474 matches
-
în captarea, stocarea și eliberarea unor cantități importante de calciu (63, 86). Spre deosebire de mitocodriile din celulele țesutului pancreatic acinar, care sunt voluminoase, în celulele β, mitocondriile sunt mai mici și dispersate printre numeroasele granule secretorii, reticulul endoplasmic, aparatul Golgi etc. Mitocondria este o structură de circa 1 m în diametru, având o formă ovoidală sau alungită, care prezintă la suprafață o membrană dublă (externă și internă), delimitând un spațiu intermembranar (vezi și capitolul .... „Mitocondria”). Interiorul mitocondriei este ocupat de compartimentele realizate
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
granule secretorii, reticulul endoplasmic, aparatul Golgi etc. Mitocondria este o structură de circa 1 m în diametru, având o formă ovoidală sau alungită, care prezintă la suprafață o membrană dublă (externă și internă), delimitând un spațiu intermembranar (vezi și capitolul .... „Mitocondria”). Interiorul mitocondriei este ocupat de compartimentele realizate de faldurile pe care le face membrana mitocondrială internă. Aceste „criste mitocondriale” au fost descrise pentru prima dată de Palade în 1952, marcând efervescenta perioadă a descrierii „structurii fine” (electron-microscopice) a componentelor de
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
reticulul endoplasmic, aparatul Golgi etc. Mitocondria este o structură de circa 1 m în diametru, având o formă ovoidală sau alungită, care prezintă la suprafață o membrană dublă (externă și internă), delimitând un spațiu intermembranar (vezi și capitolul .... „Mitocondria”). Interiorul mitocondriei este ocupat de compartimentele realizate de faldurile pe care le face membrana mitocondrială internă. Aceste „criste mitocondriale” au fost descrise pentru prima dată de Palade în 1952, marcând efervescenta perioadă a descrierii „structurii fine” (electron-microscopice) a componentelor de bază ale
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
de compartimentele realizate de faldurile pe care le face membrana mitocondrială internă. Aceste „criste mitocondriale” au fost descrise pentru prima dată de Palade în 1952, marcând efervescenta perioadă a descrierii „structurii fine” (electron-microscopice) a componentelor de bază ale celulei. În interiorul mitocondriei se găsește matricea, iar în matrice este dispus ADN-ul mitocondrial (reprezentat de ~ 1000 copii). Rețeaua reticulară mitocondrială pare a funcționa ca adevărate cabluri intracelulare, capabile să transporte energia produsă într-o altă parte a celulei care necesită energie. Dinamica
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
bine explicate prin existența sistemului reticular intracelular. Relația procesului apoptozei cu funcția metabolică mitocondrială pe de o parte, și cu metabolismul Ca+2 pe de altă parte, poate fi explicată mai ușor ținând seama de această structură. În acest fel, mitocondria poate funcționa ca purtătoarea vieții (prin energia pe care o furnizează) sau, dimpotrivă, ca purtătoarea morții celulare (apoptoză). Vectorul apoptozei poate fi modificarea Ca+2 intracelular. Mitocondria folosește o combinație de proteine, transportori, proteine de transport pentru electroni și enzime
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
poate fi explicată mai ușor ținând seama de această structură. În acest fel, mitocondria poate funcționa ca purtătoarea vieții (prin energia pe care o furnizează) sau, dimpotrivă, ca purtătoarea morții celulare (apoptoză). Vectorul apoptozei poate fi modificarea Ca+2 intracelular. Mitocondria folosește o combinație de proteine, transportori, proteine de transport pentru electroni și enzime ce mediază extragerea energiei din legăturile chimice ale principiilor nutritive energetice, pe care le depozitează sub formă de ATP (53). Membrana externă a mitocondriei este prevăzută cu
