Пользовательский поиск

Углеводный обмен в гепатоцитах и поглощение глюкозы

В изолированных интактных гепатоцитах сохраняется метабо­лизм углеводов, присущий печени in vivo, что позволяет ис­пользовать количественную характеристику глюконеогенеза в ка­честве основного интегративного критерия метаболической интактности этих клеток.


Углеводный обмен в гепатоцитах

Способность осуществлять активный глюконеогенез сохраняется в клетках, полученных методом Берри и Фрейнда. Синтети­ческие возможности зависят, с одной стороны, от целостности плаз­матической мембраны, предотвращающей потери растворимых ферментов цитоплазмы и обеспечивающей адекватный транспорт экзо­генных предшественников синтеза глюкозы, а с другой — от энергообеспечивающих процессов.

Характерными признаками метаболической интактности изоли­рованных гепатоцитов являются низкая скорость утилизации глю­козы, незначительное ее превращение в лактат и эффективный ме­таболизм глюкозы до СО2, а также содержание в клетках АТФ, близкое к значениям in vivo.

Первым признаком потери метаболической специфичности вы­деленными гепатоцитами считается их переход к «гликолитическому» типу обмена, т.е. обеспечению энергетических и синтетических потребностей исключительно за счет окисления глюкозы и других углеводов. Эти первичные сдвиги углеводного обмена совпадают по времени с изменениями других специфических функций гепатоцитов, например с активностью ферментов, участвующих в лекарственном метаболизме и содержащих цитохром Р-450.

Свежеизолированные клетки печени сохраняют интенсивность метаболизма, близкую к величинам в перфузируемой печени. Одна­ко количественные характеристики, отражающие углеводный обмен гепатоцитов, в значительной степени зависят от условий инкубации, содержания экзогенных субстратов и функционального состояния клеток.

Гепатоциты, выделенные из печени голодных крыс, при высо­кой степени интактности плазматических мембран обладают высо­кой активностью глюконеогенеза на протяжении 3ч инкубации в среде с лактатом (10мМ). Клетки, выделенные из печени сытых крыс, секретируют глюкозу в инкубационную среду со ско­ростью 0,15 мкмоль в мин-1 на г-1 влажного веса. Клетки из печени го­лодавших крыс поглощают глюкозу из среды со скоростью 0,03 мкмоль в мин-1 на г-1 влажного веса. Все это говорит об ин­тактности регуляторных механизмов, контролирующих углеводный обмен изолированных гепатоцитов.

Поглощение глюкозы гепатоцитами

Исследования функции гепатоцитов in vitro свидетельствуют об ограниченной способности клеток поглощать глюкозу при физиологических ее концентрациях, а также образовывать гликоген.

При концентрации глюкозы 20мМ, что несколько превосхо­дит обычное ее содержание в портальной вене, скорость глюконеогенеза из предшественников была несравнимо больше скорости син­теза гликогена из экзогенной глюкозы. Аналогичные результаты были получены на печени, перфузируемой глюкозой (30мМ).

Перенос глюкозы через плазматическую мембрану в гепатоциты к месту метаболических превращений — энергонезависимый процесс, не контролирующий скорость ее утилизации.

Способность изолированных клеток печени поглощать глюкозу из среды инкубации определяется интенсивностью ферментных процессов, ответственных за фосфорилирование и дефосфорилирование глюкозы. Эти процессы катализируются глюкокиназой (гексокиназой) и глюкозо-6-фосфатазой. Считается, что глюкокиназа с высоким показателем К играет ведущую роль в фосфорилировании глюкозы. Однако регуляторная роль глюкокиназы в фосфорилировании глюкозы печени была подвергнута сомнению. Экспериментальные факты свидетельствовали о способности глюкозо-6-фосфатазы катализировать обратную реакцию и фосфорилировать глюкозу, используя в качестве основного источника фосфата пирофосфат. Эти данные легли в основу гипотезы о фосфорилировании глюкозы в глюкозо-6-фосфатазной реакции в условиях малой активности глюкокиназы.

Бонтемпс с соавторами получили доказательства, опровергшие сложившиеся мнения. Обнаружено, что утилизация глюкозы печенью быстро инактивируется ингибитором глюкокиназы — М-ацетилглюкозоамином. Глюкозо-6-фосфатаза не ингибируется этим препаратом.

К аналогичному выводу об отсутствии фосфорилирующей активности глюкозо-6-фосфатазы в интактной клетке пришли Катц с соавторами. Они показали, что скорость образования глюкозо-6-фосфата максимальна при высокой активности глюкокиназы, а глюкозо-6-фосфотазы — при низкой. Такая ситуация возникает в клетках печени крыс, получавших питание после суточного голодания. Авторы использовали метод регистрации скорости образования глюкозо-6-фосфата, не зависящий от природы фермента, меха­низма реакции и фосфатного донора.

Процесс фосфорилирования глюкозы изолированными гепато­цитами не контролируется гексокиназой, так как этот фермент ло­кализован исключительно в непаренхиматозных клетках печени.

Фосфорилирование глюкозы зависит только от концентрации ее в среде и не зависит от интенсивности глюконеогенеза или синтеза гликогена. Максимальная скорость глюкокиназной реакции при ин­кубации гепатоцитов сытых крыс с 10мМ глюкозой составляла 2,6 - 3,1 мкмоль в мин-1 на г-1 влажного веса печени.

Следует отметить высокую чувствительность глюкокиназы изо­лированных гепатоцитов к ионам калия, присутствие которых при­водит к 4-кратному возрастанию скорости поглощения глюкозы и увеличению в 2 раза внутриклеточного содержания глюкозо-6-фосфата.

Все изложенное позволяет рассматривать глюкокиназу изоли­рованных гепатоцитов как основное регулирующее звено процесса поглощения глюкозы из среды и управлять этим процессом, ис­пользуя различные концентрации глюкозы в инкубационной среде.




nazdor.ru
На здоровье!


Пользовательский поиск

Узнайте больше:



Большинство диет для похудения просто крадут ваши деньги


Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проекте Карта сайта β На здоровье! © 2008—2017 
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".