De Glykogen består av glukosenheter och är en polysackarid. I den mänskliga organismen används den för att tillföra och lagra glukos. Uppbyggnaden av glykogen kallas glykogensyntes, nedbrytningen kallas glykogenolys.
Vad är glykogen?
Glykogen består av ett så kallat glykogenin, ett centralt protein som tusentals glukosbyggnadsstenar är bundna till. Glukosmolekylerna har också en ytterligare gren, så att glykogenmolekylen kan syntetiseras eller lagras i olika vävnader.
Dessa inkluderar muskler, levern, vagina, livmodern och hjärnan. De lagrade kolhydraterna kan emellertid endast göras tillgängliga eller mobiliseras i levern, eftersom enzymet glukos-6-fosfatas kan hittas i detta. Glykogen kan ses som en energilager som används vid fysisk ansträngning eller när du är hungrig. Om glykogentillförseln slutar, bryts depotfettet ned. Nedbrytningen av glykogen till glukos kallas glykolys, som kan ses som en central process i energimetabolismen.
Funktion, effekt och uppgifter
Glykogentillförseln används endast av musklerna själva; levern lagrar glykogenen och gör den sedan tillgänglig för andra celler.
Denna process spelar en viktig roll, särskilt när patienten sover, eftersom cellerna i binjuremedulla eller erytrocyter kan förses med energi på detta sätt. Dessutom regleras blodsockernivån med hjälp av uppbyggnad och nedbrytning av glykogen av olika [[hormoner]. Glukagon och adrenalin stimulerar nedbrytningen, medan uppbyggnaden främjas av insulin. Bildningen av glukagon och insulin sker i delar av bukspottkörteln.
Med hjälp av glykogen, som lagras i levern, fylls blodglukosen på och hjärnan och erytrocyterna tillförs. Om levern är fylld med glykogen är det organet med den högsta koncentrationen av glykogen (100 mg glykogen per g lever). Glykogen som lagras i musklerna används å andra sidan endast för personligt bruk, varigenom cirka 250 g glykogen kan lagras här.
Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden
Om stärkelse tas in med mat bryter enzymet alfa-amylas ner det i munnen eller i tolvfingertarmen till isomaltos och maltos. Dessa omvandlas sedan till glukos av ytterligare enzymer. Glykogenin, ett protein som finns i mitten av en glykogenmolekyl, krävs för glykogensyntes.
Med hjälp av detta enzym och glukos-6-fosfat förlängs sockerkantskedjorna. Innan detta omvandlas glukos-6-fosfat till glukos-1-fosfat. Glykogen bryts ned med hjälp av glykogenfosforylas. När de terminala glukosmolekylerna delas upp bildas glukos-1-fosfat. Totalt kan 400 g glukos lagras i form av glykogen i människokroppen. Det är inte möjligt att lagra enskilda glukosmolekyler eftersom de drar för mycket vatten i en cell, som sedan skulle brista. Alla celler - med undantag för erytrocytter - kan bryta ner eller bygga upp glykogen. Två organsystem är särskilt viktiga för lagring av glykogen:
- Musklerna: de lagrar bara glykogen för sig själva
- Levern: Den lagrar glykogen så att den därefter kan tillföras organismen
Glykogenmetabolismen har olika uppgifter i musklerna och i levern och regleras därför på olika sätt. Regleringen sker antingen hormonellt eller allosteriskt. Allosterisk reglering börjar i en cell. AMP förekommer oftare i musklerna, vilket aktiverar fosforylas. En ökad nedbrytning av glykogen kompenserar för bristen på ATP. Å andra sidan fungerar glukos-6-fosfat och ATP som hämmare.
De indikerar att det finns tillräckligt med glukos och energi och att ingen nedbrytning krävs. En sådan reglering är inte möjlig i levern, eftersom glukos tillhandahålls för andra organ och inte används av sig själv. I levern signalerar glukagon ett behov av glukos, medan adrenalinet i musklerna ansvarar för detta. I båda fallen är det en ökning av cAMP-nivån, som ett resultat av vilket glykogen bryts ned. Å andra sidan sänker insulin cAMP-nivån och, som ett resultat, glykogen byggs upp.
Sjukdomar och störningar
En mycket sällsynt sjukdom är de så kallade glykogenoserna, som är genetiska. Detta är en medfödd lagringssjukdom som kännetecknas av onormalt glykogeninnehåll.
Med glykogenlagringssjukdomar kan kroppen inte konvertera glykogen till glukos, och glykogenproduktionen eller användningen störs ibland. En skillnad kan göras mellan lever- och muskelglykogenoser. Ett symptom på leverglykogenos är en förstorad lever där mer fett eller glykogen lagras. Dessutom tenderar patienterna att ha kort status och hypoglykemi. Muskelglykogenes orsakar muskelavfall, muskelkramper eller muskelsvaghet. Tretton olika typer av glykogenes är nu kända, vilka är indelade i muskel- eller leverformer och betecknas med romerska siffror.
Glykogenlagringssjukdomar kan spåras tillbaka till en autosomal recessiv arv och kan upptäckas i livmodern med hjälp av ett fostervattentest. Glykogenesen behandlas huvudsakligen symptomatiskt. En terapi inkluderar till exempel andning och fysioterapi eller specialdietrekommendationer. I den fortsatta kursen är konstgjord näring eller ventilation ofta nödvändig.
