Coreyn kierto (tunnetaan myös maitohapposyklinä tai glukoosi-laktaattisyklinä ), joka on nimetty löytäjiensä Carl Ferdinand Coreyn ja Gertie Coreyn [1] mukaan, on aineenvaihduntareitti, jossa lihaksen anaerobisesta glykolyysistä muodostuva laktaatti kulkeutuu. maksaan ja muunnetaan glukoosiksi , joka sitten palautetaan lihaksiin ja metaboloituu takaisin laktaatiksi [2] . Laajennettu kuvaus sisältää glukoneogeneesin metaboliset reitit , glutamiinihapon (Glu), osiasitraattisykli ja ureakierto .
Luustolihas ei pysty muuttamaan laktaattia takaisin glukoosiksi edes aerobisissa olosuhteissa: siitä puuttuu glukoneogeneesin entsyymejä . Tästä syystä aineenvaihduntatuotteiden kierto tapahtuu lihasten ja maksan välillä - jälkimmäisellä on asianmukainen entsyymivalikoima . Alkuperäisessä muodossaan tätä elinsykliä kutsuttiin Cori-sykliksi. Saman pidennetty muoto, "glukoosi-alaniinikierto" on luultavasti merkittävämpi, koska se samanaikaisesti estää ammoniakkimyrkytyksen lihaksista toimittamalla sen maksan detoksifikaatiolaitteeseen (ureakierto).
Intensiivisellä lihastyöllä sekä mitokondrioiden puuttuessa tai riittämättömässä määrin (esimerkiksi punasoluissa tai lihaksissa ) glukoosi tulee anaerobisen glykolyysin polulle laktaatin muodostuessa . Laktaattia ei voida hapettaa edelleen , se kerääntyy (kun se kerääntyy lihaksiin, herkät hermopäätteet ärsyyntyvät, mikä aiheuttaa lihaksissa tyypillisen polttavan tunteen). Verenkierron mukana laktaatti pääsee maksaan . Maksa on pääasiallinen glukoneogeneesientsyymien kertymispaikka (glukoosin synteesi ei-hiilihydraattiyhdisteistä), ja laktaattia käytetään glukoosisynteesiin.
Laktaattidehydrogenaasi katalysoi laktaatin muuntamisreaktiota pyruvaatiksi, minkä jälkeen pyruvaatti käy läpi oksidatiivisen dekarboksylaation tai voi käydä fermentaatiossa .
Yleensä syklin glykolyysin vaiheissa muodostuu 2 ATP-molekyyliä 6 ATP-molekyylin kustannuksella, jotka kulutetaan glukoneogeneesin vaiheissa. Jokaisen syklin iteroinnin on tuettava neljän ATP-molekyylin nettomäärällä. Tämän seurauksena kierto ei voi jatkua loputtomiin. Intensiivinen ATP-molekyylien kulutus Cori-kierrossa siirtää aineenvaihduntakuormituksen lihaksista maksaan.
Cori-sykli nimettiin löytäjän mukaan - sen löysi tšekkiläinen tiedemies, Nobel-palkinnon voittaja Teresa Cori .
Syklin tärkeys perustuu maitohappoasidoosin ehkäisyyn lihasten anaerobisissa olosuhteissa. Maitohappo poistuu kuitenkin yleensä lihaksista maksaan ennen kuin tämä tapahtuu [3] .
Lisäksi tämä sykli on tärkeä ATP:n, energialähteen, tuotannon kannalta lihasharjoituksen aikana. Lihaskuormituksen loppuminen mahdollistaa Cori-syklin toiminnan tehokkaammin. Tämä maksaa happivelan pois, joten sekä elektronien kuljetusketju että sitruunahappokierto voivat tuottaa energiaa optimaalisella hyötysuhteella [3] .
