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Vol. 127. Núm. 18.
Páginas 709-714 (noviembre 2006)
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Páginas 709-714 (noviembre 2006)
Síndromes hereditarios del transporte de glucosa
Glucose transport hereditary diseases
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Juan M Pascuala
a Departments of Neurology and Pediatrics. Neurological Institute of New York. Children's Hospital of New York. College of Physicians & Surgeons. Columbia University. Nueva York. Estados Unidos.
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Fig. 1. Estructura de la permeasa de lactosa de Escherichia coli en su configuración ocupada por sustrato (representado en negro) que lo expone al citoplasma bacteriano. La permeasa, prototipo de la superfamilia de transportadores facilitadores a los cuales pertenecen GLUT1 y GLUT2, se representa inserta en la membrana celular (en gris) y constituida por 12 hélices alfa coloreadas arbitrariamente. Los extremos aminoterminal (N) y carboxiterminal (C) de la molécula se sitúan en el citoplasma35. (Cedida amablemente por H. Ron Kaback, UCLA).
Fig. 2. Tomografía por emisión de positrones con 18F-deoxiglucosa en la deficiencia de GLUT1. Paneles de la izquierda (A-I): imagen axial, parasagital y coronal (A-C) del cerebro de un varón sano de 20 años, donde se aprecia la distribución fisiológica del isótopo de glucosa; en D-F, imágenes similares obtenidas en un paciente de 19 meses de edad con deficiencia de GLUT1; en G-I, imágenes similares de una paciente con deficiencia de GLUT1, de 31 años de edad, madre de otro paciente. Las imágenes se han seudocoloreado usando una escala que refleja la máxima señal (máxima acumulación de glucosa) en rojo y la mínima (mínima captación del isótopo) en azul oscuro y negro, y se obtuvieron como se ha descrito con anterioridad39. Paneles de la derecha: esquemas del transportador GLUT1 inserto en la membrana plasmática. La membrana aparece representada horizontalmente en celeste y los 12 segmentos transmembrana de GLUT1 se insertan en ella perpendicularmente (en gris). El asa entre el primer y el segundo segmentos transmembrana incluye una cadena de glucosilación. El primer transportador representa al individuo control (referencia). Las mutaciones correspondientes al segundo y tercer pacientes están representadas en rojo en la estructura polipeptídica. El segundo paciente porta una deleción del nucleótido c969 y una mutación del nucleótido c971t. El tercer paciente porta la mutación arginina-126-cisteína.
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Las alteraciones del tránsito de glucosa a través de las membranas celulares dan origen a varios síndromes clínicos recientemente caracterizados desde el punto de vista genético y fisiopatológico. Entidades como la malabsorción de glucosa-galactosa, el síndrome de Fanconi-Bickel y la deficiencia del transportador GLUT1 se deben a mutaciones de transportadores específicos situados principalmente en el intestino, el hígado y el cerebro, respectivamente. Por ejemplo, el síndrome de deficiencia de GLUT1, prototipo de enfermedad neurometabólica, combina manifestaciones como la epilepsia y la hipoglucorraquia, debidas a mutaciones del gen SLC2A1, que pueden ser heredadas de adultos oligosintómaticos. Todas las mutaciones conocidas en los transportadores de glucosa reducen el tránsito del sustrato a través de importantes membranas celulares, lo que limita el metabolismo celular y constituye la anomalía fundamental que define a este grupo de enfermedades. El estudio de las consecuencias pleomórficas que el deficiente transporte de glucosa tiene en diversos sistemas orgánicos trasciende las fronteras de diversas especialidades clínicas tradicionales.
Palabras clave:
Glucosa
Dieta cetogénica
Deficiencia de GLUT1
Síndrome de Fanconi-Bickel
Malabsorción de glucosa-galactosa
Epilepsia
Hipoglucorraquia
Several heritable disorders of glucose transport across cellular membranes have been recently characterized both genetically and pathophysiologically. Diseases such as glucose-galactose malabsorption, Fanconi-Bickel syndrome and GLUT1 deficiency syndrome are caused by mutation of transporters located in bowel, liver and brain, respectively. For example, the glucose transporter type 1 deficiency syndrome, a prototypical neurometabolic disease, combines manifestations such as epilepsy and hypoglycorrhachia, and is caused by heritable mutation of the SLC2A1 gene. All known glucose transporter mutations induce loss of membrane function at important cellular interfaces, limiting glucose uptake by energy-consuming cells. The fundamental role served by glucose transport allows these pleomorphic conditions to cross the boundaries of traditional clinical disciplines.
Keywords:
Glucose
Ketogenic diet
GLUT1 deficiency syndrome
Fanconi-Bickel syndrome
Glucose-galactose malabsorption
Epilepsy
Hypoglycorrhachia

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