10 Stoffwechsel - Jelezarov II
Organspezifische Stoffwechselfunktionen
Organspezifische Stoffwechselfunktionen
Set of flashcards Details
| Flashcards | 53 |
|---|---|
| Students | 10 |
| Language | Deutsch |
| Category | Medical |
| Level | University |
| Created / Updated | 24.11.2016 / 26.10.2020 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/10_stoffwechsel_jelezarov_ii
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| Embed |
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Fettgewebe
Welche Organe verbrauchen als bevorzuge Energiequelle Fettsäuren
Die Fettsäuren sind für mehrere Organe die bevorzugte Energiequelle, welche der Glucose vorgezogen wird. Dies gilt v.a. für Skelettmuskulatur, Leber, Herz und Nierenrinde. Das Fettgewebe ist mit Abstand die wichtigste Quelle für die Plasmafettsäuren.
Fettgewebe
Histologisches Bild des Fettgewebe und Besonderheiten des Adipocyts
Weisses Fettgewebe
- Aufgaben
- In welcher Fomr liegt da Fett darin vor?
- Baufettgewebe: Es umhüllt die Organe, um sie in einer bestimmten Lage zu fixieren und sie zugleich als druckelastisches Polstermaterial vor mechanischen Einwirkungen zu schützen. Es bleibt auch bei starkem Gewichtsverlust erhalten.
- Speicherfettgewebe: Es dient der Speicherung von Energie in Form von TAG und wirkt als thermischer Isolator. Es kommt hauptsachlich subkutan vor, wobei seine Verteilung geschlechts- und altersspezifisch ist.
Die Fettzellen (Adipocyten) im weissen Fettgewebe haben einen Diameter von 40 bis 120 μm und besitzen eine sehr grosse Fettvakuole (bis zu 90% des Zellvolumens), die das Cytoplasma und den Zellkern gegen die Plasmamembran des Adipocyten drückt.
Fettgewebe
Histologisches Bild des Fettgewebe und Besonderheiten des Adipocyts
Braunes Fettgewebe
- Wo kommt es Vor
- Aufgaben
- In welcher Fomr liegt da Fett darin vor?
Das braune Fettgewebe kommt beim Erwachsenen hauptsachlich in der Halsregion, in der Rückenhaut, in den Achselhöhlen und an den Nierenkappen vor. Beim Neugeborenen ist es viel stärker verbreitet. Hauptaufgabe des braunen Fettgewebes ist die Wärmeproduktion.
Die Zellen des braunen Fettgewebes haben zahlreiche kleinere, fettgefüllte Vakuolen, die ins Cytosol eingestreut sind. Sie haben auffallend viele Mitochondrien, auf welche ihre dunkle Färbung zurückzuführen ist.
Fettgewebe
Speicherung von Triacylglycerinen im Fettgewebe
Aufnahme von Fettsäuren im Adipocyt
- Woher stammen sie?
- LPL
- uber welche Proteine gelangen sie in den Adipozyten
Der weitaus grösste Teil von Fettsäuren, der in den Adipocyten als Substrat für die TAGSynthese dient, wird aus dem Blutplasma aufgenommen. Wegen ihrer Hydrophobizität werden die Fettsäuren entweder in der freien Form an Albumin gebunden oder als TAG (esterifiziert) mittels Lipoproteine (v.a. Chylomikronen in der Resorptionsphase und VLDL in der Postresorptionsphase) transportiert.
TAG können nicht in die Zelle aufgenommen werden. Eine vorherige Spaltung wird durch die Lipoprotein-Lipase (LPL) katalysiert.
- Insulin induziert LPL transkriptionell
- Aktivität der LPL wird durch nichtkovalente Interaktionen mit ApoC-II, eine Komponente der Chylomikronen und VLDL, heraufreguliert
- Aktivität der LPL führt zu Hydrolyse von TAG zu freien Fettsäuren und Glycerin.
=> Beide Produkte können nun in den Adipocyt aufgenommen werden
- Fettsäuren-Bindendes-Protein (FABPpm; Fatty-Acid-Binding-Proteinpm).