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Ca+2 intracelular. Mitocondria folosește o combinație de proteine, transportori, proteine de transport pentru electroni și enzime ce mediază extragerea energiei din legăturile chimice ale principiilor nutritive energetice, pe care le depozitează sub formă de ATP (53). Membrana externă a mitocondriei este prevăzută cu „pori” de tip canalicular, care lasă să treacă molecule < 5000 Da, incluzând metaboliții energetici. Membrana internă este permeabilă selectiv. Ea este, în general, impermeabilă la anioni și cationi, cu excepția protonilor pompați de lanțul transportului de electroni. Procesele
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
canale de Ca+2 sau K+, cu rol în cardioprotecție prin activarea proteinkinazelor celulare și interacțiunea cu sistemul de semnalizare al Ca+2 (130). Creșterea glucozei în celula β conduce la o stimulare marcată a evenimentelor oxidative, precum transferul în mitocondrie a NADH (prin suveica glicerol fosfat), decarboxilarea piruvatului și oxidarea resturilor acetil în ciclul acizilor tricarboxilici (Krebs). Creșterea oxidărilor intramitocondriale este proporțional mai mare decât creșterea în utilizarea glucozei. Acest lucru subliniază marea eficiență a mitocondriei β-celulare în producerea moleculelor
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
oxidative, precum transferul în mitocondrie a NADH (prin suveica glicerol fosfat), decarboxilarea piruvatului și oxidarea resturilor acetil în ciclul acizilor tricarboxilici (Krebs). Creșterea oxidărilor intramitocondriale este proporțional mai mare decât creșterea în utilizarea glucozei. Acest lucru subliniază marea eficiență a mitocondriei β-celulare în producerea moleculelor de ATP, care intervine atât în declanșarea exocitozei (prin închiderea canalelor de KATP), cât și în susținerea sintezei de insulină sau a transportului insulinei din reticulul endoplasmic în granulele secretorii și de aici în spațiul extracelular
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
insulină sau a transportului insulinei din reticulul endoplasmic în granulele secretorii și de aici în spațiul extracelular prin procesul exocitozei. Pompele de Ca+2 din membrana plasmatică sau din reticulul endoplasmic sunt procese consumatoare de energie. Un rol important al mitocondriei este și acela al controlului eficienței energetice a metabolismului oxidativ, prin intermediul proteinelor decuplante (în celula β, izoforma UCP2). Aceste molecule ar putea interveni în exportul de AGL din mitocondrii, îndreptându-i către alte țesuturi consumatoare de energie (mușchi, țesut adipos
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
reticulul endoplasmic sunt procese consumatoare de energie. Un rol important al mitocondriei este și acela al controlului eficienței energetice a metabolismului oxidativ, prin intermediul proteinelor decuplante (în celula β, izoforma UCP2). Aceste molecule ar putea interveni în exportul de AGL din mitocondrii, îndreptându-i către alte țesuturi consumatoare de energie (mușchi, țesut adipos). Funcția energetică a mitocondriei este dominată de producția de ATP. Circa 90% din această producție are loc în mitocondrie. Principala sursă este reprezentată de piruvat (rezultat din glicoliza anaerobă
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
al controlului eficienței energetice a metabolismului oxidativ, prin intermediul proteinelor decuplante (în celula β, izoforma UCP2). Aceste molecule ar putea interveni în exportul de AGL din mitocondrii, îndreptându-i către alte țesuturi consumatoare de energie (mușchi, țesut adipos). Funcția energetică a mitocondriei este dominată de producția de ATP. Circa 90% din această producție are loc în mitocondrie. Principala sursă este reprezentată de piruvat (rezultat din glicoliza anaerobă a glucozei), care intră din citozol în mitocondrie. Aici este transformat în Acetil-CoA prin intermediul piruvat
