Freitag, 13. April 2018

Über ein lebenswichtiges Gleichgewicht in jedem lebenden Wesen

Über DHAP und G3P in der Glykolyse


Ich vermute, dass die Dinge, die bei Krebs-Kachexie oder auch dem metabolischen Syndrom falsch laufen, beides Dinge sind, die zu denen gehören, warum man daran sterben kann, wenn das Gleichgewicht im Körper zwischen DHAP und G3P nicht mehr funktioniert.

Diese beiden Stoffe sind nämlich eigentlich in der Lage, sich je nach Stoffwechsellage umzuwandeln, also das eine kann das andere werden und umgekehrt, falls ein Körper entweder zu sauer oder zu alkalisch wird.

Ob auch die Funktions dieses Transskriptionsfaktors, der ja bei Krebs-Kachexie zu oft und beim metabolischen Syndrom zu wenig abgelesen wird, was damit zu tun haben könnte, das würde ich jetzt gerne versuchen rauszufinden. Ich gehe aber davon aus, dass es noch viel mehr gibt, was ein Lebewesen töten kann, das genau an dieser Stelle falsch laufen kann .. dazu gehört auch der schließlich normale Tod durch Altersschwäche, würde ich sagen, denn noch nie hat etwas ewig gelebt.

Ich fange mal an mit dem Wikipedia-Link zu diesem Thema, um einen Einstieg zu kriegen.


Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) ist ein Phosphorsäureester des Dihydroxyacetons und entsteht als Zwischenprodukt der Glykolyse. Es handelt sich dabei, zusammen mit Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P), um eines der wichtigsten Triosephosphate. Im 5. Schritt der Glykolyse entsteht DHAP zu 96 %, G3P zu 4 %. Somit reguliert DHAP die Freigabe an G3P für die Energiegewinnungsphase der Glykolyse. 



Glycerinaldehyd-3-phosphat ist ein Phosphorsäureester des Glycerinaldehyds. Es ist ein Zwischenprodukt der Abbauwege für Glucose in der Zelle, der Glykolyse (siehe auch Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase) und auch des Entner-Doudoroff-Wegs. Aber auch die Neubildung von Glucose aus Pyruvat, die Gluconeogenese, verläuft über die Zwischenstufe des Glycerinaldehyd-3-phosphats. Zudem stellt ein Molekül Glycerinaldehyd-3-phosphat den Nettogewinn an Kohlenstoff bei der CO2-Fixierung und -Reduktion im Calvin-Zyklus der Photosynthese dar, das zum Aufbau von Hexosen genutzt werden kann. Es ist isomer zum Dihydroxyacetonphosphat. Die Isomerisierung erfolgt mit der Triosephosphatisomerase. Die Synthese erfolgte durch Hermann O. L. Fischer und Erich Baer.[2]
...

Das geht dann schon mehr in die richtige Richtung, die ich suche, nämlich wie dieses Gleichgewicht auch nicht nur mit dem Glucose-Abbau zu Energie, sondern auch mit dem Aufbau von Speicherfett und auch dessen Abbau wieder zurück zusammenhängt.


Bei Interesse unbedingt mal ganz lesen.  Sonst mal hier ein Ausschnitt aus dem Link oben:


Allgemeines

DHAP entsteht im 1. Teil der Glycolyse. Nach Isomerisierung zu Glycerinaldehyd-3-phosphat (GADP), das auch mit dem HMP-Weg verbunden ist, kann es im 2. Teil der Glycolyse weiter abgebaut werden. DHAP entsteht auch beim Fructose-Abbau. Für die Lipidbiosynthese oder zur Verwendung als Wasserstoff-Shuttle wird DHAP zu Glycerin-3-phosphat reduziert.

 
Da bin ich dann mal nen Schritt weiter gegangen, damit man das auch versteht. Daraus wieder nur ein wichtiger Teil:
 

Allgemeines

Triacylglycerine (Triglyceride, Neutralfette) bilden die Hauptmasse des Fettgewebes. Sie werden in Vakuolen in den Fettzellen eingelagert. Fettgewebe hat sowohl eine strukturelle Funktion (Baufett: Wärmeisolation, Stabilisation der Organlage, Lückenfüller) als auch eine Speicherfunktion (Depotfett). Fette enthalten pro Masse doppelt soviel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiße. Nach dem Glykogen bilden sie die wichtigeste Energiereserve im Nüchtern- oder Hungerstoffwechsel.
Triglyceride entstehen durch Veresterung von Glycerin mit drei Fettsäuren. Hierfür muss Glycerin als Glycerin-3-phosphat vorliegen.
Die Zellen der Darmmukosa bilden Triglyceride aus den resorbierten Fettsäuren, Monoacylglycerinen und Glycerin-Molekülen und bauen diese zusammen mit dem Apolipoprotein B48 in die Chlyomikronen ein, die dann über den intestinalen Lymphstrom (Umgehung der Leber) abtransportiert werden.

