Wikipedia

Coricykeln

Coricykeln (även känd som mjölksyracykeln), uppkallad efter dess upptäckare, Carl Ferdinand Cori och Gerty Cori,[1] är den fysiologiska process där laktat från musklerna omvandlas till glukos i levercellerna (hepatocyterna) för att kunna transporteras tillbaka till musklerna igen.[2] Laktat bildas under glykolysen om den sker under anaeroba förhållanden, det vill säga om syre saknas. När man anstränger sig mycket så hinner inte musklerna syresättas och då sjunker pH i blodet till följd av laktatjonerna, ett tillstånd som om det fortskrider kan leda till acidos när blodet blir tillräckligt surt.

Cori cycle

Process

redigera
 
Carl Cori och Gerty Cori vann 1947 tillsammans Nobelpriset i fysiologi eller medicin, för deras upptäckt av förloppet för den katalytiska omvandlingen av glykogen, som Cori-cykeln är en del av.

Muskelaktivitet kräver ATP, som tillhandahålls genom nedbrytningen av glykogen i skelettmusklerna. Nedbrytningen av glykogen, känd som glykogenolys, frigör glukos i form av glukos-1-fosfat (G1P). G1P omvandlas till G6P av fosfoglukomutas. G6P matas lätt in i glykolys, (eller kan gå in i pentosfosfatvägen om G6P-koncentrationen är hög) en process som ger ATP till muskelcellerna som en energikälla. Under muskelaktivitet måste lagret av ATP ständigt fyllas på. När tillförseln av syre är tillräcklig kommer denna energi från att mata pyruvat, en produkt av glykolys, in i citronsyracykeln, som i slutändan genererar ATP genom syreberoende oxidativ fosforylering.

När syretillförseln är otillräcklig, vanligtvis under intensiv muskelaktivitet, måste energi frigöras genom anaerob metabolism. Mjölksyrajäsning omvandlar pyruvat till laktat genom laktatdehydrogenas. Viktigast av allt är att fermentering regenererar NAD+ och bibehåller dess koncentration så att ytterligare glykolysreaktioner kan inträffa. Fermentationssteget oxiderar NADH som produceras genom glykolys tillbaka till NAD+, och överför två elektroner från NADH för att reducera pyruvat till laktat. (Se huvudartiklarna om glykolys och fermentering för detaljer.)

Istället för att ackumuleras inuti muskelcellerna tas laktat som produceras av anaerob jäsning upp av levern. Detta initierar den andra halvan av Cori-cykeln. I levern sker glukoneogenes. Ur ett intuitivt perspektiv reverserar glukoneogenes både glykolys och fermentering genom att omvandla laktat först till pyruvat och slutligen tillbaka till glukos. Glukosen tillförs sedan musklerna genom blodomloppet, då redo att matas in i ytterligare glykolysreaktioner. Om muskelaktiviteten har upphört, används glukosen för att fylla på förråden av glykogen genom glykogenes.[3] Sammantaget producerar glykolysstegen i cykeln 2 ATP-molekyler till en kostnad av 6 ATP-molekyler som konsumeras i glukoneogenesstegen. Varje iteration av cykeln måste upprätthållas av en nettokonsumtion av 4 ATP-molekyler. Som ett resultat kan cykeln inte upprätthållas på obestämd tid. Den intensiva konsumtionen av ATP-molekyler i Cori-cykeln flyttar den metaboliska bördan från musklerna till levern.

Klinisk betydelse

redigera

Cykelns betydelse bygger på att förhindra laktacidos under anaeroba tillstånd i muskeln. Men normalt, innan detta händer, flyttas mjölksyran ut ur musklerna och in i levern.[3] Dessutom är denna cykel viktig i ATP-produktion, en energikälla, under muskelansträngning. Slutet av muskelansträngning gör att Cori-cykeln fungerar mer effektivt. Detta återbetalar syreskulden så att både elektrontransportkedjan och citronsyracykeln kan producera energi med optimal effektivitet.[3]

