Razlika između verzija stranice "Hipoteza laktatnog transportera"

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Pregled historije
[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
← Starija izmjenaNovija izmjena →
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
VizualnoWikitekst
mNo edit summary
m standard, added orphan tag using AWB
Red 1: Red 1:
{{Orphan|date=februar 2017}}

'''Hipotezu laktatnog transportera''' ili šatla je predložio George Brooks sa ''University of California'', [[Berkeley]], opisavši unutarćelijsko i međućelijsko kretanje [[mliječna kiselina|laktata]]. Pretpostavka se zasniva na opažanju da se laktat formira i kontinuirano troši u različitim ćelijama, i u [[Anaerono disanje|anaerobnom]] i [[Aerobno disanje|aerobnim]] uvjetima. Nadalje, laktat koji je proizveden na mjestu sa visokom stopom [[glikoliza]] i [[glikogenoliza]] može biti prebačen na susjedne ili udaljene lokacije, uključujući [[srce]] ili skeletne mišiće, gdje se može koristiti kao glukoneogeni prekursor ili supstrat za oksidaciju.<ref>{{cite journal|last=Gladden|first=LB|title=Lactate metabolism: a new paradigm for the third millennium.|journal=The Journal of Physiology|date= 2004|volume=558|issue=Pt 1|pages=5–30|doi=10.1113/jphysiol.2003.058701|pmid=15131240|url=http://jp.physoc.org/content/558/1/5.long|pmc=1664920}}</ref>
'''Hipotezu laktatnog transportera''' ili šatla je predložio George Brooks sa ''University of California'', [[Berkeley]], opisavši unutarćelijsko i međućelijsko kretanje [[mliječna kiselina|laktata]]. Pretpostavka se zasniva na opažanju da se laktat formira i kontinuirano troši u različitim ćelijama, i u [[Anaerono disanje|anaerobnom]] i [[Aerobno disanje|aerobnim]] uvjetima. Nadalje, laktat koji je proizveden na mjestu sa visokom stopom [[glikoliza]] i [[glikogenoliza]] može biti prebačen na susjedne ili udaljene lokacije, uključujući [[srce]] ili skeletne mišiće, gdje se može koristiti kao glukoneogeni prekursor ili supstrat za oksidaciju.<ref>{{cite journal|last=Gladden|first=LB|title=Lactate metabolism: a new paradigm for the third millennium.|journal=The Journal of Physiology|date= 2004|volume=558|issue=Pt 1|pages=5–30|doi=10.1113/jphysiol.2003.058701|pmid=15131240|url=http://jp.physoc.org/content/558/1/5.long|pmc=1664920}}</ref>


Red 4: Red 6:


