Base metabólica de la creatina en la salud y la enfermedad: una revisión asistida por bioinformática

Resumen

La creatina (Cr) es una molécula ubicua que se sintetiza principalmente en el hígado, los riñones y el páncreas. La mayor parte del pool de Cr se encuentra en tejidos con altas demandas energéticas. Cr ingresa a las células diana a través de un transportador específico llamado Na+/Cl-transportador de Cr dependiente (CRT). Una vez dentro de las células, la creatina quinasa (CK) cataliza la reacción de transfosforilación reversible entre (Mg2+:ATP4-)2- y Cr para producir fosfocreatina (PCr) y (Mg2+:ADP3-). Nuestro objetivo fue realizar una revisión integral y asistida por bioinformática de los hallazgos de investigación más recientes sobre el metabolismo del Cr. Específicamente, para este esfuerzo se utilizaron varias bases de datos públicas, repositorios y herramientas bioinformáticas. En este documento se abordaron temas de complejidad biológica que van desde la biología estructural hasta la dinámica celular. En este sentido, buscamos abordar ciertas preguntas preespecificadas que incluyen: (i) ¿Qué sucede cuando la creatina se transporta al interior de las células? (ii) ¿Cómo interviene el sistema CK/PCr en la bioenergética celular? (iii) ¿Cómo se compartimenta el sistema CK/PCr en toda la célula? (iv) ¿Cuál es el papel de la creatina entre los diferentes tejidos? y (v) ¿Cuál es la base del transporte de creatina? Según el paradigma de la alostasis celular, el sistema CK/PCr es fisiológicamente esencial para la vida (supervivencia celular, crecimiento, proliferación, diferenciación y migración/motilidad) al proporcionar una ventaja evolutiva para el soporte rápido, local y temporal de energía y mecánica. procesos dependientes. Por lo tanto, sugerimos que el sistema CK/PCr actúa como un biosensor dinámico basado en la transducción de energía quimiomecánica, lo que podría explicar por qué la desregulación en el metabolismo del Cr contribuye a una amplia gama de enfermedades, además del efecto mitigante que la suplementación con Cr puede tener en algunas de ellas. estados de enfermedad.

Palabras clave:

bioinformática; supervivencia celular; alostasis celular; creatina quinasa; biosensor dinámico; metabolismo energético; Biologia de sistemas.

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