Hem metabolism Flashcards

1
Q

Redogöra för biosyntesen av hem inklusive substrat och produkter i det reglerade steget (Ala-syntas):

A

Enzym: ALA-syntas (även kallad aminolevulinsyrasyntas).
Substrat: Glycin och succinyl-CoA (som kommer från citronsyracykeln).
Produkt: 5-aminolevulinsyra (ALA).
Lokalisation: Detta steg sker i mitokondriens matrix.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Ge tre exempel på proteiner utöver hemoglobin som innehåller hemgruppen:

A
  • Myoglobin är ett syrebindande protein som finns i muskelvävnad. Liksom hemoglobin innehåller myoglobin en hemgrupp som binder syre.
  • Cytokrom c är ett enzym som spelar en viktig roll i elektrontransportkedjan i mitokondrierna. Det innehåller en hemgrupp som möjliggör dess funktion som elektrontransportör
  • Peroxidaser är en grupp enzymer som använder hemgruppen som prostetisk grupp. Dessa enzymer katalyserar nedbrytningen av väteperoxid och andra peroxider.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Vad synteseras en hemgrupp ifrån?

A

I åtta steg syntetiseras hem från 4 molekyler glycin, 4 molekyler
succinyl-CoA och Fe2+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

ALA-syntas 1 och 2 verkar i olika vävnader och regleras på olika sätt. Hur och varför?

A
  • ALAS1 är det allmänt förekommande enzymet som finns i de flesta vävnader, särskilt i levern.
    Reglering:
    -Fritt hem nedreglerar mängden ALAS1 i cellen.
    -Låg energitillgång nedreglerar ALAS1 i cellen
  • ALAS2 är erytroidspecifikt och finns främst i de erytroida cellerna i benmärgen.
    Reglering:
    -Vid höga järnkoncentrationer ökar ALAS2-uttrycke
    -Erytropoetin ökar troligen ALAS2-aktiviteten
    -Globinsyntesen: Positiv reglering, synkroniserar ALAS2-aktiviteten med hemoglobinproduktionen
    *Varför olika reglering?
    -Vävnadsspecifika behov: Olika vävnader har olika behov av hem. Erytroida celler kräver stora mängder hem för hemoglobinproduktion.
    -Anpassning till cellulära processer: I erytroida celler måste hemsyntesen koordineras med globinsyntesen och erytropoes.
    -Skydd mot toxicitet: Överproduktion av hem eller hemprekursorer kan vara toxiskt för celler.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

På vilket sätt och i vilka steg påverkar bly hemsyntesen?

A
  • δ-aminolevulinsyradehydratas (ALAD):
    -Detta är det mest känsliga enzymet för blyhämning
    -ALAD katalyserar det andra steget i hemsyntesen
    -Hämningen av ALAD leder till ackumulering av δ-aminolevulinsyra
    *Ferrochelatas:
    -Detta enzym katalyserar det sista steget i hemsyntesen
    -Bly hämmar införandet av järn i protoporfyrin IX
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Sker hemsyntesen i mitokondrien eller i cytosolen?

A
  • Det första steget, katalyserat av ALA-syntas (ALAS), sker i mitokondrien men enzymet syntetiseras i cytosolen och transporteras in i mitokondrien.
  • Efter bildandet av ALA i mitokondrien, transporteras det ut till cytosolen där de följande fyra stegen i hemsyntesen äger rum.
  • Dessa cytosoliska steg inkluderar bildandet av porfobilinogen och de efterföljande stegen som leder till bildandet av koproporfyrinogen III.
  • Koproporfyrinogen III transporteras tillbaka in i mitokondrien där de sista tre stegen i hemsyntesen sker.
  • Det sista steget, där järn införlivas i protoporfyrin IX för att bilda hem, katalyseras av enzymet ferrochelatas som finns i mitokondriernas inre membran.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vilken är den gemensamma bakomliggande faktorn vid olika former av porfyri och medföljande symptom?

A
  • Enzymbrist: Porfyrier orsakas av brist på olika enzymer som är involverade i hemsyntesen. Detta leder till en ansamling av porfyriner och/eller porfyrinprekursorer.
  • Ansamling av metaboliter: Beroende på vilket enzym som är påverkat, ansamlas olika metaboliter i hemsyntesvägen. Vid akuta porfyrier är det främst porfyrinprekursorerna 5-aminolevulinsyra (5-ALA) och porfobilinogen (PBG) som ansamlas.
  • Uppreglerad hemsyntes: Vid akuta porfyrier är den hepatiska hemsyntesen kraftfullt uppreglerad, vilket leder till ökad produktion och ansamling av toxiska metaboliter.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hur skiljer sig symptombilden mellan tidig och sen porfyri?