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Aceste molecule ar putea interveni în exportul de AGL din mitocondrii, îndreptându-i către alte țesuturi consumatoare de energie (mușchi, țesut adipos). Funcția energetică a mitocondriei este dominată de producția de ATP. Circa 90% din această producție are loc în mitocondrie. Principala sursă este reprezentată de piruvat (rezultat din glicoliza anaerobă a glucozei), care intră din citozol în mitocondrie. Aici este transformat în Acetil-CoA prin intermediul piruvat dehidrogenazei. Ulterior, Acetil-CoA intră în ciclul Krebs ( Fig.3 Cap...Metabolismul energetic), producând NAHD și
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
energie (mușchi, țesut adipos). Funcția energetică a mitocondriei este dominată de producția de ATP. Circa 90% din această producție are loc în mitocondrie. Principala sursă este reprezentată de piruvat (rezultat din glicoliza anaerobă a glucozei), care intră din citozol în mitocondrie. Aici este transformat în Acetil-CoA prin intermediul piruvat dehidrogenazei. Ulterior, Acetil-CoA intră în ciclul Krebs ( Fig.3 Cap...Metabolismul energetic), producând NAHD și FADH2, care alimentează lanțul transportului de electroni. Rolul ATP (a raportului ATP/ADP) în închiderea canalelor de KATP
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
Acetil-CoA (mediată de piruvat dehidrogenază) pentru a ajunge apoi la citrat, intrând în morișca ciclului Krebs. O cale alternativă este cea a decarboxilării piruvatului pentru a se transforma în oxaloacetat. Reacția este mediată de piruvat dehidrogenază. Această reacție identificată în mitocondrie sugerează că GTP, generat prin activarea sintetazei CoA, poate juca un rol important în insulinosecreție, alături de moleculele ATP (112). Reamintim în treacăt că mitocondria este singura structură, alta decât nucleul celulelor, unde există un DNA specific (DNAmt), care codifică 13
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
pentru a se transforma în oxaloacetat. Reacția este mediată de piruvat dehidrogenază. Această reacție identificată în mitocondrie sugerează că GTP, generat prin activarea sintetazei CoA, poate juca un rol important în insulinosecreție, alături de moleculele ATP (112). Reamintim în treacăt că mitocondria este singura structură, alta decât nucleul celulelor, unde există un DNA specific (DNAmt), care codifică 13 enzime implicate în generarea de energie din mitocondrie. DNA-ul mitocondrial are o formă circulară și cuprinde ~ 16 000 perechi de baze. Este transmis
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
CoA, poate juca un rol important în insulinosecreție, alături de moleculele ATP (112). Reamintim în treacăt că mitocondria este singura structură, alta decât nucleul celulelor, unde există un DNA specific (DNAmt), care codifică 13 enzime implicate în generarea de energie din mitocondrie. DNA-ul mitocondrial are o formă circulară și cuprinde ~ 16 000 perechi de baze. Este transmis matern și codifică 13 subunități din complexul enzimelor lanțului respectiv, 22 RNA de transfer (tRNA) și 2 molecule RNA ribozomal (RNAr). Spre deosebire de genomul nuclear
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
sunt mai mici decât ribozomii reticulului endoplasmic, descriși de Palade, și care se numesc mitoribozomi. Trebuie menționat însă că cele mai numeroase proteine mitocondriale (~ 1000) sunt codificate de ADN-ul nuclear, sintetizate în ribozomii reticulului endoplasmic și apoi transportate în mitocondrie, unde sunt asamblate ca proteine structurale. Întrucât mitocondria joacă un rol central în viața celulei, nu este de mirare că ea joacă un rol la fel de important și în moartea programată (apoptoza) celulei β. Acest proces poate fi declanșat de Ca
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
de Palade, și care se numesc mitoribozomi. Trebuie menționat însă că cele mai numeroase proteine mitocondriale (~ 1000) sunt codificate de ADN-ul nuclear, sintetizate în ribozomii reticulului endoplasmic și apoi transportate în mitocondrie, unde sunt asamblate ca proteine structurale. Întrucât mitocondria joacă un rol central în viața celulei, nu este de mirare că ea joacă un rol la fel de important și în moartea programată (apoptoza) celulei β. Acest proces poate fi declanșat de Ca+2, printr-o acțiune asupra porului mitocondrial al