Coreyn kierto on paljon tärkeämpi substraattilähde glukoneogeneesille kuin ruoka [4] [5] . Cori-syklin laktaatin osuus glukoosin kokonaistuotannosta kasvaa paastoajan pidentyessä, kunnes tasanne tulee [6] . Erityisesti 12, 20 ja 40 tunnin paaston jälkeen vapaaehtoisilla ihmisillä glukoneogeneesin osuus glukoosin tuotannosta on 41 %, 71 % ja 92 %, mutta Cori-syklin laktaatin osuus glukoneogeneesistä on 18 %, 35 % ja 36 %. prosenttia [6] . Jäljelle jäävä glukoosi muodostuu proteiinin [6] , lihasglykogeenin [6] ja glyserolin hajoamisesta lipolyysissä [ 7 ] .
Lääke metformiini voi aiheuttaa maitohappoasidoosia munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla , koska metformiini estää Cori-syklin glukoneogeneesiä maksassa, erityisesti mitokondrioiden hengitysketjun kompleksia 1 [8] . Laktaatin ja sen substraattien kertyminen laktaatin, pyruvaatin ja alaniinin tuotantoon johtaa laktaatin ylimäärään [9] . Normaalisti mitokondrioketjukompleksin estämisestä aiheutuva ylimääräinen happo erittyy munuaisten kautta, mutta munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla munuaiset eivät pysty käsittelemään ylimääräistä happoa. Yleinen väärinkäsitys on, että laktaatti on asidoosin aiheuttaja, mutta laktaatti on konjugaattiemäs, joka ionisoituu ensisijaisesti fysiologisessa pH:ssa ja toimii hapon muodostumisen merkkiaineena eikä sen syynä [10] [11] .
Proteiinit hajoavat aminohapoiksi sytosolissa . Aminohapot puolestaan deaminoidaan transaminaatiolla ja sijoittavat jäljelle jääneet hiilirungot sitraattikiertoon . Aminohappojen aminoryhmä siirtyy väliaikaisesti kofaktoriin pyridoksaalifosfaatti (PLP) transaminoinnin aikana; Siten PLP muunnetaan pyridoksamiinifosfaatiksi (PAMF). Alaniiniaminotransferaasi (ALAT, ALT) (kutsutaan myös glutamaattipyruvaattitransaminaasiksi, GPT) siirtää AMP:n aminoryhmän pyruvaattiin lihaksessa. Tällä tavalla muodostuu alaniinia ja regeneroitunutta PLP:tä, joka voi siten absorboida uusia aminoryhmiä. Alaniini kuljetetaan veren kautta maksaan, jossa PLP:stä ja alaniinista peräisin oleva ALAT tekee AMP:tä ja pyruvaattia, joita voidaan käyttää glukoneogeneesissä ja lähettää takaisin maksan ulkopuolisiin soluihin glukoosina.
ALAT:n kautta aminoryhmä siirtyy AMP:sta α-ketoglutaraattiin . Saatu glutamaatti muunnetaan maksasolun mitokondrioissa α-ketoglutaraadiksi ja NH3 : ksi käyttämällä glutamaattidehydrogenaasia (GLDH), jälkimmäinen muunnetaan karbamoyylifosfaattisyntetaasista I CO 2 :n kanssa karbamoyylifosfaatiksi , joka siirtyy ureakiertoon. Toinen ryhmä urea NH2: ta toimitetaan aspartaatin (Asp) transaminaatiotuotteen kautta, joka puolestaan pilkkoutuu arginiiniksi ja fumaraatiksi . Urea erotetaan lopulta arginiinista . Fumaraatti voidaan regeneroida aspartaatiksi malaatin ja oksaaliasetaatin kautta ( aspartaattikierto ). Urea erittyy munuaisten kautta.
Toisin kuin Coreyn sykli, alaniinisykli ei ainoastaan regeneroi hiilihydraatteja, vaan myös poistaa NH3 : a lihaksista. Tätä varten urean synteesissä maksassa on kuitenkin myös tarpeen käyttää energiaa NH 3 :n hyödyntämiseen .
| Aineenvaihdunta : hiilihydraattiaineenvaihdunta : glykolyysi / glukoneogeneesientsyymit _ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| glykolyysi |
| ||||||||
| Vain glukoneogeneesi |
| ||||||||
| Säätö |
| ||||||||