Maksan aineenvaihdunnalliset toiminnot

Maksan aineenvaihdunnalliset toiminnot

Hepatosyytit ovat elimistön metabolisia ylisuorittajia. Niillä on kriittisiä tehtäviä syntetisoitaessa molekyylejä, joita hyödynnetään muualla homeostaasin ylläpitämiseksi, muunnettaessa yhdentyyppisiä molekyylejä toisiksi ja säädettäessä energiatasapainoa. Jos olet käynyt biokemian kurssin, olet luultavasti viettänyt suurimman osan tunnista tutkiessasi maksan aineenvaihduntareittejä. Sillä uhalla, että saatetaan tuomita heikolla ylistyksellä, maksan tärkeimmät aineenvaihduntatoiminnot voidaan tiivistää useisiin pääluokkiin:

Hiilihydraattien aineenvaihdunta

Maksan glukoosipitoisuuksien pitäminen veressä kapealla, normaalilla alueella on kriittisen tärkeää kaikille eläimille. Veren normaalien glukoosipitoisuuksien ylläpitäminen sekä lyhyiden (tuntien) että pitkien (päivistä viikkoihin) ajanjaksojen aikana on yksi maksan erityisen tärkeä tehtävä.

Hepatosyyteissä on monia erilaisia aineenvaihduntareittejä, ja niissä käytetään kymmeniä entsyymejä, jotka kytkeytyvät vuorotellen päälle tai pois päältä sen mukaan, ovatko veren glukoosipitoisuudet nousemassa vai laskemassa pois normaalista alueesta. Kaksi tärkeää esimerkkiä näistä kyvyistä ovat:

• Maksa ottaa aterian jälkeen vereen tulevan ylimääräisen glukoosin nopeasti talteen ja sitoo sen suureksi polymeeriksi, glykogeeniksi (glykogeneesiksi kutsuttu prosessi). Myöhemmin, kun veren glukoosipitoisuudet alkavat laskea, maksa aktivoi muita reittejä, jotka johtavat glykogeenin depolymerisaatioon (glykogenolyysi) ja glukoosin vientiin takaisin vereen kuljetettavaksi kaikkiin muihin kudoksiin.
• Kun maksan glykogeenivarastot ehtyvät, kuten tapahtuu, kun eläin ei ole syönyt moneen tuntiin, luovuttavatko hepatosyytit? Ei! Ne tunnistavat ongelman ja aktivoivat ylimääräisiä entsyymiryhmiä, jotka alkavat syntetisoida glukoosia esimerkiksi aminohapoista ja muista kuin heksoosihiilihydraateista (glukoneogeneesi). Maksan kyky syntetisoida tätä ”uutta” glukoosia on monumentaalisen tärkeä lihansyöjille, joiden ruokavalio on ainakin luonnossa lähes tärkkelysvapaa.

Rasvan aineenvaihdunta

Vähän rasva-aineenvaihdunnan osa-alueita kuuluu vain maksaan, mutta monet niistä hoidetaan pääasiassa maksassa. Tärkeimpiä esimerkkejä maksan roolista rasva-aineenvaihdunnassa ovat:

• Maksa on erittäin aktiivinen triglyseridien hapettamisessa energian tuottamiseksi. Maksa hajottaa paljon enemmän rasvahappoja kuin hepatosyytit tarvitsevat, ja se vie suuria määriä asetoasetaattia vereen, josta se voidaan ottaa talteen ja jossa muut kudokset voivat helposti metaboloida sitä.
• Maksassa syntetisoidaan suurin osa lipoproteiineista.
• Maksa on tärkein paikka, jossa ylimääräiset hiilihydraatit ja proteiinit muutetaan rasvahapoiksi ja triglyserideiksi, jotka sitten viedään ja varastoidaan rasvakudokseen.
• Maksa syntetisoi suuria määriä kolesterolia ja fosfolipidejä. Osa tästä pakataan lipoproteiineihin ja annetaan muun elimistön käyttöön. Loppuosa erittyy sappeen kolesterolina tai muuntumisen jälkeen sappihapoiksi.

Valkuaisaineenvaihdunta

Maksassa tapahtuvan valkuaisaineenvaihdunnan kriittisimpiä osa-alueita ovat:

• Aminohappojen desaminaatio ja transaminaatio, minkä jälkeen näiden molekyylien typenpoikkeavasta osasta tehdään glukoosia tai lipidejä. Useita näissä reiteissä käytettäviä entsyymejä (esimerkiksi alaniini- ja aspartaattiaminotransferaaseja) määritetään yleisesti seerumista maksavaurion arvioimiseksi.
• Ammoniakin poistaminen elimistöstä syntetisoimalla ureaa. Ammoniakki on erittäin myrkyllistä, ja jos sitä ei poisteta nopeasti ja tehokkaasti verenkierrosta, seurauksena on keskushermostosairaus. Yleinen syy tällaiseen maksan enkefalopatiaan koirilla ja kissoilla ovat maksan verenkierron epämuodostumat, joita kutsutaan portosysteemisiksi shunteiksi.
• Elintärkeiden aminohappojen synteesi.
• Hepatosyytit ovat vastuussa useimpien plasman proteiinien synteesistä. Plasman tärkein proteiini, albumiini, syntetisoidaan lähes yksinomaan maksassa. Lisäksi maksa syntetisoi monia veren hyytymiseen tarvittavia hyytymistekijöitä.