o disminuyen mucho, incluso des
pués de 24 ho as de ayuno, como consecuencia del aumen o de glucagon ci 
culan e, ac i ando la uc osa 1 ,6-bis os a asa e inhibiendo la os o uc oqui
nasa (19).
AGRADECIMIENTOS
Es e abajo ha sido sub encionado po la CAICYT (p oyec o 1139/81).
L. Ga cía-Salgue o ha sido beca ia del P.F.P.1. del Minis e io de Educación y
Ciencia.
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