határok az idegtudományban

Bevezetés

a tizenkilencedik században, ≈80 évvel a lactate (La−) Scheele (Kompanje et al., 2007), Louis Pasteur észrevette, hogy a fakultatív élesztősejtek aerob, mint anaerob körülmények között növekedtek, de a cukorfogyasztás csökkent, az erjedés pedig aerob körülmények között kevesebb volt (Pasteur, 1861). Korábban Pasteur (1858) felismerte, hogy bizonyos típusú élesztő erjesztett cukrot La− ba-anaerob, de nem aerob körülmények között. Ezt a jelenséget (mind az alkohol, mind a la− erjedés esetében) Pasteur hatásnak nevezték (Barnett and Entian, 2005). Párhuzamos jelenséget fedeztek fel a vázizmokban és az egész állatokban. A vázizom Fletcher and Hopkins (1907) számolt be, hogy a La− felhalmozódott anaerob béka izmok nyugalmi. A stimuláció során a la− koncentráció () gyorsan növekedett az anaerob kétéltű izomban, de eltűnt, amikor ezek a fáradt izmok oxigénben (O2) gazdag környezetben helyreálltak. Ezt követően Meyerhof meggyőzően bizonyította, hogy a glikogén a la− In izolált izmok prekurzora ,és a teljes glikolitikus utat az 1940-es évek elején tisztázták (Meyerhof, 1942; Brooks and Gladden, 2003). A hagyományos dogma erre a keretre és a hipoxia egyéb kutatásaira épült: A piruvát a glikolízis végterméke aerob körülmények között, La pedig a végtermék, ha az O2 nem elegendő. Schurr (2006) ezt a dogmát az agyi anyagcsere szempontjából tárgyalta.

széles körben elfogadott, hogy a ≈0,5 Torr vagy annál kisebb intracelluláris PO2 értékek O2-korlátozott oxidatív foszforilációt eredményeznek, amelyet dysoxia-nak neveznek (Connett et al., 1990), az ezt követő La− termelés és felhalmozás. Stainsby és Welch (1966)azonban a la− effluxot egy látszólag jól oxigénezett összehúzó izomról jelentette. Ezt követően Jöbsis és Stainsby (1968) megfigyelte a la− termelést és felszabadulást egy összehúzódó kutya vázizmából, miközben a NAD+/NADH redox pár oxidálódott, ami a megfelelő O2-ellátás jelzése. Egy másik megközelítés, mioglobin cryomicrospectroscopy, meghatározni PO2 kutya gracilis izom szerződő fokozatosan gyorsabb ütemben, Connett et al. (1986) talált növekvő La− efflux bizonyíték nélkül dysoxia; a legalacsonyabb PO2 értékek általában a sorrendben 2 Torr. Richardson et al. (1998) proton mágneses rezonancia spektroszkópiát (MRS) használt a mioglobin telítettségének (és ezáltal intracelluláris PO2) meghatározására emberekben az Osztályozott edzés során. Az azonos típusú testmozgással végzett párhuzamos kísérletekben a La− effluxot arteriovenosus koncentrációkülönbségekkel és véráramlással határozták meg. La-effluxot találtak intracelluláris PO2 szintek (~3 Torr) jelenlétében, amelyek nem korlátozhatják az oxidatív foszforilációt. Véga et al. (1998) arról is beszámolt, hogy az izolált, stimulált idegszövet laktátot szabadít fel aerob körülmények között.

