cykl kwasu trójkarboksylowego

Cykl kwasu trójkarboksylowego (cykl Krebsa, cykl kwasu cytrynowego) to kluczowy szlak metaboliczny zachodzący w mitochondriach komórek. Stanowi centralny punkt metabolizmu komórkowego, w którym zbiegają się szlaki katabolizmu węglowodanów, lipidów i białek.

W cyklu Krebsa zachodzi utlenianie dwuwęglowej cząsteczki acetylo-CoA do dwutlenku węgla, z równoczesną redukcją nośników elektronów (NAD+ do NADH i FAD do FADH2). Powstałe zredukowane koenzymy przekazują elektrony do łańcucha oddechowego, gdzie w procesie fosforylacji oksydacyjnej syntetyzowane jest ATP – uniwersalny nośnik energii w komórce.

Cykl składa się z ośmiu reakcji enzymatycznych, rozpoczynających się od kondensacji acetylo-CoA z szczawiooctanem i utworzenia cytrynanu. W kolejnych etapach zachodzi stopniowa dehydrogenacja, dekarboksylacja i regeneracja szczawiooctanu, który ponownie może wejść w cykl. Podczas jednego obrotu cyklu powstają 3 cząsteczki NADH, 1 cząsteczka FADH2, 1 cząsteczka GTP (równoważna ATP) oraz 2 cząsteczki CO2.

Zaburzenia funkcjonowania cyklu Krebsa mogą prowadzić do poważnych chorób metabolicznych. W praktyce klinicznej, pomiar aktywności enzymów cyklu i stężenia jego metabolitów może mieć znaczenie diagnostyczne w niektórych schorzeniach mitochondrialnych, nowotworach i chorobach neurodegeneracyjnych.

Powiązane wpisy

Leksykon chorób i schorzeń
Choroba dwubiegunowa – Patofizjologia i mechanizm

Choroba dwubiegunowa (ChD) to złożone, przewlekłe zaburzenie psychiczne charakteryzujące się epizodami manii i depresji, z patofizjologią obejmującą dysfunkcje w układach limbicznym, prążkowiowym i korowo-czołowym oraz zaburzenia neuroprzekaźnictwa cholinergicznego, katecholaminergicznego i serotoninergicznego. Genetyczny komponent ChD jest istotny, z dziedzicznością typu I oszacowaną na 0,73, a geny takie jak ANK3, CACNA1C i AKAP11 są powiązane z ryzykiem rozwoju choroby. Neurobiologicznie obserwuje się nieprawidłowości w neurotransmisji dopaminergicznej (hiperdopaminergia w manii, hipodopaminergia w depresji), glutaminianowej (podwyższony poziom glutaminianu) i GABA-ergicznej (obniżona neurotransmisja GABA). Ponadto, dysfunkcja osi podwzgórze-przysadka-kora nadnerczy (HPA) manifestuje się podwyższonymi poziomami kortyzolu, ACTH i nasileniem odpowiedzi na test deksametazonowy/CRH, co koreluje z wahaniami nastroju. W patogenezie ChD istotne są także zaburzenia neuroplastyczności, homeostazy wapnia, funkcji mitochondrialnych oraz stan zapalny, z podwyższonymi markerami prozapalnymi, takimi jak TNF-α, IL-1, IL-6 i inne cytokiny, które wpływają na neuroprzekaźnictwo i funkcje poznawcze.
badania asocjacyjne całego genomu, blokery kanału wapniowego, choroba dwubiegunowa, choroba dwubiegunowa typu I, ciało migdałowate, cykl kwasu trójkarboksylowego, cytokiny prozapalne, dopamina, dysfunkcja immunologiczna, dysfunkcja mitochondrialna, hipokamp, hormon adrenokortykotropowy, indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, inflammasom NLRP3, interleukina-6, kora oczodołowo-czołowa, kora przedczołowa brzuszno-boczna, kora przedczołowa przyśrodkowa, kortyzol, neuroinflammacja, neurotransmitery, oś HPA, patofizjologia, przednia część kory zakrętu obręczy, receptor TrkB, receptory dopaminowe, rytm dobowy, stabilizatory nastroju, stres oksydacyjny, TNF-alfa, transporter serotoniny, trimetazydyna, układ limbiczny
Leksykon chorób i schorzeń
Kwasica glutarowa typu 1 – Patofizjologia i mechanizm

Kwasica glutarowa typu 1 (GA1) to autosomalnie recesywne zaburzenie metaboliczne wynikające z niedoboru mitochondrialnej dehydrogenazy glutarylo-CoA (GCDH), prowadzące do akumulacji neurotoksycznych metabolitów: kwasu glutarowego (GA), 3-hydroksyglutarowego (3-OH-GA) oraz glutarylokarnityny (C5DC) w mózgu i płynach ustrojowych. Nagromadzenie tych kwasów, przekraczające w tkance mózgowej stężenia osoczowe nawet 10-1000-krotnie, zaburza metabolizm energetyczny poprzez hamowanie kompleksu dehydrogenazy 2-oksoglutaranowej i wpływ na cykl Krebsa oraz fosforylację oksydacyjną. Charakterystyczne uszkodzenia dotyczą prążkowia, co manifestuje się dystonią u niemowląt między 6. a 18. miesiącem życia, wynikającą z ekscytotoksyczności glutaminianergicznej i aktywacji mikrogleju oraz astrocytów. Udar metaboliczny w GA1 przebiega w trzech fazach: ostrą (obrzęk cytotoksyczny i oligemia), podostrą (obrzęk naczyniopochodny i zmniejszona perfuzja) oraz przewlekłą (zanik prążkowia). Dodatkowo, dysfunkcje naczyniowe, w tym przerwanie bariery krew-mózg i zaburzenia integralności śródbłonka, przyczyniają się do krwotoków mózgowych, a niedojrzały mózg jest szczególnie podatny na uszkodzenia z powodu wzmożonego wychwytu lizyny i zmniejszonej aktywności enzymów metabolizmu aminokwasów.
badania przesiewowe noworodków, bariera krew-mózg, cykl kwasu trójkarboksylowego, czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego, dehydrogenaza 2-oksoglutaranowa, dehydrogenaza acylo-CoA, dehydrogenaza glutarylo-CoA, dystonia, ekscytotoksyczność, fosforylacja oksydacyjna, gałka blada, gen GCDH, glutarylokarnityna, jądro ogoniaste, jądro soczewkowate, kryzys encefalopatyczny, kwas 3-hydroksyglutarowy, kwas glutarowy, kwasica glutarowa typu 1, L-karnityna, obrazowanie rezonansem magnetycznym, obrzęk cytotoksyczny, obrzęk naczyniopochodny, prążkowie, receptory NMDA, VE-kadheryna, wychwyt glutaminianu

cykl kwasu trójkarboksylowego

Powiązane wpisy

Choroba dwubiegunowa – Patofizjologia i mechanizm

Kwasica glutarowa typu 1 – Patofizjologia i mechanizm