МЕТАБОЛИТНИ ТРАНСФОРМАЦИИ В МАСТНАТА ТЪКАН И МОБИЛИЗАЦИЯ НА МАЗНИНИ
Триацилглицеролите, разположени в мастната тъкан, постоянно се подлагат на липолиза (хидролиза) и се повторно естерифицират (фиг. 26.8). Тези трансформации не са преки и обратни реакции на един процес. Те протичат по различни пътища, включващи различни реагенти и ензими. Много от метаболитните, хормоналните и хранителните фактори, които регулират метаболизма на мастната тъкан, имат ефект върху процесите на естерификация или върху процесите на липолиза. Сумата от тези два процеса определя размера на пула от свободни мастни киселини в мастната тъкан, като последната служи като източник на свободни мастни киселини в плазмата и определя тяхното ниво. Тъй като метаболизмът в други тъкани, предимно в черния дроб и мускулите, до голяма степен зависи от нивото на свободните мастни киселини в плазмата, факторите, които действат в мастната тъкан и регулират освобождаването на свободни мастни киселини от нея, влияят върху процесите, протичащи далеч отвъд границите на тази тъкан.
НАЧИНИ НА МЕТАБОЛИЗЪМ (фиг. 26.8)
Естерификация и липолиза
Триацилглицеролите се синтезират в мастната тъкан от ацетил-КоА и глицерол-3-фосфат съгласно механизма, показан на фиг. 25.1. Поради ниската активност на ензима глицерол киназа в мастната тъкан, глицеролът практически не участва в процеса на естерификация. Глицерол-3-фосфатът, необходим за синтеза на триацилглицероли, се образува от глюкоза, която навлиза в мастната тъкан с кръвта.
Триацилглицеролите се хидролизират от хормон-чувствителна липаза до свободни мастни киселини и глицерол. Този ензим е различен от липопротеиновата липаза, която катализира хидролизата на липопротеинови триацилглицероли, преди те да бъдат поети от екстрахепаталните тъкани (виж стр. 262). Тъй като мастната тъкан практически не е в състояние да използва глицерол, той дифундира в плазматакръвта, откъдето навлиза в тъкани като черния дроб или бъбреците, в които претърпява допълнителни трансформации поради наличието на активна глицерол киназа. Свободните мастни киселини, образувани по време на липолизата, се превръщат в мастната тъкан в ацил-КоА чрез действието на ацил-КоА синтетазата и след това се повторно естерифицират с глицерол-3-фосфат, за да образуват триацилглицероли. По този начин се извършва непрекъснат цикъл в мастната тъкан, включително липолиза и естерификация. Въпреки това, ако скоростта на липолизата надвишава скоростта на естерификация, свободните мастни киселини се натрупват в мастната тъкан, която след това дифундира в плазмата, където се свързва със серумния албумин; в резултат на това се повишават плазмените нива на свободните мастни киселини. Плазмените свободни мастни киселини служат като един от основните източници на енергия за много тъкани.
Метаболизъм на глюкозата
С увеличаване на консумацията на глюкоза от мастната тъкан, изтичането на свободни мастни киселини от нея намалява, но освобождаването на глицерол продължава. Това показва, че действието на глюкозата не води до намаляване на скоростта на липолизата.
Ориз. 26.8. Метаболитни процеси в мастната тъкан. Хормон-чувствителната липаза се активира от ACTH, TSH, глюкагон, епинефрин, норепинефрин и вазопресин и се инхибира от инсулин, простагландин Е и никотинова киселина. Подробности за образуването на глицерол-3-фосфат от междинните продукти на гликолизата са показани на фиг. 1. 25.1. PFP, пентозофосфатен път; TG, триацилглицерол; FFA - свободни мастни киселини; VLDL са липопротеини с много ниска плътност.
Смята се, че глюкозата осигурява образуването на глицерол-3-фосфат, който е естерифициран с CoA-производни на мастни киселини.
В мастната тъкан се осъществяват няколко пътя на метаболизма на глюкозата, включително окисление в цикълалимонена киселина до CO2, окисление по пентозофосфатния път, превръщане в дълговерижни мастни киселини и участие в образуването на ацилглицероли (под формата на глицерол-3-фосфат). Когато глюкозата навлезе в мастната тъкан в големи количества, по-голямата част от нея се окислява и също се превръща в мастни киселини. Въпреки това, с намаляване на количеството консумирана глюкоза, по-голямата част от нея се използва за образуване на глицерол-3-фосфат и след това ацилглицероли, което минимизира изтичането на свободни мастни киселини.
Усвояване на свободни мастни киселини
Мастната тъкан съдържа най-малко два басейна свободни мастни киселини. Пулът от свободни мастни киселини (фиг. 26.8, пул 1), образуван по време на хидролизата на триацилглицероли, е идентичен с пула от свободни мастни киселини, подложени на повторна естерификация. Мастните киселини от този басейн идват
също и в плазмата. Мастните киселини, които се абсорбират от околната среда, след действието на липопротеин липаза върху триацилглицероли на хиломикрони и VLDL, образуват друг пул (пул 2); Белязаните мастни киселини от пул 2 могат да влязат в пул 1 само след като бъдат включени в триацилглицероли.