Ezek az eredmények, valamint más bőséges közvetett bizonyítékok azt mutatják, hogy a sejtekből származó nettó La− termelés és efflux aerob körülmények között fordulhat elő (Gladden,2004a, b). Valójában Brooks (2000) azt javasolta, hogy “a laktátot egész idő alatt teljesen oxigénezett sejtekben és szövetekben termeljék.”Schuurral (2006) megtárgyalta ezt a javaslatot részletesen, azt javasolja, hogy “glikolízis mindig továbblép a végső lépés, a LDH reakció kialakulását laktát” az agyszövet de valószínűleg sok más szövetekben is. Ezt követően Schurr és Payne (2007), Schurr és Gozal (2012) támogató kísérleti bizonyítékot szolgáltatott erre a posztulátumra a hippokampális agyszeletekben. Itt elfogadjuk ezt a koncepciót, azt javasolva, hogy még a nettó la-felhalmozódás hiányában is, bőséges O2 jelenlétében, La-a glikolízis természetes végterméke. Fontos, hogy alapvető biokémiai elveket alkalmazunk ennek a koncepciónak a megvalósítására, és újra bevezetjük a Citozol-mitokondrium Laktát transzfert.

A LDH Reakció egy Közel Egyensúlyi Reakció

La− alakul a következő reakciót ez az enzim által katalizált laktát-dehidrogenáz (LDH):

Piruvát−+NADH+H+↔Laktát−+NAD+

Az egyensúlyi állandó erősen javára La− (1.62 × 1011 M−1) (Lambeth, valamint Kushmerick, 2002), illetve LDH aktivitás magas relatív, hogy a feltételezett szabályozó enzimek a glycolytic út a harántcsíkolt izom (Connett, valamint Sahlin, 2011), máj, vese, szív izom, máj, zsír (Shonk bandi, 1964), agy (Iwangoff et al., 1980; Morland et al., 2007), valamint rosszindulatú és jóindulatú emlődaganatok (Larner and Rutherford, 1978; Balinsky et al., 1984). Fontos, hogy az LDH aktivitás magas a piruvát oxidáció feltételezett szabályozó enzimjeihez képest; lásd Spriet et al. (2000) a vázizom, Morland et al. (2007) az agy, Marie and Shinjo (2011) az agyrák. Míg a szöveti La− piruvát arányok mérései szűkösek, néhány példaérték ≈7: 1 a máj esetében (Liaw et al., 1985), ≈10-13: 1 a vázizom pihenéséhez (Sahlin et al., 1976; Liaw et al., 1985), és a 159.:1 a vázizomban, közvetlenül a kimerítő dinamikus gyakorlatot követően (Sahlin et al., 1976). Referenciaértékek a la-piruvát arány az agyban, mikrodialízis szondák, átlagos 23:1 (Reinstrup et al., 2000; Sahuquillo et al., 2014). Jellemzően az arány a traumás agysérülés után emelkedik, még ischaemia vagy alacsony szöveti PO2 {≥ 25 hiányában is (Sahuquillo et al., 2014); ≥40 (Vespa et al., 2005)}. A technikák szabványosítása ellenére a mikrodialízis értékek nem feltétlenül tükrözik a valódi szövetkoncentrációkat (Sahuquillo et al., 2014). Mindazonáltal Ezek a la-piruvát mikrodialízis értékek az emberi agy számára nem messze vannak a patkány agy homogenitjain kapott értékektől (≈13: 1) (Ponten et al., 1973). Összességében a megfelelő O2-ellátáshoz viszonyított magas érték megerősíti az LDH-aktivitás szerepét a la-megjelenés meghatározásában. Az LDH-reakció magas LDH aktivitása és La–ferde egyensúlyi állandója kulcsfontosságú eleme annak a feltételezésnek, hogy az La− a glikolízis fő végterméke lényegében minden metabolikus körülmények között. Egyszerűen fogalmazva, bármikor glikolízis operatív, függetlenül attól, hogy a helyi oxigén feszültség, La-alakul ki a legtöbb típusú szövetekben. Azonban a La− termelésű és ténylegesen felhalmozódott (azaz megnövekedett) mennyiség megváltoztatható olyan tényezőkkel, mint az O2 feszültség, az anyagcsere sebessége, a rendelkezésre álló mitokondriális aktivitás és más tényezők.

A piruvát sorsai

a piruvát lehetséges sorsait az alábbiakban soroljuk fel. Javasoljuk, hogy ezen folyamatok egyike sem fordul elő olyan sebességgel, amely megfelel a piruvát La− ra történő kezdeti átalakításának, ezáltal biztosítva, hogy a la− mindig a glikolízis végterméke legyen.

