Митохондрии и печень. Гепатоциты⁠⁠

Ранее: Роль марганца в митохондриях

Гепатоцит — это клетка основной паренхиматозной ткани печени. Гепатоциты составляют до 80 % массы печени.

К "негепатоцитным" клеткам печени и прочему относятся:

* Клетки синусоидального эндотелия

* Клетки Купфера

* Звездчатые клетки печени (клетки Ито, липоциты

* Желчные протоковые клетки (холангиоциты)

* Фибробласты и другие клетки соединительной ткани:

* Внеклеточный матрикс

Гепатоциты это уникальные и невероятно сложные клетки, которые выполняют жизненно важные функции:

* Метаболизм углеводов – гликогенез, гликогенолиз, глюконеогенез (синтез глюкозы, синтез и распад гликогена). Примечание: здесь и далее я выделяю жирным шрифтом только самое основное, но далеко не единственное, относящееся к вышеуказанной функции, дабы не перегружать текст информациией.

* Метаболизм липидов (синтез холестерина, синтез триглицеридов)

* Метаболизм белков (синтез большинства белков плазмы крови, удаление из организма аммиака)

* Нейтрализация токсинов, поступающих из кишечника и крови

* Синтез и секреция желчи

* Выполняют функцию хранения гликогена, триглицеридов, витаминов (A, B12, D, K), железа (белок ферритин) и служат "поставщиками" железа при синтезе гема.

Как вы наверняка помните, "митохондрии — это энергетические станции клетки". В гепатоцитах их роль далеко не ограничивается производством энергии (АТФ), однако мы начнем с этого, поскольку это база.

Окислительное фосфорилирование – это основной процесс, происходящий на внутренней мембране митохондрий. Гепатоциты используют питательные вещества (глюкозу, жирные кислоты, иногда аминокислоты) для синтеза АТФ. Глюкоза и жирные кислоты являются предпочтительными источниками АТФ. Аминокислоты (в первую очередь аланин и глутамат) используются для синтеза АТФ при голодании, большой физической нагрузке или при избытке аминокислот в организме.

Почему использование аминокислот для синтеза АТФ "не айс"? Во-первых, это примерно то же самое, что топить мебелью печку –аминокислоты слишком ценны как строительные блоки для белков. Во-вторых, огромная энергозатратность: процесс дезаминирования и последующая утилизация аммиака через цикл мочевины требует огромного количества АТФ (4 молекулы АТФ на одну молекулу мочевины). В-третьих, это токсичность (хотя, возможно, это и во-первых): генерируется много аммиака, который необходимо обезвредить (цикл мочевины), создавая дополнительную нагрузку на гепатоцит. Вы, наверное, уже догадались, что такой нежелательный сценарий вполне вероятен у качков, принимающих аминокислоты в виде добавки (BCAA) в сочетании с низкоуглеводной диетой. В итоге вместо ожидаемого действия (усиление синтеза мышечного белка) дорогая добавка "сжигается в печке", да плюс к тому же создаётся серьезная нагрузка на печень и почки. Аммиак (NH3), высокотоксичный продукт распада аминокислот, превращается в митохондриях в менее токсичную мочевину, которая затем выводится почками. Этот печальный процесс требует огромного количества АТФ.

Короче: кушаете углеводы, товарищи. Это нужно в том числе и так называемым спортсменам (впрочем, настоящие профи спортсмены прекрасно осведомлены о нужности углеводов и такой хренью, как низкоуглеводные диеты, не маются)

Помимо синтеза АТФ, митохондрии в гепатоцитах выполняют еще огромное множество важнейших функций. Я выделяю две: как вы наверняка догадались из вышесказанного, это детокс аммиака – первая и ключевая реакция цикла мочевины (карбамоилфосфатсинтетаза I) происходит в митохондриальном матриксе.

Ну и, конечно же, это цикл Кребса, или цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), но это слишком большая и фундаментальная тема, о которой нужно говорить отдельно.