Erzeugung von Glycerin-3-phosphat (α-Glycerophosphat)

Glycerin-3-phosphat (α-Glycerophosphat) wird erzeugt durch Reduktion von Dihydroxyacetonphosphat (Verbindung der Triacylglycerinsynthese mit der Glycolyse). Alternativ können manche Gewebe (Leber, Niere, Darmmukosa, laktierende Mamma) α-Glycerophosphat durch Phosphorylierung von Glycerin gewinnen.
 
 

Regulation

Die Bildung von Fett ist abhängig von der Nahrungszufuhr und wird durch Insulin stimuliert. Die Fettsäuren können dabei aus der Nahrung stammen oder aus Acetyl-CoA gebildet werden, das seinerseits beim Abbau von Glucose und Aminosäuren entsteht.
 
 
Das ist die Glycolyse.
 
Weil in den Blutwerten sowohl bei Thunder als auch bei Chiwa die LDH-Werte zu hoch waren .. bei Thunder aber noch höher als bei Chiwa ... und bei Thunder zusätzlich Harnstoff und Kalium auch zu hoch, hier mal ein Auszug aus der Glycolyse von ganz am Ende, weil das wichtig ist:
 

Pathobiochemie

Enzymdefekte der Glycolyse (bzw. Gluconeogenese) äußern sich häufig in hämolytischen Anämien, Myopathien und Neurodegeneration. Dies hat damit zu tun, dass Erythrozyten (keine Mitochondrien!) und Nervenzellen ihren Energiebedarf fast ausschließlich über Glucose decken, ebenso wie der Skelettmuskel unter anaeroben Bedingungen.

Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin

Die Umschaltung des Skelettmuskels auf den anaeroben Glucoseabbau zur Energiegewinnung unter Belastung, die sog. „anaerobe Schwelle“, ist als Lactat-Anstieg im Blut messbar. Für den Sport wird allgemein aerobes Training empfohlen. Ein erhöhtes Lactat ist auch bei schweren Allgemeinerkrankungen und ischämischen Zuständen feststellbar, wenn die Sauerstoffversorgung des Organismus oder einzelner Gewebe insuffizient wird, z.B. im Schock oder bei einer Darmischämie. Die sog. metabolische Laktatazidose geht mit einer lebensbedrohlichen Übersäuerung des Körpers einher und kann verschiedenste Ursachen haben, z.B. eine Vergiftung.
Die Serum-Konzentration der Lactat-Dehydrogenase (LDH) steigt bei einem erhöhten Zellzerfall und kann daher als Parameter für z.B. Gewebsschädigungen oder Tumorerkrankungen (hoher Zellumsatz) dienen. Eine unsachgemäße Blutentnahme (Hämolyse) kann dergleichen vortäuschen. Neben der LDH können auch erhöhte Harnsäure- (Endprodukt des Purin-Stoffwechsels (DNA, RNA)) und Kalium-Spiegel (normalerweise vorwiegend intrazellulär) auf Zelluntergänge hindeuten, wenn sie nicht durch andere Störungen (Niereninsuffizienz, Gicht, Medikamente) bedingt sind.
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https://de.wikibooks.org/wiki/Biochemie_und_Pathobiochemie:_Triacylglycerinabbau

Wichtiges in Bezug auf den Fettabbau .. in jeder Richtung .. aus den Fettzellen im Körper, aus der Nahrung im Darm, aus den Fettpartikeln, die schon im Blut sind.


Allgemeines

Der Abbau von Körperfett (Lipolyse) zu Glycerin und Fettsäuren wird besonders dann stimuliert, wenn die Glucosereserven (Glykogen) erschöpft sind. Im Blut transportierte Acylglycerine müssen ebenfalls gespalten werden damit sie in die Zellen aufgenommen werden können. Selbiges gilt für Nahrungsfette im Magen-Darm-Trakt.