1. A sejtből származó Efflux elsősorban monokarboxilát transzportereken (MCTs) keresztül. Azonban a la-mindig nagyobb koncentrációban van jelen, mint a piruvát, és gyorsabban távozik a sejtekből, mint a piruvát.

2. Átváltás alaninra a Közel egyensúlyi alanin aminotranszferáz reakción keresztül, amelynek egyensúlyi állandója körülbelül 1 (Tiidus et al., 2012), tehát az alanin−koncentrációnak közelítenie kell a piruvát-koncentrációt, és a piruvát alaninná történő átalakulása nem vonhatja le a piruvát La – – ra történő átalakítását.

3. Glükoneogén / Glyconeogén reakciók. A glükoneogén szövetekben a piruvát oxaloacetáttá alakítható piruvát-karboxiláz által katalizált reakcióban (Pascoe and Gladden, 1996). A vázizom glyconeogenezisében a piruvát malátvá alakítható malic enzim katalízisével (Pascoe and Gladden, 1996), vagy nagyobb valószínűséggel foszfoenolpiruvátná alakítható a piruvát kináz reakció megfordításával (Donovan and Pagliassotti, 2000). Ezek a reakciók a glikolízis “visszafordítását” jelentik, és a glikolízis természetes végtermékével, a la− vel kezdődnek. Az agyban a glikogén az asztrocitákban a leggyakoribb, a neuronokban pedig elhanyagolható (Cataldo and Broadwell, 1986). Bár a piruvát-karboxiláz tenyésztett asztrogliális sejtekben, oligodendrocitákban, mikrogliális sejtekben és ependimocitákban (Murin et al., 2009), nem tudunk semmilyen információt arról, hogy ezen sejtek bármelyike képes−e glikogént szintetizálni a La – – – ból.

4. Transzport a mitokondriális belső membránon keresztül, majd a piruvát-dehidrogenáz (PDH) reakción keresztül acetil-CoA-ra történő átállás, majd a trikarbonsav ciklusba való belépés és az oxidáció. A piruvát a belső mitokondriális membránon keresztül egyszerű diffúzióval és megkönnyített diffúzióval lép át; a transzporterek egy MCT (Hashimoto et al., 2006) és a mitokondriális piruvát hordozó (Divakaruni and Murphy, 2012). A piruvát folyamatos oxidációja érdekében a malát-aszpartát és a glicerin-foszfát transzferek által a mitokondriális mátrixba juttatott NADH ugyanolyan fontos, mint a piruvát transzport.

Az La állandó jelenléte és felhalmozódása a glikolitikus stimuláció időszakában bizonyíték arra, hogy az LDH reakció dominál ezen alternatív piruvát-sorsok felett.

az 1. ábra az intracelluláris metabolizmus modelljét szemlélteti, amelyet “Cytosol-to-mitokondriumok Laktát transzfernek” nevezünk; eredete a La− metabolizmus Stainsby és Brooks (1990) általi felülvizsgálatára vezethető vissza. A magas LDH aktivitás és a la−, La− irányába ható egyensúlyi állandó miatt mindig a glikolízis domináns eredménye. A la-kialakulása azonban nem azonos a la-felhalmozódással és a növekedéssel . Mitokondrium minősül mosogató piruvát, illetve feltételek mellett a lassú glycolytic tevékenység elegendő O2, oxidációs a legtöbb sejtek elegendő ahhoz, hogy szoros meccs termelés glikolízis; transzmembrán La− fluxus változik között lassan engedje fel, majd lassú elterjedése a kiadás, hogy a több jellemző állapot. Oly módon, hasonló kreatin-kináz a Phosphocreatine Transzfer, LDH tartja piruvát, majd La− egyensúlyi egész sejt cytosol. Ebben a forgatókönyvben a La-az elsődleges faj, amely a mitokondriális retikulum szomszédságába utazik, valószínűleg az intermembrán térbe, ahol az LDH a belső mitokondriális membrán külső oldalához kapcsolódik (Hashimoto et al., 2006; Gladden, 2008). Itt a La-piruváttá alakul át a mitokondriumba való belépéshez, tekintettel a piruvát relatív “mosogatójára”. Ezzel párhuzamosan a NADH regenerálódik az LDH-reakció visszafordításából, és elektronpárját a belső mitokondriális membránon keresztül a malát-aszpartát és a glicerin-foszfát transzferálja. Fontos különbség a Foszfocreatin Transzfertől, hogy két kulcsfontosságú összetevő, a LA− és a piruvát-a foszfokreatinnal ellentétben-átjuthat a plazmamembránon és elhagyhatja a sejtet.

