Metabolismo do glicogênio: glicogênese, glicogenólise e regulação

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O glicogênio é uma importante reserva de glicose que encontramos em alguns tipos celulares em humanos. No fígado, nos músculos, no coração e nos astrócitos, pode-se observar glicogênio armazenado para diferentes fins.
O glicogênio hepático atende à manutenção da glicemia nas horas iniciais do jejum e em algumas outras circunstâncias que caracterizam momentos de catabolismo, como durante atividades físicas, por exemplo. Antes de o glicogênio hepático terminar, inicia-se a gliconeogênese para seguir com a manutenção da glicemia em casos como aqueles citados acima.
O glicogênio muscular não é usado na manutenção da glicemia, como aquele hepático. A glicogenólise muscular gera moléculas de glicose-6-fosfato que serão consumidas na glicólise muscular durante atividade física. Fibras musculares não expressam a enzima glicose-6-fosfatase. Assim, não são capazes de remover o grupo fosfato da glicose-6-fosfato, que é consumida, então, localmente. Ainda, músculos não reagem ao glucagon porque não apresentam receptores para este hormônio. Assim, o conteúdo de glicogênio quase não é alterado no jejum.
Por outro lado, como poderá perceber no vídeo, íons cálcio e AMP estimulam a quebra de glicogênio nos músculos quando estes executam contração. Algo similar ocorre no coração, o que é importante durante momentos de taquicardia (e, consequentemente, de menor oxigenação celular). É importante notar que estes reguladores são produzidos localmente, não dependendo de regulação hormonal para serem gerados. Assim, íons cálcio e AMP sinalizam de forma mais rápida que o glicogênio deve ser quebrado.
Diferentemente, hormônios como o glucagon precisam ser liberados na circulação para, a partir daí, alcançarem o tecido-alvo, onde induzirão seus efeitos. Isto leva mais tempo que aquilo observado nos músculos.
Adrenalina pode potencializar os efeitos do glucagon, e isto é importante m casos de hipoglicemia e quando, durante o jejum, passamos por momento de estresse ou euforia (afinal, adrenalina não está associada apenas a momentos ruins).
O glicogênio também pode ser encontrado no encéfalo, principalmente, nas células chamadas de astrócitos. Este glicogênio é quebrado e rende glicose-6-fosfato, que segue para a glicólise nestas células. Nesta via, gera-se piruvato, que é convertido em lactato e transferido aos neurônios. O lactato é transformado em piruvato, captado pelas mitocôndrias e utilizado na síntese de acetil-coenzima A ou de oxaloacetato nos neurônios. Este é um exemplo de cooperação celular favorecendo anaplerose no ciclo de Krebs (ou seja, reposição de intermediários do ciclo). É um modo de acelerar a produção de ATP a partir da reserva.
Espero que o vídeo ajude em seus estudos!
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Até mais!
Prof. Marcos Roberto de Oliveira

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Referências
1) Marks' Basic Medical Biochemistry: A Clinical Approach (English Edition) 5th Edition, por Michael Lieberman e Alisa Peet, 2017 (há versão mais atual)
2) Princípios de Bioquímica de Lehninger, 8ª Edição, por David L. Nelson e Michael M. Cox
3) Seu Metabolismo É Incrível: E É Fácil Compreender como Funciona, de Prof. Dr. Marcos Roberto de Oliveira, 2023: https://www.almedina.com.br/produto/s...