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

Умови лікувального голодування характеризуються зниженням надходження вуглеводів, тому основним джерелом підтримання нормоглікемії стає глюконеогенез у печінці. Головним субстратом глюконеогенезу в цей період є амінокислоти, які підлягають трансамінуванню з утворенням пірувату. Аланін є центральною амінокислотою так званого «аланінового циклу» між скелетними м’язами та печінкою. Саме він легко транспортується з периферії до печінки й у гепатоцитах перетворюється на піруват, що є ключовим попередником для глюконеогенезу. Механістично аланін під дією аланін-амінотрансферази перетворюється на піруват із передачею аміногрупи α-кетоглутарату, утворюючи глутамат. Піруват у матриксі мітохондрій за участю піруваткарбоксилази (кофермент — біотин) переходить у оксалоацетат, який є основним стартовим метаболітом глюконеогенезу. Оксалоацетат або перетворюється на фосфоенолпіруват через ФЕП-карбоксикіназу, або транслокується у цитозоль, де продовжується шлях синтезу глюкози. Саме завдяки цьому перетворенню аланін є найбільш безпосереднім постачальником вуглецевого скелета для глюкози. У регуляторному плані під час голодування зростає рівень глюкагону, який індукує транскрипцію ключових ферментів глюконеогенезу, таких як ФЕП-карбоксикіназа та фруктозо-1,6-бісфосфатаза, водночас пригнічуючи гліколіз шляхом зменшення активності фосфофруктокінази-1. Аланін при цьому активно надходить з м’язів, де він утворюється внаслідок трансамінування пірувату, що утворюється під час гліколізу. Таким чином, м’язи позбавляються амінного азоту, а печінка отримує основну сировину для глюконеогенезу. У клінічному аспекті активація аланінового циклу дозволяє підтримувати рівень глюкози для життєво важливих органів, таких як мозок і еритроцити. Водночас збільшення надходження аланіну забезпечує ефективне виведення амінного азоту через синтез сечовини. У період тривалого голодування це стає критичним для запобігання токсичному накопиченню аміаку. Тому саме аланін є тією амінокислотою, з якої печінка найактивніше синтезує глюкозу в умовах голодування: він безпосередньо дає піруват і швидко включається у ключові реакції глюконеогенезу, тоді як інші амінокислоти або не є глюкогенними, або вступають у шлях опосередковано.