1. ábra

1.ábra. Az újra bevezetett citoszol-mitokondrium Laktát transzfer lényeges elemeinek szemléltetése. A citoszol LDH magas aktivitása gyakorlatilag minden körülmények között garantálja a La− képződést a citozolban, de különösen a megnövekedett glikolitikus aktivitás időszakában. Nem minden sejt feltétlenül mutatná ki a jobb felső kvadránsban látható összes folyamatot. La− keletkezhetnek-szerte a cytosol; két konkrét helyszínek megjegyezte, amelyekre nincs bizonyíték, compartmentation a glikolízis egyik a szövetség a Na+-K+-atp-áz szivattyú a sarcolemma, a másik a csontváz, illetve szívizom, a Ca2+-atp-áz a sarcoplasmic retikulum membrán. A szarkolemmát a rajzfilm tetején lévő vastag kettős vonalak szemléltetik, míg a belső és külső mitokondriális membránok drámai módon kibővülnek, hogy bemutassák a lehetséges La-útvonalakat. A külső mitokondriális membrán rései azt mutatják,hogy a legtöbb kis molekula (de valószínűleg nem áteresztő LDH) számára szabadon áteresztő. A la-félkövérrel és pirossal van feltüntetve, és nagyobb, mint a piruvát (Pir−), ami azt jelzi, hogy a La− jellemzően sokkal nagyobb koncentrációban van jelen, mint a PIR−(azaz magas La−/Pir-Arány). E La− át vissza Pyr− kívül a intermembrane tér, ott, vagy azon keresztül egy mitokondriális LDH, az ebből eredő NADH + H+ lenne ment át a belső mitokondriális membrán keresztül a maláttal-aszpartát, valamint glicerin-foszfát siklót. A PIR-a belső mitokondriális membránon keresztül mitokondriális piruvát hordozóval (MPC) vagy monokarboxilát transzporterrel (MCT) szállítható, amelyek mindkettőt a belső membránban azonosították. A COX citokróm oxidázt, cLDH-t, citozolos Laktát-dehidrogenázt, CD147-et, egyspanú transzmembrán glikoproteint jelez; ETC II and III, electron transport chain complexes II and III; Gly, glycogen; Glu, glucose; imLDH, LDH in the intermembrane space; Inner, inner mitochondrial membrane; La−, lactate; MCT1, monocarboxylate transporter 1; mLDH, mitochondrial LDH; MPC, mitochondrial pyruvate carrier; NADH-dh, NADH dehydrogenase complex I; Outer, outer mitochondrial membrane; Pyr−, pyruvate. Conceived from (1) Stainsby and Brooks (1990), (2) Hashimoto et al. (2006), and (3) Gladden (2008).

