Karaciğer, Akciğer ve Böbrek Doku Biyokimyası

Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.


GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir–Açılan sayfadan indirebilirsiniz–

Önizleme ;

 

  • KARACİĞER, BÖBREK VE AKCİĞER DOKU BİYOKİMYASI
  • KARACİĞER DOKUSU
  • Karaciğer (KC) vücuttaki en büyük organdır ve çok çeşitli fonksiyonları vardır: Bunlar metabolik, depolama, eksresyon-detoksifikasyon ve pıhtılaşmadaki işlevleri olarak sıralanabilir.
  • KC’ e iki yoldan kan gelir:
  1-portal ven: sindirim kanalı kapiller yatağından, dalak ve pankreastan gelen kanı KC’ e taşır.
  2- hepatik arter
  • KC’ in birçok metabolik fonksiyonu vardır.
  • Açlıkta farklı dokulara metabolik yakıt sağlamaktadır. Bunun için glukoz, aminoasitler (aa) ve keton cisimlerini kullanır.
  • Dokularda üretilen metabolik atık ürünlerinin kandan temizlenmesini, idrar veya feçesle atılacak ürünler oluşturulmasını sağlar.
  • Dokular tarafından yapı bileşenleri olarak kullanılan bileşikleri sentezlemektedir.
  • Ksenobiyotiklerin detoksifiye edilmesini sağlar.
  • METABOLİZMA
  Karbonhidrat metabolizması:
   KC’ in en önemli fonksiyonu kan glukoz dengesini sağlamaktır.
  • KC toklukta glukozu glukojene, açlıkta ise glikojen, aa’ler ve laktatı glukoza çevirir.
  • Kas ve yağ dokusuna göre KC parankim hücrelerinde glukoz için bir engel yoktur.
  • Dolayısıyla insülinin uptake olayına bir etkisi yoktur.
  • Bununla birlikte insülin glukokinaz aktivitesini arttırarak KC de glukoz metabolizmasını arttırıcı etki yapar.
  • KC’de glukokinaz enzimiyle glukozdan G-6-P oluşumu katalize edilir.
  • G-6-P’ın KC’de dönüşümü en sık glikojene dönüşümüdür. Az miktar G-6-P, yağ asidi sentezi için glikolitik yola ve Pentoz fosfat yoluna girer.
  • KC de glikojen sentezinin kontrol basamağı glikojen sentaz’dır. Bir fosfataz tarafından defosforile edilerek aktive olur.
  • Açlıkta glikojenin G-1-P’a yıkımı glikojen fosforilaz tarafından olur.
  • Glikojen sentez ve yıkımı allosterik olarak düzenlenebilir:
  • Glikojen sentezi enerji ve substrat yüksek olduğunda uyarılırken, enerji ve substrat miktarı düşük olduğunda glikojen yıkımı görülür.
  • Toklukta glukoz-6-fosfat yükselir ve glikojen sentazı allosterik olarak aktive eder. Bunun yanında glikojen fosforilazı da allosterik olarak inhibisyona uğratır.
  • Kasta Ca etkisi;
  • Sinir uyarımı
  • Depolarizasyon
  • SR.dan kas sarkoplazmasına Ca akımı
  • Ca, fosforilaz kinazın bir alt yapısı olan kalmoduline bağlanır ve cAMP bağımlı protein kinaz tarafından fosforile edilmesine gerek kalmadan aktive eder.
Kasta Ca, glikojen yıkımını aktive eder.
  • Glikojen sentezinde düzenlenen enzim glikojen sentaz’dır.
  • ‘a’ ve ‘b’ olmak üzere 2 formdadır.
  • ‘a’, fosforile edilmemiş aktif, ‘b’ ise fosforile edilmiş inaktif formdur.
  • Glukagon ve Epinefrin, hepatosit reseptörüne veya kas reseptörüne bağlanarak adenilat siklaz aktivasyonuna neden olur.
  • Adenilat siklaz, cAMP sentezini katalizleyerek cAMP bağımlı protein kinazı aktive eder.
  • Protein kinaz enzimi de glikojen sentazı fosforilleyerek inaktive eder.
  • Dolayısıyla hormonal yolla glikojen sentezi durdurulur.
  • Glukagon ve Epinefrin, spesifik reseptörlerine bağlanarak cAMP aracılığıyla cAMP bağımlı protein kinaz’ı aktive ederler.
  • İnaktif glikojen fosforilaz kinazı fosforilleyerek aktive olmasını sağlar.