==Laktat i Corijev ciklus==
==Laktat i Corijev ciklus==
Prije formiranja laktata, prema ovoj hipotezi, laktat je dugo bio smatran proizvodom razlaganja [[glukoza|glukoze]] putem kroz [[glikoliza|glikolize]] u toku anaerobnog [[metabolizam|metabolizma]]. Kao sredstvo za regeneraciju oksidiraranog NAD<sup>+</sup>, [[laktat dehidrogenaza]] katalizira konverziju [[piruvat]]a, za laktat u [[citosol]]u, oksidacije NADH u NAD<sup>+</sup>, regeneraciju potrebne podloge potrebne za nastavak glikolize. Laktat se zatim prenosi iz perifernih tkiva u jetru putem [[Corijev ciklus | Corijevog ciklusa]], gdje se reformira u piruvat kroz obrnutu reakcije pomoću laktat dehidrogenaze. Po ovoj logici, laktat se tradicijski smatra otrovnim metaboličkim nusproduktom, što bi moglo dovesti do umora i bolova u mišićima u vrijeme anaerobnog disanja. Laktat je u suštini isplata za [[kisični dug]], koga su Hill i Lupton definirali kao "ukupni iznos kisika koji se utroši nakon prestanka vježbanja, tokom u oporavka."<ref name=Lupton>{{cite journal|last=Lupton|first=H.|title=An analysis of the effects of speed on the mechanical efficiency of human muscular movement|journal=J Physiol|year=1923}}</ref>
Prije formiranja laktata, prema ovoj hipotezi, laktat je dugo bio smatran proizvodom razlaganja [[glukoza|glukoze]] putem kroz [[glikoliza|glikolize]] u toku anaerobnog [[metabolizam|metabolizma]]. Kao sredstvo za regeneraciju oksidiraranog NAD<sup>+</sup>, [[laktat dehidrogenaza]] katalizira konverziju [[piruvat]]a, za laktat u [[citosol]]u, oksidacije NADH u NAD<sup>+</sup>, regeneraciju potrebne podloge potrebne za nastavak glikolize. Laktat se zatim prenosi iz perifernih tkiva u jetru putem [[Corijev ciklus|Corijevog ciklusa]], gdje se reformira u piruvat kroz obrnutu reakcije pomoću laktat dehidrogenaze. Po ovoj logici, laktat se tradicijski smatra otrovnim metaboličkim nusproduktom, što bi moglo dovesti do umora i bolova u mišićima u vrijeme anaerobnog disanja. Laktat je u suštini isplata za [[kisični dug]], koga su Hill i Lupton definirali kao "ukupni iznos kisika koji se utroši nakon prestanka vježbanja, tokom u oporavka."<ref name=Lupton>{{cite journal|last=Lupton|first=H.|title=An analysis of the effects of speed on the mechanical efficiency of human muscular movement|journal=J Physiol|year=1923}}</ref>


==Međućelijske uloga laktatnog šahtla ==
==Međućelijske uloga laktatnog šahtla ==
Red 10: Red 12:


=== Tkivna upotreba: mozak, srce i mišići===
=== Tkivna upotreba: mozak, srce i mišići===
Tokom fizičkih napora ili umjerenog intenziteta vježbi, laktat se ispušta iz radnog mišića i drugih tkiva i čini primarni izvor goriva za srce, na izlazu iz mišića putem [[Monokarboksilatni transporter | monokarbokslatnog transporta proteina]] (MCT).<ref name=Gertz>{{cite journal|last=Gertz|first=E.W.|title=Glucose and lactate interrelations during moderate-intensity exercise in humans|journal=Metabolism|year=1988|doi=10.1016/0026-0495(88)90119-9 }}</ref> This evidence is supported by an increased amount of MCT shuttle proteins in the heart and muscle in direct proportion to exertion as measured through muscular contraction.<ref name=Bergersen>{{cite journal|last=Bergersen|first=L.H.|title=Is lactate food for neurons? Comparison of monocarboxylate transporter subtypes in brain and muscle|year=2007|doi=10.1016/j.neuroscience.2006.11.062}}</ref>
Tokom fizičkih napora ili umjerenog intenziteta vježbi, laktat se ispušta iz radnog mišića i drugih tkiva i čini primarni izvor goriva za srce, na izlazu iz mišića putem [[Monokarboksilatni transporter|monokarbokslatnog transporta proteina]] (MCT).<ref name=Gertz>{{cite journal|last=Gertz|first=E.W.|title=Glucose and lactate interrelations during moderate-intensity exercise in humans|journal=Metabolism|year=1988|doi=10.1016/0026-0495(88)90119-9 }}</ref> This evidence is supported by an increased amount of MCT shuttle proteins in the heart and muscle in direct proportion to exertion as measured through muscular contraction.<ref name=Bergersen>{{cite journal|last=Bergersen|first=L.H.|title=Is lactate food for neurons? Comparison of monocarboxylate transporter subtypes in brain and muscle|year=2007|doi=10.1016/j.neuroscience.2006.11.062}}</ref>
Osim toga, činjenica su [[neuron]]i i [[astrocit]]i pokazali da sadrže MCT proteine, ukazuje na to da laktatni transporteri mogu biti uključeni u metabolizam mozga. Astrociti sadrže MCT4, koji ima nizak afinitet za laktarni transporter (Km = 35 mM), što ukazuje da njegova funkcija u prenosu laktata posljedica glikolize. Nasuprot tome, neuroni ispoljavaju MCT2, sa visokim afinitetom transporta putem laktata (Km = 0.7mM). Dakle, hipoteza predviđa da astrociti proizvode laktat koji se potom odvodi od puomoću susjednih neurona i oksidira za gorivo.
Osim toga, činjenica su [[neuron]]i i [[astrocit]]i pokazali da sadrže MCT proteine, ukazuje na to da laktatni transporteri mogu biti uključeni u metabolizam mozga. Astrociti sadrže MCT4, koji ima nizak afinitet za laktarni transporter (Km = 35 mM), što ukazuje da njegova funkcija u prenosu laktata posljedica glikolize. Nasuprot tome, neuroni ispoljavaju MCT2, sa visokim afinitetom transporta putem laktata (Km = 0.7mM). Dakle, hipoteza predviđa da astrociti proizvode laktat koji se potom odvodi od puomoću susjednih neurona i oksidira za gorivo.