A Cytosol-hogy-Mitokondriumok paradigma felfedezi, hogy La− mindig képződik glikolízis, még akkor is, ha La− nem felhalmozódó, illetve stabil. Természetesen, ha az O2 olyan alacsony, hogy az oxidatív foszforiláció gátolva van, akkor a la-termelés meghaladja azt az arányt, amellyel az oxidatív metabolizmus piruvátot és NADH− t használhat, ami a La-efflux emelkedését okozza. Továbbá, ha a glikolitikus aktivitás még bőséges O2-szint mellett is növekszik, mint például a vázizom mérsékelt intenzitású összehúzódásakor, vagy esetleg aktivált asztrocitákban (Pellerin and Magistretti, 2011), A La− termelést nem illesztik a piruvát oxidációjához, és emelkedni fog, ahogy a La− out szállítása a sejtből. Hasonlóképpen, ha a glikolítikus enzimaktivitás fokozódik és / vagy a mitokondriális funkció (oxidatív enzimaktivitás) lecsökken úgy, hogy a glikolízis az oxidáció során előnyben részesül, a La− termelés és az azt követő piruvát és a NADH oxidáció között folyamatos eltérés lesz, ami emelkedett és La− efflux oxidációt eredményez. Ez utóbbi helyzet figyelhető meg a “Warburg” rákos sejtekben (Semenza, 2008) és a COPD-ben szenvedő betegekben az egész test gyakorlása során in vivo (Maltais et al., 1996).

az állóképességi edzés során a vázizom mitokondriális tartalma megemelkedik (Holloszy and Coyle, 1984), és a piruvátnak már nagyobb a mosogatója. A megnövekedett mitokondriális oxidatív aktivitás alacsonyabb stimulátorszintet igényel (pl. ADP) egy adott oxidatív foszforilációs sebességhez; ugyanezek az ingerek a kulcsfontosságú glikolitikus enzimek alloszterikus stimulátorai, így a glikolízis csökken. Továbbá, ha a La− membrán közlekedési gátolt, különösen a sejtek, hogy már van egy eltérés, amely a glikolízis kedvelt át oxidatív anyagcsere, valószínű, hogy a mobil emelkedik a potenciálisan káros hatások a sejt (Le Kormány et al., 2011). Továbbá a glikolítikus sejtekben a teljes LDH-aktivitás erős gátlásának meg kell akadályoznia az egyensúlyt, ezáltal csökkentve a La-termelést, a felhalmozódást és az effluxot (Fantin et al., 2006). A teljes LDH aktivitás gátlásától vagy csökkentésétől független LDH izozimmintázat megváltoztatásának hatása azonban még nem teljesen megoldott (Downer et al., 2006).

Jövőbeli Irányok: Hatása LDH Izoforma, illetve Alkalmazások Daganat Anyagcsere

hogyan befolyásolja LDH izoforma van, hogyan lehet ezt a tudást alkalmazni, hogy a kezelés a betegség a megváltozott anyagcsere, mint a rák?