  • Aktif Gfkinaz ise glikojen fosforilaz b’yi (inaktif) fosforilleyek glikojen yıkımını sağlayan glikojen fosforilaz a’ yı aktifleştirir.
  • Epinefrinin KC glikojen yıkımına etkileri:
  • Hem α adrenerjik reseptörler ile cAMPden bağımsız yolla, hem de β adrenerjik reseptörlerle cAMP üretimi ile olur.
  • α adrenerjik reseptörlerin uyarılması ile hücre içi Ca düzeyi artar, bu Ca fosforilaz kinazı stimüle eder.
  • Glukagonun KC glikojen yıkımına etkisi β reseptörleri aracılıdır. cAMP ve guanil nükleotidlerine bağlı mekanizmalarla olur.
  • KC’de depo edilen glikojen açlık kan glukozu düzeylerini sürdürmeye yetmez. Özellikle yemekten sonra 5 saati geçen açlıklarda.
  • Açlıkta kan glukozunun major kaynağı glukoneogenezdir; epinefrin ve glukagon tarafından uyarılır.
  • Glukagon yağ dokusundan serbest yağ asidi salınmasını uyarır, bunların KC’de oksidasyonu ile KC mitokondrilerinde Asetil KoA düzeyleri artar.
  • Glukagonun iskelet ve kalp kasında dallı zincirli aa’ lerin metabolizmasına etkisi ile kanda alanin ve glutamat üretimi artar ve KC’ e taşınarak glukoza çevrilir.
  • Epinefrinin glukoneogenezi arttırıcı etkisi Ca+2 aracılıdır.
  • Epinefrinin glukoneogenetik etkisi kısmen yağ dokusundaki lipolitik etkisi ile ve kas dokusunda dallı zincirli aa lerin katabolizmasını arttırıcı etkisiyle açıklanmaktadır.
  • Yağ dokusundan serbest yağ a.leri salınınca, bunlar KC’de okside edilir ve KC mitokondrilerinde asetil KoA artar, bu da piruvat karboksilazı aktive eder.
  • Epinefrin etkisiyle iskelet ve kalp kasında dallı zincirli aa katabolizması artışı alanin ve glutamat oluşumunu arttırır. Bunlar KC’e taşınarak glukojen yapımında kullanılır.
  • Glukokortikoidlerin glukoneogenezi arttırması doku proteinlerinin yıkımını uyararak aa’lerin glukoneogeneze yönlendirilmesini sağlama şeklinde olur.
  • İnsülinin glukoneogenezi inhibe edici etkisinde 3 yol vardır:
  • 1-KC’in glukoza çevireceği bileşiklerin KC’e alınmasında inhibisyon,
  • 2-Aa’lerin doku proteinleri yapısına girişinde artma,
  • 3-Yağ dokusu üzerine antilipolitik etkileri vardır.
  • KC de glukozun ~ %15’i yağ asidi ve kolesterol sentezi için gerekli olan NADPH’ı üretmek için PPP yolunda yıkılır.
  • Beslenmede PPP yoluyla glukoz yıkımı artar, açlıkta azalır.
  • Beslenmeden sonra G6PDH’ın aktivitesi 5 kat artar, enzim miktarında artış vardır.
  • Kas ve beyinle karşılaştırılınca KC’de glikoliz ile yıkılan glukoz oranı azdır.
  • KC’de glikolizin esas amacı yağ asidi sentezinde kullanılmak üzere asetil KoA sentezlemek için piruvat sağlamaktır.
  • Dolayısıyla KC’de glikoliz beslenmeyle artar, açlıkta azalır.
  • Lipid metabolizması
  • KC’de glukozdan yağ asitleri sentezlenmekte ve ayrıca plazma TAG’lerinden gelen yağ asidleri ile birleştirilmekte ve her ikisi de fosfolipid sentezinde kullanılmaktadır.
  • Açlıkta KC’e adipoz dokudan gelen yağ asidleri metabolik yakıt olarak kullanılır.
  • Yağ asidi sentezi kontrol enzimleri olan sitrat liyaz, asetil KoA karboksilaz ve yağ asit sentazın aktivitesi KC’de açlığa göre toklukta daha fazladır.
  • Beslenme sonrası asetil KoA karboksilaz mitokondriden gelen sitrat ile aktive edilir ve insülin tarafından defosforilasyon ile aktive edilir.
  • Açlıkta asetil KoA karboksilazın inaktivasyonu glukagon aracılı ve fosforilasyon reaksiyonu ile olur.
  • Yağ asidlerinin mitokondriye girişinde karnitin transport sistemi kontrol basamağıdır ve sonuçta açlıkta yağ asidi mitokondride okside edilir veya toklukta yağ asidleri fosfolipidlerin yapısına katılır.
