Transport i wykrywanie glukozy w utrzymaniu homeostazy glukozy i harmonii metabolicznej czesc 4

Czy wykrywanie glukozy rozkłada się na różne typy tkanek, a jeśli tak, to w jaki sposób zmiany w strumieniach glukozy są interpretowane i przekazywane innym tkankom. Wraz z niedawną identyfikacją wielu nowych hormonów odpowiedzialnych za homeostazę glukozy, komunikacja międzykomórkowa stała się głównym tematem w badaniu fizjologicznej i patologicznej fizjologii paliwa. Sygnały łączące różne tkanki mogą przybierać różne formy, w tym krążące hormony i cytokiny oraz szlaki nerwowe. Ponadto krążące substraty energetyczne, takie jak kwasy tłuszczowe i aminokwasy, na które mogą bezpośrednio wpływać zmiany w osi insuliny glukozy, mogą również działać jako cząsteczki sygnałowe. Na przykład, infuzja insuliny-glukozy w warunkach badania zacisku euglikemiczno-hiperinsulinemicznego obniża poziomy leucyny we krwi w wyniku stymulowanej insuliną syntezy białka (21). Leucynę uważa się za kluczową cząsteczkę sygnalizacyjną dla niezależnej od insuliny aktywacji wszechobecnego ssaczego celu szlaku metabolicznego rapamycyny (mTOR) (22, 23). Sygnały, które przekazują zmiany w strumieniu glukozy mogą mieć wiele potencjalnych postaci, i te ścieżki muszą być brane pod uwagę, aby zrozumieć mechanizmy, dzięki którym swoiste dla tkanki zmiany w przepływie glukozy zmieniają homeostazę glukozy w całym ciele. Cząsteczkowe i komórkowe wykrywanie glukozy Pobudzone glukozą wydzielanie insuliny (GSIS) w trzustce. komórka jest najszerzej badanym modelem autonomicznego wykrywania glukozy w komórkach ssaków. Glukoza wchodzi do wysepki. komórka poprzez ułatwioną dyfuzję poprzez GLUT2, główny transporter glukozy w. komórki. W trzustce. komórki, glukokinazy, a nie transport glukozy, ograniczają szybkość metabolizmu glukozy w fizjologicznych stężeniach glukozy (24). Ponadto, glukokinaza, w przeciwieństwie do innych heksokinaz, nie jest allosterycznie hamowana przez glukozo-6-fosforan. Zatem strumień glikolityczny jest proporcjonalny do pozakomórkowego stężenia glukozy. Uważa się, że wzrost stosunku ATP / ADP generowany w wyniku tego strumienia glukozy może prowadzić do. depolaryzację komórek poprzez zamknięcie kanałów potasowych wrażliwych na ATP (kanały K ATP) i późniejsze wydzielanie insuliny (przegląd, patrz odnośnik 25). Jednak generowanie ATP poprzez glikolizę nie jest jedynym czynnikiem regulującym GSIS w. komórka. Trzustkowy. komórka jest względnie wyjątkowa, ponieważ wykazuje niski poziom dehydrogenazy mleczanowej i wysoki poziom karboksylazy pirogronianowej, enzymu anaplerotycznego (26). Anapleroza odnosi się do reakcji biochemicznych, które zwiększają zawartość węgla netto w cyklu TCA (27). Strumień przez karboksylazę pirogronianową prowadzi do akumulacji węgla w cyklu TCA, podczas gdy strumień przez dehydrogenazę pirogronianową (rysunek 1). W tym drugim enzymie, 2 atomy węgla dodane do cyklu TCA jako acetylo-CoA są w pełni utlenione do CO2 i H2O jednym obrotem cyklu. Ponieważ matryca mitochondrialna nie może działać jako pochłaniacz dla półproduktów cyklu TCA, węgiel wchodzący w cykl przez karboksylazę pirogronianową musi pozostawić mitochondria jako pośrednie TCA, aby utrzymać stabilny, funkcjonalny poziom półproduktów TCA. Istnieją dowody na to, że jeden lub więcej półproduktów z cyklu TCA wywożonych z mitochondriów w celu utrzymania równowagi między anaplerozą a kataplazją (obejmującą stratę netto węgla z cyklu TCA) prawdopodobnie posłuży jako metaboliczny czynnik sprzężenia dla GSIS (28). Dlatego, podczas gdy glukoza odgrywa rolę w dostarczaniu substratu do wytwarzania energii, specyficzne wewnątrzkomórkowe metabolity pochodzące z glukozy wydają się mieć niezależne role jako cząsteczki sygnalizujące (Figura 1). Malonylo-CoA. Pochodna malonylo-CoA pochodząca z cytrynianu wywiezionego z mitochondriów jest jednym z takich potencjalnych metabolitów z przerzutami, związanych z wykryciem glukozy w licznych tkankach, w tym. komórka (recenzja w odnośniku 29). Malonylo-CoA, związek pośredni w syntezie kwasów tłuszczowych de novo, jest allosterycznym inhibitorem palmitoilotransferazy karnityny (CPT1), która reguluje transport długołańcuchowych kwasów tłuszczowych acylo-CoA do mitochondriów (Figura 1) (30). Tak więc, w obecności obfitej glukozy, gromadzi się malonylo-CoA i hamowane jest utlenianie kwasu tłuszczowego. Generacja malonylo-CoA jest zaangażowana w wykrywanie glukozy w wątrobie, aby regulować ketogenezę (31) i podwzgórze regulujące przyjmowanie składników odżywczych (32, 33). Kanały K ATP. Depolaryzacja błony indukowanej kanałem K ATP. Jako mechanizm wykrywania glukozy nie jest zarezerwowana tylko dla trzustki. komórka. Neurony podwzgórza wyczuwające glukozę zostały początkowo zidentyfikowane w 1960 roku w oparciu o odrębne zestawy neuronów, które mogą być albo hamowane elektrycznie, albo wzbudzane przez podwyższenie pozakomórkowej glukozy (34)
[podobne: łojotokowe zapalenie skóry głowy wypadanie włosów, nr na pogotowie ratunkowe, koszt rezonansu magnetycznego ]
[przypisy: zapytaj trenera, mma core, mmacore ]