Энергетический обмен в печени

Печень — важнейший орган обмена веществ, метаболические функции которого регулируются инсулином и другими гормонами. В цитоплазме глюкоза превращается в пируват в ходе гликолиза, а затем пируват окисляется в митохондриях с образованием АТФ в цикле трикарбоновых кислот и при окислительном фосфорилировании. После еды продукты гликолиза используются для синтеза жирных кислот de novo. В гепатоцитах длинноцепочечные жирные кислоты включаются в состав триглицеридов, фосфолипидов и/или эфиров холестерина. Эти сложные липиды накапливаются в липидных каплях и мембранных структурах либо секретируются в кровоток в составе частиц липопротеинов очень низкой плотности. При голодании печень высвобождает глюкозу за счёт гликогенолиза и глюконеогенеза. При длительном голодании основным источником эндогенной глюкозы становится печёночный глюконеогенез. Голодание также усиливает липолиз в жировой ткани, в результате чего высвобождаются неэтерифицированные жирные кислоты. В митохондриях печени они превращаются в кетоновые тела в ходе β-окисления и кетогенеза. Кетоновые тела служат источником энергии для внепечёночных тканей. Энергетический обмен в печени находится под строгим контролем нервных и гормональных сигналов. Симпатическая нервная система стимулирует печёночный глюконеогенез, а парасимпатическая — подавляет его. Инсулин усиливает гликолиз и липогенез, но подавляет глюконеогенез; глюкагон противодействует действию инсулина. Многочисленные факторы транскрипции и коактиваторы, включая CREB, FOXO1, ChREBP, SREBP, PGC-1α и CRTC2, регулируют экспрессию ферментов, катализирующих ключевые этапы метаболических путей, и тем самым влияют на энергетический обмен в печени. Нарушение энергетического обмена в печени способствует развитию инсулинорезистентности, сахарного диабета и неалкогольной жировой болезни печени.