Metaboliczne funkcje wątroby

Metaboliczne funkcje wątroby

Hepatocyty są metabolicznymi nadludźmi w organizmie. Odgrywają krytyczną rolę w syntezie cząsteczek, które są wykorzystywane w innych miejscach w celu utrzymania homeostazy, w przekształcaniu cząsteczek jednego typu w inny oraz w regulacji bilansu energetycznego. Jeśli brałeś udział w kursie biochemii, prawdopodobnie spędziłeś większość zajęć na badaniu szlaków metabolicznych wątroby. Na ryzyko potępienia przez słabe pochwały, głównych funkcji metabolicznych wątroby można podsumować w kilku głównych kategoriach:

Metabolizm węglowodanów

It jest krytyczny dla wszystkich zwierząt do utrzymania stężenia glukozy we krwi w wąskim, normalnym zakresie. Utrzymanie normalnego poziomu glukozy we krwi zarówno w krótkich (godziny), jak i długich (dni do tygodni) okresach czasu jest jedną ze szczególnie ważnych funkcji wątroby.

Hepatocyty mieszczą w sobie wiele różnych szlaków metabolicznych i zatrudniają dziesiątki enzymów, które są alternatywnie włączane lub wyłączane w zależności od tego, czy poziom glukozy we krwi wzrasta czy spada poza normalny zakres. Dwa ważne przykłady tych zdolności to:

• Nadmiar glukozy dostający się do krwi po posiłku jest szybko pobierany przez wątrobę i sekwestrowany jako duży polimer, glikogen (proces zwany glikogenezą). Później, gdy stężenie glukozy we krwi zaczyna spadać, wątroba aktywuje inne szlaki, które prowadzą do depolimeryzacji glikogenu (glikogenolizy) i eksportu glukozy z powrotem do krwi w celu przetransportowania jej do wszystkich innych tkanek.
• Gdy wątrobowe rezerwy glikogenu stają się wyczerpane, co ma miejsce, gdy zwierzę nie jadło przez kilka godzin, czy hepatocyty się poddają? Nie! Rozpoznają problem i aktywują dodatkowe grupy enzymów, które rozpoczynają syntezę glukozy z takich substancji jak aminokwasy i węglowodany nieheksozowe (glukoneogeneza). Zdolność wątroby do syntezy tej „nowej” glukozy ma ogromne znaczenie dla zwierząt mięsożernych, które, przynajmniej na wolności, mają dietę praktycznie pozbawioną skrobi.

Metabolizm tłuszczów

Niewiele aspektów metabolizmu lipidów jest unikalnych dla wątroby, ale wiele z nich jest przeprowadzanych głównie przez wątrobę. Główne przykłady roli wątroby w metabolizmie tłuszczów obejmują:

• Wątroba jest niezwykle aktywna w utlenianiu triglicerydów w celu wytworzenia energii. Wątroba rozkłada o wiele więcej kwasów tłuszczowych, które są potrzebne hepatocytom, i eksportuje duże ilości acetooctanu do krwi, gdzie może on być pobrany i łatwo metabolizowany przez inne tkanki.
• Większość lipoprotein jest syntetyzowana w wątrobie.
• Wątroba jest głównym miejscem konwersji nadmiaru węglowodanów i białek do kwasów tłuszczowych i triglicerydów, które są następnie eksportowane i przechowywane w adipose tissue.
• Wątroba syntetyzuje duże ilości cholesterolu i fosfolipidów. Część z tego jest pakowane z lipoprotein i udostępnione do reszty ciała. Pozostała część jest wydalana z żółcią jako cholesterol lub po przekształceniu w kwasy żółciowe.

Metabolizm białek

Najważniejsze aspekty metabolizmu białek, które zachodzą w wątrobie to:

• Deaminacja i transaminacja aminokwasów, a następnie przekształcenie nieazotowej części tych cząsteczek w glukozę lub lipidy. Kilka enzymów wykorzystywanych w tych szlakach (na przykład aminotransferazy alaninowa i asparaginianowa) są powszechnie oznaczane w surowicy w celu oceny uszkodzenia wątroby.
• Usuwanie amoniaku z organizmu poprzez syntezę mocznika. Amoniak jest bardzo toksyczny i jeśli nie zostanie szybko i skutecznie usunięty z krążenia, doprowadzi do choroby ośrodkowego układu nerwowego. Częstą przyczyną takiej encefalopatii wątrobowej u psów i kotów są wady rozwojowe dopływu krwi do wątroby zwane shunty portosystemowe.
• Synteza aminokwasów nieistotnych.
• Hepatocyty są odpowiedzialne za syntezę większości białek osocza. Albumina, główne białko osocza, jest syntetyzowana prawie wyłącznie przez wątrobę. Ponadto wątroba syntetyzuje wiele czynników krzepnięcia niezbędnych do krzepnięcia krwi.

.