Rasvahapot energialähteenä ja FAOD

Pitkäketjuiset rasvahapot (LCFA) ovat useimpien kudosten pääasiallisin energialähde, josta kudokset valmistavat polttoaineensa varsinkin paaston yhteydessä Ne ovat myös päälähde sydänlihaksen ja tahdonalaisten lihasten käyttöenergialle niin levoss kuin pitkittyneen työn aikana.

RASVA-AINEENVAIHDUNTA alkaa rasvakudoksessa, kun rasvahappoja vapautuu triglyserideistä (TG, neutraalirasva) verenkiertoon. Vapautuneet rasvahapot kulkeutuvat sitten albumiiniin sitoutuneena eri kudoksiin.

(Rasvahappojen nimistä: LCFA on pitkäketjuinen, long chain fatty acid
MCFA on keskipitkäketjuinen (medium)
SCFA on lyhyt ketjuinen( short)
VLCFA on hyvin pitkäketjuinen rasvahappo, (very long)).


LCFA, pitkäketjuiset rasvahapot, menevät solujen mitokondrioihin karnitiinista riippuvalla kuljetusjärjestelmällä. ja siellä ne sitten pilkkoutuvat beta-oksidaatiospiraalissa.
Sen spiraalin jokainen kierre käsittää yhden vaiheen neljästä vaiheesta ja jokaista vaihetta on katalysoimassa useita entsyymejä, jotka voat spesifisiä rasvahappojen eri pituuksille.


Jokainen läpimeno tässä monivaiheisessa spiraalissa tuottaa energiaa ja myös yhden kappaleen Asetyyli-CoA- molekyylejä, aktivoituneita etikkahappoja.
Tämä Acetyl-CoA voi valita sitten jatkoteitä: Se voi mennä heti sitruunahappokiertoon jatko-oksidaatioon kohti hiilidioksidia CO2 ja vettä H2O ja vaikuttaa lisää ATP:tä.
Tai sitten maksassa siitä voi alkaa muodostua ketoniaineita kuten beta-hydroksi-voihappoa OH-C4:O tai asetoetikkahappoa tai hieman asetonia , joka haihtuu lopulta hengityksen kautta.

Nämä ketoniaineet (vain "puoliksi palaneet" tuotteet, joten niissä on vielä hyödyllistä energiaa) diffundoituvat vapaasti ulos maksasolusta ja kulkeutuvat verenkierron mukana eri kudoksiin ja menevät diffuusiolla vapaasti taas eri kohdesoluihin , joissa ne muuttuvat takaisin Acetyl-CoA-muotoon ja käyttyvät energiatarpeisiin.
Niiden määrä on pieni hetkellisesti mitaten, sillä ne kulkeutuvat niin nopeasti. Sydänlihas ja tahdonalainen lihas voivatkäyttää näitä ketoniaineita energiaksi. Myös aivo oppii käyttämään niitä pitkän paastotilan aikana.

MCFA, keskipitkäketjuiset rasvahapot imeytyvät suolistosta siten, että ne kulkeutuvat porttilaskimoveren kautta maksaan. ne voivat valita tiensä, miten ne menevät mitokondriaan. ne voivat mennä ilman karnitiinia tai karnitiinin kanssa.

MITOKONDRIAALISIA RASVAHAPPO-OKSIDAATION HÄIRIÖTILOJA
Maailmasta on kuvattu koko joukko erilaisia höäiriötiloja tässä rasvahappojen mitokondriaalisessa oksidoitumisessa. Ne vaihtelevat asteeltaan erittäin vakavista lieviin ja niitä voi ilmetä ihmisen missä iässä tahansa. Sitäpaitsi kun tieto niistä lisääntyy, niitä löytyy yhä enemmän.

Vauvaiässä kliinistä kuvaa hallitsee akuutti enkefalopatia johon usein liittyy hypoketoottinen hypoglykemia. Yllä mainittuja tärkeitä ketoniaineita ei muodostu tarpeeksi.

Vastasyntyneitten ja vauvojen pitkäketjuisten rasvahappojen oksidaatiovajeeseen liittyy usein ongelmia kardiomyopatiasta ja aikuisilla on lihasongelmia.
ne potilaat, joilla on LCHADD( puutetta pitkäketjuisten hydroksy-asyyli CoA -molekyylien dehydrogenaasista), voivat saada ongelmia pigmenttiretinopatiasta ja perifeerisestä neuropatiasta. Näiden häöiriöitten kliinisten piirteitten ajatellaan johtuvan rasvahappojen oksidaation vähenemisestä ja toksisten välituotteiden kertymisestä.