- CD36, auch FAT (Fatty-Acid-Tranlocase) genannt.
- Fettsäure-Acyl-CoA Synthetasen
- Zwei verschiedene transmembranale Proteine: FATP (Fatty-Acid-Transport-Protein) und LACS ≡ ACSL (Long-Chain-Acyl-CoA-Synthetase)
- Caveolin-1
Fettgewebe
Speicherung von Triacylglycerinen im Fettgewebe
Synthese von Triacylglycerinen
- Prinzip
- Ausgangsstoffe
- Aktivierung der Importierten Fettsäuren durch Esterbildung mit CoA (Enzym: Acyl-CoA-Synthetase)
->Esterifizierung entzieht Fettsäuren dem beideseitigen Plasmammebran Glgw. -> ermöglicht passive Trnsportmechannismen - SChritweise Synthese von TAG;
an α-Glycerophosphat werden die einzelnen Acly-CoA angeknüpft
Fettgewebe
Lipidtröpfchen
Synthetisierte Lipide werden als Lipidtröpfchen im Cytoplasma gespeichert.
- Kern besteht aus TAG und Cholesterinester
-> im Fettgewbe va TAG - Kernlipid ist von Cholesterinhaltigen phospholipidschicht umhüllt
-> daran sind Proteine angelagert: va Perilipin (spielt eine entscheidende Rolle in der Regulation der Lipolyse)
Fettgewebe
Lipolyse
Die Reaktionen der Lipolyse
Mangelnde Stoffzufuhr -> Lipolyse
-> TAG in den Lipidtröpfchen werden mobilisiert
-> Hydrolyse von TAG zu freien Fettsäuren und Glycerin
Drei Enzyme sind an der Lipolyse beteiligt:
- Fettgewebe-Triglycerinlipase (ATGL)
- Etfernt den ersten Acylrest
- Geschwindigkeitsbestimmend
- Hormon-sensitive-Lipase (HSL)
- Hydrolisiert DAG zu MAG
- (auch TAG zu DAG und MAG zu Fettsäure und Glycerin)
- Monoacylglicerin-Lipase (MGL)
- Hydrolyse von MAG
Fettgewebe
Lipolyse
Regulation der Lipolyse; Aktivierung
- Welche Signalkaskade ist zuständig?
Regulation über KAtecholamine
-> kommen via Blut (adrenalin) oder sympathische nervenendigungen (Noradrenalin) ins FEttgewebe
-> Wirkung über AR (Adrenerge Rezeptoren); Typ α oder Typ β
-> Typ α -> hemmt adneylylcyklase
-> Typ β -> aktiviert Adenylylzyklase
=> die Lipolyse auslösende Signalkaskade wird von der Aktivität der Adenylylcyclase bestimmt -> die Aktivierung der Lipolyse steht in Zusammenhang mit der Anzahl und mit dem Sättigungsgrad der verschiedenen Typen von AR.
-> α2-AR haben eine höhere Affinität für Katecholamine als β1,2-AR. Bei tiefen Konzentrationen der Hormone sind hauptsächlich α-AR gesättigt und die Lipolyse ist unterbunden. Bei andauernden Ausschüttung von Katecholaminen werden allerdings β1-AR und β2-AR gesättigt; ihr aktivierender Effekt auf die Adenylylcyclase wird dominierend. Die Balance der Adenylylcyclase-Aktivität ist der die Lipolyse regulierende Mechanismus.
β-AR führt zu einer Kaskade:
- Gαs gekoppeltre Rezeptor aktiviert die Adenylylcyclase
-> ATP zu cAMP - cAMP aktiviert PKA
- PKA phosphoryliert HSL (Hormon-sensitive-Lipase) und Perlipin
-> höhere aktivität von HSL - Lipidtröpfchen wird gestört
-> bessere zugänglichkeit der TAG für HSL
Fettgewebe
Lipolyse
Regulation der Lipolyse; Inhibierung
- Welche Signalkaskade ist zuständig?
