Corey-cykeln (även känd som mjölksyracykeln eller glukos-laktatcykeln ), uppkallad efter dess upptäckare Carl Ferdinand Corey och Gertie Corey [1] , är en metabolisk väg där laktat , producerat från anaerob glykolys i muskler, transporteras till levern och omvandlas till glukos , som sedan återförs till musklerna och metaboliseras tillbaka till laktat [2] . Den utökade beskrivningen inkluderar de metaboliska vägarna för glukoneogenes , glutaminsyra (Glu), delar av citratcykeln och ureacykeln .
Skelettmuskulaturen kan inte omvandla laktat tillbaka till glukos även under aeroba förhållanden: den saknar glukoneogenesens enzymer . Av denna anledning finns det en cirkulation av metaboliter mellan musklerna och levern - den senare har en lämplig enzymrepertoar . I sin ursprungliga form kallades denna orgelcykel Cori-cykeln. En utökad form av detsamma, "glukos-alanincykeln" är utan tvekan mer betydelsefull eftersom den samtidigt förhindrar ammoniakförgiftning från musklerna genom att leverera den till leverns avgiftningsapparat (ureacykeln).
Med intensivt muskelarbete, såväl som i frånvaro eller otillräckligt antal mitokondrier (till exempel i erytrocyter eller muskler ), kommer glukos in i vägen för anaerob glykolys med bildandet av laktat . Laktat kan inte oxideras ytterligare , det ackumuleras (när det ackumuleras i musklerna irriteras känsliga nervändar, vilket orsakar en karakteristisk brännande känsla i musklerna). Med blodflödet kommer laktat in i levern . Levern är huvudplatsen för ackumulering av glukoneogenesenzymer (syntesen av glukos från icke-kolhydratföreningar), och laktat används för glukossyntes.
Reaktionen att omvandla laktat till pyruvat katalyseras av laktatdehydrogenas, sedan genomgår pyruvat oxidativ dekarboxylering eller kan genomgå fermentering .
I allmänhet, i stadierna av glykolys av cykeln, bildas 2 ATP-molekyler på bekostnad av 6 ATP-molekyler som konsumeras i stadierna av glukoneogenes. Varje cykeliteration måste stödjas av ett nettointag av 4 ATP-molekyler. Som ett resultat kan cykeln inte fortsätta i det oändliga. Den intensiva konsumtionen av ATP-molekyler i Cori-cykeln överför den metaboliska belastningen från musklerna till levern.
Cori-cykeln fick sitt namn efter upptäckaren - den upptäcktes av den tjeckiska vetenskapsmannen, Nobelpristagaren Teresa Cori .
Cykelns betydelse bygger på förebyggande av laktacidos under anaeroba tillstånd i musklerna. Mjölksyra tas dock vanligtvis bort från musklerna till levern innan detta händer [3] .
Dessutom är denna cykel viktig för produktionen av ATP, en energikälla, under muskelträning. Slutet på muskelbelastningen gör att Cori-cykeln fungerar mer effektivt. Detta betalar av syreskulden så att både elektrontransportkedjan och citronsyracykeln kan producera energi med optimal effektivitet [3] .
Corey-cykeln är en mycket viktigare källa till substrat för glukoneogenes än mat [4] [5] . Bidraget från Cori-cykellaktat till den totala glukosproduktionen ökar med ökande fastetid tills en platå inträffar [6] . Speciellt, efter 12, 20 och 40 timmars fasta hos frivilliga frivilliga, står glukoneogenesen för 41 %, 71 % och 92 % av glukosproduktionen, men bidraget av laktat från Cori-cykeln till glukoneogenesen är 18 %, 35 % och 36 %, respektive [6] . Den återstående glukosen produceras från nedbrytningen av protein [6] , muskelglykogen [6] och glycerol från lipolys [7] .
Läkemedlet metformin kan orsaka laktacidos hos patienter med njurinsufficiens , eftersom metformin hämmar leverglukoneogenesen i Cori-cykeln, i synnerhet komplexet 1 i den mitokondriella andningskedjan [8] . Ansamlingen av laktat och dess substrat för produktion av laktat, pyruvat och alanin, leder till ett överskott av laktat [9] . Normalt utsöndras överskott av syra som härrör från hämning av mitokondriernas kedjekomplex av njurarna, men hos patienter med njurinsufficiens kan njurarna inte hantera överskottet av syra. En vanlig missuppfattning är att laktat är medlet som ansvarar för acidos, men laktat är en konjugatbas som i första hand joniseras vid fysiologiskt pH och fungerar som en markör för syrabildning snarare än dess orsak [10] [11] .
Proteiner bryts ner till aminosyror i cytosolen . Aminosyrorna deamineras i sin tur genom transaminering och placerar de återstående kolstegen i citratcykeln . Aminogruppen av aminosyror överförs tillfälligt till kofaktorn pyridoxalfosfat (PLP) under transaminering; Således omvandlas PLP till pyridoxaminfosfat (PAMF). Alaninaminotransferas (ALAT, ALT) (även kallat glutamatpyruvattransaminas, GPT) överför aminogruppen i AMP till pyruvat i muskler. På så sätt bildas alanin och regenererad PLP som därmed kan ta upp nya aminogrupper. Alanin transporteras genom blodet till levern, där ALAT från PLP och alanin gör AMP och pyruvat, som kan användas för glukoneogenes och skickas tillbaka till extrahepatiska celler som glukos.
Genom ALAT överförs aminogruppen från AMP till α-ketoglutarat . Det resulterande glutamatet omvandlas i levercellens mitokondrier till α-ketoglutarat och NH 3 med hjälp av glutamatdehydrogenas (GLDH), det senare omvandlas från karbamoylfosfatsyntetas I med CO 2 till karbamoylfosfat , som går in i ureacykeln. Den andra gruppen av urea NH 2 tillförs genom transamineringsprodukten av aspartat (Asp), som i sin tur spjälkas till arginin och fumarat . Urea separeras så småningom från arginin . Fumarat kan regenereras till aspartat via malat och oxalacetat ( aspartatcykel ). Urea utsöndras genom njurarna.
Till skillnad från Corey-cykeln regenererar alanincykeln inte bara kolhydrater, utan tar också bort NH 3 från musklerna. Men för detta, vid syntesen av urea i levern, är det också nödvändigt att spendera energi på utnyttjandet av NH 3 .
| Metabolism : kolhydratmetabolism : glykolys / glukoneogenesenzymer _ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| glykolys |
| ||||||||
| Endast glukoneogenes |
| ||||||||
| förordning |
| ||||||||