• FAOD dieetti periaatteiltaan
  

Rasvahappo-oksidaatiohäiriöitten(FAOD) pääasiallisin terapiamuoto on dieetti, joka on eri häiriötiloissa erilainen.

Pääasiallinen tarkoitus on

• minimoida rasvahappojen oksidaatiota käyttämällä kriisitilan hoito-ohjetta muitten tautien kuten infektioitten yllättäessä,

• välttää paastoamista,

• ja vaikeammissa häiriötiloissa rajoittaa myös dietääristä rasvaa.

Tässä lähdekirja antaa kuvan mitokondriaalisesta rasvahappojen oksidaatiosta tällä tavalla:

PLASMASSA a on pitkäketjuinen rasvahappo(LCFA).

Se menee sisään solun SYTOSOLIIN ja on vielä vapaa rasvahappo (FFA).

• Sytosolissa on entsyymi(1) Acyl-CoA-synthase, joka täten aktivoi vapaan rasvahapon liittämällä sen tähteesen CoA-molekyylin.

Sitten kyseeseen tulee karnitiini, sillä karnitiinista riippuvassa tiessä se on välttämätön keino, että rsvahappo pääsee mitokondrian sisään.

• Toinen entsyymi (2) Carnitine palmitoyl transferase I (CPT I) liittää aktivoidun rasvahapon karnitiiniin, joka kuuluu siihen järjestelmään, joka hoitaa sukkulointia kohti mitokondrian sisustaa.

• Kolmas entsyymi (3) suorittaa translokaatiota mitokondrian sisään. Carnitine acylcarnitine transferase( CAT).

• Neljäs entyym (4) i irrottaa carnitiinin vaikutuksen ja palauttaa aktivoidun rasvahapon takaisin Acyl-CoA muotoon. Tämä on Carnitine palmitoyl transferas II (CPT II).

(Karnitiinista riippuvaan tiehen kuuluu vielä OCTN2 kuljettaja, joka huolehtii karnitiinin menosta solukalvon läpi)

Betaoksidaation entsyymit alkavat käsitellä mitokondrian sisälle tullutta aktivoitua rasvahappoa.

KUVA: kimppana kuva kokoaa välillä yhteen sivuruutuun nämä betaoksidaatiospiraalin entsyymit, joita on neljä erilaista acyl-CoA dehydrogenaaseja eri rasvahappopituuksille
(VLCAD: C22- C14);
(MCAD; C12- C4; tämä on tavallisin)
(SCAD: C6- C4).
(LCAD on primääristi oksidoimassa haaraketjuisia rasvahappoja). Kuten näkyy ne kattavat spektriltään toistensa vaikutusalueita eivätkä ole aivan naftisti vain yhtä kokoa varten.
(Jos tämä entsyymidefekti on multippeli, sanotaan MADD, mikä on glutaarihappovirtsaisuutta tyyppiä II)

• Numerolla (6) merkataan trifunktionaalinen proteiinikompleks (TFP), jossa taason 2-enoyl-CoA hydrataaseja erikseen pitkälle (LC) ja lyhyelle(SC) rasvahappokoolle; 3-hydroxy-CoA dehydrogenaaseja ( pitkille ketjuille LCHAD ja lyhyille SC ketjuille ) 3-oxoacyl-CoA thiolaaseja ( pitkä, lyhyt ja yleiskokoisille ketjuille)
  

• Kuvassa merkataan numerolla (5) entsyymi, mikä vaikuttaa lopputuotteena syntyviin Acetyl-CoA molekyyleihin, joista pitäisi tulla ketoniaineita.

3-hydroxy- 3 methylglutaryl-CoA lyase. HMGCoA-lyaasi.Tämän entsyymin pitää katabolisoida leusiinia ja se on myös ketonisynteesin viimeinen vaihe.

Kaikkien näitten mainittujen entyymien suhteen voi rasvahappojen oksidaatio kohti lopputuotteita ja energiaa olla häiriintynyt.

Jokaiseen tilaan on kuitenkin myös hoito-ohjeita.

On hyvä myös tietää, miten tärkeää on, että keho saa tarvittaessa rasvoista energiaa, ja millä tavalla elämää rajoittaa, jos rasvat eivät voi muuttua pikaisesti energiaksi.