Информации

Како лактат произведен во цревата се транспортира до остатокот од телото?

Како лактат произведен во цревата се транспортира до остатокот од телото?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Некои цревни бактерии познати како бактерии на млечна киселина (LAB) се познати по тоа што произведуваат лактат во цревата и тие даваат корисни ефекти како што е зајакнување на имунолошкиот систем, но претпоставувам дека не целиот лактат останува во цревата и некои од нив ќе добијат се транспортира до остатокот од телото и се користи од други ткива (на пр. кори циклус). Ако е така, дали овие лактат влегуваат во циркулаторниот систем? Дали има написи што го известуваат тоа?


Како да се ослободите од акумулацијата на млечна киселина

Млечната киселина често е резултат на нормален метаболизам. Кислородот во крвта е неопходен за претворање на гликозата во енергија. Меѓутоа, кога нема доволно кислород, телото ја разградува гликозата без кислород, што резултира со млечна киселина.

Млечна киселина, или лактат, се акумулира во многу ткива, вклучувајќи ги мускулите, а потоа влегува во крвотокот. Телото може да користи мали количини лактат како енергија.

Луѓето често доживуваат високи нивоа на млечна киселина за време или по напорно вежбање. Ова се нарекува хиперлактатемија предизвикана од вежбање или поврзана со вежбање.

Натрупувањето на млечна киселина може да направи мускулите да се чувствуваат болни или уморни. Типично, црниот дроб ќе го разгради вишокот лактат во крвта.

Некои здравствени состојби може да го зголемат производството на млечна киселина или да ја намалат способноста на телото да го исчисти лактатот од крвта. Ова може да резултира со посериозно акумулирање на лактат, што лекарите го нарекуваат млечна ацидоза.

Оваа статија дава совети за спречување и намалување на хиперлактатемија предизвикана од вежбање. Ние, исто така, наведуваме други причини за акумулација на лактат и млечна ацидоза.

Сподели на Pinterest Пиењето многу вода може да му помогне на телото да го разгради вишокот млечна киселина.

Натрупувањето на млечна киселина во мускулите за време или по вежбањето не е штетно. Всушност, некои експерти веруваат дека тоа може да биде корисно. Во мали количини, млечната киселина може:

Сепак, многу луѓе откриваат дека болката во мускулите и грчевите од акумулацијата на млечна киселина негативно влијае на нивните тренинзи.

Постојат неколку начини за спречување на хиперлактатемија предизвикана од вежбање, како што следува:

Пиење многу вода

Одржувањето на телото хидрирано за време на вежбањето му дава најдобри шанси за разградување на вишокот млечна киселина. Луѓето можат да се погрижат да останат хидрирани со пиење многу вода.

Земајќи длабоки вдишувања

Телото почнува да произведува млечна киселина кога е ниско во кислородот неопходен за претворање на гликозата во енергија. Длабокото дишење ќе помогне да се доставува кислород до мускулите, а со тоа да се забави производството на млечна киселина.

Намалување на интензитетот на вежбање

Кога некое лице ќе ги почувствува ефектите од акумулацијата на млечна киселина, може да го забави и да го намали интензитетот на тренингот. Ова ќе овозможи обновување на нивото на кислород во крвта.

Истегнување после тренинг

Лесно истегнување на мускулите после тренинг може да помогне да се ублажат чувствата на печење или грчеви што може да ги предизвикаат акумулацијата на млечна киселина.

Во повеќето случаи, акумулацијата на млечна киселина е безопасен одговор на напорните вежби и ќе исчезне сама по себе. Откако телото ќе го искористи добиениот лактат за енергија, црниот дроб го разградува вишокот во крвта.

Долго време, експертите мислеа дека млечната киселина е одговорна за одложената болка во мускулите (DOMS) по вежбањето. Сепак, експертите повеќе не веруваат дека тоа е така. Наместо тоа, тие сега велат дека болката и вкочанетоста на DOMS се резултат на микроскопско оштетување на мускулните влакна.

DOMS е поверојатно да се појави во следниве ситуации:

  • започнување на нова програма за вежбање
  • менување на рутините за вежбање
  • зголемување на времетраењето или интензитетот на редовниот тренинг

Одредени здравствени состојби може да го намалат нивото на кислород во крвта, што резултира со зголемено производство на лактат. Овие услови вклучуваат:

Исто така, оштетувањето на црниот дроб и заболувањето на црниот дроб може да влијаат на способноста на црниот дроб да го отстрани лактатот од крвта. Ова може да резултира со високи нивоа на лактат во крвта, што лекарите го нарекуваат хиперлактатемија.

Во некои случаи, хиперлактатемијата може да премине во млечна ацидоза. Без третман, млечна ацидоза може да го промени PH балансот на крвта на една личност. Оваа промена може да резултира со сериозни здравствени компликации.

Симптомите што лекарите ги поврзуваат со млечна ацидоза вклучуваат:

  • здив со сладок мирис
  • ладна и мрсна кожа
  • гадење или повраќање
  • конфузија
  • чувство на дезориентираност
  • чувство на слабост
  • пожолтување на кожата или белките на очите при жолтица

Млечна ацидоза е исто така редок несакан ефект на некои лекови за ХИВ.

Секој што мисли дека има млечна ацидоза или хиперлактатемија предизвикана од невежбање, треба веднаш да разговара со лекар.

Лекарот обично ќе спроведе тест на крвта за да ги провери нивоата на лактат во крвта. Во некои случаи, тие може да побараат од лицето да не јаде, пие или вежба неколку часа пред тестот.

Ако тестовите откријат млечна ацидоза, лекарот ќе работи на дијагностицирање и лекување на нејзината основна причина. Третманот ќе му овозможи на телото да ја исфрли млечната киселина на вообичаен начин.


Хемиска дигестија

Големите молекули на храна (на пример, протеини, липиди, нуклеински киселини и скроб) мора да се разложат на подединици кои се доволно мали за да се апсорбираат од слузницата на дигестивниот канал. Ова се постигнува со ензими преку хидролиза. Многуте ензими вклучени во хемиското варење се сумирани во Табела 1.

  • Аминопептидаза: амино киселини на амино крајот на пептидите
  • Дипептидаза: дипептиди
  • Аминопептидаза: амино киселини и пептиди
  • Дипептидаза: амино киселини
  • Рибонуклеаза: рибонуклеински киселини
  • Деоксирибонуклеаза: деоксирибонуклеински киселини

Дигестија на јаглени хидрати

Просечната американска исхрана е околу 50 проценти јаглехидрати, кои може да се класифицираат според бројот на мономери што ги содржат од едноставни шеќери (моносахариди и дисахариди) и/или сложени шеќери (полисахариди). Гликозата, галактозата и фруктозата се трите моносахариди кои најчесто се консумираат и лесно се апсорбираат. Вашиот дигестивен систем, исто така, може да го разложи дисахаридот сахароза (редовен шеќер за маса: гликоза + фруктоза), лактоза (млечен шеќер: гликоза + галактоза) и малтоза (шеќер од жито: гликоза + гликоза) и полисахаридите гликоген и скроб ( синџири на моносахариди). Вашите тела не произведуваат ензими кои можат да ги разградат повеќето влакнести полисахариди, како што е целулозата. Додека несварливите полисахариди не даваат никаква хранлива вредност, тие обезбедуваат диетални влакна, кои помагаат да се движи храната низ дигестивниот канал.

Хемиското варење на скробот започнува во устата и е разгледано погоре.

