Leverns metaboliska funktioner

Leverns metaboliska funktioner

Hepatocyter är metaboliska övermänniskor i kroppen. De spelar kritiska roller när det gäller att syntetisera molekyler som används på andra ställen för att stödja homeostas, omvandla molekyler av en typ till en annan och reglera energibalansen. Om du har gått en kurs i biokemi har du förmodligen ägnat större delen av kursen åt att studera leverns metaboliska vägar. Med risk för att fördöma genom svagt beröm kan leverns viktigaste metaboliska funktioner sammanfattas i flera huvudkategorier:

Kolhydratmetabolism

Det är kritiskt för alla djur att hålla koncentrationerna av glukos i blodet inom ett smalt, normalt intervall. Att upprätthålla normala glukosnivåer i blodet under både korta (timmar) och långa (dagar till veckor) perioder är en särskilt viktig funktion för levern.

Hepatocyter rymmer många olika metaboliska vägar och använder sig av dussintals enzymer som alternativt slås på eller stängs av beroende på om glukosnivåerna i blodet stiger eller sjunker utanför det normala intervallet. Två viktiga exempel på dessa förmågor är:

• Överskott av glukos som kommer in i blodet efter en måltid tas snabbt upp av levern och binds som den stora polymeren glykogen (en process som kallas glykogenes). Senare, när blodkoncentrationen av glukos börjar sjunka, aktiverar levern andra vägar som leder till depolymerisering av glykogen (glykogenolys) och export av glukos tillbaka till blodet för transport till alla andra vävnader.
• När de hepatiska glykogenreserverna blir uttömda, vilket inträffar när ett djur inte har ätit på flera timmar, ger då hepatocyterna upp? Nej! De inser problemet och aktiverar ytterligare grupper av enzymer som börjar syntetisera glukos ur t.ex. aminosyror och icke-hexosiska kolhydrater (glukoneogenes). Leverns förmåga att syntetisera denna ”nya” glukos är av monumental betydelse för köttätare som, åtminstone i det vilda, har en kost som praktiskt taget saknar stärkelse.

Fettmetabolism

Få aspekter av lipidmetabolismen är unika för levern, men många utförs huvudsakligen av levern. Viktiga exempel på leverns roll i fettmetabolismen är:

• Levern är extremt aktiv när det gäller att oxidera triglycerider för att producera energi. Levern bryter ner många fler fettsyror än vad hepatocyterna behöver och exporterar stora mängder acetoacetat till blodet där det kan tas upp och lätt metaboliseras av andra vävnader.
• En stor del av lipoproteinerna syntetiseras i levern.
• Levern är den viktigaste platsen för omvandling av överskott av kolhydrater och proteiner till fettsyror och triglycerider, som sedan exporteras och lagras i fettvävnad.
• Levern syntetiserar stora mängder kolesterol och fosfolipider. En del av detta paketeras med lipoproteiner och görs tillgängligt för resten av kroppen. Resten utsöndras i gallan som kolesterol eller efter omvandling till gallsyror.

Proteinmetabolism

De mest kritiska aspekterna av proteinmetabolismen som sker i levern är:

• Desaminering och transaminering av aminosyror, följt av omvandling av den icke kvävehaltiga delen av dessa molekyler till glukos eller lipider. Flera av de enzymer som används i dessa vägar (t.ex. alanin- och aspartataminotransferaser) analyseras vanligen i serum för att bedöma leverskador.
• Utvinning av ammoniak från kroppen genom syntes av urea. Ammoniak är mycket giftigt och om det inte snabbt och effektivt avlägsnas från cirkulationen kommer det att leda till sjukdomar i det centrala nervsystemet. En vanlig orsak till sådan hepatisk encefalopati hos hundar och katter är missbildningar av blodtillförseln till levern som kallas portosystemiska shuntar.
• Syntes av icke-essentiella aminosyror.
• Hepatocyter ansvarar för syntesen av de flesta plasmaproteiner. Albumin, det viktigaste plasmaproteinet, syntetiseras nästan uteslutande av levern. Levern syntetiserar också många av de koagulationsfaktorer som är nödvändiga för blodkoagulationen.