Κύκλος Κόρι

Ο κύκλος Κόρι (Cori, επίσης γνωστός ως κύκλος γαλακτικού οξέος), που πήρε το όνομά του από τους ανακαλύπτοντές του, Καρλ Φέρντιναντ Κόρι και Γκέρτι Κόρι, είναι μεταβολική οδός στην οποία το γαλακτικό οξύ, που παράγεται από αναερόβια γλυκόλυση στους μύες, μεταφέρεται στο ήπαρ και μετατρέπεται στη γλυκόζη, η οποία στη συνέχεια επιστρέφει στους μύες και μεταβολίζεται κυκλικά σε γαλακτικό οξύ.

 Διαδικασία 
μικρογραφία| Ο Καρλ Φέρντιναντ Κόρι και η Γκέρτι Κόρι κέρδισαν από κοινού το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1947, για την ανακάλυψη της διαδικασίας της καταλυτικής μετατροπής του γλυκογόνου, μέρος του οποίου είναι ο κύκλος Κόρι.
Η μυϊκή δραστηριότητα απαιτεί τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), η οποία παρέχεται από τη διάσπαση του γλυκογόνου στους σκελετικούς μύες. Η διάσπαση του γλυκογόνου, γνωστή ως γλυκογονόλυση, απελευθερώνει γλυκόζη με τη μορφή 1-φωσφορικής γλυκόζης (G1P). Το G1P μετατρέπεται σε 6-φωσφορική γλυκόζη (G6P) από τη φωσφογλυκομουτάση. Το G6P τροφοδοτείται εύκολα σε γλυκόλυση (ή μπορεί να εισέλθει στο μονοπάτι φωσφορικής πεντόζης εάν η συγκέντρωση του G6P είναι υψηλή) μια διαδικασία που παρέχει ATP στα μυϊκά κύτταρα ως πηγή ενέργειας. Κατά τη διάρκεια της μυϊκής δραστηριότητας, το απόθεμα ATP πρέπει να αναπληρώνεται συνεχώς. Όταν η παροχή οξυγόνου είναι επαρκής, αυτή η ενέργεια προέρχεται από την τροφοδοσία του πυροσταφυλικού οξέος, ενός προϊόντος της γλυκόλυσης, στον κύκλο του Κρεμπς, το οποίο τελικά παράγει ΑΤΡ μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης που εξαρτάται από το οξυγόνο.

Όταν η παροχή οξυγόνου είναι ανεπαρκής, συνήθως κατά τη διάρκεια έντονης μυϊκής δραστηριότητας, η ενέργεια πρέπει να απελευθερώνεται μέσω του αναερόβιου μεταβολισμού. Η ζύμωση του γαλακτικού οξέος μετατρέπει το πυροσταφυλικό σε γαλακτικό μέσω γαλακτικής αφυδρογονάσης. Το πιο σημαντικό, η ζύμωση αναγεννά το δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης (NAD+), διατηρώντας τη συγκέντρωσή του, ώστε να μπορούν να συμβούν πρόσθετες αντιδράσεις γλυκόλυσης. Το στάδιο της ζύμωσης οξειδώνει το NADH που παράγεται από τη γλυκόλυση πίσω στο NAD+, μεταφέροντας δύο ηλεκτρόνια από το NADH για να ανάγεται το πυροσταφυλικό σε γαλακτικό. (Ανατρέξτε στα κύρια λήμματα σχετικά με τη γλυκόλυση και τη ζύμωση για λεπτομέρειες.)

Αντί να συσσωρεύεται μέσα στα μυϊκά κύτταρα, το γαλακτικό που παράγεται από την αναερόβια ζύμωση προσλαμβάνεται από το ήπαρ. Αυτό ξεκινά το άλλο μισό του κύκλου Κόρι. Στο ήπαρ, εμφανίζεται γλυκονεογένεση. Από μια διαισθητική προοπτική, η γλυκονεογένεση αντιστρέφει τόσο τη γλυκόλυση όσο και τη ζύμωση μετατρέποντας το γαλακτικό αρχικά σε πυροσταφυλικό και τελικά πίσω σε γλυκόζη. Στη συνέχεια, η γλυκόζη παρέχεται στους μύες μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και είναι έτοιμη να τροφοδοτηθεί σε περαιτέρω αντιδράσεις γλυκόλυσης. Εάν η μυϊκή δραστηριότητα έχει σταματήσει, η γλυκόζη χρησιμοποιείται για την αναπλήρωση των αποθεμάτων γλυκογόνου μέσω της γλυκονογένεσης."

