Vävnadsmetabolism

Vävnadsmetabolism är de biokemiska processer som i kroppens vävnader omsätter näringsämnen till energi, byggstenar och biomolekyler som behövs för cellernas funktion och underhåll. Metabolismen styrs av en komplex samverkan mellan substratillgång, syre, energibehov och hormonell kontroll, och sker främst i cytosolen och i mitokondrierna.

Huvudsubstraten är glukos, fettsyror och vissa aminosyror. När syre är tillgängligt används glukos via glykolys, pyruvatoxidation, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering för att bilda ATP. Fettsyror oxideras genom beta-oxidation i mitokondrierna och levererar mycket ATP under långvarig vila eller lågintensiv aktivitet. Proteiner bidrar med aminosyror som kan byggas till nya proteiner eller, i nödlägen, användas som energikälla. Överskott av kväve elimineras huvudsakligen som urea i levern. Laktat kan bildas vid anaerob metabolism och kan återanvändas i andra vävnader via Cori-cykeln eller alanin-cykeln.

Reglering av vävnadsmetabolism sker via hormoner (till exempel insulin, glukagon och adrenalin), blodflöde och syretillgång, samt vävnadens egna energibehov och mitokondriell kapacitet. Vävnaderna har olika metabola profiler: skelettmuskulatur kräver snabbt ATP under kontraktion och kan förbruka både glukos och fett; levern fungerar som central metabol hub med avgiftning, glukos- och lipidmetabolism samt produktion av biomolekyler; hjärnan är starkt beroende av glukos; fettvävnad fungerar som energilager och hormonellt aktiv vävnad.

Studier av vävnadsmetabolism använder isotopspårning, metabolomik och funktionell bildteknik för att förstå hur energi och byggstenar genereras och används i olika fysiologiska tillstånd och sjukdomar.