  • Protein metabolizması
  • Protein sentez ve yıkımı da KC’de olur.
  • KC’de sentezlenmeyen tek protein δ globulinlerdir.
  • Plazma proteinleri, KC tarafından temizlenir ve extrahepatik dokular tarafından kullanılmak üzere aa’lere yıkılır.
  • Proteinler hücreye pinositoz yoluyla girerler ve intraselüler katepsinler ve lizozomlardaki diğer proteolitik enzimlerle aa’lere yıkılırlar.
  • KC’in enerji ihtiyacı fazladır ve bu ihtiyaç yemek sonrası laktat tarafından, açlıkta ise yağ dokusundan salınan yağ asidlerinden karşılanır.
  • Biyotransformasyon reaksiyonları
  • Canlılığın devamı için gerekli olan biyotransformasyon reaksiyonlarının çoğu ya sadece KC‘de veya çoğunlukla KC’de olur.
  • BUNLAR;
  • Kolesterolden safra asidleri sentezi,
  • Adrenal steroidlerin redüksiyonu ve glukuronik asid veya sülfirik asidle konjugasyonu
  • Androjen ve estrojenlerin glukuronik asid veya sülfirik asidle konjugasyonu
  • Safra pigmentleri oluşumu
  • Demir depolanması
  • Pürin-pirimidin bazları sentezi
  • Ürik asit oluşumu
  • Üre sentezi
  • Kreatin sentezi
  • BÖBREK DOKUSU
  • Böbrek metabolik yakıt olarak palmitat, laktat, glutamin, glukoz, sitrat, gliserol ve keton cisimlerini kullanabilir.
  • Palmitat sağlam böbreğin metabolik yakıtının %60-80’ini oluşturur. Laktat 2. en sık kullanılan kaynaktır.
  • Palmitat laktatın enerji olarak kullanılmasını inhibe eder, fakat böbrek tarafından tutulmasını inhibe etmez. Fazla miktarda palmitat bulunduğu zaman böbrekte laktat glukoneogenez ile glukoza çevrilir.
  • Uzun süren açlık ve diabette, böbrekte keton cisimleri kullanılır.
  • Glukoz böbrekte çok az kullanılır ve genellikle beslenme sonrasında kullanılır.
  • Böbrekte ATP’nin en çok kullanıldığı yer, böbrek tübüllerinden NaCl reabsorbsiyonudur.
  • Böbrek medulla ve korteksi metabolizması birbirinden çok farklıdır.
  • Böbrek korteksinde oksijen tüketimi oranı yüksektir, çok miktarda TCA siklus enzimleri ve solunum zinciri enzimleri vardır.
  • Sağlam bir böbrekte palmitat, laktat, keton cisimleri ve glukozun oksidatif yıkımla enerji olarak kullanılması esas olarak böbrek korteksinde olur. Kortekste yağ asidi oksidasyonu olurken, keton cisimcikleri de oluşur.
  • Böbrek medullasında ise yüksek miktarda glikoliz enzimleri bulunur. TCA ve solunum zinciri enzimleri daha azdır, enerji ihtiyacı azdır, bu da esas olarak glikolizden sağlanır.
  • Böbrek medullasının glikoliz için ihtiyaç duyduğu glukozun kaynağı beslenme sonrası plazma glukozudur. Açlıkta ise kaynak kortekste sentezlenen glukoz olabilir.
  • Böbrek korteksinde glukoneogenez: Böbrek kortexinde glukoneogenik enzimler bulunur ve böbrek korteksi birim ağırlığına göre KC’den daha hızlı glukoz sentezleyebilir, fakat böbrek dolaşıma önemli miktarda glukoz katkısı sağlamaz.
  • Kortekste sentezlenen glukoz medulla tarafından yakıt olarak kullanılır.
  • Böbrek korteksinde glukoneogenez hızı açlıkta tokluktan daha fazladır.
  • Keton cisimleri açlıkta böbrek korteksinde glukoneogenez için enerji kaynağı görevi yaparlar.
  • Fosfoenolpirüvat karboksikinaz (PEPCK) korteksteki glukoneogenezin düzenlenmesinde en önemli enzimdir.
Böbrekte amonyak üretimi
  • Metabolik asidoza böbreğin homeostatik cevabının major komponenti amonyum iyonu üretimi ve salgılanmasındaki artıştır.
  • Renal amonyak yapımı fosfat bağımlı bir glutaminazla başlatılır. Bu enzim mitokondri matriksinde veya iç zarda lokalizedir.