Во тенкото црево, панкреасната амилаза го прави &lsquoheavy lifting&rsquo за варење на скроб и јаглени хидрати (Слика 2). Откако амилазите го разложуваат скробот на помали фрагменти, ензимот на границата на четката &алфа-декстриназа почнува да работи на &алфа-декстрин, прекинувајќи една единица гликоза во исто време. Три гранични ензими со четка хидролизираат сахароза, лактоза и малтоза во моносахариди. Сахароза ја дели сахарозата на една молекула фруктоза и една молекула гликоза малтаза ја разложува малтозата и малтотриозата на две и три молекули на гликоза, соодветно и лактаза ја разложува лактозата на една молекула гликоза и една молекула галактоза. Недоволна лактаза може да доведе до нетолеранција на лактоза.

Слика 2. Јаглехидратите се разложуваат на нивните мономери во низа чекори.

Дигестија на протеини

Протеините се полимери составени од амино киселини поврзани со пептидни врски за да формираат долги синџири. Варењето ги сведува на нивните составни амино киселини. Обично консумирате околу 15 до 20 проценти од вкупниот внес на калории како протеини.

Варењето на протеините започнува во желудникот, каде што HCl и пепсин ги разградуваат протеините во помали полипептиди, кои потоа патуваат до тенкото црево. Хемиското варење во тенкото црево го продолжуваат панкреасните ензими, вклучувајќи ги химотрипсин и трипсин, од кои секоја делува на специфични врски во секвенци на аминокиселини. Во исто време, клетките на границата на четката лачат ензими како што се аминопептидаза и дипептидаза, кои дополнително ги разградуваат пептидните синџири. Ова резултира со молекули доволно мали за да влезат во крвотокот.

Слика 3. Дигестијата на протеините започнува во желудникот и се завршува во тенкото црево. Слика 4. Протеините сукцесивно се разложуваат на нивните аминокиселински компоненти.

Дигестија на липиди

Здравата исхрана го ограничува внесот на липиди до 35 проценти од вкупниот внес на калории. Најчести диететски липиди се триглицеридите, кои се составени од молекула на глицерол врзана за три синџири на масни киселини. Се консумираат и мали количини на холестерол во исхраната и фосфолипиди.

Трите липази одговорни за дигестијата на липидите се јазична липаза, гастрична липаза и панкреасната липаза. Меѓутоа, бидејќи панкреасот е единствениот последователен извор на липаза, практично целото варење на липидите се случува во тенкото црево. Панкреасната липаза го разложува секој триглицерид на две слободни масни киселини и моноглицерид. Масните киселини вклучуваат масни киселини со краток синџир (помалку од 10 до 12 јаглероди) и масни киселини со долг синџир.

Дигестија на нуклеинска киселина

Нуклеинските киселини ДНК и РНК се наоѓаат во повеќето намирници што ги јадете. Два типа на нуклеаза на панкреасот се одговорни за нивното варење: деоксирибонуклеаза, која ја вари ДНК и рибонуклеаза, кој ја вари РНК. Нуклеотидите произведени со ова варење дополнително се разложуваат со два ензими на границата на цревната четка (нуклеозидаза и фосфатаза) во пентози, фосфати и азотни бази, кои можат да се апсорбираат преку ѕидот на дигестивниот канал. Големите молекули на храна кои мора да се поделат на подединици се сумирани во Табела 2.

Табела 2. Апсорбирачки прехранбени супстанции
Извор Супстанција
Јаглехидрати Моносахариди: гликоза, галактоза и фруктоза
Протеини Единечни амино киселини, дипептиди и трипептиди
Триглицериди Моноацилглицериди, глицерол и слободни масни киселини
Нуклеински киселини Пентозни шеќери, фосфати и азотни бази


Што ги предизвикува симптомите на нетолеранција на лактоза?

Кога лактозата влегува во тенкото црево, таа брзо се разградува од ензимот наречен лактаза. Само тогаш одделните градежни блокови на лактозата (гликоза и галактоза) можат да се апсорбираат од тенкото црево. Ако тоа се случи брзо и целосно, само мала количина на лактоза или воопшто нема лактоза влегува во дебелото црево (дебелото црево). 

Но, ако големи количини на лактоза навистина навлезат во дебелото црево, тие се разградуваат и се претвораат од бактерии. Ова го зголемува производството на гасови, а повеќе течност поминува во дебелото црево. Дебелото црево може да апсорбира некои, но не сите, од овие дополнителни гасови и течности. Тоа е она што предизвикува надуеност (надуеност и “ветер”) и дијареа.

Колку подолго лактозата останува во дебелото црево, толку повеќе се разградува, што може да предизвика непријатност. Некои луѓе можеби немаат многу лактаза, но нивното дебело црево работи поефикасно. Тогаш поголемите количини на лактоза се елиминираат побрзо и не предизвикуваат премногу проблеми. Количината и видот на бактериите во дебелото црево (наречена цревна флора) може да играат улога овде.

На симптомите влијае и тоа што се наоѓа во храната и колку време се задржува во желудникот или тенкото црево. Храната која содржи големи количини на масти може да го забави вашето варење. Тогаш лактазата има повеќе време да ја разгради лактозата, а симптомите често се помалку сериозни како резултат.


Метаболизам на митохондријален лактат во здравје (вежбање) и болести

Вежбајте

Нашиот став е дека лактатот не се оксидира директно од митохондриите, туку лактат мора прво да се претвори во пируват во цитозолот или меѓумембранскиот простор. Сепак, митохондријалната густина, соодветна митохондријална функција, доволни редукциони еквиваленти и О2 се релевантни за метаболизмот на лактат. Кај здрави индивидуи, вежбањето е типично примарна состојба во која [La − ] се зголемува. Големо внимание е посветено на идејата дека зголемувањето на интензитетот на вежбањето создава хипоксична (анаеробна) средина која ја ограничува митохондријалната оксидација на горивата, создавајќи претерана зависност од гликолизата со последователна акумулација на лактат, односно достигнување на анаеробен праг (Wasserman & McIlroy, McIlroy, et al. 1973). Сепак, добро е утврдено дека митохондриите се способни да работат со максимална стапка на OXPHOS до многу ниска О2 нивоа (т.е. = ~ 2 mmHg), и како што е опширно разгледано од неколку автори (на пр. Фергусон et al. 2018), вежбањето на мускулите веројатно нема да ги достигне оние што се ограничуваат вредности на работните стапки кои предизвикуваат значителни зголемувања во мускулите и крвта [La - ]. Затоа, терминот „анаеробен праг“ е несоодветен и треба да се замени со „праг на лактат“. Слично на тоа, индиректните проценки на прагот на лактат преку размена на гасови треба да бидат означени како такви (на пр. „вентилаторен праг“ или „праг на размена на гасови“).

Метаболизмот на лактат за време на вежбањето е опширно прегледан (на пр. Клантон et al. 2013 Фергусон et al. 2018 ) и нема да се дискутира подетално овде. Сепак, треба да се забележи дека ако концептот на митохондријална ретикуларна електрична мрежа (Glancy et al. 2015 година) е валидна, ова дополнително би ја намалило можноста за дисоксија (на О2 тензија која е доволно ниска за да го ограничи обртот на цитохром во синџирот на транспорт на електрони (Connett et al. 1990 ) како причина за зголемени мускули и крв [La − ] за време на повеќето интензитети на вежбање. Клантон (2019) исто така ја предложи идејата за „штит“ на миоглобин/азотен оксид кој работи во комбинација со митохондријалната електрична мрежа за да се намали потенцијалот за ниски да ја ограничи активноста на митохондријалната OXPHOS. Додека се намалува при вежбање на мускулите може да предизвика зголемување на производството на лактат (Lundin & Strom, 1947 Hogan et al. 1983 Wasserman & Koike, 1992 и види Сл. 27 во Clanton et al. 2013), овој О2 зависноста не се должи на искрена дисоксија, а О2 ограничувањето на митохондријалната функција е обично минорен играч меѓу причините за производство на лактат, на пр. зголемување на стимулацијата на гликогенолизата од страна на катехоламините (види дел за Релевантност за болеста подолу).

