Las pirimidinas son metabolitos esenciales para la biosíntesis, pero normalmente no se considera que desempeñen un papel importante en el metabolismo central del carbono. Sahu et al. informan que las pirimidinas influyen en la actividad de la piruvato deshidrogenasa, una enzima intermediaria clave entre la glucólisis y el ciclo del ácido tricarboxílico y la respiración. El agotamiento de las pirimidinas provocó la pérdida de pirofosfato de tiamina (un cofactor necesario para la piruvato deshidrogenasa), aparentemente porque la pirimidina UTP, en lugar del ATP, funciona como sustrato preferido para TPK1, la enzima que produce pirofosfato de tiamina. Los autores proponen que la abundancia celular de pirimidinas puede influir en la actividad del ciclo del ácido tricarboxílico y en la respiración y, por lo tanto, afectar procesos como la diferenciación de adipocitos a través de la regulación de la lipogénesis.
Las purinas celulares, en particular el 5′-trifosfato de adenosina (ATP), alimentan muchas reacciones metabólicas, pero se sabe menos sobre los efectos directos de las pirimidinas en el metabolismo celular. Los autores descubrieron que las pirimidinas, pero no las purinas, mantienen la oxidación del piruvato y el ciclo del ácido cítrico tricarboxílico (TCA) mediante la regulación de la actividad de la piruvato deshidrogenasa (PDH). La actividad de la PDH requiere suficientes sustratos y cofactores, incluido el pirofosfato de tiamina (TPP). El agotamiento de las pirimidinas celulares disminuyó la síntesis de TPP, una reacción llevada a cabo por la TPP quinasa 1 (TPK1), que supuestamente utiliza ATP para fosforilar la tiamina (vitamina B1). Se vio que el 5′-trifosfato de uridina (UTP) actúa como el sustrato preferido para TPK1, lo que permite la síntesis celular de TPP, la actividad de PDH, la actividad del ciclo de TCA, la lipogénesis y la diferenciación de adipocitos. Por lo tanto, se requiere UTP para la utilización de la vitamina B1 para mantener la oxidación del piruvato y la lipogénesis.
UMAKANT SAHU et al. Pyrimidines maintain mitochondrial pyruvate oxidation to support de novo lipogenesis. SCIENCE, 28 Mar 2024, Vol 383, Issue 6690, pp. 1484-1492. DOI: 10.1126/science.adh2771
