Fyziológia metabolizmu pečeňových bielkovín
Cesta fyziológiou - Ako funguje ľudské telo
Metabolizmus pečene a bielkovín
Môže sa zvýšiť 60 g/d
-- Deaminácia aminokyselín (odstránenie dusíka)
-- Syntéza močoviny (do
20 g/d), odstránenie amoniaku
-- Syntéza (všetkých nepodstatných) a vzájomná premena aminokyselín
-- Regulácia rôznych aminokyselín v krvnej plazme (glutamín je aminokyselina s najväčšou koncentráciou v krvnej plazme)
Nedostatok bielkovín zvyšuje kapacitu syntézy bielkovín v pečeni a stimuluje mitotickú aktivitu (pečeň sa môže zväčšiť). V prípade potreby môže zdravá pečeň využiť celý extracelulárny (mobilný) proteínový pool (
Prehľad zásob bielkovín aminokyselín
Centrálna poloha hepatocytov v metabolizme bielkovín
Počas absorpčnej fázy sa aminokyseliny dostávajú z čreva (cirkulácia portálnej žily) do hepatocytov - prostredníctvom transportérov aminokyselín. Tento príliv je spojený s využitím aminokyselín: deaminácia (produkcia amoniaku/močoviny/glutamínu), tvorba pyruvátu a substrátov citrátového cyklu, syntéza proteínov, glutatiónu, nukleotidov, glukozamínu.
Aminokyseliny nemetabolizované pečeňou vstupujú do všeobecného obehu; Hlavnou aminokyselinou je glutamín (nachádza sa vo veľkom množstve v potravinách a je vyrobený z glutamátu vo väčšine buniek). Bunky potrebujú okrem iného glutamín na syntézu nukleotidov a glykozyláciu proteínov; tiež ho premieňajú na glutamát na syntézu ďalších aminokyselín, α-ketoglutarát (citrátový cyklus, obzvlášť dôležitý pre syntézu ATP v pečeni a lipogenézu) a antioxidant glutatión.
Najdôležitejšie funkcie pečene v metabolizme bielkovín sú nasledujúce:
50 uM/l
(Venózna plazma: muži 15-60 rokov, ženy 11-51 rokov, deti µM/l)
Dospelí: hyperamoniak nad 53 µM (90 µg/dl)
klesá so stále viac anabolickým metabolizmom, t.j. pozitívna bilancia N (retencia dusíka) - ktorá je podporovaná pôsobením anabolických hormónov, ako je inzulín, somatotropín alebo estrogény - ako v rastových prúdoch alebo pri hojení alebo opravných procesoch a
zvyšuje sa so zvyšujúcim sa katabolickým metabolizmom, t. j. negatívnou bilanciou N (stratou dusíka) - napr. pri postagresívnom metabolizme alebo pri nedostatočnom prísune energie (týmto smerom pôsobia katecholamíny, glukagón alebo glukokortikoidy).
V pečeni sa každý deň vytvorí 6-20 gramov močoviny (cyklus močoviny - tiež nazývaný ornitín - alebo Krebs-Henseleitov cyklus - prebieha v pečeni; čiastočne v mitochondriách, čiastočne v cytosóle) .
Nedostatočná syntéza močoviny vedie k hyperamoniaku (hladina sérového amónia je vyššia ako
50 uM/l), encefalopatia a hepatálna kóma
Interkonverzia/syntéza z aminokyselín (napr. Všetkých neesenciálnych aminokyselín). Pečeň reguluje koncentráciu aminokyselín v krvi
Zakaždým, keď sa bielkoviny skonzumujú, pečeň prevezme úlohu primárneho medziproduktu absorbovaných aminokyselín (funkcia pufra).
Aminokyseliny absorbované v tele alebo mobilizované v tele sa buď priamo používajú na syntézu bielkovín, alebo sa rozkladajú (deaminácia, močovinový cyklus atď.). Pre začlenenie do bunky je k dispozícii 14 rôznych transportných systémov; príjem je čiastočne závislý od sodíka. Ak je jeden z týchto systémov poškodený, výsledkom je zodpovedajúca porucha transportu aminokyselín (napr. Cystinúria, glycinúria, Hartnupova choroba).
Esenciálne aminokyseliny: Osem aminokyselín nedokáže organizmus syntetizovať, pretože chýbajú potrebné enzýmy.
Najvýraznejšie je zastúpených 20% extracelulárnych zásob aminokyselín (a v krvnej plazme); hrá dôležitú úlohu nielen pre štruktúru bielkovín, ale aj ako rýchlo dostupný substrát pre energetický metabolizmus. (Glutamát je prenášačom v nervovom systéme.)
Pečeň je dôležitou syntéznou stanicou pre glutatión (GSH) - pečeňové bunky obsahujú až 7 mM glutatiónu. Skladá sa z troch aminokyselín: kyselina glutámová, cysteín a glycín; prvý krok syntézy sa uskutočňuje pomocou životne dôležitého enzýmu glutamát-cysteín ligáza.
Väčšina buniek obsahuje glutatión v relatívne vysokých koncentráciách - vrátane telesných tekutín, ako sú bronchiálne sekréty alebo komorová voda, kde pôsobí ako antioxidant. Erytrocyty - v ktorých sa obzvlášť rýchlo tvoria kyslíkové radikály - tvoria tiež glutatión, ktorý spolu s hemoglobínom (spontánna oxidácia na methemoglobín!) A enzýmami chráni membránu červených krviniek. Krvná plazma obsahuje
3g cysteín vo forme glutatiónu, čo zodpovedá cysteínovej rezerve na 3 dni (cysteín je dôležitým zdrojom SH v metabolizme).
V krvnej plazme je 210 g plazmatických bielkovín,
400 gramov bieleho tela rozdelených a prestavaných aminokyselín podlieha dynamickej rovnováhe.
Proteínová rezerva: Pomer celkového proteínu v tkanivách k poolu plazmatických proteínov je pomerne konštantný pri pomere 33: 1, aj keď je hladný. Preto v prípade nedostatku bielkovín bude i.v. Infúzia bielkovín (väčšinou albumín) je veľmi efektívna na rýchle doplnenie zásob tela (hodiny až dni). Zvyšuje sa koloidný osmotický (onkotický) účinok plazmatických proteínov
90% nesie albumín (s relatívne nízkou molekulovou hmotnosťou
70 kDa; účinok závisí od počtu rozpustených makromolekúl, nie od ich molárnej hmotnosti).
Dnes je možné v krvnej plazme zistiť viac ako 1 000 proteínových frakcií; hrubá separácia sa uskutočňuje elektroforézou. Toto je možné kombinovať s inými (chromatografickými, imunologickými) detekčnými metódami, takže je možné detegovať podstatne viac ako klasických frakcií albumínu a globulínu.