Генерално, ја гледаме митохондријалната густина на скелетните мускули како главен фактор во врската помеѓу интензитетот на вежбањето и зголемувањето на мускулите и крвта [La - ]. Кога производството на лактат од страна на гликолитичкиот пат ќе се забрза, [La − ] ќе се зголеми освен ако нема доволно митохондрии за да се исфрлат пируватот и NADH преку митохондријалниот пируват носач и NADH шатловите, соодветно. Концентрацијата на лактат секогаш ќе биде рамнотежа помеѓу гликолитичката стапка и последователниот митохондријален метаболизам на пируватот и NADH. Поголема волуменска густина на здрави митохондрии ќе овозможи помала [La - ] при повисоки гликолитички стапки (предизвикани од повисоките интензитети на вежбање). Миоцитите на цицачите можат да одговорат на тренингот за издржливост со речиси 2-кратно зголемување на изобилството на митохондриите (на пр. Holloszy & Coyle, 1984 Granata et al. 2018), што доведува до значително намалување на производството на лактат, зголемено отстранување и намалена нето акумулација. Овој концепт може да се прошири за да го вклучи целото тело во отстранување на лактат преку митохондријална оксидација на пируват и NADH. Интрацелуларно, рамнотежата на LDH одржува [La −] повисока од концентрацијата на пируватот, така што трансферот на пируват од клеточните локации каде што се случува гликолизата, до митохондријалната ретикула за последователен метаболизам се врши преку шатлот цитозол-митохондриа (види Слика 110 ингусон. et al. 2018 ).

Болест - акутна нега

Лекарите кои лекуваат болести и повреди се принудени да донесуваат одлуки врз основа на толкување на најдобрите достапни податоци. За жал, ова доведе до повеќекратни недоразбирања на О2 навлегувањето, кинетиката на лактат и/или улогата на „анаеробниот метаболизам“ во клиничките услови. Додека мерливото зголемување на [La - ] остана сигурен предиктор за лошите исходи во клиничката средина (Claridge et al. 2000 година), механизмите зад ова не се целосно разјаснети. Иако О2 ограничување или внатрешно митохондријално нарушување би довело до зголемување на [La - ], тие остануваат исклучок наместо правило во клинички ситуации (Гудвин et al. 2019 година). Со разбирање на метаболичките причини кои веројатно се одговорни за покачувањето на [La - ] забележано во различни состојби на вообичаени болести, лекарите не само што можат да ги подобрат тековните третмани туку и да осмислат широки стратегии за поширока имплементација во заливот на траума, единицата за интензивна нега , или периоперативно поставување (Брукс, 2018).

Иако целосната историја на лактат во клинички услови е далеку од опсегот на овој преглед, мора да се забележат клучните рани случувања. Откако Берзелиус забележал покачен [La − ] во мускулите на ловените еленови (Фергусон et al. 2018), започнаа повеќе од 100 години истражување, во голем дел од нив со сеопфатната тема дека лактатот е отпаден производ формиран поради хипоксија на исцрпувачки контракции, срцева или респираторна инсуфициенција или друга болест, или некоја нивна комбинација (Фергусон et al. 2018). Хипоксија, или поточно дисоксија, често е неверојатно клиничко сценарио, но сепак многу лекари често третираат покачена [La - ] како по дефиниција да постои О2 ограничување. Токму под ова недоразбирање во литературата влезе терминот „окултна хипоперфузија“ (Mizock, 1989). Овој термин беше воведен во литературата за траума за да се објаснат состојбите во кои пациентите со траума биле реанимирани како што е наведено со сите мерливи средства (на пр. хемодинамика, урина, итн.), но покачената крв [La - ] опстојувала, често со часови. Окултната хипоперфузија е најдоброто објаснување за лекарите кои го разбираат покачувањето на крвта [La − ] единствено како краен резултат на лошата перфузија/оксигенација. Иако некои лекари веруваат дека неизмерената, висцерална хипоперфузија го предизвикува ова покачување во крвта [La - ], недостигаат силни придружни податоци. На пример, во експериментите со употреба на серија на стегачки стеги на горната мезентерична артерија за да се индуцира висцерална исхемија кај свињите, венскиот [La − ] се зголеми локално, но артерискиот [La − ] остана непроменет, дури и кога протокот на мезентерична артерија беше целосно затнат (Tenhunen et al. 2001). Ова директно е во спротивност со клиничката поставеност со која често се среќаваме, каде што пациентот со траума или единица за интензивна нега може да има покачен [La - ] со часови до денови без знаци на хемодинамска инсуфициенција или цревна исхемија. Изнесени се аргументи дека постои одредено ограничување на нивото на микроциркулацијата. Сепак, во студиите дизајнирани за конкретно тестирање на овој предлог, корекцијата на дефицитот на микроперфузија не ги промени одговорите на лактат (Trzeciak et al. 2008 Пушкарич et al. 2016 ).

Иако опасностите од хипоксемија/дизоксија се очигледни, постојат и потенцијални негативни страни на хипероксемија. Високи нивоа на инспириран О2 може да предизвика зголемено формирање на супероксиди и слободни радикали што резултира со повреда на белите дробови (Ferguson, 2016 Damiani et al. 2018). Како што беше прегледано од Дамијани и колегите (2018), ателектазата на ресорпција, исто така, може да резултира од дишење хипероксични гасни мешавини. Понатаму, животинските модели сугерираат дека зголемениот оксидативен стрес на хипероксемија може да се прошири на системски ефекти, вклучително и зголемување на воспалителни цитокини што може да доведе до поширока инфекција и зголемена инциденца на дисфункција на повеќе органи (Damiani et al. 2018). Исто така, постојат потенцијални негативни последици за системската контрола на протокот на крв, коронарниот проток на крв и миокарден О2 потрошувачка (Дамијани et al. 2018). Затоа, не е изненадувачки што клиничките извештаи за потенцијалните негативни ефекти на агресивниот О2 почнуваат да се појавуваат терапија. Поточно, Жирардис et al. (2016) ги истражуваше исходите на критично болните пациенти со должина на престој на единицата за интензивна нега од 72 часа или подолго, и објави дека смртноста на единицата за интензивна нега е помала за пациентите третирани со конзервативен протокол (одржување на помеѓу 70 и 100 mmHg или артериска сатурација со оксихемоглобин () помеѓу 94% и 98% наспроти. конвенционална терапија ( до 150 mmHg или помеѓу 97% и 100%)). Слично на тоа, во систематски преглед и мета-анализа, Чу и колегите (2018) пријавија проблеми со либералниот О.2 терапија во услови на акутна нега. Низ испитувањата кои опфатија 16.037 пациенти, либералниот О2 терапијата беше дефинирана со медијана од 0,52 за средно времетраење од 8 часа во споредба со конзервативната терапија со средна од 0,21. Групите на пациенти вклучуваа оние со сепса, критична болест, мозочен удар, траума, миокарден инфаркт, срцев удар и итна операција. Кај овие акутно болни возрасни пациенти, смртноста всушност била зголемена кај либералните О2 состојба без докази за подобрување на другите важни исходи на пациентот. Овие грижи за хипероксигенација доведоа до некои брзи препораки од меѓународна комисија од искусни лекари (Siemieniuk et al. 2018). Поточно, беа дадени следните препораки:

Силна препорака: Ако дополнителен О2 се администрира, максималната периферна капиларна О2 заситеноста треба да биде ограничена на 96%.
Силна препорака: За пациенти со миокарден инфаркт или мозочен удар, не иницирајте дополнителна О2 ако почетната периферна капиларна О2 заситеноста е поголема од 92%.
Слаба препорака: За пациенти со миокарден инфаркт или мозочен удар, не иницирајте дополнителна О2 ако почетната периферна капиларна О2 заситеноста е во опсег од 90-92%.

