Modulación "in vivo" e "in vitro" de los sistemas de transporte hepáticos de alanina

Resumen

En este trabajo se han realizado estudios sobre el transporte de aminoácidos en vesículas de membrana plasmática de hígado de rata, intentando correlacionar las alteraciones observadas en la captación hepática de aminoácidos "in vivo" con cambios estables en las propiedades cinéticas de los sistemas de transporte estudiadas "in vitro". Se han estudiado tres situaciones experimentales diferentes: ayuno, gestación y lactancia. Posteriormente se han realizado estudios sobre el posible efecto a corto plazo de diversas hormonas (Glucagón, Insulina y Factor de Crecimiento Epidermal "EGF") sobre el transporte de aminoácidos en vesículas de membrana plasmática de hígado de rata.En los resultados expuestos en esta memoria sobre la modulación "in vivo" e "in vitro" de la captación de L-alanina por vesículas de membrana plasmática de hígado de rata, se han observado los siguientes puntos:1. - En la rata, la privación de alimento produce un aumento de la afinidad (Km) y un descenso de la capacidad (Vmax) de los sistemas de transporte de L-alanina. Estos cambios en los parámetros cinéticos están altamente correlacionados con un descenso gradual en la asequibilidad portal de alanina.2. - Durante el ayuno, se producen cambios importantes en la inhibición de la función transportadora por otros aminoácidos naturales. La estrategia utilizada para discernir entre la proporción relativa de los sistemas de transporte en la captación de L-alanina, mediante pruebas con MeAIB y Litio, revelan que estos cambios no parecen ser atribuibles a una modificación en la participación de los sistemas A y ASC en el transporte total de alanina.3. - La fuerte correlación existente entre los cambios de Km y las K(1/2) del efecto inhibidor sobre el transporte de agentes modificadores de grupos -SH, como el NEM o el PCMBS, revelan cambios conformacionales en la(s) molécula(s) transportadora(s). Esta posibilidad es compatible con la presencia de grupos -SH en el centro activo de la proteína o, alternativamente, en dominios muy directamente implicados con la función transportadora.4. - En la gestación y la lactancia, situaciones fisiológicas caracterizadas por un aumento en la captación hepática de aminoácidos "in vivo", se comprueba que los índices de captación de L-a1anina calculados a partir de las medidas de transporte en preparaciones de vesículas de membrana plasmática de hígado, están incrementados en el rango de concentraciones fisiológicas de substrato. No obstante, las adaptaciones realizadas mediante cambios en los parámetros cinéticos en ambas situaciones fisiológicas son diferentes; mientras que en la gestación se detecta un incremento de Vmax, durante la lactancia se observa un descenso de Km, que creemos atribuible a un cambio en la participación relativa de los sistemas A y ASC en el transporte total de este aminoácido a nivel hepático. 5. - El glucagón y el factor de crecimiento epidermal (EGF) ejercen acciones inhibidoras, a muy corto plazo, sobre el transporte de aminoácidos en vesículas de membrana plasmática de hígado de rata. Su acción parece ser específica sobre aquellos transportadores que utilizan al ión sodio como co-substrato del aminoácido, puesto que no se detecta ningún efecto al estudiarse el transporte de L-leucina. El efecto inhibidor de estos péptidos parece realizarse acelerando la disipación del gradiente de sodio a través del "antiporter" Na(+)-H(+), ya que dicho efecto se revierte al ser estudiado en presencia de HMA, un derivado de la amilorida que actúa como inhibidor específico del "antiporter".6. - Dado que en las preparaciones vesiculares utilizadas no existe actividad Na-K ATPasa funcional, podemos concluir que los efectos hormonales observados en nuestras vesículas de membrana plasmática son compatibles con la hipótesis que sugiere que los efectos estimuladores de glucagón y EGF sobre el transporte dependiente de sodio de aminoácidos a nivel hepático, se realizarían mediante la hiperpolarización de la membrana.Debido a los anteriores resultados los factores que determinarían las tasas de captación hepática de aminoácidos "in vivo" serían producto de, al menos, las siguientes adaptaciones: En primer lugar, cambios en los parámetros cinéticos de sistemas transportadores. Estos cambios pueden implicar tanto modificaciones de capacidad total (Vmax) como de afinidad (Km). En este último caso, parece que esta adaptación pueda llevarse a cabo, tanto modificándose la proporción relativa de transporte de los sistemas implicados en la captación de L-alanina, como induciéndose, de forma todavía no conocida, la presencia de formas moleculares que, si bien obedecen a las características bioquímicas descritas para sistemas ya conocidos, actúan con una afinidad distinta hacia el substrato.Por otra parte, en los casos en que se detectan cambios de afinidad hacia el substrato, es esperable y así se comprueba que existan modificaciones en la eficacia inhibidora del transporte dependiente de sodio de L-alanina por parte de otros aminoácidos naturales. Si a este hecho le añadimos la evidencia de que en cada situación fisiológica el patrón de concentraciones de aminoácidos en la vena porta varía, es fácil imaginar que ambos factores, cambio de concentración y de eficacia inhibidora, jugarán un papel importante a la hora de determinar la captación neta "in vivo".Finalmente el contexto hormonal existente en la vena porta juega un papel decisivo en la modulación de la captación neta de aminoácidos "in vivo". Obviamente, este factor no está presente en las preparaciones vesiculares y debe considerarse a la hora de determinar hasta que punto los cambios observados, en los balances hepáticos de aminoácidos "in vivo", pueden ser explicados por modificaciones estables de la cinética de los sistemas responsables de su transporte.