először is, az LDH egy tetramerikai enzim, amely két fehérje alegységből áll, amelyek összesen körülbelül 135 kDa (Cahn et al., 1962). A tetramer öt különálló izozimként összeállítható az M (izom) forma (az Ldh-a gén terméke) vagy a H (szív) forma (az Ldh-B gén terméke) összes kombinációjának kialakításával: M4 (= A4 = LDH5), M3H1 (= A3B1 = LDH4), M2H2 (= A2B2 = LDH3), M1H3 (= A1B3 = LDH2) és H4 (= B4 = LDH1). Az in vitro vizsgálatok eredményei eltérő kinetikai tulajdonságokat mutatnak a szubsztrát affinitással és gátlással kapcsolatban ezen izozimák között. Az M-uralt izozimák 3,5–7-szer magasabb Km-értékeket mutatnak piruvát és La-mint a H-uralt formák. Továbbá, a H4 típusokat a piruvát gátolja ~0,2 mM feletti koncentrációban, míg az M4 típusokat kevéssé befolyásolja az 5 mM-es magas piruvátkoncentráció (Plagemann et al., 1960; Stambaugh and Post, 1966; Quistorff and Grunnet, 2011b). A H4 izozimot 20-40 mM felett gátolják, míg az M4 izozimot kevésbé gátolja a magas (Stambaugh and Post, 1966). Ezeket a pontokat bizonyítékként kínálták a különböző szövetek sejtanyagcseréjének funkcionális különbségeire, a szívformákkal, amelyek elősegítik az oxidációt, míg az izomformák megkönnyítik a La – (Cahn et al., 1962). A természetben található LDH izozim Eloszlás megfelel az in vitro meghatározott jellemzőknek. Például a gyors rángás, a glikolitikus, II. típusú vázizomrostok nagyobb arányban rendelkeznek az M-típusú LDH IZOZIMMAL, míg a lassú rángás, oxidatív, I. típusú vázizmok, valamint a szívizom nagyobb arányban rendelkezik a H-típusú LDH IZOZIMMAL (Van Hall, 2000). Kongruensen az állóképességi edzés csökkenti az M-típusú LDH izozim arányát a képzett izmokban (Van Hall, 2000). Az agyban, asztrocitákban (amelyek feltételezik, hogy a magasabb glycolytic anyagcsere), nagyobb arányban az M-típusú LDH izoenzim, mivel a neuronok (amelyek azt bizonygatták, hogy egy magasabb, oxidatív anyagcsere), nagyobb arányban a H-típusú LDH izoenzim (Schuurral, 2006; Pellerin, valamint Magistretti, 2011). Tumorokban a glikolitikus “Warburg-típusú” sejtek nagyobb arányban tartalmaznak M-típusú LDH-izozimot, míg a több oxidatív rákos sejtben nagyobb a H-típusú LDH-izozim aránya (Semenza, 2008). Tehát az LDH izozim eloszlási mintáinak közvetett bizonyítékai egybeesnek az LDH izozimok in vitro meghatározott érzékelt funkciójával.

a fent említett bizonyítékok arra a következtetésre vezettek, hogy az LDH izozim minta a la− metabolizmus okozati tényezője. Az LDH isozyme szerepének további tisztázása a la-metabolizmus koordinátoraként, Summermatter et al. (2013) vizsgálatot végzett a peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor-γ coactivator 1α (PGC-1α) LDH izozim altípus expressziójának szabályozójaként betöltött szerepének tesztelésére. A PGC-1α ismert, hogy fontos a celluláris energia metabolizmusának koordinációjában (Wu et al., 1999). Válaszul a különböző ingerek, PGC – 1α serkenti a mitokondriális biogenezis, elősegíti az átmenetet a vázizom egy oxidatív fenotípus, és hozzájárul a megváltozott szénhidrát-és lipid anyagcsere (Liang and Ward, 2006).

Summermatter et al. (2013) tanult izom-specifikus PGC-1α transzgenikus egerek, valamint az izom-specifikus PGC-1α knockout egerek, valamint az (1) – alacsonyabb vér a transzgenikus állatok, valamint a magasabb vér a knockout állatok válaszul állóképességi edzés, valamint (2) csökkent kifejeződése M-típusú LDH a transzgénikus állatok csökkent, H-típusú LDH a knockout állatok. Ezek a szerzők a címük szerint arra a következtetésre jutottak ,hogy ” a vázizom PGC – 1 α szabályozza az egész test La− homeosztázisát az LDH B ösztrogénnel összefüggő receptor α-függő aktiválásával és az LDH a elnyomásával.”Véleményük szerint az LDH isozyme mintázat a la-egész test metabolizmusának egyik fő szereplője.