Од митохондријална перспектива, важно е да се запамети дека интрацелуларното во контракцијата на мускулите за време на вежбањето се проценува дека е во опсег од 2-4 mmHg (Ричардсон et al. 1998, 2001) со метаболичка стапка која е многу пати поголема отколку во мирување. Да, има лактат, но не е предизвикан од нискиот интрацелуларен (Ричардсон et al. 1998). Врската со клиничките состојби е дека можеби е неопходно да се има сериозно ниско клеточно ниво пред да има ограничување на ткивото или хипоксичен/дисоксичен стимул за зголемено производство на лактат или намалено отстранување на лактат, освен ако постои митохондријална абнормалност. Важна забелешка е дека ниту една од оваа дискусија не ја понижува клиничката загриженост што често го придружува опаѓачкиот артериски О2 сатурација. Исто така, дали другите ткива покрај скелетните мускули се слично функционални со нискоклеточни заслужува дополнително проучување.

Болест - катехоламини и лактат

Ако дисоксијата не е секогаш причина за релевантни покачувања на крвта [La − ] во клиниката/болницата, кои се другите алтернативи? Можеби најочигледниот придонесувач се циркулирачките катехоламини (Гудвин et al. 2019 година). Претходно испитувано од Mazzeo во однос на прагот на лактат за време на вежбањето (Mazzeo & Marshall, 1989), се покажа дека одговорот на лактат внимателно го отсликува одговорот на катехоламинот. Во услови на траума и критична нега, оваа врска објаснува како покачувањето на крвта [La − ] може да опстојува и покрај обновената хемодинамика/О2 мерки. Циркулирачките катехоламини обезбедуваат механизам со кој гликогенот на скелетните мускули може да се разложи и да влезе во крвотокот како лактат, за да се циркулира и да се користи како гориво каде што е потребно. Оваа критична компонента на лактатниот шатл од клетка до клетка (Брукс, 2018) овозможува извонредна координација на целото тело во време на борба или бегство. Од гледна точка на поединечните скелетни мускули, складираниот мускулен гликоген е погоден по тоа што е достапен само за таа мускулна клетка. Сепак, од организам, ова може да се отфрли кога животот на организмот бара, бидејќи циркулирачките катехоламини ги врзуваат β-рецепторите на клетките на скелетните мускули и доведуваат до распаѓање на мускулниот гликоген до лактат, кој потоа се балансира со плазмата и црвените крвни зрнца преку транспортери на монокарбоксилат и потоа на крајот со далечни места на употреба. Гудвин et al. (2019) ги сумира клучните докази за потенцијалната улога на катехоламините во предизвикувањето покачени [La-] во одредени клинички ситуации.

И покрај механистичкото недоразбирање од многумина, покаченото [La - ] останува предвесник на лошите клинички резултати. Во услови на траума, покачена крв [La − ] при презентација на трауматскиот залив или постојано покачување на крвта [La − ] што не се движи надолу во првиот ден, навестува лоша прогноза. На пример, пациентите кои се појавиле во трауматскиот залив со артериски [La - ] > 4,0 m m имале стапка на смртност која се приближувала до 20% (Одом et al. 2013). Во рамките на таа група, оние кои покажаа подобрување во првите 6 часа ([La − ] се намали за најмалку 60%), имаа стапка на смртност од 7,5%, додека оние со помалку од 30% [La −] намалување имаа стапка на смртност се приближува до 30%! Други студии го испитуваа истиот феномен, но со апсолутни прекини. Како пример, пациентите со траума кои немале апсолутна [La - ] од 2,5 m m или помалку на 24 часа по приемот доживеале послаба стапка на преживување (Удар et al. 1999 година). Овој однос помеѓу покачен [La - ] во критични услови и лоша прогноза остана кога се испитуваше преку траума, критична нега и периоперативни состојби (Кроул et al. 2000 Греј et al. 2013 Венкатесан et al. Ричардс 2015 година et al. 2016 година). Како што е нагласено од Брукс (2018), можеби подобро е да се знае дека лактатот не е само ќор-сокак отпаден производ на анаеробна гликолиза, туку е важен посредник што се движи меѓу ткивата дури и во присуство на адекватен О.2, ќе доведе до подобри третмани во ситуации на акутна нега.

Болест - митохондриопатија

Додека постојат неколку причини за абнормална митохондријално поврзана болест, примарна причина се мутациите на митохондријалната ДНК (mtDNA). Ваквите мутации на mtDNA обично предизвикуваат нарушувања во функцијата на респираторниот синџир (Schapira, 2012 Gorman et al. 2016 година). Во други случаи, митохондријалната дисфункција може да биде секундарна на биохемиските абнормалности предизвикани од други нарушувања (Schapira, 2012). Имајќи предвид дека мутациите кои предизвикуваат болести се пријавени во повеќе од 230 различни гени, митохондриопатија опишува хетерогена група на болести со различни клинички фенотипови (Koopman et al. 2012 Шапира, 2012 Ротиг, 2014 Горман et al. 2016 година). Повеќето од овие мутации влијаат на митохондријалниот респираторен ланец (Горман et al. 2015 Mootha & Chinnery, 2018). Целокупната тежина на болеста најверојатно ќе зависи од степенот на хетероплазмија, односно мутираната mtDNA против ДНК од див тип во поединечните клетки на една личност (Горман et al. 2016 година). Во тешки случаи како што е синдромот Леј, децата може да покажат доцнење во развојот и да умрат од респираторна инсуфициенција во првите неколку години од животот (Ферари et al. 2017 ).

И покрај хетерогеноста на болеста, постојат некои физиолошки/биохемиски карактеристики кои генерално се поврзани со митохондријалната неисправност. Во мирување, крвта [La - ] е покачена (на пр. 1,4-5,0 m m наспроти. ≤ 1,0 m m во контролите), но големината на височината варира значително и не е чувствителен индикатор за степенот на болеста (Taivassalo et al. 2003 Робинсон, 2006 Граси et al. 2007 Горман et al. 2016 Дилејни et al. 2017 година). За време на вежбањето, крвта [La - ] кај пациентите со митохондријална болест се зголемува во шема што е слична на онаа на контролите, но со многу пониски работни стапки (Taivassalo et al. 2003 Граси et al. 2007 Дилејни et al. 2017 година). Со други зборови, за секоја дадена стапка на работа, пациентите имаат повисока крв [La - ]. Додека некои пациенти се преклопуваат со здрави контроли, генерално, индивидуите со митохондријална болест имаат помал пик О2 навлегување () на пример, 16 наспроти. 32 ml О2 kg −1 мин −1 (Тајвасало et al. 2003). Сепак, и покрај пониската врвна стапка на работа и помала , максималниот срцев минутен волумен кај пациентите со митохондријална болест е сличен на оној на контролите (Taivassalo et al. 2003 Дилејни et al. 2017 година). Дополнително, овие пациенти имаат намалена ефикасност на вежбање, побавно белодробно на-кинетика, и поголема бавна компонента (Порчели et al. Граси 2016 година et al. 2019 ).

