ИНТЕГРАЦИЯ НА МЕТАБОЛИЗЪМ III АДАПТАЦИЯ НА ОРГАНИЗМА КЪМ НАЛИЧНОСТТА НА ХРАНИТЕЛНИТЕ СРЕДСТВА

Интеграция на метаболизма III: адаптация на организма към наличието на хранителни вещества

Мария Хесус Миро Обрадорс * и Евангелина Паласиос Алаиз
* Договорен професор доктор и ¶ доцент в Катедрата по биохимия и молекулярна биология, Фармацевтичен факултет, Университет Комплутенсе в Мадрид.

Промяната на нормалните стойности на плазмената концентрация на глюкоза е свързана с редица патологични прояви: хипогликемията може да причини загуба на съзнание и в критични ситуации смърт поради зависимостта на мозъка от глюкозата като енергиен източник ? Напротив, трайната хипергликемия, както се случва при диабет, причинява метаболитни дисбаланси и предизвиква увреждане на тъканите чрез гликозилиране на протеини, причинявайки бъбречна недостатъчност, слепота и сърдечно-съдови наранявания, наред с други заболявания.

За да се адаптира към различните физиопатологични ситуации, които променят кръвната захар, тялото е разработило серия от присъщи хомеостатични механизми, които му позволяват да поддържа стойностите на концентрацията на глюкоза в кръвта във физиологичния диапазон, който осигурява нашето здраве.

За координацията на тези механизми метаболизмът на всеки орган и тъкан трябва да бъде строго регулиран и интегриран с този на останалата част от организма. В цикъла на хранене и гладуване (състояния: след абсорбция, гладуване и повторно хранене), панкреатичните хормони инсулин и глюкагон са основните сигнали, които предупреждават клетките за състоянието на кръвната глюкоза, така че чрез интегриран метаболизъм енергийните източници се поддържат на разположение и биосинтетичните предшественици, от които тялото се нуждае, за да оцелее.

Метаболитна интеграция в постабсорбционното състояние

Погълнатите въглехидрати, липиди и протеини се подлагат на храносмилане чрез ензимна хидролиза в храносмилателния тракт. В ентероцитите се ресинтезират триглицеридите, които се транспортират, включени в хиломикрони, през лимфния път, до кръвта, откъдето се разпределят в екстрахепаталните тъкани.

хранителните
Повечето от захарите и аминокиселините имат достъп до черния дроб през порталната вена: тези хранителни вещества се поемат от хепатоцитите, в по-големи или по-малки количества, в зависимост от фактори като вида на диетата и интервала от време между всеки прием. Тези клетки трансформират тези хранителни вещества в горива и биосинтетични прекурсори, необходими за други тъкани, чиито нужди варират в зависимост от дейността на организма. В този смисъл черният дроб има голяма метаболитна гъвкавост, за да се адаптира към различни обстоятелства и да поддържа глюкозната хомеостаза.

Глюкозата, която не се усвоява от хепатоцитите, се разпределя в други тъкани или органи, които използват тази захар като енергиен източник, като мозъка, и в мастната и мускулната тъкан, където се съхранява съответно като триацилглицероли и гликоген. Екстрахепаталните тъкани улавят по-голямата част от аминокиселините и излишъкът се използва в черния дроб за синтез на протеини или се разгражда в този орган.

Повишаването на концентрацията на глюкоза в плазмата и последващото освобождаване на инсулин от панкреаса мотивира в черния дроб активирането на: синтеза на гликоген, гликолиза и трансформацията на генерирания пируват в ацетилКоА, молекула, последната, която се използва като субстрат за синтеза на мастни киселини, чиято непосредствена цел е тяхното окисление в митохондриите и произтичащото от това генериране на енергия. Излишните мастни киселини се естерифицират и под формата на триацилглицероли се включват във VLDL (липопротеини с много ниска плътност), които позволяват разпространението им от черния дроб до екстрахепаталните тъкани.