A
  • Tidig porfyri: Muterat enzym tidigt i biosyntesen, ger ansamling av “tidiga hemintermediärer”. Påverkan på nervsystemet. Neurologiska symptom dominerar. Smärtor i buk, extremiteter.
  • Sen porfyri: Muterat enzym sent i biosyntesen, ansamling av “sena
    hemintermediärer” (tetrapyrroler = porfyrinmolekyler). Hudsymptom dominerar, ljuskänslighet. Klåda, brännskador - blåsor.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Var återfinner vi huvudsakligen kroppens järn (i vilka vävnader, i vilken form, bundet till vilket protein)?

A
  • Funktionellt Järn gör upp för ca 70% av den totala mängden järn hos män och ca 80% hos kvinnor. Detta funktionella järn hittas främst i: Hemoglobin, myoglobin och andra enzymer.
  • Järnförrådet gör upp för ca 30% av den totala mängden järn hos män och 20% hos kvinnor. Hittas i ferritin och hemosiderin och hepatocyter
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vad är ferritin och vilken funktion har det?

A
  • Järnlagring: Ferritin är kroppens huvudsakliga lagringsform för järn.
    Det lagrar järn inuti celler i en icke-toxisk form.
  • Järnreglering: Ferritin hjälper till att reglera järnnivåerna i kroppen genom att lagra överskottsjärn och frigöra det vid behov.
  • Skydd mot oxidativ stress: Genom att binda fritt järn hjälper ferritin till att skydda celler mot oxidativ skada.
  • Biomarkör: Serumferritin används som en biomarkör för att bedöma kroppens järndepåer
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hur kan plasma-transferrinanalyser ge information om järnstatus?

A
  • Transferrin har mycket hög affinitet för Fe3+ och binder normalt 2 järn, detta förhindrar fritt järn från att finnas i blod och skapa fria radikaler.
  • Vid järn brist så är ofta transferrin inte helt mätt och binder endast 1 järn.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Första steget i nedbrytning av hem:

A

Hem + 3 O₂ + NADPH + H⁺ → Biliverdin + Fe²⁺ + CO + NADP⁺ + H₂O
Katalyseras av hem oxygenas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Andra steget i nedbrything av hem

A

Biliverdin + NADPH + H⁺ → Bilirubin + NADP⁺
katalyseras av biliverdin reduktas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Tredje steget i nedbrytning av hem:

A

Bilirubin + 2 UDP-glukuronsyra → Bilirubin diglukuronid + 2 UDP
katalyseras av UDP glukuronyl transferas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hem metaboliseras till bilirubin i makrofager i mjälten. Vad händer med bilirubin efter det och vad händer om plasmanivåerna av bilirubin blir för höga?

A
  • Normalt, 0-20 μM i plasma; över 50 μM, gula sclerae
  • Gulröd färg, ger ”gulsoten”
  • Transport via albumin, från makrofager i mjälten till levern
  • I hepatocyten, binder till ligandin, går till ER, bilirubin-diglukuronid
    bildas.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Orsaker till prehepatisk ikterus:

A
  • Hemolytisk anemi (vanligast).
  • Gilbert`s syndrom (2,5% av befolkningen, rubbning i bilirubin-
    transport / konjugering)
17
Q
A
18
Q

Orsaker till posthepatisk ikterus:

A
  • gallstas (gallsten)
  • pancreascancer
  • tunntarmscancer (papilla vateri)
    Minskad bildning av sterkobilin i tarmen ger avfärgad grå avföring. Även fett i feces, steatorré, pga dåligt gallflöde.
19
Q

Hemnedbrytning i ett blåmärke:

A
  • Direkt, mörkrött (kapillärt blod ut i vävnad)
  • Därpå, blålila (minskad O2 mättnad hos hemoglobin, deoxy-Hb istället med en annan färg)
  • Met-Hb (Fe3+), brunaktigt. Extracellulärt Hb, Fe2+ oxideras.
  • Färgförändingar härefter p.g.a. hemnedbrytningens metaboliter:
    -grönt - biliverdin
    -gult - bilirubin
    Borta efter cirka 2 veckor
20
Q

Vad har större delen av hem metaboliserats till i ett blåmärke som börjar bli grönt?

A

Biliverdin.