Wichtigstes Inhibierungssignal: erhöhte Insulinkonzentration
-> Aktivierung von Akt/PKB
-> PDE-3B -> hydrolisiert cAMP zu AMP
-> Proteinphosphatasen 2A, 2C,1 -> Dephosphorylierung von HSL und Perlipin
=> Inhibierung der Lipolyse
Fettgewebe
Der Triacylglycerinzyklus; im Adipozyt
Die Synthese von Triacylglycerinen und deren Hydrolyse (Lipolyse) bilden einen metabolischen Zyklus: Die Ausgangsstoffe der TAG-Synthese sind Endprodukte der Lipolyse und vice versa.
-> werden reziprok gesteuert
Fettgewebe
Der Triacylglycerinzyklus; systemisch
- Weiviel % der Fettsäuren aus Liolyse werden Reesterifiziert?
-> wo findetdei Reesterifizierung statt
75% aller durch Lipolyse im Fettgewebe aus Triacylglycerinen freigesetzten Fettsäuren werden wieder zu Triacylglycerinen verestert (Reesterifizierung). Nur ungefähr 25% werden als Brennstoff für die Energiegewinnung verwendet.
-> Verhältnis bleibt unter verschiedenen Stoffwechsel-Zuständen konstant
Ein Teil der Reesterifizierung findet in den Adipocyten statt. Der andere Teil der Reesterifizierung findet in der Leber statt, nachdem die Fettsäuren über das Blut in die Leber transportiert wurden: Der systemische Zyklus zwischen Fettgewebe und Leber wird als TAG-Zyklus bezeichnet.
-> Anteile der Reesterifizierung in der Leber (nach Beschreiten des systemischen TAG-Zyklus) und der lokalen Reesterifizierung im Fettgewebe variieren.
-> Durch die gezielte Verschiebung der Reesterifizierung zwischen Leber und Fettgewebe kann die Menge der dem Organismus via Blut zur Verfügung gestellten Fettsäuren reguliert werden.
Die PEP-Carboxykinase (PEP-CK), ein Schlüsselenzym in beiden Wegen, wird durch Glucocorticoide (v.a Cortisol aus der Nebennierenrinde) transkriptionell reguliert und zwar gegenläufig
-> Expression von PEP-CK in der Leber wird stimuliert; die Expression im Fettgewebe wird reprimiert
-> Reesterifizierung von Fettsäuren in der Leber erhöht und im Fettgewebe erniedrigt
-> Das in der Leber gebildete TAG wird in Lipoproteine eingebaut und in Form von VLDL über das Blut an das Fettgewebe geliefert und dort wieder gespeichert.
Fettgewebe
Regulation des Lipidstoffwechsels
Regulation der Lipogenese durch Nährstoffe:
Kohlenhydrate (Glucose) und Lipide
Im Allgemeinen ist die de novo Lipogenese (Fettsäure- und TAG-Synthese aus KohlenhydratVorläufer) ausgesprochen begrenzt
-> Fettsäuren werden aus den Serumlipiden gewonnen
-> das für die Veresterung zu TAG notwendige Glycerin-3-phosphat ist zum grössten Teil ein Produkt der Glyceroneogenese.
Trotzdem verwendet das Fettgewebe Glucose zur TAG Biosynthese in seltenen Stoffwechselsituationen. Folgender MEchanismus:
- Abbau der Glcose zu Pyruvat
- Decarboxylierung zu Acetyl-CoA
- Acetyl-CoA asl Substrat zur Fettsäuresynthese
Messungen beim Menschen haben ergeben, dass unter physiologischen Bedingungen weder in der Leber noch im Fettgewebe eine nennenswerte de novo Lipogenese nachweisbar ist. Dies ändert sich erst, wenn extrem kohlehydratreiche Nahrung zugeführt wird.
-> Mit der Nahrung aufgenommene mehrfachungesättigten Fettsäuren unterdrücken die Expression mehrerer Enzyme der de novo-Lipogenese
PPAR
hersberger (?)