Die Hormonsensitive Lipase

Bei der Freisetzung von Fettsäuren und Glycerin aus dem Fettgewebe spielt die hormonsensitive Lipase (HSL) die entscheidende Rolle. Das Enzym wird von der Proteinkinase A (Katecholamine, Glucagon -> cAMP↑) phosphoryliert und damit aktiviert. Der Gegenspieler Insulin aktiviert die cAMP-Phosphodiesterase, der cAMP-Spiegel fällt, die Proteinkinase A wird dephosphoryliert und der Fettabbau gebremst.
Eine Proteinphosphatase macht die Vorgänge bei niedrigen cAMP-Spiegeln rückgängig.

Die Lipoprotein-Lipase

Die Lipoprotein-Lipase wird von den Endothelzellen der Blutgefäße exprimiert. Sie spaltet die Triglyceride der fettreichen Chylomikronen, die über den Ductus thoracicus aus dem Verdauungstrakt ins Blut gelangen. Die höchste Dichte haben sie auf den Kapillarenendothelien von Muskel- und Fettgewebe. Ihre Expression wird von Insulin induziert.

Die Pankreas-Lipase

Triglyceride werden im Darm v.a. durch die Pankreas-Lipase in Monoacylglycerine und Fettsäuren gespalten.

https://de.wikibooks.org/wiki/Biochemie_und_Pathobiochemie:_Gluconeogenese

Und damit wir noch bissel mehr zum Grübeln haben, daraus mal diese Aussagen:


Die Gluconeogenese

Die Gluconeogenese stellt quasi die Umkehrung der Glycolyse dar. Aus zwei Pyruvat (Lactat) wird hier ein Glucosemolekül gebildet. Um den Substratfluss in die entgegengesetzte Richtung zu leiten, müssen dabei drei irreversible exergone Reaktionen der Glycolyse gegen endergone ausgetauscht werden. Nicht zufällig stellen diese Reaktionen bzw. die katalysierenden Enzyme auch die Schlüsselenzyme dar, über die zwischen Glycolyse und Gluconeogenese hin- und hergeschaltet wird. Da die Gluconeogenese sehr energieaufwendig ist – sie kostet 6 Mol ATP (und 2 NADH/H+) pro Mol Glucose, während die Glycolyse nur 2 ATP (und 2 NADH/H+) pro Mol Glucose liefert – wird sie streng nach Bedarf aktiviert.
Die beteiligten Enzyme sind bis auf die Pyruvatcarboxylase (anaplerotische Reaktion des Citratzyklus im Mitochondrium) und die Glucose-6-Phosphatase (glattes endoplasmatisches Retikulum) im Zytosol lokalisiert. D.h. die Glucosebildung verteilt sich auf drei zelluläre Reaktionsräume.
Die Gluconeogenese findet v.a. in Leber und Nierenrinde, z.T. auch in der Darmmucosa statt. Sie dient neben der Glycogenolyse dazu, den Blutzuckerspiegel anzuheben und glucoseabhängige Organe wie Nervensystem, Erythrozyten, Nebennierenmark und den arbeitenden Skelettmuskel mit Glucose zu versorgen. Angekurbelt wird die Gluconeogenese besonders unter Belastung bzw. Stress durch sympathische Katecholaminfreisetzung (cAMP-Anstieg im Hepatozyt) und Glucokortikoide sowie Glucagon. Dies erfolgt über die Beeinflussung der Transkriptionsrate sowie über die Senkung der Konzentration an Fructose-2,6-bisphosphat, dem wichtigsten allosterischen Regulator. Insulin ist der Gegenspieler und bremst die Gluconeogenese.
Substrate der Gluconeogenese sind Lactat (Cori-Zyklus), glucogene Aminosäuren, die bes. aus dem Skelettmuskel zufließen (Glucose-Alanin-Zyklus), und Glycerin, welches beim Abbau von Triglyceriden, also bei der Lipolyse entsteht, nach Aktivierung und Oxidation zu Dihydroxyacetonphosphat. Die Gluconeogenese aus Acetyl-CoA ist hingegen nicht möglich, daher können Fettsäuren, Ketonkörper und rein ketogene Aminosäuren auch nicht zur Gluconeogenese herangezogen werden!

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Unser Transkriptionsfaktor TSC22D4  wird bei Krebs-Kachexie zu viel abgelesen und beim metabolischen Syndrom zu wenig.

Zu wenig bedeutet, dass ein Stoff viel gebildet wird, der die Insulinwirkung bremst = metabolisches Syndrom.

Das alles zusammenzubringen, schafft mein Gehirn momentan nicht mehr, gehe hetzt mit Hundi runter und ne Rille schlafen.

Vielleicht fällt mir morgen was ein, wenn ich das nochmal in Ruhe alles durchlesen.

LG
Renate

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