Red 20: Red 22:


===Mitohondrije===
===Mitohondrije===
Dok je [[citosol]]ni [[Fermentacija | fermentacijski put]] laktata dobro uspostavljen, nova karakteristika laktatnog šatla je oksidacija laktata u [[mitohondrija]]ma. Baba i Sherma ([[1971]].) bili su prvi koji su identificirati enzim [[laktat dehidrogenaza|laktat dehidrogenazu]] (LDH), unutrašnje membrane i matrica mitohondrija, u srčanom i skeletnim mišićima [[pacov]]a. Takođe je utvrđeno da laktat može se oksidiran tako brzo kao i piruvat u mitohondrijama jetre pacova. Jer laktat ili se može oksidirati u mitohondrijama (povratak u piruvat za ulazak u [[Krebsov ciklus]], stvarajući NADH), ili služe kao glukoneogenetski prekursori, a unutarćelijski laktatni transporteri čine većinu laktatnog prometa u ljudskom tijelu (što dokazuje i blago povećanje koncentracije arterijskog laktata). Brooks i dr. su to potvrdili [[1999]]. godine, kada su otkrili da oksidacija laktata premašuje piruvatnu oko 10-40% u jetri, skeletnim mišićima i srčanom mišiću [[pacov]]a.<ref name="Baba Sharma, 1971">{{cite journal|last=Baba and Sharma|title=Histochemistry of lactic dehydrogenase in heart and pectoralis muscles of rat|journal=J Cell Biol|year=1971|doi=10.1083/jcb.51.3.621 }}</ref> Postepeno, LDH je nađena u mitohondrijama, jetre, bubrega i srca [[pacov]]a.<ref>{{cite journal|last=Brandt|first=R.B.|title=Localization of L-lactate dehydrogenase in mitochondria|journal=Arch Biochem Biophys|year=1986}}</ref>
Dok je [[citosol]]ni [[Fermentacija|fermentacijski put]] laktata dobro uspostavljen, nova karakteristika laktatnog šatla je oksidacija laktata u [[mitohondrija]]ma. Baba i Sherma ([[1971]].) bili su prvi koji su identificirati enzim [[laktat dehidrogenaza|laktat dehidrogenazu]] (LDH), unutrašnje membrane i matrica mitohondrija, u srčanom i skeletnim mišićima [[pacov]]a. Takođe je utvrđeno da laktat može se oksidiran tako brzo kao i piruvat u mitohondrijama jetre pacova. Jer laktat ili se može oksidirati u mitohondrijama (povratak u piruvat za ulazak u [[Krebsov ciklus]], stvarajući NADH), ili služe kao glukoneogenetski prekursori, a unutarćelijski laktatni transporteri čine većinu laktatnog prometa u ljudskom tijelu (što dokazuje i blago povećanje koncentracije arterijskog laktata). Brooks i dr. su to potvrdili [[1999]]. godine, kada su otkrili da oksidacija laktata premašuje piruvatnu oko 10-40% u jetri, skeletnim mišićima i srčanom mišiću [[pacov]]a.<ref name="Baba Sharma, 1971">{{cite journal|last=Baba and Sharma|title=Histochemistry of lactic dehydrogenase in heart and pectoralis muscles of rat|journal=J Cell Biol|year=1971|doi=10.1083/jcb.51.3.621 }}</ref> Postepeno, LDH je nađena u mitohondrijama, jetre, bubrega i srca [[pacov]]a.<ref>{{cite journal|last=Brandt|first=R.B.|title=Localization of L-lactate dehydrogenase in mitochondria|journal=Arch Biochem Biophys|year=1986}}</ref>