Со оглед на нормалниот срцев минутен волумен () при врвно вежбање во комбинација со намалена , равенката Фик ( ) илустрира дека О2 екстракција (т.е. артериовенска О2 разлика во концентрацијата = ) е оштетен кај митохондријална болест (Taivassalo et al. 2003 Дилејни et al. 2017 година). Всушност, Таивасало et al. (2003) објави линеарна корелација помеѓу и врв системски , заклучувајќи дека нетолеранцијата на вежбање кај пациенти со митохондријална болест е директно поврзана со сериозноста на оштетениот мускул OXPHOS како што се рефлектира со врвот О2 екстракција. Граси и неговите колеги (2007, 2019) користеле блиска инфрацрвена спектроскопија за да ја испитаат релативната деоксигенација на хемоглобинот и миоглобинот на скелетните мускули за време на вежбањето, при што дошле до слични заклучоци. Општо земено, деоксигенацијата беше помала при која било стапка на работа, што укажува на „претерано“ (формулирање на Граси et al. 2019) кардиоваскуларен одговор во однос на метаболичката побарувачка кај пациентите со митохондријална болест. Поимот за повисоко ткивен оксимиоглобин и оксихемоглобин заситеност заедно со повисоко [La - ] е во согласност со првите принципи. Дисфункционалните митохондрии со ограничен респираторен капацитет ќе предизвикаат зголемени стимули за зголемен срцев минутен волумен и локална активна мускулна вазодилатација. Во исто време, стимулите за OXPHOS (на пр. [ADP]•[Pјас]/[ATP]) веројатно би биле покачени, обезбедувајќи „дополнителна“ стимулација на гликолитичкиот пат и зголемено производство на лактат. Треба да се забележи дека ацидозата што ја придружува покачената крв [La - ] не е целосно негативна. Ацидозата ја поместува кривата на дисоцијација на оксихемоглобин надесно, што на периферијата би помогнало во одржување на повисок просечен капилар а со тоа и поголем наклон на возење за О2 во ткивата, со што се подобрува дифузијата. Без овој ефект на ацидоза, срцевиот минутен волумен може да биде уште похиперперфузивен.

Доказите погоре фаворизираат претпоставка за прекумерно изобилство на О2 во ткивата на оние со митохондријална болест. Овој концепт се стреми кон привлекување нови информации во однос на улогата на О2 кај оваа болест. Mootha & Chinnery (2018) забележуваат дека О2 (т.е. брза стапка на проток на дополнителна О2 преку маска) е типичен одговор кога пациент со компромитирана митохондријална болест ќе се појави во собата за итни случаи или во единицата за интензивна нега. Сепак, екран за групирани редовно меѓупросторни кратки палиндромски повторувања (CRISPR) од Jain et al. (2016) го насочи вниманието кон елементите на патеката на одговор на хипоксија. Последователно, тие (Џаин et al. 2016 Mootha & Chinnery, 2018) го промени еколошкиот О2 ниво () во генетски модел на глушец на синдромот Леј, најчеста педијатриска форма на митохондријална болест. Резултатите беа впечатливи кога овие глувци инспирираа 11% О2, за разлика од типичното амбиентално ниво од 21% О2, ја вратиле телесната тежина, постигнале нормотермија и живееле подолго. Напротив и за разлика од дивиот тип, нормални глувци, кога глувците со синдром Леј дишеле 55% О2, тие умреле за неколку дена (Џаин et al. 2016 Mootha & Chinnery, 2018). Понатамошните истражувања открија дека нокаут глувците третирани со хипоксија умреле од невродегенерација на околу 270 дена во споредба со околу 60 дена за глувците третирани со нормоксија (Ферари et al. 2017 година). Понатаму, помалку хипоксични режими, како што е 17% О2, не ја спречи невропатологијата, додека 11% хипоксија се чини дека ја менува невролошката болест дури и во доцните фази (Ферари et al. 2017 година). Кој механизам работи? Mootha & Chinnery (2018) шпекулираат дека релативното изобилство на О2 кај заболените глувци може да го ограничува активирањето на гликолизата и/или да бидат директно токсични поради формирање на реактивен О2 видови и ензимска инактивација. Во моментов, дали високата дополнителна О2 е штетно за човечките пациенти со митохондријална болест или дали хипоксија може да биде третман за такви пациенти е непознато (Mootha & Chinnery, 2018 Jain et al. 2019 ).

Using the results described above as a springboard, Ast & Mootha ( 2019 ) note the almost universal discrepancy between tissue O2 levels in vivo and the O2 levels in routine mammalian cell culture. While cell culture incubators typically maintain a of about 140 mmHg, O2 tension in human organs tends to be much lower for example, large intestine (3–11 mmHg), uterus (15–19 mmHg), liver (30–55 mmHg) (Ast & Mootha, 2019 ), resting skeletal muscle (34 mmHg Richardson et al. 2006 ), and exercising muscle (2–4 mmHg Richardson et al. 1998, 2001 ). На in the core of untreated tumours might be on the order of 2 mmHg (McKeown, 2014 ). We have raised this concern about cellular O2 levels ин витро previously (Ferguson et al. 2018 ) and echo the sentiments of Ast & Mootha ( 2019 ), which are now more supported by actual data.

Cancer, lactate and mitochondrial dysfunction

The role of lactate metabolism in cancer remains an area of intense debate. Cancers have long been associated with deranged glucose and lactate metabolism, with many of these aberrations implicating lactate as ‘tumorigenic’ (Goodwin et al. 2014 Brooks, 2018 Gladden, 2019 ). Dating back to Warburg and the Coris in the early 1920s, this aberrant behaviour of increased glucose utilization and lactate production despite adequate O2 has been termed ‘the Warburg effect’ (Warburg et al. 1927 Otto, 2016 ). Early work centred on the possibility of severe mitochondrial dysfunction driving the onset of cancer (Otto, 2016 ), although it is now well known that most cancers do have normally or near-normally functioning mitochondria (Martin et al. 1998 Moreno-Sanchez et al. 2007 Jose et al. 2011 Vander Heiden & DeBerardinis, 2017 ). Cancers are now recognized to have altered metabolism upstream from the mitochondria (e.g. glycolytic enzymes are elevated severalfold in some tumours Moreno-Sanchez et al. 2007 San-Millan & Brooks, 2017 ), often altering their behaviour based on substrate availability, the local microenvironment, metabolic demands, and vascularity, although some degree of mitochondrial dysfunction may exist in particular cancers (Avagliano et al. 2019 ).

As one example of how mitochondrial function е directly affected in cancers, evidence supporting the role of ‘mitochondrial reprogramming’ in various cancer types continues to mount. Ванг et al. ( 2019 ) used various breast cancer cell lines to demonstrate a significant uptake of glutamine during hypoxia, leading to inhibition of the electron transport chain and accumulation of reducing equivalents (NADH), in turn impacting on mitochondrial respiration. Currently, mitochondria are increasingly being investigated for their role in tumorigenesis, although data elucidating specific mechanisms are not conclusive.

Finally, it should be noted that these investigations into metabolism of various cancers are further confounded by the difficulty in replicating the complex tumour microenvironment in vivo under laboratory conditions ин витро (Muir et al. 2018). We have already noted issues about O2 levels above. Additional confounding occurs due to the wide variety of metabolic behaviours that have been observed in cancer types. While lactate is now seen as ‘tumorigenic’ in most cancers (San-Millan & Brooks, 2017 ) some tumours seem to produce lactate in a traditional Warburg manner, while others seem to metabolize lactate, taking advantage of its characteristics both as a potent fuel and signalling molecule (Gladden et al. 2011 Goodwin et al. 2014 ), driving vascular endothelial growth factor and vascularity. For full reviews of the role of lactate in cancer, the reader is encouraged to see the following: San-Millan & Brooks ( 2017 ) Brooks ( 2018 ) Ferguson et al. ( 2018 ) Gillies et al. ( 2019 ) Goodwin et al. ( 2019 ) Payen et al. ( 2019 ) Pennington et al. ( 2019 ).