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
fi reprezentată de alterarea ADNmt de către producerea excesivă a radicalilor oxizi. Dacă producerea unei anumite „cantități” de specii reactive de oxigen stă la baza stimulării mecanismelor de citoprotecție (53), producția lor excesivă poate sta la baza declanșării procesului apoptozei. Rolul mitocondriei în metabolismul energetic este bine exprimat în recunoașterea formei de diabet denumit „diabet mitocodrial”, datorat mutațiilor apărute în DNA-ul mitocondrial. Un defect punctual (o mutație a nucleotidului 3243) în genomul mitocondrial conduce la dramatica boală cunoscută ca sindromul MELAS
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
cercetători din Japonia (Kaniya J, Aoki Y: Diabetologia 46: 1559, 2003). 2.2.7. Citoscheletul celulei β Citoscheletul celular este alcătuit din structuri fibrilare (cele mai importante, actinice), care asigură forma celulei și poziționarea în spațiu a diferitelor organite: nucleu, mitocondrii etc. Ele direcționează mișcările granulelor secretorii în cursul exocitozei, precum și a nutrienților necesari sintezelor proteice sau producției de energie. Citoscheletul celulei β este format din microtubuli, microfilamente și filamente zise intermediare. Microtubulii sunt alcătuiți din tubuline (proteine globulare polimerizate în
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
și aparatul Golgi. Peroxizomii sunt organite implicate în mod indirect în procesele de respirație celulară. Aparatul său enzimatic este implicat în prelucrarea unor metaboliți (acizii grași, de exemplu), fără însă a realiza producție de ATP. Această producție are loc în mitocondrii. Rolul peroxizilor în celula β este mai puțin cunoscut. 2.3. Legăturile și comunicarea intercelulară Unele dintre zonele de apoziție a celulelor β cu alte celule insulare sunt prevăzute cu o „regiune ocluzivă” unde membranele se lipesc între ele și
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
la glucoză este mai uniform, între diferitele celule β existând un fel de „compensare” (egalizare) a insulinosecreției. Totuși, chiar și în aceste condiții studii asupra mărimii nucleului, a activității promotoare a genei insulinei, a dimensiunilor reticulului endoplasmic rugos, a mărimii mitocondriilor, sugerează un semnificativ grad de heterogenitate in situ între celulele β studiate în paralel. Interesant de notat că celulele β prezintă un prag de activare electrică prin creșterea glucozei de la valori de 5,5 la 11 mmol/l. Heterogenitatea funcțională
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
etape majore ale oxidării glucozei: în ciclul glicolizei anaerobe (când se produc 4 molecule ATP din care însă se consumă 2); în ciclul lui Krebs se produc 2 molecule ATP; în fine, în cursul fosforilării oxidative care are loc în mitocondrii se produc 34 mol ATP. În ansamblu, metabolismul oxidativ mitocondrial al glucozei explică mai mult de 90% din producția energetică utilizată în susținerea diferitelor funcții β-celulare, centrate în mare măsură pe secreția de insulină (4). Extrem de sensibilă la scăderea producției
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]
-
produsă în 24 ore. În susținerea acestei faze, un rol important este jucat de proteinkinazele β-celulare (proteinkinaza dependentă de calmodulin, proteinkinaza A și proteinkinaza C), care fac joncțiunea între metabolismul mitocondrial și procesul exocitotic (192). Creșterea producției de ATP în mitocondrie conduce la creșterea raportului ATP/ADP din citozol și la legarea moleculei de ATP de domeniile specifice de legare nucleotidică prezente pe canalul KATP, urmată de închiderea „porului” de transport al potasiului, reprezentat de tetramerul Kir 6.2 din structura
Tratat de diabet Paulescu by Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92215_a_92710]