У хворого, який проходить курс лікувального голодування, нормальний рівень глюкози у крові підтримується головним чином за рахунок глюконеогенезу. З якої амінокислоти при цьому у печінці людини найбільш активно синтезується глюкоза?

Чому це правильна відповідь

У ситуації тривалого голодування основним шляхом підтримання нормоглікемії стає глюконеогенез. Це анаболічний шлях синтезу глюкози з неліпідних попередників, який відбувається переважно в печінці та частково в нирках. На перших етапах голодування печінковий глікоген швидко вичерпується, тому організм переходить на синтез глюкози з амінокислот, молочної кислоти та гліцеролу. Найважливішими субстратами для цього шляху стають амінокислоти, що перетворюються на піруват або інші глюкогенні попередники. Аланін — головна амінокислота, що транспортується з м’язів до печінки в умовах голодування. Його ключова роль пояснюється функціонуванням так званого аланінового або глюкозо-аланінового циклу. У м’язах піруват, що утворюється внаслідок гліколізу, амінують до аланіну за участю АЛТ (аланінамінотрансферази) з використанням глутамату як донора аміногрупи. Аланін потім надходить у печінку, де за допомогою тієї ж АЛТ перетворюється назад у піруват. Цей піруват входить у глюконеогенез, проходить через ключові реакції — карбоксилювання пірувату піруваткарбоксилазою (залежною від біотину), перетворення оксалоацетату фосфоенолпіруваткарбоксикіназою, подальші неокласичні кроки — і зрештою приводить до утворення глюкози. Регуляція аланінового циклу пов’язана з енергетичним станом тканин: у м’язах накопичуються аміногрупи, які необхідно вивести без надмірного утворення токсичного аміаку. Тому аланін служить нетоксичною транспортною формою азоту. У печінці аланін не лише забезпечує субстрат для глюконеогенезу, а й доставляє аміногрупи для синтезу сечовини. Такий механізм дозволяє одночасно підтримувати рівень глюкози та забезпечувати детоксикацію аміаку. Інсулін при голодуванні знижений, тоді як глюкагон стимулює глюконеогенез, активуючи ключові ферменти та посилюючи використання амінокислот. Клінічно саме аланін у найбільшій кількості забезпечує синтез глюкози в станах голодування. Його високий потік з м’язової тканини прямо відображає потребу організму підтримувати рівень глюкози для еритроцитів, нервової системи та інших залежних від глюкози структур. Жодна інша амінокислота не має такого обсягу транспорту й швидкості включення у глюконеогенез, як аланін. Саме тому він є основним субстратом для синтезу глюкози в умовах, описаних у задачі. Отже, аланін — єдина відповідь, що відповідає описаному механізму підтримання глюкози в крові під час лікувального голодування.