Author information

Припадности

Department of Molecular Cell and Developmental Biology, UCLA, 90095, USA

Aimee Flores, David Jelinek, Matilde Miranda, Hilary A. Coller & William E. Lowry

Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine, UCLA, 90095, USA

Aimee Flores, Hilary A. Coller, Heather R. Christofk & William E. Lowry

Molecular Biology Institute, UCLA, 90095, USA

Aimee Flores, Hilary A. Coller & William E. Lowry

Department of Biochemistry, University of Utah, 84322, USA

John Schell & Jared Rutter

Department of Molecular and Medical Pharmacology, UCLA, 90095, USA

Abigail S. Krall, Daniel Braas, Nicholas A. Graham, Thomas Graeber & Heather R. Christofk

Stanford School of Medicine, Stanford University, 94305, USA

UCLA Metabolomics Center, UCLA, 90095, USA

Daniel Braas & Heather R. Christofk

School of Veterinary Medicine, Cornell University, 14853, USA

Mork Family Department of Chemical Engineering, University of Southern California, 90089, USA

Jessica L. Zhou & Nicholas A. Graham

Crump Institute for Molecular Imaging, UCLA, 90095, USA

Division of Interdisciplinary Medicine and Biotechnology, Beth Israel Deaconess Cancer Center, Harvard Medical School, 02215, USA

Broad Center for Regenerative Medicine, University of Southern California, 90089, USA

Jonsson Comprehensive Cancer Center, UCLA, 90095, USA

Hilary A. Coller, Heather R. Christofk & William E. Lowry

Department of Biological Chemistry, UCLA, 90095, USA

Hilary A. Coller & Heather R. Christofk

Howard Hughes Medical Institute, 20815, USA

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Contributions

A.F., J.S., A.S.K., D.J., M.M., M.G. и Д.Б. performed experiments. A.F., A.S.K., J.L.Z., N.A.G. performed analysis and compiled data. P.S., D.E. and J.R. provided key reagents essential to the work. Т.Г. and H.A.C. provided important insight and advice. H.R.C. and W.E.L. provided oversight and were financially responsible for the work. A.F., H.R.C. and W.E.L. were responsible for assembling the figures and writing the manuscript.

Соодветни автори


Structure and function of amino acids

Martin Kohlmeier , in Nutrient Metabolism , 2003

Функција

Protein synthesis: Daily protein turnover may be as much as 300g, which means that the same amount has to be resynthesized. The 20 basic amino acids are required for the synthesis of most of the more than 30000 different proteins that constitute the human body. Deficiency of any single one affects all body functions and is ultimately not compatible with life.

Gluconeogenesis : Brain needs glucose as its main energy fuel. When carbohydrate sources and intermediary metabolites are depleted amino acids are used for the synthesis of glucose (gluconeogenesis). Skeletal muscle is the major source due to its large mass, but proteins from all other tissues are also utilized. The alanine cycle mediates the transfer from muscle to the liver. The amino groups from muscle amino acids are preferentially transferred first to alpha-keto glutarate and then from glutamate to pyruvate. Various minor pathways accomplish the same. The carbon skeletons of glucogenic amino acids are mostly oxidized locally. Alanine, on the other hand, is exported into blood. The liver extracts alanine from blood, incorporates the amino group into urea for excretion and uses the pyruvate for glucose synthesis.

Figure 8.5 . The alanine cycle allows the utilization of muscle proteins for gluconeogenesis in the liver

Energy fuel: Eventually nearly all amino acids are fully oxidized to carbon dioxide, water and urea. Only very minor amounts of a few amino acids are converted into compounds that are excreted in a more complex form. On average, the oxidation of the amino acids in proteins provides 4 kcal/g.

Non-protein mediator synthesis: Several hormones are derived from amino acids, but are not peptides. This category includes catecholamines, serotonin, and melatonin.

Virtually all organic compounds involved in neurotransmission or modulation of neuron excitation are either amino acids or amino acid metabolites. Amino acids with such functions include glutamate, glycine, and proline. Amino-acid metabolites, which participate in neurotransmission, include gamma-amino butyrate (GABA), N-methyl D-aspartate (NMDA), nitric oxide, serotonin, melatonin, histamine, and agmatine.

Nucleotide synthesis: Two of the four carbons and one of the nitrogen atoms in purines come from glycine. Aspartate provides two of the five nitrogen atoms in adenosine nucleotides, one of the four nitrogens in guanosine nucleotides, and one of the nitrogens in pyrimidine nucleotides (uridine, thymine, and cytosine).


Gluconeogenesis Pathway

Gluconeogenesis differs from glycolysis by three irreversible reactions mediated by three different enzymes.

Step-1: Conversion of pyruvate into phosphoenolpyruvate

It is the first reaction that bypasses an irreversible reaction of glycolysis, mediated by pyruvate kinase. The transformation of pyruvate into phosphoenolpyruvate includes two series of steps:

Carboxylation of Pyruvate into Oxaloacetate

Pyruvate carboxylase mediates the transformation of pyruvate to oxaloacetate by adding one carbon dioxide molecule. An enzyme (pyruvate carboxylase) was first discovered in 1960 by a scientist named Merton Utter.

Pyruvate carboxylase is a mitochondrial enzyme that allows the pyruvate present in the cytosol to enter the mitochondrial matrix via an association of MPC-1 и MPC-2 complexes.

The carboxylation of pyruvate into oxaloacetate requires an input of a high energy АТП molecule and the presence of Mg 2+ and Mn 2+ ions. Pyruvate carboxylation results in the formation of oxaloacetate and one ADP.

Decarboxylation of oxaloacetate into Phosphoenolpyruvate

The transport of oxaloacetate from mitochondria to cytosol does not involve any carrier complexes or transporters. It only occurs by the reduction of oxaloacetate into малат преку mitochondrial malate dehydrogenase.

Then, malate moves beyond the inner mitochondrial membrane through the malate aspartate shuttle and malate α-ketoglutarate transporter. In a cytosol, malate reoxidizes into оксалоацетат by an enzyme (cytosolic malate dehydrogenase).

Phosphoenolpyruvate carboxykinase changes oxaloacetate into phosphoenolpyruvate by removing carbon dioxide. It is an isoenzyme present equally in both mitochondria and cytosol.

The decarboxylation of oxaloacetate into phosphoenolpyruvate needs a high energy АТП molecule and the presence of Mg 2+ и Mn 2+ јони. This reaction is реверзибилна under normal cellular conditions.

Step-2: Dephosphorylation of fructose 1, 6- biphosphate into fructose 6-phosphate

It is a second reaction that bypasses an irreversible reaction of glycolysis, mediated by the enzyme phosphofructokinase. In gluconeogenesis, fructose 1, 6-phosphatase enzyme mediates the dephosphorylation of fructose 1, 6- biphosphate into fructose 6-phosphate and requires Mg 2+ јони. An enzyme (fructose 1, 6-phosphatase) causes hydrolysis of C-1 phosphate in the fructose 1, 6- biphosphate molecule, without ATP release.

Step-3: Dephosphorylation of glucose 6-phosphate into glucose

It is a third step, which bypasses an irreversible reaction of glycolysis, catalyzed by an enzyme hexokinase. On the contrary, glucose 6-phosphatase promotes this reaction in a gluconeogenesis cycle and dephosphorylates glucose 6-phosphate into glucose.

