Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
3. РЕГУЛЯЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ
На примере гипотетического первичного организма показано, каким путем большие изменения концентрации глюкозы в крови могли бы автоматически вызывать противоположные изменения концентрации жирных кислот в плазме. Однако у крыс при двухдневном голодании концентрация глюкозы в крови не падает более чем на 30%, а такое изменение, по-видимому, недостаточно для того, чтобы вызвать наблюдаемое в этих условиях резкое увеличение мобилизации жирных кислот. Содержание в плазме инсулина — гормона, который, как известно, участвует в регуляции этерификации, падает в тот же самый период времени почти на 80% (табл. 45). Инсулин стимулирует транспорт глюкозы в клетки жировой ткани и увеличивает скорость гликолиза и концентрацию глицерофосфата. Происходящее при голодании снижение содержания инсулина в плазме приводит к уменьшению скорости
гликолиза и к снижению концентрации глицерофосфата. Это ограничивает этерификацию, и мобилизация жирных кислот в результате стимулируется.
В пользу этой теории говорит тот факт, что содержание глицерофосфата в жировой ткани уменьшается при голодании и резко возрастает при инкубации жировой ткани голодных животных в присутствии глюкозы и инсулина. Простая идея
о том, что этерификация контролируется концентрацией глицерофосфата, а последняя в свою очередь контролируется транспортом глюкозы через мембрану, связана с целым рядом проблем. Во-первых, не доказано, что концентрация глицерофосфата лимитирует процесс этерификации (значение /См первого фермента системы этерификации для глицерофосфата неизвестно). Во-вторых, так как глицерофосфатдегид-рогеназа катализирует близкую к равновесию реакцию, то концентрация глицерофосфата может контролироваться как отношением [НАД+]/[НАД-Н] в цитоплазме, так и концентрацией диоксиацетонфосфата [42]:
Диоксиацетонфосфат-f- НАД-Н <—=»: Глицерофосфат + НАД+.
Количества этих компонентов могут варьировать независимо от скорости гликолиза [17]. В-третьих, добавление адреналина, жирных кислот или ацетата к инкубируемым препаратам эпидидимального жира стимулирует процесс этерификации, но не увеличивает содержания глицерофосфата {42]. Эти эксперименты свидетельствуют о существовании других, отличных от концентрации глицерофосфата факторов контроля этерификации. В настоящее время такие факторы пока еще не идентифицированы. Тем не менее необходимо подчеркнуть, что резкое снижение концентрации глицерофосфата могло бы лимитировать скорость этерификации, и, следовательно, изменение концентрации глицерофосфата представляет потенциальный механизм контроля.
Несмотря на то что уменьшение концентрации глюкозы в крови не превышает 30%, содержание циркулирующего с кровью инсулина может быть снижено при двухдневном голодании на 80% (у человека и крысы). Такое большое снижение содержания инсулина объясняется тем фактом, что его высвобождение из поджелудочной железы регулируется как секретом двенадцатиперстной кишки, так и изменениями содержания глюкозы в крови. К высвобождаемым двенадцатиперстной кишкой гормонам относятся гастрин, секретин, пан-креозимин и другие, еще не идентифицированные гормоньг, которые высвобождаются специфически в ответ на появление в двенадцатиперстной кишке глюкозы (см. обзор [43]). Выделение этих гормонов стимулируется появлением в двенад-
цатиперстной кишке белка и (или) углеводов. Следовательно, переваривание пищи косвенно стимулирует секрецию инсулина поджелудочной железой. (Это объясняет довольно неожиданное наблюдение, согласно которому 'введение глюкозы с пищей вызывает большее изменение содержания инсулина, чем внутривенное введение глюкозы [44].) Отсутствие пищи в просвете двенадцатиперстной кишки должно резко уменьшить секрецию в ней гормонов, что частично обусловит резкое снижение циркулирующего с кровью инсулина при голодании.
4. РЕГУЛЯЦИЯ ЛИПОЛИЗА
Существует несколько гормонов (или соединений, которые можно причислить к гормонам), способных стимулировать липолиз как in vivo, так и in vitro. Физиологическое значение всех этих соединений не установлено, и некоторые из них не будут здесь рассматриваться. Здесь мы рассмотрим гормоны, которые, возможно, играют важную роль в стимуляции липолиза в определенных физиологических условиях, а именно при стрессе, голодании и физической нагрузке.
а) Стимуляция липолиза при стрессовых состояниях
Как известно, мобилизация жирных кислот происходит у высших животных в ответ на психологический (страх или тревога) и физиологический (например, неожиданное понижение окружающей температуры) стресс. Такие условия приводят к увеличению содержания в плазме неэтерифицирован-ных жирных кислот, а это свидетельствует об усилении мобилизации жирных кислот. Все имеющиеся данные убедительно показывают, что эта мобилизация вызвана высвобождением норадреналина и адреналина. Так, инъекция любого из этих двух гормонов приводит к увеличению концентрации (и скорости оборота) плазматических жирных кислот и глицерина. Адреналин и норадреналин также увеличивают скорость липолиза в жировой ткани in vitro. Электрическая стимуляция иннервирующих жировую ткань волокон усиливает липолиз, что может быть обусловлено высвобождением норадреналина из нервных окончаний.