Συνολικά, τα στάδια γλυκόλυσης του κύκλου παράγουν 2 μόρια ATP με κόστος 6 μόρια ATP που καταναλώνονται στα στάδια της γλυκονεογένεσης. Κάθε επανάληψη του κύκλου πρέπει να διατηρείται με καθαρή κατανάλωση 4 μορίων ATP. Ως αποτέλεσμα, ο κύκλος δεν μπορεί να διατηρηθεί επ΄ αόριστον. Η εντατική κατανάλωση μορίων ATP στον κύκλο Κόρι μετατοπίζει το μεταβολικό φορτίο από τους μύες στο ήπαρ.

 Σημασία 
Η σημασία του κύκλου βασίζεται στην πρόληψη της γαλακτικής οξέωσης κατά τη διάρκεια αναερόβιων συνθηκών στους μυς. Ωστόσο, κανονικά, πριν συμβεί αυτό, το γαλακτικό οξύ μετακινείται έξω από τους μύες και στο ήπαρ.

Επιπλέον, αυτός ο κύκλος είναι σημαντικός για την παραγωγή ATP, μια πηγή ενέργειας, κατά τη διάρκεια της μυϊκής προσπάθειας. Το τέλος της μυϊκής προσπάθειας επιτρέπει στον κύκλο Κόρι να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Αυτό αποπληρώνει το χρέος οξυγόνου, ώστε τόσο η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων όσο και ο κύκλος του κιτρικού οξέος να μπορούν να παράγουν ενέργεια με τη βέλτιστη αποτελεσματικότητα.

Ο κύκλος Κόρι είναι μια πολύ πιο σημαντική πηγή υποστρώματος για τη γλυκονεογένεση από την τροφή. Η συμβολή του γαλακτικού κύκλου Κόρι στη συνολική παραγωγή γλυκόζης αυξάνεται με τη διάρκεια νηστείας πριν από την σταθερότητα. Συγκεκριμένα, μετά από 12, 20 και 40 ώρες νηστείας από ανθρώπους εθελοντές, η γλυκονεογένεση αντιπροσωπεύει το 41%, 71% και 92% της παραγωγής γλυκόζης, αλλά η συμβολή του γαλακτικού κύκλου Κόρι στη γλυκονεογένεση είναι 18%, 35% και 36 %, αντίστοιχα. Η υπόλοιπη παραγωγή γλυκόζης προέρχεται από τη διάσπαση πρωτεϊνών, μυϊκό γλυκογόνο και γλυκερίνη από λιπόλυση.

Το φάρμακο μετφορμίνη μπορεί να προκαλέσει γαλακτική οξέωση σε ασθενείς με νεφρική ανεπάρκεια επειδή η μετφορμίνη αναστέλλει την ηπατική γλυκονεογένεση του κύκλου Κόρι, ιδιαίτερα το σύμπλεγμα της μιτοχονδριακής αναπνευστικής αλυσίδας 1. Η συσσώρευση γαλακτικού και των υποστρωμάτων του για την παραγωγή γαλακτικού, πυροσταφυλικού και αλανίνης, οδηγεί σε περίσσεια γαλακτικού. Κανονικά, η περίσσεια οξέος που είναι το αποτέλεσμα της αναστολής του συμπλέγματος της μιτοχονδριακής αλυσίδας θα καθαριζόταν από τους νεφρούς, αλλά σε ασθενείς με νεφρική ανεπάρκεια, οι νεφροί δεν μπορούν να διαχειριστούν την περίσσεια οξέος. Μια κοινή εσφαλμένη αντίληψη υποστηρίζει ότι το γαλακτικό είναι ο παράγοντας που ευθύνεται για την οξέωση, αλλά το γαλακτικό είναι μια συζευγμένη βάση, που ιονίζεται κυρίως στο φυσιολογικό pH και χρησιμεύει ως δείκτης της σχετικής παραγωγής οξέος αντί να είναι η αιτία της.

 Δείτε επίσης 
 Κύκλος Κέιχιλ
 Κύκλος Κρεμπς

 Παραπομπές 

 Περαιτέρω ανάγνωση 



Κατηγορία:Μεταβολικοί οδοί
Κατηγορία:Εργοφυσιολογία