Glycogen metabolism in humans☆,☆☆

Nel corpo umano, il glicogeno è un polimero ramificato di glucosio immagazzinato principalmente nel fegato e nel muscolo scheletrico che fornisce glucosio al flusso sanguigno durante i periodi di digiuno e alle cellule muscolari durante la contrazione muscolare. Il glicogeno è stato identificato in altri tessuti come il cervello, il cuore, il rene, il tessuto adiposo e gli eritrociti, ma la funzione del glicogeno in questi tessuti è per lo più sconosciuta. La sintesi del glicogeno richiede una serie di reazioni che includono l’ingresso del glucosio nella cellula attraverso i trasportatori, la fosforilazione del glucosio a glucosio 6-fosfato, l’isomerizzazione a glucosio 1-fosfato e la formazione di uridina 5ʹ-difosfato-glucosio, che è il donatore diretto di glucosio per la sintesi del glicogeno. La glicogenina catalizza la formazione di un breve polimero di glucosio che viene esteso dall’azione della glicogeno sintasi. L’enzima di ramificazione del glicogeno introduce punti di ramificazione nella particella di glicogeno a intervalli regolari. Laforin e malin sono proteine coinvolte nell’assemblaggio del glicogeno, ma la loro funzione specifica rimane elusiva nell’uomo. Il glicogeno si accumula nel fegato principalmente durante il periodo postprandiale e nel muscolo scheletrico prevalentemente dopo l’esercizio. Nel citosol, la degradazione del glicogeno o glicogenolisi è effettuata da due enzimi, la glicogeno fosforilasi che rilascia l’1-fosfato di glucosio dalle catene lineari del glicogeno, e l’enzima di debranching del glicogeno che districa i punti di ramificazione. Nei lisosomi, la degradazione del glicogeno è catalizzata dall’α-glucosidasi. Il sistema della glucosio 6-fosfatasi catalizza la defosforilazione del glucosio 6-fosfato in glucosio, un passo necessario perché il glucosio libero lasci la cellula. Le mutazioni nei geni che codificano gli enzimi coinvolti nel metabolismo del glicogeno causano le malattie da accumulo di glicogeno.