Аутолиз тканей и роль повреждения лизосом
Аутолиз – самопереваривание клеток и тканей собственными гидролитическими ферментами (прежде всего лизосомальными катепсинами, нуклеазами, фосфатазами, липазами).
Механизм:
С лизосомами
Повреждение клетки (гипоксия, травма, инфекция, химические агенты) → снижение внутриклеточного pH (ацидоз) и повышение проницаемости мембран лизосом (или полный разрыв лизосом).
Катепсины выходят в цитозоль и (при полной дезорганизации) во внеклеточное пространство.
Происходит быстрый гидролиз белков цитоскелета, органелл, внеклеточного матрикса.
Примеры:
Инфаркт миокарда – аутолиз кардиомиоцитов в зоне ишемии (определяется повышение в крови тропонинов, КФК-МВ, ЛДГ1).
Острый панкреатит – преждевременная активация трипсиногена внутри поджелудочной железы, но здесь участвуют не катепсины, а собственные пищевые ферменты (панкреатические). Однако повреждение лизосом ацинарных клеток также вносит вклад.
Посмертный аутолиз – процесс разложения тканей после смерти (важен в судебной медицине).
Источники и основные пути расходования аминокислот.
Пути поступления аминокислот:
Экзогенный (пищевой) путь – аминокислоты, всосавшиеся из кишечника после переваривания белков (около 1/3 пула).
Распад тканевых белков (катепсины, убиквитин-протеасома) – аминокислоты, образовавшиеся при распаде тканевых белков, интенсивность поступления возрастает при голодании, гиперкатаболических состояниях.
Синтез заменимых аминокислот из α-кетокислот (реакции трансаминирования, восстановительного аминирования) и из других метаболитов (например, синтез глутамата из α-кетоглутарата, серина из 3-фосфоглицерата)- синтезированные в тканях заменимые аминокислоты
Аминокислота, подвергающаяся всасыванию, связывается со свободной γ - карбоксильной группой глютаминовой кислоты глютатиона. Затем этот комплекс распадается с освобождением глютамата. Данная транспортная система активна в отношении аминокислот цистеина, серина, треонина
Пути расходования аминокислот:
Путь использования |
Продукты / результат |
Биосинтез белков и пептидов (структурные, ферментативные, регуляторные) синтез тканевых белков и пептидов |
Тканевые белки, гормоны, ферменты |
Синтез азотистых небелковых соединений |
Пурины, пиримидины, креатин, биогенные амины, гем, глутатион |
Глюконеогенез (гликогенные аминокислоты → пируват, оксалоацетат → глюкоза) расходование на синтез углеводов |
Глюкоза (при голодании, низкоуглеводной диете) |
Кетогенез (кетогенные аминокислоты → ацетил-КоА → кетоновые тела) образование из аминокислот некоторых метаболитов липидного обмена (кетоновые тела) |
Ацетоацетат, β-гидроксибутират (энергетический субстрат) |
Энергетическая функция (после дезаминирования углеродные скелеты окисляются в ЦТК) использование на энергетические цели |
АТФ (до 12–20 АТФ на одну аминокислоту) |
Дезаминирование – отщепление α-аминогруппы от аминокислоты с образованием α-кетокислоты и выделением аммиака (NH₃).
Биологическое значение:
Источник NH₃ для синтеза мочевины (печень) и аммонийных солей (почки).
Углеродный скелет аминокислоты используется для получения энергии (ЦТК), глюконеогенеза, кетогенеза.
Виды дезаминирования:
Окислительное (основной путь для большинства аминокислот в тканях животных).
Внутримолекулярное (неокислительное) – ограниченное число аминокислот (серин, треонин, цистеин, гистидин).
Непрямое (трансдезаминирование) – сочетание трансаминирования с последующим окислительным дезаминированием глутамата (главный путь в клетках).
