ISSN:
1436-6215
Keywords:
Gluconeogenesis
;
glucose
;
impaired liver functions
;
regulation
;
human
;
Glukoneogenese
;
Glukose
;
Leberfunktionsstörungen
;
Regulation
;
Mensch
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Agriculture, Forestry, Horticulture, Fishery, Domestic Science, Nutrition
,
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Die Präsentation gibt einer Übersicht über Faktoren, die die Glukoneogenese steuern. Es werden, basierend auf den dargestellten regulatorischen Prinzipien, Änderungen diskutiert, die bei eingeschränkter Leberfunktion sichtbar werden. Die Glukoneogenese aus Laktat und Pyruvat wird über die Enzyme Pyruvat-Carboxylase (PC) und die Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase (PEPCK) gesteuert. Der Fluß durch die PC hängt ab vom Substratangebot und von der Hemmung des oxidativen Abbauweges für Pyruvat. Beide Enzyme (PC und PEPCK) benötigen ATP oder GTP und hängen damit vom zellulären Energiestatus ab. Sauerstoffmangel kann den Energiestatus verschlcchtern und den Fluß durch PEPCK einschränken. Deswegen könnte man vermuten, daß eine reduzierte Splanchnikus-Perfusion und Sauerstoffversorgung eine hepatische Anoxie induzieren und darüber die Glukoseproduktion hemmen. Die Existenz dieser Kopplung wird experimentell sowohl belegt als auch in Frage gestellt. Da die Glukoneogenese im periportalen Bereich der Leber stattfindet, sollte die Sauerstoffversorgung unter den meisten Umständen für eine hohe Glukoseproduktionsrate ausreichend sein. Darüber hinaus kann die Aktivität der PEPCK langanhaltende Hypoxien kompensieren. Daher sollte die Glukoseproduktion auch bei reduziertem Sauerstoffangebot unlimiertiert ablaufen können. Dies kann jedoch mit einer hepatisch perivenösen Hypoxie einhergehen, wie sic z.B. an der extrem niedrigen hepatovenösen O2-Sättigung bei kritisch Kranken ersichtlich ist. Beta-adrenerge Stimulation steigert die Gluconeogenese. Katecholamine werden aber auch zur Stabilisierung des Hämodynamischen Systems eingesetzt. Damit könnte die Glukoseproduktion stimuliert und darüber eine Hypoxie im perivenösem Bereich induzieren werden. Diese negative Nebenwirkung sollte vermieden werden und ein ideales Behandlungsregime sollte darauf abzielen, den Splanchnikusfluß zu verbessern, ohne daß die Glukoseproduktion gesteigert wird.
Notes:
Summary This presentation gives an overview about the factors involved in the regulation of gluconeogenesis. Then, based on these regulatory principles, the changes seen in impaired liver function are discussed. Gluconeogenesis from lactate and pyruvate is mediated through pyruvate carboxylase (PC) and phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) activity. The PC mediated pathway depends on substrate supply and on the downregulation of the oxidative pathway for pyruvate. Both enzymes need ATP or GTP and, thus, depend on the cellular energy charge. Tissue anoxia can reduce the energy charge and limit the flow through the PEPCK pathway. Thus, one expects a coupling between reduced splanchnic blood flow, limited oxygen supply to the liver, resulting tissue anoxia, and reduced gluconeogenesis. Conditions are shown, where this coupling exists. Since gluconeogenesis is concentrated in the periportal region of the liver, the local oxygen tension is sufficient under many circumstances to maintain a high glucose production level. Also, the enzyme activity of PEPCK can compensate for long term anoxia. Thus, gluconeogenesis is sufficient in most cases, as seen in critically ill patients. However, this could be associated with a reduction in the perivenous oxygen tension, possibly below critical levels. Beta-adrenergic stimulation increases gluconeogenesis. Examples are shown where this stimulation can overlay the dependency on the oxygen tension and substrate supply. Catecholamines are generally used to stabilize the hemodynamic system. This treatment could limit splanchnic bloodflow and, as a consequence, the oxygen supply to the liver with a simultaneous stimulation of gluconeogenesis and can cause severe anoxia in the perivenous region. These negative side effects of catecholamine treatment should be avoided and the ideal treatment should aim at improving splanchnic flow without stimulation of gluconeogenesis.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01617829
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