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El metabolismo de la glutamina vía interactiva

La glutamina es un importante combustible metabólico que ayuda a las células de rápida proliferación a satisfacer la mayor demanda de ATP, precursores biosintéticos y agentes reductores. La glutamina ingresa a la célula a través del transportador de aminoácidos, ASCT2 / SLC1A5, y se convierte en glutamato en la mitocondria a través de una reacción de desaminación catalizada por glutaminasa (GLS).

El glutamato se convierte al alfa-cetoglutarato intermedio del ciclo TCA (alfa-KG) ya sea por la glutamato deshidrogenasa (GDH) o por las alaninas o aspartato transaminasas (TA), que producen su correspondiente aminoácido además de alfa-KG. El alfa-KG es un metabolito crítico que sirve tanto para la producción de ATP como para reponer los intermedios del ciclo de TCA, un proceso denominado anaplerosis.

Durante los períodos de hipoxia o disfunción mitocondrial, el alfa-KG puede convertirse en citrato en una reacción de carboxilación reductora catalizada por IDH2. Este citrato recién formado sale de las mitocondrias donde se usa para sintetizar ácidos grasos y aminoácidos y producir el agente reductor, NADPH (cataplerosis); en el citosol, la glutamina dona su nitrógeno γ (amida) para la síntesis de nucleótidos y hexosaminas, produciendo glutamato en el proceso.

El glutamato citosólico es crítico para mantener la homeostasis y proteger las células contra el estrés oxidativo a través de la producción de glutatión (GSH). Muchas células cancerosas muestran adicciones dependientes de oncogén a la glutamina, y la glutamina en sí misma puede promover la señalización proliferativa.

Por ejemplo, el influjo de glutamina a través de SLC1A5 se acopla a su salida a través del transportador de aminoácidos SLC7A5 / LAT1, lo que permite que la leucina ingrese a la célula y desencadena el crecimiento celular mediado por mTORC1, siendo este proceso, el crítico para los que toman glutamina y necesitan que el proceso de recuperación y regeneración se  produzca en el post-entrenamiento.

Además, las moléculas de señalización Akt, Ras y AMPK activan las enzimas glucolíticas e inducen la producción de lactato (efecto Warburg), lo que hace que algunas células requieran que el metabolismo de la glutamina satisfaga las demandas energéticas; el protooncogén, c-Myc, regula al alza la glutaminolisis a través de la activación transcripcional de los genes GLS y SLC1A5. La glicosamina mediada por glicosilación de proteínas, incluidos los receptores del factor de crecimiento, puede dirigir proteínas a la superficie celular, induciendo su activación.



El papel de la glutamina sobre el tejido muscular

La suplementación con glutamina puede promover la retención de nitrógeno y prevenir la pérdida de proteínas musculares. Se cree que una proporción reducida de testosterona a cortisol es directamente responsable de las pérdidas de masa muscular, ya que el cortisol promueve su síntesis; al mantener concentraciones intracelulares del compuesto dentro de los músculos esqueléticos, se puede inhibir la síntesis de ARNm de glutamina, lo que puede prevenir la pérdida de nitrógeno intracelular a través de la glutamina.

Por lo tanto, cargar las reservas de glutamina que se agotan es esencial, además, al aumentar las concentraciones plasmáticas del compuesto, la demanda de glutamina libre por parte de otros tejidos y células (por ejemplo, el intestino delgado y las células inmunitarias se atenúan) y, por consecuencia se reduce la liberación de glutamina de los tejidos musculares.

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Fuentes

  1. Cell Signaling Tech: Glutamine Metabolism Interactive Pathway
  2. Bodybuilding Research: Glutamine: A Secret To Gaining Muscle!

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