Chimica generale - la glicogenosi

Glicogenosi

Il glicogeno è un polimero costituito da un numero molto elevato di residui di glucosio, legati da legami glicosidici α(1-4) nei tratti lineari e legami glicosidici α(1-6) nei punti di ramificazione. Due sono gli enzimi coinvolti nella formazione di questi legami:

• La glicogeno sintasi che forma solo i legami α1-4 glicosidici,
• L’enzima ramificante amilo 1,4,1,6-transglucolasi che stacca la porzione terminale della catena (7 residui) e dalla posizione 1-4 la trasferisce in posizione 1-6, creando una nuova ramificazione.

Il glicogeno rappresenta la più importante riserva energetica dell’organismo e costituisce una molecola fondamentale per quanto riguarda il metabolismo e l’utilizzo del glucosio. Nel fegato è utilizzato essenzialmente per il mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue (glicemia). Nei muscoli, invece, serve principalmente per fornire l’energia per la contrazione.

Il glicogeno viene depositato nei tessuti dove costituisce una fonte disponibile di energia attraverso la liberazione di glucosio-1-fosfato, catalizzata dall’enzima fosforilasi che scinde i legami α(1-4). Sotto l’azione di questo enzima il glicogeno si trasforma in destrina limite, con catene laterali formate da 4 residui di glucosio. Queste vengono mobilizzate dall’enzima deramificante (α 1-6 glicosidasi), che rimuove i tre residui e catalizza l’idrolisi del residuo legato a (1,6), liberando così glucosio libero.

Altro enzima che prende parte alla degradazione e mobilizzazione del glicogeno è la maltasi acida (α1-4 glicosidasi) che, localizzato nei lisosomi ed ubiquitario, idrolizza le catene esterne lineari (anche maltoso e altri oligosaccaridi lineari).

Malattie del metabolismo del glicogeno

Le malattie causate dall’accumulo di glicogeno prendono il nome di glicogenosi, malattie del metabolismo. Esse sono caratterizzate da accumulo patologico del glicogeno, strutturalmente normale o abnorme, in alcuni organi, in cui il metabolismo di questo polimero è particolarmente attivo. Questo accumulo è dovuto alla deficienza, geneticamente determinata, di un enzima del metabolismo del glicogeno. Si tratta di malattie ereditarie trasmesse con modalità autosomica recessiva o legata all’X, che colpiscono il fegato, il rene, il muscolo ed il miocardio. All’esame istologico, le cellule colpite sono generalmente ingrandite e contengono glicogeno che, con l’importante eccezione della glicogenosi di tipo II, è uniformemente distribuito in forma di rosette nel citoplasma delle cellule del fegato e del rene; nei tessuti muscolari la deposizione avviene tra le miofibrille.

La classificazione delle glicogenosi si fonda sulla natura dei rispettivi deficit enzimatici.