Metabolismo de la glutamina

Entre sus muchas funciones metabólicas, se encuentra el estímulo para la resíntesis de glucógeno que evita el desgaste muscular

La importancia de la glutamina fue demostrada en algunos trabajos a través de su papel en el metabolismo de la glucosa en el riñón y en otros tejidos. Hay evidencias de que en estado de post-absorción ella es una importante precursora de la glucosa al añadir sus estructuras de carbono, aumentando el conjunto de glucosa en la sangre vía neoglicogénesis renal y hepática. Esto corresponde a un 50% de toda la glucosa producida en la circulación en situaciones en ayuna prolongado.

La glutamina es predominantemente un sustrato para la neoglicogénesis renal (formación por mecanismos biometabólicos hepáticos de glucosa) contribuyendo con aproximadamente en 25 % de la producción de glucosa. Es también un estímulo a la síntesis de glucógeno en el músculo. Puede ser sintetizada por la mayoría de los tejidos a partir de la alfa cetoglutarato a glutamato vía la actividad de la glutamato aminotransferasa y glutamina sintetasa. El carbono de la alfa cetoglutarato para formar glutamina puede derivarse de sustratos como la glucosa o de aminoácidos liberados por la proteólisis que es la degradación de proteínas ya sea mediante enzimas específicas, llamadas proteasas, o por medio de digestión intramolecular.

La concentración plasmática de glutamina es determinada por su tasa de liberación y captación a partir del plasma y otros tejidos. Los tejidos que más liberan glutamina son el músculo, el pulmón y el tejido adiposo. Los órganos que capturan más glutamina son el intestino y los riñones; hígado y músculo, dependiendo de las circustancias metabólicas, pueden alterar la tasa de captación y liberación de la glutamina, ejerciendo papel fundamental en la regulación de la homeostasis de este aminoácido, es decir mantener los procesos que mantienen el equilibrio del aminoácido de forma constante.

La glutamina es formada por una reacción reversible que relaciona una división del ATP y adición del amonio al glutamato.

Funciones biológicas de la glutamina

• Ser transportadora de nitrógeno inter-órganos, donante de nitrógeno intracelular para amoniogénesis y ureagénesis hepática, 
• Utilización en procesos biosintéticos como combustible oxidativo para enterocitos, músculos y sistema inmunológico 
• Sirve como sustrato estimulador de la síntesis de glucógeno y de la neoglicogénesis además de ser precursora del GABA en el encéfalo, y del colágeno. 
• Ayuda a inhibir la lipólisis y la cetogénesis. 
• Por lo tanto, la glutamina y el glutamato producen importantes sustratos de generación y utilización de amonio a partir de las actividades enzimáticas de la glutamina sintetasa, glutaminasa y glutamato desidrogenasa durante el metabolismo de la glutamina. 

La influencia de la suplementación de la glutamina en la amonemia debe ser considerada, ya que es un aminoácido que ejerce muchas funciones metabólicas. Algunos estudios sugieren su estímulo para la resíntesis de glucógeno y como transportista no tóxico del amonio.

La glutamina y los estudios científicos

Un estudio hecho por Bruce en el (2001) estudió la suplementación de glutamina y ornitina alfa cetoglutarato (ambas a 125 mg/kg de peso) para evaluar su efecto anaplerótico en el músculo esquelético. Los resulados mostraron que la ingesta de glutamina aumentó el conjunto de intermediarios del ciclo de Krebs tras diez minutos de ejercicio a 70 % de VO2 máximo. Hay evidencias de que aproximadamente 50% de la dosis de glutamina sea removida para posterior oxidación.

Varios autores habían estudiado la oxidación de la glutamina durante el estrés metabólico a través de la infusión de glutamina intragástrica. Con este procedimiento, se verificó que hubo gran utilización de ese aminoácido como combustible por las células intestinales. En contrapartida, otro estudio realizado por Bowtell en (1999) demostró que la ingesta de ocho gramos de glutamina promovió un aumento de glutaminemia y que una cantidad sustancial  del aminoácido se escapó por las células intestinales proveyendo un mayor estímulo para la resíntesis de glucógeno.

Otros estudios hechos investigaron los efectos de la ingesta de glutamato monosódico en reposo y durante el ejercicio. Verificaron que su disponibilidad alteró las reacciones dentro del músculo esquelético resultando en una elevación de los niveles de glutamina, glutamato, alanina y disminución de los niveles de amonio plasmático, sugiriendo que durante el ejercicio ocurre gran captación de glutamato.