==Reference==
==Reference==

Verzija na dan 25 februar 2017 u 21:55

Hipotezu laktatnog transportera ili šatla je predložio George Brooks sa University of California, Berkeley, opisavši unutarćelijsko i međućelijsko kretanje laktata. Pretpostavka se zasniva na opažanju da se laktat formira i kontinuirano troši u različitim ćelijama, i u anaerobnom i aerobnim uvjetima. Nadalje, laktat koji je proizveden na mjestu sa visokom stopom glikoliza i glikogenoliza može biti prebačen na susjedne ili udaljene lokacije, uključujući srce ili skeletne mišiće, gdje se može koristiti kao glukoneogeni prekursor ili supstrat za oksidaciju.[1]

Uz ulogu izvora goriva pretežno u mišićima, srcu, mozgu i jetri, hipšoteza laktatnog šatla se odnosi i na njegovu ulogu u signalizaciji redoks reakcija, ekspresiji gena i kontroli lipolize. Ove dodatne uloge laktata su dovele i do izraz 'laktormon', koji se odnose na ulogu laktata kao signalizirajućih hormona.[2]

Laktat i Corijev ciklus

Prije formiranja laktata, prema ovoj hipotezi, laktat je dugo bio smatran proizvodom razlaganja glukoze putem kroz glikolize u toku anaerobnog metabolizma. Kao sredstvo za regeneraciju oksidiraranog NAD+, laktat dehidrogenaza katalizira konverziju piruvata, za laktat u citosolu, oksidacije NADH u NAD+, regeneraciju potrebne podloge potrebne za nastavak glikolize. Laktat se zatim prenosi iz perifernih tkiva u jetru putem Corijevog ciklusa, gdje se reformira u piruvat kroz obrnutu reakcije pomoću laktat dehidrogenaze. Po ovoj logici, laktat se tradicijski smatra otrovnim metaboličkim nusproduktom, što bi moglo dovesti do umora i bolova u mišićima u vrijeme anaerobnog disanja. Laktat je u suštini isplata za kisični dug, koga su Hill i Lupton definirali kao "ukupni iznos kisika koji se utroši nakon prestanka vježbanja, tokom u oporavka."[3]

Međućelijske uloga laktatnog šahtla

Osim Corijevog ciklusa, hipoteza laktatnog transporta predlaže komplementarne funkcije laktata u više tkiva. Za razliku od dugo održavanog vjerovanja da se laktatz formira kao rezultat metabolizma pri ograničenju kisika, postoje značajni dokazi da se laktata formira i pod aerobnim i anaerobnim uvjetima, kao rezultat ponude podloge i ravnotežne dinamike.[4]

Tkivna upotreba: mozak, srce i mišići

Tokom fizičkih napora ili umjerenog intenziteta vježbi, laktat se ispušta iz radnog mišića i drugih tkiva i čini primarni izvor goriva za srce, na izlazu iz mišića putem monokarbokslatnog transporta proteina (MCT).[5] This evidence is supported by an increased amount of MCT shuttle proteins in the heart and muscle in direct proportion to exertion as measured through muscular contraction.[6] Osim toga, činjenica su neuroni i astrociti pokazali da sadrže MCT proteine, ukazuje na to da laktatni transporteri mogu biti uključeni u metabolizam mozga. Astrociti sadrže MCT4, koji ima nizak afinitet za laktarni transporter (Km = 35 mM), što ukazuje da njegova funkcija u prenosu laktata posljedica glikolize. Nasuprot tome, neuroni ispoljavaju MCT2, sa visokim afinitetom transporta putem laktata (Km = 0.7mM). Dakle, hipoteza predviđa da astrociti proizvode laktat koji se potom odvodi od puomoću susjednih neurona i oksidira za gorivo.

