A Corey-ciklus (más néven tejsavciklus vagy glükóz-laktát ciklus ), amelyet felfedezőiről, Carl Ferdinand Coreyról és Gertie Coreyról [1] neveztek el , egy anyagcsereút, amelyben az izomban anaerob glikolízisből származó laktát szállítódik. a májba , és glükózzá alakul át , amely azután visszakerül az izmokba, és vissza metabolizálódik laktáttá [2] . A kibővített leírás tartalmazza a glükoneogenezis , a glutaminsav (Glu), a citrátciklus egyes részeit és a karbamid -ciklus metabolikus útjait .
A vázizomzat még aerob körülmények között sem képes a laktátot glükózzá alakítani : hiányoznak belőle a glükoneogenezis enzimei . Emiatt az izmok és a máj között metabolitok keringenek – ez utóbbinak megfelelő enzimrepertoárja van . Eredeti formájában ezt a szervciklust Cori-ciklusnak hívták. Ennek egy kiterjesztett formája, a "glükóz-alanin ciklus" vitathatatlanul jelentősebb, mivel egyidejűleg megakadályozza az ammónia mérgezését az izmokból azáltal, hogy eljuttatja a máj méregtelenítő készülékéhez (a karbamid ciklus).
Intenzív izommunkával, valamint mitokondriumok hiányában vagy elégtelen számában (például vörösvértestekben vagy izmokban ) a glükóz belép az anaerob glikolízis útjába, laktát képződésével . A laktát nem oxidálódik tovább , felhalmozódik (amikor felhalmozódik az izmokban, az érzékeny idegvégződések irritálódnak, ami jellegzetes égő érzést okoz az izmokban). A véráramlással a laktát belép a májba . A máj a glükoneogenezis enzimek felhalmozódásának fő helye (a glükóz szintézise nem szénhidrát vegyületekből), a laktátot pedig a glükózszintézishez használják.
A laktát piruváttá történő átalakulásának reakcióját a laktát-dehidrogenáz katalizálja, majd a piruvát oxidatív dekarboxilezésen megy keresztül, vagy fermentáción megy keresztül .
Általában a ciklus glikolízisének szakaszaiban 2 ATP-molekula képződik a glükoneogenezis szakaszaiban elfogyasztott 6 ATP-molekula rovására. Minden ciklus iterációját 4 ATP molekula nettó bevitelével kell támogatni. Ennek eredményeként a ciklus nem folytatódhat a végtelenségig. Az ATP-molekulák intenzív fogyasztása a Cori-ciklusban a metabolikus terhelést az izmokból a májba adja át.
A Cori-ciklus a felfedezőről kapta a nevét – a cseh tudós, Teresa Cori Nobel-díjas fedezte fel .
A ciklus jelentősége a tejsavas acidózis megelőzésén alapul az izomzat anaerob körülményei között. Azonban a tejsavat általában az izmokból a májba távolítják el, mielőtt ez megtörténne [3] .
Ezen túlmenően ez a ciklus fontos az ATP, egy energiaforrás termeléséhez az izomtorna során. Az izomterhelés vége lehetővé teszi a Cori ciklus hatékonyabb működését. Ez kifizeti az oxigéntartozást, így mind az elektrontranszport-lánc, mind a citromsavciklus optimális hatékonysággal tud energiát termelni [3] .
A Corey-ciklus sokkal fontosabb szubsztrátforrás a glükoneogenezishez , mint az élelmiszer [4] [5] . A Cori-ciklusú laktát hozzájárulása a teljes glükóztermeléshez az éhgyomri időtartam növekedésével növekszik, amíg a plató létrejön [6] . Emberi önkénteseknél 12, 20 és 40 órás koplalás után a glükoneogenezis a glükóztermelés 41%-át, 71%-át és 92%-át teszi ki, de a Cori-ciklusból származó laktátnak a glükoneogenezishez való hozzájárulása 18%, 35% és 36%. %, illetve [6] . A fennmaradó glükóz a fehérje [6] , az izomglikogén [6] és a lipolízisből származó glicerin [7] lebontásából keletkezik .
A metformin tejsavas acidózist okozhat veseelégtelenségben szenvedő betegeknél , mivel a metformin gátolja a Cori ciklus máj glükoneogenezisét, különösen a mitokondriális légzőlánc 1-es komplexét [8] . A laktát és szubsztrátjainak felhalmozódása a laktát, piruvát és alanin előállításához laktátfelesleghez vezet [9] . Normális esetben a mitokondriális lánc komplex gátlásából származó felesleges sav a vesén keresztül ürül ki, de veseelégtelenségben szenvedő betegeknél a vesék nem tudják kezelni a felesleges savat. Elterjedt tévhit, hogy a laktát az acidózisért felelős ágens, de a laktát egy konjugált bázis, amely elsősorban fiziológiás pH-n ionizálódik, és inkább a savképződés markereként szolgál, mint annak okaként [10] [11] .
A fehérjék aminosavakká bomlanak le a citoszolban . Az aminosavakat viszont transzaminációval dezaminálják, és a maradék szénláncokat a citrátciklusba helyezik . Az aminosavak aminocsoportja átmenetileg átkerül a kofaktor piridoxál-foszfátba (PLP) a transzamináció során; Így a PLP piridoxamin-foszfáttá (PAMF) alakul át. Az alanin aminotranszferáz (ALAT, ALT) (más néven glutamát piruvát transzamináz, GPT) az AMP aminocsoportját az izomban lévő piruváttá viszi át. Ily módon alanin és regenerált PLP képződik, amely így képes új aminocsoportokat felvenni. Az alanin a véren keresztül a májba kerül, ahol a PLP-ből és az alaninból származó ALAT AMP-t és piruvátot termel, amely felhasználható a glükoneogenezishez , és glükóz formájában visszakerülhet az extrahepatikus sejtekbe.
Az ALAT-on keresztül az aminocsoport átkerül az AMP-ből az α-ketoglutarátba . A kapott glutamát a májsejt mitokondriumában a glutamát-dehidrogenáz (GLDH) segítségével α-ketoglutaráttá és NH 3 -dá alakul, ez utóbbi a karbamoil-foszfát szintetáz I -ből CO 2 - vel karbamoil -foszfáttá alakul , amely belép a karbamid ciklusba. A karbamid NH2 második csoportját az aszpartát (Asp) transzaminációs terméke szállítja , amely viszont argininné és fumaráttá hasad . A karbamid végül elválik az arginintől . A fumarát aszpartáttá regenerálható maláton és oxálacetáton keresztül ( aszpartát ciklus ). A karbamid a vesén keresztül választódik ki.
A Corey-ciklussal ellentétben az alanin-ciklus nemcsak a szénhidrátokat regenerálja, hanem az NH 3 -t is eltávolítja az izmokból. Ehhez azonban a karbamid májban történő szintézisében az NH 3 hasznosítására is energiát kell fordítani .
| Anyagcsere : szénhidrát anyagcsere : glikolízis / glükoneogenezis enzimek | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| glikolízis |
| ||||||||
| Csak glükoneogenezis |
| ||||||||
| Szabályozás |
| ||||||||