Page 75 - BUAP - Facultad de Medicina - Epigenética en las patologías

El factor de transcripción ChREBP (proteína de unión al elemento de res-
puesta de carbohidratos) media el efecto de la glucosa en la expresión de los
genes glicolíticos y lipolíticos y el efecto de la glucosa sobre la expresión del
gen glicolítico y lipogénico. La salida de la glucosa a través de la vía de gluco-
samina regula la actividad de factores de transcripción que promueven la aci-
lación de O-GlcN. La glucólisis a través de la producción de NAD+ modula la
actividad de la deacetilasa Sirt1, la cual es un regulador de la transcripción de
genes.

Los obesos severos no diabéticos y los pacientes con diabetes tipo 2 pre-
sentan hipometilación de varios genes que controlan el metabolismo de la glu-
cosa en el sitio de regulación ATF (Factor de Activación de Transcripción). La
obesidad aparentemente cambia el programa epigenético del hígado para in-
crementar la glucólisis y la lipogénesis, lo cual favorece el desarrollo de resis-
tencia a la insulina.

El metabolismo de la glucosa a través de la producción de acetil CoA parti-
cipa en la modificación postraduccional de histonas, dando lugar a un control
epigenético. Como se sabe la acetil CoA es el punto de convergencia en el me-
tabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas.

Desde las bacterias hasta los seres humanos, la metilación y acetilación son
sensibles al estado metabólico celular. Las tasas de modificación dependerán de la
disponibilidad de sustratos de un carbono y dos de carbono (S-adenosilmetionina,
acetil-CoA y en las bacterias también acetil-fosfato). Además, son sensibles a mo-
dificación de cofactores enzimáticos como a-cetoglutarato y NAD+ y metabolitos
análogos estructurales que funcionan como inhibidores epigenéticos de la enzi-
ma, por ejemplo, S-adenosil, 2-hidroxiglutarato.

Durante el metabolismo de carbohidratos, el citrato inhibe la producción
de ATP y controla a las enzimas clave de las vías anabólicas y catabólicas a
través de reacciones de retroalimentación, el citrato mitocondrial se difunde
en el citosol para restaurar oxalacetato y acetil-CoA. La acetil-CoA participa en
la síntesis de novo de lípidos y la acetilación de histonas ya que es el donador
del grupo acetilo, el oxalacetato se deriva hacia la producción de lactato en
condiciones anaerobias por medio de piruvato generando nuevamente citrato.

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