Međućelijska uloga laktatnog šatla

Hipoteza o laktatnom transporteru objašnjava ravnotežu proizvodnje laktata u citosolu, preko glikolize ili glikogenolize i oksidacije laktata u mitohondrijama.

Peroksisomi

MCT2 transportera u peroksisomima funkcionira kao transporter piruvat, gdje je reduciran za peroksisomsku LDH (pLDH) do laktata. S druge strane, NADH se pretvara u NAD+, regenerirajući to potrebno komponentu za kasniju β-oksidaciju. Laktata se zatim prenosi od peroksisoma, preko MCT2, gdje se oksidira od citoplazmatskom LDH (cLDH) u piruvat, stvaranjem NADH za korištenje energije i završetak ciklusa (vidi sliku).[7]

Mitohondrije

Dok je citosolni fermentacijski put laktata dobro uspostavljen, nova karakteristika laktatnog šatla je oksidacija laktata u mitohondrijama. Baba i Sherma (1971.) bili su prvi koji su identificirati enzim laktat dehidrogenazu (LDH), unutrašnje membrane i matrica mitohondrija, u srčanom i skeletnim mišićima pacova. Takođe je utvrđeno da laktat može se oksidiran tako brzo kao i piruvat u mitohondrijama jetre pacova. Jer laktat ili se može oksidirati u mitohondrijama (povratak u piruvat za ulazak u Krebsov ciklus, stvarajući NADH), ili služe kao glukoneogenetski prekursori, a unutarćelijski laktatni transporteri čine većinu laktatnog prometa u ljudskom tijelu (što dokazuje i blago povećanje koncentracije arterijskog laktata). Brooks i dr. su to potvrdili 1999. godine, kada su otkrili da oksidacija laktata premašuje piruvatnu oko 10-40% u jetri, skeletnim mišićima i srčanom mišiću pacova.[8] Postepeno, LDH je nađena u mitohondrijama, jetre, bubrega i srca pacova.[9]

Reference

  1. ^ Gladden, LB (2004). "Lactate metabolism: a new paradigm for the third millennium". The Journal of Physiology. 558 (Pt 1): 5–30. doi:10.1113/jphysiol.2003.058701. PMC 1664920. PMID 15131240.
  2. ^ Gladden, LB (2008). "Current trends in lactate metabolism: introduction". Medicine and science in sports and exercise. 40 (3): 475–6. doi:10.1249/MSS.0b013e31816154c9. PMID 18379209.
  3. ^ Lupton, H. (1923). "An analysis of the effects of speed on the mechanical efficiency of human muscular movement". J Physiol.
  4. ^ Brooks, G.A. (1998). "Mammalian fuel utilization during sustained exercise". Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. doi:10.1016/s0305-0491(98)00025-x.
  5. ^ Gertz, E.W. (1988). "Glucose and lactate interrelations during moderate-intensity exercise in humans". Metabolism. doi:10.1016/0026-0495(88)90119-9.
  6. ^ Bergersen, L.H. (2007). "Is lactate food for neurons? Comparison of monocarboxylate transporter subtypes in brain and muscle". doi:10.1016/j.neuroscience.2006.11.062. journal zahtijeva |journal= (pomoć)
  7. ^ McClelland, G.B. (2003). "Peroxisomal membrane monocarboxylate transporters: evidence for a redox shuttle system?". Biochemical and Biophysical Research Communications. doi:10.1016/s0006-291x(03)00550-3.
  8. ^ Baba and Sharma (1971). "Histochemistry of lactic dehydrogenase in heart and pectoralis muscles of rat". J Cell Biol. doi:10.1083/jcb.51.3.621.
  9. ^ Brandt, R.B. (1986). "Localization of L-lactate dehydrogenase in mitochondria". Arch Biochem Biophys.

Vanjski linkovi

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipoteza_laktatnog_transportera&oldid=2808744"