Die Leber hat hohe oxidative Kapazität, vor allem in der peripheren
(sauerstoffreichen) Zone I ihrer Azini. So kann sie aus Lactat, das (insbesondere bei körperlicher Belastung) aus
Muskelzellen anflutet, Glucose aufbauen und diese der Muskulatur wieder
zur Verfügung
stellen (Cori-Zyklus). Weiters bildet die Leber aus Alanin und
Ketoglutarat
Glutamat (kann zu Harnstoff umgebaut werden) und Pyruvat (kann zur
Glucosesynthese herangezogen werden); im Muskel läuft die Reaktion in
die andere Richtung, so gelangt überschüssiger Stickstoff aus dem
Muskel (Glutamat / Alanin) über die Leber schließlich in den Harn (als
Harnstoff). Das benötigte Enzym ist in beiden Fällen Alanin-Aminotransferase (ALT), die als leberspezifisch gilt
Gluconeogenese dient dem Glucoseangebot (~200 g/d) vor allem für das Gehirn; Glykogenolyse wird durch Adrenalin und Glucagon angeregt (erhöhter Energiebedarf), durch Insulin gehemmt (postprandial); die Glykolyse (EMP-Weg) baut Glucose zu Pyruvat ab und bildet ATP / NADH. Aminosäuren,
Kohlenhydrate, Elektrolyte gelangen aus dem Extrazellulärraum mittels
Transportern in die Zelle, deren Synthese ist regulierbar. Der
Pentosephosphatweg betreibt Nukleotidsynthese und bildet
Reduktionsäquivalente (NADPH/H+). ß-Oxidation bedeutet Fettsäureabbau.
Der Harnstoffzyklus (Krebs-Henseleit) bildet Harnstoff aus
stickstoffhaltigen Abbauprodukten (Ammonium u.a.). Transaminierungen
transponieren α-Aminogruppen von Aminosäuren auf α-Ketosäuren.
Ketonkörper sind eine transportable Form des Acetyl-CoA
(Hungerstoffwechsel). Fettsäure-Synthase ermöglicht Lipogenese, der Mevalonatweg Cholesterinsynthese
Im Hungerzustand und unbehandeltem Diabetes mellitus produziert die Leber vermehrt (bis 20-fach) Ketonkörper (Ketose). ß-Oxy-Buttersäure und Acetessigsäure dienen vor allem dem Gehirn als alternative Energiequelle; Aceton hat diagnostische Bedeutung. Aus dem Fettgewebe kommen vermehrt Fettsäuren, aus der Muskulatur glucoplastische Aminosäuren
Stickstoff wird zu >90%
über Harnstoff aus dem Körper entfernt (~900 mM N/d). Bei Azidose nimmt
über Glutamin / Glutamat / Ammonium die Ausscheidung von
Ammoniumchlorid (saure Valenzen) zu, gleichzeitig entsteht
Bicarbonat. Bei Alkalose wird die Ausscheidung von Harnstoff forciert,
die Ammoniumexkretion reduziert
Cholesterin
wird hauptsächlich über die Galle ausgeschieden. Hepatozyten bilden
daraus primäre Gallensalze (Cholat, Chenodesoxycholat), die mit Glyzin,
Sulfat, Glukuronat oder Taurin konjugiert
und in die Gallenkanälchen ausgeschieden werden. Monovalente
Gallensalze werden über den kanalikulären Gallensalz-Exporter (BSEP)
ausgeschieden, bivalente über die kanalikuläre Pumpe MRP2, zusammen mit
anderen Anionen. Phosphatidylcholin wird über den Phospholipid-Exporter
befördert, organische Kationen über den Multidrug-Exporter MDR1.
Gallensäuren werden im Ileum wieder resorbiert (ileal sodium / bile
transporter ISBT)
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