Cori-cykeln är en mycket viktigare källa till substrat för glukoneogenes än mat.[4][5] Bidraget från Cori-cykellaktat till den totala glukosproduktionen ökar med fastans varaktighet före platåing.[6] Närmare bestämt, efter 12, 20 och 40 timmars fasta av mänskliga frivilliga, står glukoneogenesen för 41, 71 och 92 procent av glukosproduktionen, men bidraget från Cori cykellaktat till glukoneogenesen är 18, 35 respektive 36 procent.[6] Den återstående glukosproduktionen kommer från proteinnedbrytning,[6] muskelglykogen,[6] och glycerol från lipolys.[6] and glycerol from lipolysis.[7]

Läkemedlet metformin kan orsaka laktacidos hos patienter med njursvikt eftersom metformin hämmar leverglukoneogenesen i Cori-cykeln, särskilt mitokondriella respiratoriska kedjekomplex 1.[8] Uppbyggnaden av laktat och dess substrat för laktatproduktion, pyruvat och alanin, leder till överskott av laktat.[9] Normalt skulle överskottet av syra som är resultatet av hämningen av mitokondriernas kedjekomplex rensas av njurarna, men hos patienter med njursvikt kan njurarna inte hantera överskottet av syra. En vanlig missuppfattning hävdar att laktat är medlet som är orsaken till acidosen, men laktat är en konjugatbas, som mestadels joniseras vid fysiologiskt pH, och fungerar som en markör för förekommande syraproduktion snarare än att vara dess orsak.[10] [11]

Se även

redigera

Referenser

redigera
Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Cori cycle, 23 augusti 2024.
  • Biochemistry, 3rd Edition P. Champe, R. Harvey

Noter

redigera
  1. ^ ”Carl and Gerty Cori and Carbohydrate Metabolism” (på engelska). National Historic Chemical Landmark. American Chemical Society. 2004. https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/carbohydratemetabolism.html. 
  2. ^ Lehninger Principles of Biochemistry (Fourth). New York: W.H. Freeman and Company. 2005. Sid. 543. ISBN 978-0-7167-4339-2. 
  3. ^ [a b c] "”Cori Cycle”. Virtual Chem Book. Elmhurst College. 2003. 1–3. http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/615coricycle.html. 
  4. ^ ”Renal gluconeogenesis: its importance in human glucose homeostasis”. Diabetes Care 24 (2): sid. 382–91. February 2001. doi:10.2337/diacare.24.2.382. PMID 11213896. 
  5. ^ ”Regulation of hepatic glucose production and the role of gluconeogenesis in humans: is the rate of gluconeogenesis constant?”. Diabetes/Metabolism Research and Reviews 24 (6): sid. 438–58. September 2008. doi:10.1002/dmrr.863. PMID 18561209. 
  6. ^ [a b c d e] ”Gluconeogenesis and the Cori cycle in 12-, 20-, and 40-h-fasted humans”. The American Journal of Physiology 275 (3): sid. E537-42. September 1998. doi:10.1152/ajpendo.1998.275.3.E537. PMID 9725823. 
  7. ^ ”Fuel metabolism in starvation”. Annual Review of Nutrition 26: sid. 1–22. 2006. doi:10.1146/annurev.nutr.26.061505.111258. PMID 16848698. 
  8. ^ ”Metformin accumulation: lactic acidosis and high plasmatic metformin levels in a retrospective case series of 66 patients on chronic therapy”. Clinical Toxicology 52 (2): sid. 129–35. February 2014. doi:10.3109/15563650.2013.860985. PMID 24283301. 
  9. ^ ”Re-evaluation of a biguanide, metformin: mechanism of action and tolerability”. Pharmacological Research 30 (3): sid. 187–228. 1994. doi:10.1016/1043-6618(94)80104-5. PMID 7862618. 
  10. ^ ”The myth of lactic acidosis”. The myth of lactic acidosis. http://www.emedsa.org.au/MedicalPBL/LacticAcidosisMyth.html. 
  11. ^ ”Metformin toxicity”. Metformin toxicity. https://emcrit.org/ibcc/metformin/. 

Vidare läsning

redigera
  • Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology. New York: Oxford University Press. 1997. ISBN 978-0-19-854768-6. 

Externa länkar

redigera

  Wikimedia Commons har media som rör Coricykeln.

Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Coricykeln&oldid=56198296”