ugyanakkor vannak alulértékelt figyelmeztetések az LDH izozyme funkciókkal és azok metabolizmusban betöltött potenciális szerepével kapcsolatban. Először is, az LDH izoformák fent említett kinetikai tulajdonságait in vitro 20 vagy 25°C-on határoztuk meg, a piruvát Km-értékei pedig a hőmérséklettel emelkednek, körülbelül megduplázódnak 37°C-on, szemben a 25°C-kal (Latner et al., 1966; Quistorff és Grünnet, 2011b). Korábban, Newsholme, valamint Leech (1983), Van egy nappali (2000), Newsholme (2004), Felvidít (2008), valamint Quistorff, valamint Grunnet (2011a), emelt jelentős kérdése a szerepe LDH izoenzim profilok La− termelés vs hasznosítása, megjegyezve, hogy: (1) enzimek nem változik az egyensúlyi állandó a reakció; (2) a LDH reakció közel egyensúlyi, minimalizálva allosteric hatások; (3) különbségek LDH izoenzim funkció in vivo vagy esetleg elég kicsi, mert a magasabb fiziológiai a hőmérséklet és kötelező szerkezetek vagy más fehérjék; (4) az LDH gátláshoz in vitro szükséges LA− és piruvát-koncentráció sokkal magasabb, mint az in vivo megfigyelt legmagasabb koncentráció; és (5) az LDH-gátlás in vitro a piruvát enol formájának nyomai miatt következhet be, amelyek kevésbé valószínűek in vivo.

bár Summermatter et al. (2013) állam meggyőződéssel, hogy az LDH izoform minta egyik fő tényezője az egész test La− anyagcsere, van egy végzetes hiba a design. Figyelmen kívül hagyták azt a tényt, hogy a PGC-1 α transzgenikus egerek megnövelték a mitokondriális proliferációt és az oxidatív foszforilációs enzimeket, míg a PGC-1α a citokróm-oxidáz és a citrát-szintáz aktivitásában (Arany et al., 2005). Véleményünk szerint ezek a változások a mitokondriális funkció, a korábban megfigyelt magas teljes LDH aktivitás függetlenül izozim minta, valamint a Közel egyensúlyi jellege ez a reakció teszi a következtetéseket Summermatter et al. (2013) tarthatatlan. Ezért arra a következtetésre jutottunk, hogy az LDH izozimák pontos fiziológiai és biokémiai szerepe in vivo továbbra is véglegesen tisztázásra kerül.

végül, ami a tumor anyagcserét illeti, annak megértése, hogy La-a glikolízis végterméke, elengedhetetlen a rákos megbetegedések elleni beavatkozások megtervezéséhez. Röviden, kísérletek Cori and Cori (1925) és Warburg et al. (1927) kimutatta, hogy a tumorok úgy tűnt, hogy mohón fogyasztanak glükózt és termelő La−. Későbbi Dogma tumor anyagcsere megállapította, hogy a daganatok mutatnak “Warburg hatás”, termelő és exportáló La−. Mi azonban már tudjuk, hogy nem csak a különböző daganat típusok kezelni La− másképp (néhány nettó gyártók; vannak, akik nettó fogyasztók), de belül is egyetlen daganat lehet, hogy ide-oda járkálni a különböző sejttípusok; egy celláról cellára La− transzfer (Semenza, 2008). Sok rákos sejt a laktát gyenge fogyasztója (Sonveaux et al., 2008) sparking spekuláció, hogy a La — protected hypoglykaemia lehet terápiás (Nijsten and van Dam, 2009). Ezzel szemben egyes tumorok a fokozott proliferációval és vascularitással a la− t használják üzemanyagként, és a kiegészítő La− re reagálnak, ami valószínűleg a vaszkuláris endotheliális növekedési faktor (VEGF) és a hipoxia-indukálható faktor 1α (HIF-1α) felszabályozásának közvetlen következménye. Egy nemrégiben készült tanulmány egy szarkóma állatmodelljéről, Goodwin et al. (2014) számolt be, hogy a la− hajtott sarcomagenesis hiányában hipoxia. Meglepő módon a La− metabolizmus megértése a rákban csaknem 90 évvel Warburg első tanulmányai után zavartalan marad.