Glucose 6-phosphatase is a protein complex that resides within the membrane of the endoplasmic reticulum. It consists of an active catalytic site и а тransporter комплекс.

The active catalytic site mediates the release of glucose in the lumen of the endoplasmic reticulum (not cytosol) by the transporter complex “glucose 6-phosphate translocase или T1“. Glucose 6-phosphatase is dependent on Mg 2+ ions that catalyzes the last step.

The glucose molecule formed after dephosphorylation of glucose 6-phosphate is shuttled into the cytoplasm by the glucose transporters of the endoplasmic reticulum.

Супстрати

All the intermediates of the glycolysis and tricarboxylic acid cycle provide a substrate for neoglucogenesis. It includes substrates like glycerol, lactate, glucogenic amino acid etc.

Glycerol

It is a product formed due to триглицериди hydrolysis in the adipose tissues and transferred to the liver via blood. Glycerol is an intermediate substrate, which produces glucose solely in the cytosol. It enters the cycle by the two sequential steps:

Glycerol kinase is an enzyme found in both the црниот дроб и kidney that undertakes the phosphorylation of glycerol into glycerol 3-phosphate by using АТП.

Then, oxidation of glycerol phosphate into dihydroxyacetone phosphate occurs, as the НАД reduces into NADH. Dihydroxyacetone is an intermediate of the glycolytic pathway.

Lactate

It is a product formed as a result of anaerobic glycolysis in the skeletal muscles and erythrocytes. Lactate is transferred from the muscles to the liver via blood. It reconverts into pyruvate inside the liver and later undertakes the production of гликоза through gluconeogenesis.

Glucogenic amino acids

These are derived by the hydrolysis of tissue proteins. Glucogenic acids like α-ketoglutarate, Succinyl Co-A, fumarate, oxaloacetate and fumarate are the only precursors, which can produce glucose. There are two entry points, namely pyruvate и oxaloacetate, through which the glucogenic amino acids can enter the neoglucogenesis cycle.

Важност
  1. The gluconeogenesis cycle performs a crucial role in blood-glucose homeostasis during starvation.
  2. The product of neoglucogenesis, i.e. glucose, fulfils the energy demands of many cells and tissues like RBCs, neurons, skeletal muscle, medulla of the kidney, testes, embryonic tissue etc.
  3. The Neoglucogenesis cycle clears metabolites accumulated in the blood, like lactate (produced from muscles and RBCs) and glycerol (produced from adipose tissue).

Регулирање на глуконеогенезата

The regulation of gluconeogenesis includes the following factors:

Ацетил КоА

It is a kind of reciprocal regulation, which regulates the transformation of pyruvate to PEP. Acetyl Co-A accumulates in the liver as a result of excessive lipolysis in adipose tissues. When acetyl Co-A concentration is higher, it inhibits the glycolytic enzyme phosphate dehydrogenase activity and stimulates the pyruvate carboxylase activity.

Thus, the high level of acetyl Co-A influences the gluconeogenesis cycle. It can regulate the pathway both positively and negatively.

  • Positive regulation: Acetyl Co-A promotes the enzymatic activity of the pyruvate carboxylase, which in turn produces more oxaloacetate and end product glucose.
  • Negative regulation: Acetyl Co-A inhibits the enzymatic activity of pyruvate dehydrogenase, which converts pyruvate carboxylase to acetyl Co-A.

Глукагон

It is a kind of hormonal regulation secreted from the α-cells of pancreatic islets when the blood glucose level in a body starts decreasing.

Glucagon regulates the conversion of fructose 1, 6-biphosphate to fructose 6-phosphate or favours the process of gluconeogenesis by the following two mechanisms:

  • Glucagon mediates cyclic AMP that can convert the pyruvate kinase to an inactive form, resulting in PEP conversion to pyruvate. Finally, it diverts the cycle for the synthesis of glucose.
  • Secondly, glucagon reduces the concentration of fructose 2, 6-phosphate that inhibits the enzymatic activity of phosphofructokinase and activates fructose 1, 6-biphosphate to promote glucose synthesis.

Glucogenic amino acids

It is a kind of substrate-level regulation, which regulates the conversion of glucose 6-phosphate into glucose. Substrate like glucogenic acid influences the process of neoglucogenesis at the time of decreased insulin level. When the concentration of insulin decreases, the muscle protein metabolizes amino acids during gluconeogenesis.


Референци

Chen, Y.-J. et al. Lactate metabolism is associated with mammalian mitochondria. Нат. Chem. Биол. 12, 937–943 (2016).

Barron, J. T., Gu, L. & Parrillo, J. E. Malate-aspartate shuttle, cytoplasmic NADH redox potential, and energetics in vascular smooth muscle. Ј. Мол. Ќелија. Cardiol. 30, 1571–1579 (1998).

LaNoue, K. F. & Williamson, J. R. Interrelationships between malate-aspartate shuttle and citric acid cycle in rat heart mitochondria. Метаболизам 20, 119–140 (1971).

Houstĕk, J., Cannon, B. & Lindberg, O. Gylcerol-3-phosphate shuttle and its function in intermediary metabolism of hamster brown-adipose tissue. Евра. J. Biochem. 54, 11–18 (1975).

Jorfeldt, L., Juhlin-Dannfelt, A. & Karlsson, J. Lactate release in relation to tissue lactate in human skeletal muscle during exercise. J. Appl. Физиол. 44, 350–352 (1978).

Warburg, O., Wind, F. & Negelein, E. The metabolism of tumors in the body. J. Gen. Physiol. 8, 519–530 (1927).

Warburg, O. On the origin of cancer cells. Науката 123, 309–314 (1956).

Vyas, S., Zaganjor, E. & Haigis, M. C. Mitochondria and cancer. Ќелија 166, 555–566 (2016).

Wallace, D. C. Mitochondria and cancer. Нат. Рак 12, 685–698 (2012).

Zong, W. X., Rabinowitz, J. D. & White, E. Mitochondria and cancer. Мол. Ќелија 61, 667–676 (2016).

Rathmell, J. C., Vander Heiden, M. G., Harris, M. H., Frauwirth, K. A. & Thompson, C. B. In the absence of extrinsic signals, nutrient utilization by lymphocytes is insufficient to maintain either cell size or viability. Мол. Ќелија 6, 683–692 (2000).

Lemons, J. M. et al. Quiescent fibroblasts exhibit high metabolic activity. PLoS Biol. 8, e1000514 (2010).

Cantor, J. R. et al. Physiologic medium rewires cellular metabolism and reveals uric acid as an endogenous inhibitor of UMP synthase. Ќелија 169, 258–272.e17 (2017).

Vander Heiden, M. G. et al. Growth factors can influence cell growth and survival through effects on glucose metabolism. Мол. Ќелија. Биол. 21, 5899–5912 (2001).

Cori, C. F. Glycogen breakdown and synthesis in animal tissues. Ендокринологија 26, 285–296 (1940).

Wahren, J., Felig, P., Ahlborg, G. & Jorfeldt, L. Glucose metabolism during leg exercise in man. Џ. Клин. Инвестирајте. 50, 2715–2725 (1971).

Jang, C. et al. Metabolite exchange between mammalian organs quantified in pigs. Cell Metab. 30, 594–606.e3 (2019).

Dunn, A., Katz, J., Golden, S. & Chenoweth, M. Estimation of glucose turnover and recycling in rabbits using various [ 3 H, 14 C]glucose labels. Am. Ј. Физиол. 230, 1159–1162 (1976).

