Glycogeen

De Glycogeen bestaat uit glucose-eenheden en is een polysaccharide. In het menselijk organisme wordt het gebruikt om glucose te leveren en op te slaan. De opbouw van glycogeen wordt glycogeensynthese genoemd, de afbraak wordt glycogenolyse genoemd.

Wat is glycogeen?

Glycogeen bestaat uit een zogenaamd glycogenine, een centraal eiwit waaraan duizenden glucose-bouwstenen zijn gehecht. De glucosemoleculen hebben ook een extra vertakking, zodat het glycogeenmolecuul in verschillende weefsels kan worden gesynthetiseerd of opgeslagen.

Deze omvatten de spieren, de lever, de vagina, de baarmoeder en de hersenen. De opgeslagen koolhydraten kunnen echter alleen in de lever ter beschikking worden gesteld of gemobiliseerd, omdat hierin het enzym glucose-6-fosfatase zit. Glycogeen kan worden gezien als een energieopslag die wordt gebruikt bij lichamelijke inspanning of bij honger. Als de glycogeenvoorraad opraakt, wordt het depotvet afgebroken. De afbraak van glycogeen in glucose staat bekend als glycolyse, dat kan worden gezien als een centraal proces in het energiemetabolisme.

Functie, effect en taken

De glycogeenvoorraad wordt alleen gebruikt door de spieren zelf; de lever slaat het glycogeen op en stelt het vervolgens beschikbaar voor andere cellen.

Dit proces speelt een belangrijke rol, vooral als de patiënt slaapt, omdat op deze manier de cellen van het bijniermerg of de erytrocyten van energie kunnen worden voorzien. Daarnaast wordt de bloedsuikerspiegel gereguleerd met behulp van de opbouw en afbraak van glycogeen door verschillende [[hormonen]. Glucagon en adrenaline stimuleren de afbraak, terwijl de opbouw wordt bevorderd door insuline. De vorming van glucagon en insuline vindt plaats in delen van de alvleesklier.

Met behulp van glycogeen, dat wordt opgeslagen in de lever, wordt de bloedglucose aangevuld en worden de hersenen en erytrocyten aangevoerd. Als de lever gevuld is met glycogeen, is dit het orgaan met de hoogste concentratie glycogeen (100 mg glycogeen per g lever). Het glycogeen dat in de spieren wordt opgeslagen, wordt daarentegen alleen gebruikt voor persoonlijk gebruik, waarbij hier ongeveer 250 gram glycogeen kan worden opgeslagen.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Als zetmeel met voedsel wordt ingenomen, breekt het enzym alfa-amylase het in de mond of in de twaalfvingerige darm af tot isomaltose en maltose. Deze worden vervolgens door andere enzymen omgezet in glucose. Glycogenine, een eiwit dat in het midden van een glycogeenmolecuul wordt aangetroffen, is vereist voor glycogeensynthese.

Met behulp van dit enzym en glucose-6-fosfaat worden de suikerzijketens verlengd. Daarvoor wordt glucose-6-fosfaat omgezet in glucose-1-fosfaat. Glycogeen wordt afgebroken met behulp van glycogeenfosforylase. Wanneer de terminale glucosemoleculen worden afgesplitst, wordt glucose-1-fosfaat gevormd. In totaal kan in het menselijk lichaam 400 g glucose worden opgeslagen in de vorm van glycogeen. Het is niet mogelijk om individuele glucosemoleculen op te slaan omdat ze te veel water in een cel trekken, die dan zou barsten. Alle cellen - behalve de erytrocyten - kunnen glycogeen afbreken of opbouwen. Twee orgaansystemen zijn van bijzonder belang voor de opslag van glycogeen:

• De spieren: ze slaan glycogeen alleen voor zichzelf op
• De lever: het slaat glycogeen op zodat het vervolgens aan het organisme kan worden geleverd

De glycogeenstofwisseling heeft verschillende taken in de spieren en in de lever en wordt daardoor op verschillende manieren gereguleerd. De regulatie vindt hormonaal of allosterisch plaats. Allosterische regulatie begint in een cel. AMP komt vaker voor in de spieren, waardoor fosforylase wordt geactiveerd. Een verhoogde afbraak van glycogeen compenseert een gebrek aan ATP. Aan de andere kant werken glucose-6-fosfaat en ATP als remmers.

Ze geven aan dat er voldoende glucose en energie is en dat er dus geen afbraak nodig is. Een dergelijke regulatie is niet mogelijk in de lever, omdat glucose wordt geleverd aan andere organen en niet alleen wordt gebruikt. In de lever signaleert glucagon een behoefte aan glucose, terwijl in de spieren de adrenaline hiervoor verantwoordelijk is. In beide gevallen is er een verhoging van het cAMP-gehalte, waardoor glycogeen wordt afgebroken. Aan de andere kant verlaagt insuline het cAMP-niveau en als resultaat bouwt glycogeen zich op.

Ziekten en aandoeningen

Een zeer zeldzame ziekte zijn de zogenaamde glycogenosen, die genetisch bepaald zijn. Dit is een aangeboren stapelingsziekte die wordt gekenmerkt door een abnormaal glycogeengehalte.

Bij glycogeenstapelingsziekten is het lichaam niet in staat glycogeen om te zetten in glucose en wordt de productie of het gebruik van glycogeen soms verstoord. Er kan onderscheid worden gemaakt tussen lever- en spierglycogenosen. Een symptoom van leverglycogenose is een vergrote lever waarin meer vet of glycogeen is opgeslagen. Bovendien hebben de patiënten de neiging om een ​​klein postuur en hypoglykemie te hebben. Spierglycogenese veroorzaakt spierafbraak, spierkrampen of spierzwakte. Er zijn nu dertien verschillende soorten glycogenese bekend, die zijn onderverdeeld in spier- of levervormen en aangeduid met Romeinse cijfers.

Glycogeenstapelingsziekten zijn terug te voeren op een autosomaal recessieve overerving en kunnen in de baarmoeder worden opgespoord met behulp van een vruchtwatertest. Glycogenese wordt voornamelijk symptomatisch behandeld. Een therapie omvat bijvoorbeeld ademhaling en fysiotherapie of speciale dieetadviezen. In het verdere verloop is vaak kunstmatige voeding of ventilatie nodig.