következtetések

a la− formáció megértése a felfedezése óta drasztikusan megváltozott. Hagyományosan úgy gondolják, hogy a piruvát a glikolízis végterméke, ha O2 jelen van, és La− a végtermék dysoxia időszakokban. A késő huszadik század elején huszonegyedik században fedezték fel, hogy az O2 nem korlátozza, hogy az oxidatív foszforiláció a legtöbb mobil feltételek, valamint a La− valóban előállított, még akkor is, amikor nincs korlátozás a mértéke O2 szállítási mitokondriumok. Az LDH enzim aktivitására és reakciójának egyensúlyi állandójára vonatkozó további elmélkedés előrevetíti azt az állítást, hogy az La− a glikolízis elsődleges végterméke a legtöbb, ha nem minden metabolikus körülmények között a legtöbb sejtben. A különböző LDH izozimák szerepe az anyagcserében nem olyan nyilvánvaló, mint a legtöbb kutató javasolja, és arra a következtetésre jutunk, hogy pontos funkciójuk felfedezetlen marad. Függetlenül attól, hogy helyesek vagyunk-e a citozol-mitokondriumok Laktát Transzferével kapcsolatban, amint azt itt leírtuk, és az LDH izoformák bizonytalan szerepét in vivo körülmények között nehéz lesz értékelni. Az egyik megközelítés a silico modellezése. A glikolízis és a la− metabolizmus pontos mechanizmusainak megértése nemcsak elmélyíti az egészséges szövetek anyagcseréjének megértését, hanem betekintést nyújt a beteg vagy sérült szövetekbe is, a legnyilvánvalóbb alkalmazások a rákos sejtekben jelen lévő zavaros szénhidrát-anyagcsere (Vander Heiden et al., 2009) és a traumás agysérülést követő agyi anyagcsere (Brooks and Martin, 2014).

összeférhetetlenségi nyilatkozat

a szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségnek tekinthetők.

Cahn, R., Zwilling, E., Kaplan, N., and Levine, L. (1962). A tejsav-dehidrogenázok természete és fejlődése ennek az enzimnek a két fő típusa molekuláris hibrideket képez, amelyek a fejlődés során változnak. Tudomány 136, 962-969. doi: 10.1126 / tudomány.136.3520.962

Pubmed Abstract | Pubmed Full Text | CrossRef Full Text | Google Scholar

Cataldo, A. M., and Broadwell, R. D. (1986). Cytochemical identification of cerebral glycogen and glucose−6−phosphatase activity under normal and experimental conditions: I. Neurons and glia. J. Electron Microsc. Tech. 3, 413–437. doi: 10.1002/jemt.1060030406

Pubmed Abstract | Pubmed Full Text | CrossRef Full Text | Google Scholar

Larner, E. H., and Rutherford, C. L. (1978). Mikrokémiai technika alkalmazása az enzimaktivitási profilok tisztázására egyetlen emberi emlődaganatban. Rák 41, 1863-1870.

PubMed Abstract / PubMed Full Text / Google Scholar

Meyerhof, O. (1942). “Közvetítő szénhidrát anyagcsere”, egy szimpóziumon a légzőszervi enzimek (Madison, WI: A University of Wisconsin Press), 3-15.

Plagemann, P. G., Gregory, K. F., And Wróblewski, F. (1960). Az emlős tejsav-dehidrogenáz II elektroforetikusan elkülönülő formái. A nyúl és a humán tejsav-dehidrogenáz izozimok tulajdonságai és kölcsönhatásai. J. Biol. Chem. 235, 2288–2293.

PubMed Abstract / Pubmed Full Text / Google Scholar

Quistorff, B., and Grunnet, N. (2011b). Az LDH Izoenzimmintája nem játszik fiziológiai szerepet; kivéve talán az energia-anyagcsere gyors átmenetei során. Albany, NY: öregedés 3.

PubMed Abstract / PubMed Full Text / Google Scholar

Schurr, A., and Gozal, E. (2012). A laktát aerob termelése és hasznosítása kielégíti a hippokampális szeletek neuronális aktiválódásának megnövekedett energiaigényét, és neuroprotekciót biztosít az oxidatív stressz ellen. Elöl. Farmakol. 2:96. doi: 10.3389 / ffar.2011.00096

PubMed Abstract / Pubmed teljes szöveg / CrossRef teljes szöveg / Google Scholar

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük