Karbamidciklus
anyagcsere-folyamat / From Wikipedia, the free encyclopedia
A karbamidciklus (más néven Krebs–Henseleit-ciklus, ureaciklus, vagy ornitinciklus) kizárólag a májban, a periportális hepatociták (májsejtek) mitokondriumában és citoplazmájában lejátszódó anyagcsere-folyamat, amely elsősorban azt a célt hivatott szolgálni, hogy a szervezetben termelődő mérgező ammóniát nem mérgező karbamid formájában eltávolítsa (ami végeredményben két molekula ammónia eliminációját jelenti). E metabolikus útvonal[* 1] felfedezése 1932-ben Hans Krebs és orvostanhallgató munkatársa Kurt Henseleit nevéhez köthető.[1] A ciklus másrészt az arginin aminosav de novo szintéziséhez szükséges.
Az ammónia toxicitása (mérgezőképessége) nem teljesen tisztázott, magas szintje a vérben hepaticus encephalopathiát[* 2] okoz (aminek eredetét tekintve több különböző formája van). Az ammónia-mérgezés végső állapotában komatózus[* 3] állapot lép fel, amit cerebralis oedema[* 4] és megnövekedett intracranialis nyomás[* 5] kísér. A feltételezések szerint az agy neuronjainak (idegsejtjeinek) ATP kimerülése áll az események hátterében. A magas szintű ammónia megnöveli az asztrocitákban[* 6] a glutamin szintet a glutamát-dehidrogenáz és a glutamin-szintáz közreműködésével (a reakciókat lásd lejjebb), ami egy ozmotikusan aktív anyag, nő a sejten belüli ozmotikus nyomás. Emiatt a sejtek vizet vesznek fel, hogy fenntartsák az ozmotikus egyensúlyukat, aminek következtében a sejtek és így az agy is megduzzadnak, végül fellép a kóma. A glutamát szint csökkenésének lehetnek további hatásai az agyra, mivel a glutamát és származéka a GABA fontos neurotranszmitterek;[* 7] az agy érzékenységét az ammóniára tükrözheti a neurotranszmitterek kimerülése valamint a sejt ozmotikus egyensúlyának változása.[2] Ismeretes még a citoplazmatikus NADH szint emelkedés a malát-aszpartát inga gátlása miatt, és a piruvát-laktát átalakulás aktiválása, ami a citrátkör lassulását idézi elő.[3]
Érdekesség, hogy emberen kívül más szárazföldi gerincesek és a cápák is karbamid formájában választják ki az ammóniát. A legtöbb víziállat ammóniumion formájában közvetlenül, míg a madarak és a hüllők húgysavként.