Efectos a largo plazo de las concentraciones fisiológicas de oxígeno sobre la glucólisis y gluconeogénesis en cultivos de hepatocitos

Cultivos primarios de hepatocitos de ratas adultas se mantuvieron durante 46 h con insulina ('células de insulina') o glucagón ('células de glucagón') como la hormona dominante bajo diferentes concentraciones de oxígeno con 13% (v/v) O2 imitando niveles arteriales y 4% niveles hepatovenosos. Posteriormente, se midieron las tasas metabólicas durante un periodo de 2 h bajo la misma ('efectos generales a largo plazo de O2') o una diferente ('efectos a corto plazo de O2') concentración de oxígeno. A partir de las diferencias de los dos efectos se derivaron los 'efectos intrínsecos a largo plazo de O2'. La glucólisis, como se midió en 'células de insulina', fue estimulada por niveles bajos de O2. Fue aproximadamente tres veces más rápida en células cultivadas y probadas bajo 4% O2 en comparación con células cultivadas y probadas bajo 13% O2, indicando el efecto general a largo plazo. La glucólisis fue aproximadamente dos veces más rápida en células cultivadas y probadas bajo 4% O2 en comparación con células cultivadas bajo 4% O2 pero probadas bajo 13% O2, demostrando el efecto a corto plazo. La glucólisis fue aproximadamente 1.5 veces más rápida en células cultivadas y probadas bajo 4% O2 en comparación con células cultivadas bajo 13% O2 pero probadas bajo 4% O2, mostrando el efecto intrínseco a largo plazo. Esta diferencia fue aproximadamente paralela a la diferencia en niveles de glucocinasa y piruvato quinasa. La gluconeogénesis, como se midió en 'células de glucagón', fue estimulada por niveles altos de O2. Similar a la glucólisis, se pudieron distinguir los efectos generales a largo plazo, a corto plazo y los efectos intrínsecos a largo plazo. Los efectos intrínsecos a largo plazo determinados bajo 13% O2 correspondieron a una estimulación de 1.5 veces y paralelizaron la diferencia en niveles de fosfoenolpiruvato carboxiquinasa. Los resultados presentes muestran que las concentraciones fisiológicas de oxígeno también modulando el metabolismo de carbohidratos hepáticos por efectos a largo plazo y que el gradiente de O2 sobre el parénquima hepático contribuye así a las diferencias metabólicas entre hepatocitos periportales y perivenosos in vivo.