  • Glutaminin iç mitokondriyal zara geçişi için özel bir taşıyıcı sistem vardır.
  • Asidozda glutaminazın aktivitesi ve miktarı artar. Glutamatın kullanımı artar. Mitokondriye glutamin transportu artar. Bu mekanizmalarla asidozda böbrek amonyum üretimi artar.
  • Böbrek tubuler transport mekanizmaları: böbrek Na-K-ATPaz’ın en çok bulunduğu yerlerden biridir ve en çok henle kulpu ve proksimal tubullerde bulunur. 3 Na dışa 2 K içe girer. Lümenden peritubuler boşluğa NaCl reabsorbsiyonu sağlamış olur.
  • Nefronun proksimal bölgesinde D-glukoz ve aa’lerin glomerül filtratından kana taşınması enerji bağımlı, saturable ve Na ile uyarılan bir transport mekanizmasıyla sağlanır.
  • Veya Na ile birlikte taşınır (kotransport)
  • Şekerler ve aa’ler Na ile kotransport için yarışırlar, şeker ve aa transportunun, Na reabsorsiyonu ile eşleşmesi, proksimal tubulden %10-15’lik volüm alınmasını sağlar.
  • AKCİĞER DOKUSU
  • Glukoz akciğerlerde (AC) enerji için ve glikojen ve lipidlerin sentezi için sürekli metabolize edilir.
  • AC’de glukoz ile uyarılan bir glukoz transport sistemi bulunur, artmış glukoz kullanımı ve laktat üretimine yol açar. Yağ asidleri ve keton cisimleri kullanımı azdır.
  • AC tarafından metabolize edilen glukozun yaklaşık %60 kadarı laktat üretimine gider.
  • Dolayısıyla AC kan laktatının büyük bir kaynağıdır.
  • AC tarafından kullanılan glukozun %10’u TCA siklusu tarafından kullanılır.
  • AC’in glukoz kullanımı için insüline bağımlı olması, açlık ve DM’ta alternatif enerji kaynağı gerektirir.
  • Açlıkta AC lipoprotein lipaz aktivitesi ile AC’de yağ asidleri kullanımı artar.
  • Açlık ve DM’ta AC’in metabolizmasındaki artış, vücudun diğer kısımlarına gidecek oksijen miktarını azaltır.
  • AC’de PPP yolu da önemlidir. Bu yolla üretilen NADPH, surfaktan için kullanılan yağ asidi sentezinde ve AC dokusunu oksidan ajanlara karşı korumada kullanılır.
  • AC de Sürfaktan sentezi
  • Alveoler sıvının yüzey gerilimi diğer birçok biyolojik sıvıdan daha düşüktür ve alveoler boşluğun bütünlüğü bu sıvının düşük yüzey gerilimi ile sağlanır.
  • Alveol sıvısındaki sürfaktan düşük yüzey gerilimini sağlar, alveollerin büzülmesini önler. Bu maddenin yokluğu veya eksikliği değişik solunum hastalıklarına yol açar.
  • Sürfaktanın %80-90’ı lipiddir, kalan kısmı protein ve karbonhidrattır. Total lipidin de ~%80’i fosfolipidlerdir.
  • Sürfaktanın yağ asidleri AC hücrelerinde sentezlenir.
  • Sürfaktan etkinliği büyük ölçüde bir fosfolipid olan ve miadındaki bebeklerde doğumdan kısa süre önce sentezlenen dipalmitoilfosfatidilkoline bağlanır.
  • Fetal AC’de dipalmitoilfosfatidilkolin sentezi glukokortikoidler ve muhtemelen tiroksinin kontrolü altında olur. cAMP aracılı, protein fosforilasyonları da fosfatidil kolin sentezi kontrolünde rol oynar.
  • Yenidoğanın Hyalen Membran Hastalığı
  • AC alveollerinin neonatal kollapsı, infant respiratuar distres sendromu vakalarının çoğundan sorumludur.
  • Genellikle prematür infantlarda ve diabetik anne çocuklarında görülür. Diabetli annelerden doğan çocukların %30’u bu hastalıktan ölür.
  • Sebep yeterli sürfaktan olmamasıdır.
  • Sonuçta alveol kollabe olur, fonksiyonel residüel kapasite düşer, AC esnekliğin kaybeder, hipoksi ve respiratuar asidoz gelişir.
  • HMH’na yol açan predispoze faktörler:
  • prematurite,
  • perinatal asfiksi,
  • diabetik anne,
  • sezeryan ve
  • genetik faktörlerdir.

Bir Cevap Yazın