Katz, J., Okajima, F., Chenoweth, M. & Dunn, A. The determination of lactate turnover in vivo with 3 H- and 14 C-labelled lactate. The significance of sites of tracer administration and sampling. Биохемиски. Ј. 194, 513–524 (1981).

Stanley, W. C. et al. Lactate extraction during net lactate release in legs of humans during exercise. J. Appl. Физиол. 60, 1116–1120 (1986).

Wolfe, R. R. Isotopic measurement of glucose and lactate kinetics. Ен. Med. 22, 163–170 (1990).

Hui, S. et al. Glucose feeds the TCA cycle via circulating lactate. Природата 551, 115–118 (2017).

Faubert, B. et al. Lactate metabolism in human lung tumors. Ќелија 171, 358–371.e9 (2017).

Halestrap, A. P. The monocarboxylate transporter family: structure and functional characterization. Животот на IUBMB 64, 1–9 (2012).

Brooks, G. A. The science and translation of lactate shuttle theory. Cell Metab. 27, 757–785 (2018).

Zhao, C., Wilson, M. C., Schuit, F., Halestrap, A. P. & Rutter, G. A. Изразување и дистрибуција на изоформите на транспортерот на лактат/монокарбоксилат во панкреасните островчиња и егзокриниот панкреас. Diabetes 50, 361–366 (2001).

Sekine, N. et al. Low lactate dehydrogenase and high mitochondrial glycerol phosphate dehydrogenase in pancreatic beta-cells: potential role in nutrient sensing. J. Biol. Chem. 269, 4895–4902 (1994).

Wirthensohn, G. & Guder, W. G. Renal substrate metabolism. Физиол. Св. 66, 469–497 (1986).

Mårin, P., Rebuffé-Scrive, M., Smith, U. & Björntorp, P. Glucose uptake in human adipose tissue. Метаболизам 36, 1154–1160 (1987).

Gustafsson, J., Eriksson, J. & Marcus, C. Glucose metabolism in human adipose tissue studied by 13 C-glucose and microdialysis. Scand. Џ. Клин. Lab. Инвестирајте. 67, 155–164 (2007).

DiGirolamo, M., Newby, F. D. & Lovejoy, J. Lactate production in adipose tissue: a regulated function with extra-adipose implications. FASEB J. 6, 2405–2412 (1992).

Tozzo, E., Shepherd, P. R., Gnudi, L. & Kahn, B. B. Transgenic GLUT-4 overexpression in fat enhances glucose metabolism: preferential effect on fatty acid synthesis. Am. Ј. Физиол. 268, E956–E964 (1995).

Jansson, P. A., Smith, U. & Lönnroth, P. Evidence for lactate production by human adipose tissue in vivo. Дијабетологија 33, 253–256 (1990).

Boellaard, R. et al. FDG PET/CT: EANM procedure guidelines for tumour imaging: version 2.0. Евра. J. Nucl. Med. Мол. Imaging 42, 328–354 (2015).

Macintyre, A. N. et al. The glucose transporter Glut1 is selectively essential for CD4 T cell activation and effector function. Cell Metab. 20, 61–72 (2014).

Pucino, V. et al. Lactate buildup at the site of chronic inflammation promotes disease by inducing CD4 + T cell metabolic rewiring. Cell Metab. 30, 1055–1074.e8 (2019).

Џанг, Ј. и сор. Endothelial lactate controls muscle regeneration from ischemia by inducing M2-like macrophage polarization. Cell Metab. 31, 1136–1153.e7 (2020).

Angelin, A. et al. Foxp3 reprograms T cell metabolism to function in low-glucose, high-lactate environments. Cell Metab. 25, 1282–1293.e7 (2017).

Brand, A. et al. LDHA-associated lactic acid production blunts tumor immunosurveillance by T and NK cells. Cell Metab. 24, 657–671 (2016).

Mountassif, D. et al. Immunoaffinity purification and characterization of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from human erythrocytes. Acta Biochim. Biophys. Грев. (Shanghai) 41, 399–406 (2009).

Talaiezadeh, A., Shahriari, A., Tabandeh, M. R., Fathizadeh, P. & Mansouri, S. Kinetic characterization of lactate dehydrogenase in normal and malignant human breast tissues. Cancer Cell Int. 15, 19 (2015).

Mintun, M. A., Vlassenko, A. G., Rundle, M. M. & Raichle, M. E. Increased lactate/pyruvate ratio augments blood flow in physiologically activated human brain. Proc. Натл акад. Sci. САД 101, 659–664 (2004).

Lambeth, M. J. & Kushmerick, M. J. A computational model for glycogenolysis in skeletal muscle. Ен. Biomed. Eng. 30, 808–827 (2002).

Williamson, D. H., Lund, P. & Krebs, H. A. The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. Биохемиски. Ј. 103, 514–527 (1967).

McClelland, G. B., Khanna, S., González, G. F., Butz, C. E. & Brooks, G. A. Peroxisomal membrane monocarboxylate transporters: evidence for a redox shuttle system? Биохемиски. Biophys. Рез. Commun. 304, 130–135 (2003).

Patgiri, A. et al. An engineered enzyme that targets circulating lactate to alleviate intracellular NADH:NAD + imbalance. Нат. Биотехнол. 38, 309–313 (2020).

Jitrapakdee, S., Vidal-Puig, A. & Wallace, J. C. Anaplerotic roles of pyruvate carboxylase in mammalian tissues. Ќелија. Мол. Life Sci. 63, 843–854 (2006).

Holness, M. J. & Sugden, M. C. Regulation of pyruvate dehydrogenase complex activity by reversible phosphorylation. Биохемиски. Soc. Транс. 31, 1143–1151 (2003).

Bowker-Kinley, M. M., Davis, W. I., Wu, P., Harris, R. A. & Popov, K. M. Evidence for existence of tissue-specific regulation of the mammalian pyruvate dehydrogenase complex. Биохемиски. Ј. 329, 191–196 (1998).

Sukonina, V. et al. FOXK1 and FOXK2 regulate aerobic glycolysis. Природата 566, 279–283 (2019).

Gopal, E. et al. Expression of slc5a8 in kidney and its role in Na + -coupled transport of lactate. J. Biol. Chem. 279, 44522–44532 (2004).

Scheiman, J. et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Нат. Med. 25, 1104–1109 (2019).

Madaan, A. et al. Lactate produced during labor modulates uterine inflammation via GPR81 (HCA1). Am. J. Obstet. Гинекол. 216, 60.e1–60.e17 (2017).


More information

Being young and fit doesn't reduce your risk of altitude sickness.

Around half of cases of anal fissures heal by themselves with proper self-care and avoidance of constipation.

Anyone of any age can be struck by appendicitis, but it seems to be more common during childhood and adolescence.

Before taking your trip, visit your doctor to make sure your asthma is under control well before you leave.

Barium tests are used to examine conditions of the digestive tract such as reflux, narrowing or ulceration.


Погледнете го видеото: Транспондер АВТОДОР T-PASS замена батарейки. Как НЕ НАДО делать: (Јуни 2022).


Коментари:

  1. Dallas

    Сосема се согласувам со неа. The idea of ??good support.

  2. Bac

    Извинете што не можам да учествувам во дискусијата во моментов - нема слободно време. Но, ќе бидам слободен - дефинитивно ќе напишам што мислам за ова прашање.

  3. Abdul-Jalil

    Многу смешна порака

  4. Kei

    You write well! Continue in the same spirit

  5. Pryor

    He won cheap, easily lost.

  6. Dirck

    Многу, многу добар !!!

  7. Twain

    YES, the option is good

  8. Nanris

    Јас честитам, мислам дека ова е прекрасната мисла



Напишете порака