Corpurile cetonice ca combustibil pentru creier în timpul foametei - Owen - 2005 - Biochimie și moleculare
Gladwyne, Pennsylvania 19035
1401 Spring Mill Rd., Gladwyne, PA 19035. Tel.: 610‐527‐3045; Fax: 610-527-3054 Căutați mai multe lucrări ale acestui autor
Gladwyne, Pennsylvania 19035
1401 Spring Mill Rd., Gladwyne, PA 19035. Tel.: 610‐527‐3045; Fax: 610-527-3054 Căutați mai multe lucrări ale acestui autor
STAREA CUNOAȘTERII NOASTRE DE STARVARE ȘI METABOLISMUL CEREBRAL ÎN OAMENI CÂND AM ÎNCEPUT CERCETAREA
DIABET ȘI CE NE-A ÎNVĂȚAT DESPRE METABOLISMUL UMAN
Între 1959 și 1965, numeroase studii la om, care au fost efectuate atunci când concentrația de glucoză din sânge a fost normală și concentrațiile de cetonă din sânge în organism au fost scăzute, au demonstrat că creierul a consumat glucoză la o rată estimată de 100-145 g pe zi. Cateterizarea vaselor de sânge care duc la creierul pacienților în timpul cetoacidozei diabetice a arătat că sistemul nervos central nu poate extrage cantități măsurabile de acetonă. În acel moment, β-hidroxibutiratul și acetoacetatul au fost supuși unor acizi puternici care i-au transformat în acetonă și au fost măsurate concentrațiile de acetonă din sângele arterial și venos care drenează creierul. Aceste studii au arătat că creierul a extras doar o cantitate neglijabilă de acetonă din sânge în timpul cetoacidozei diabetice. Aceasta a fost starea actuală de înțelegere a surselor de combustibil metabolic pentru creier când am început studiile în 1965.
STUDII PRIVIND SALVAREA OMULUI
Au existat mai multe studii clasice despre foamete înainte de 1965 care măsurau consumul de O2 și producția de CO2 împreună cu excreția urinară de azot pentru a determina necesarul de energie umană. Cu toate acestea, nu au existat studii care să cupleze ratele de schimb ale combustibililor în diferite paturi de organe cu ratele de excreție a azotului urinar și ratele de schimb ale gazelor respiratorii la om în timpul foametei prelungite. Metode precise, rapide și fezabile din punct de vedere financiar pentru măsurarea combustibililor (glucoză, β - hidroxibutirat, acetoacetat, lactat, piruvat, glicerol, acizi grași liberi și aminoacizi) și hormoni (insulină) au fost toate dezvoltate la mijlocul anilor 1960.
Ca exemplu al problemelor care au afectat domeniul cercetării înfometării, un studiu foarte apreciat efectuat la Spitalul Johns Hopkins în 1963–64 4 4 Prezentări ale regretatului G. W. Walker, Sr., fost al Facultății de Medicină a Universității Johns Hopkins, la Medical Grand Rounds și la reuniunile locale și naționale (aprox. 1963–65). a fost contaminat de consumul de cantități mici de băuturi care conțin carbohidrați în perioada de post. Am fost unul dintre rezidenții medicali care se pregăteau la spitalul Johns Hopkins care supraveghea starea de sănătate a unui om obez morbid, care a suferit aproximativ 14 luni de foame și semi-foame pentru reducerea greutății. Cu toate acestea, nu am recunoscut (și nici altcineva) impactul pe care l-a avut consumul unei cantități mici de băuturi care conțin carbohidrați asupra acestui pacient, excreția urinară de azot. Îmi amintesc că pacientul spunea ceva de genul: „Trebuie să beau o cola pentru că creierul meu are nevoie de zahăr”. Abia în 1972 Daniel G. Sapir și colab. [1] a demonstrat sensibilitatea rafinată a ratelor de excreție de azot urinar la ingestia unor cantități mici de carbohidrați.
ERA CAHILL
Am recunoscut discrepanța dintre necesitatea creierului de glucoză și cantitatea de azot excretată în timpul foametei [2]. Cu toate acestea, cantitatea de azot și natura completă a compușilor azotați excretați în urină nu fuseseră clar definite în acel moment. Mai mult, a existat o controversă verbală cu privire la raportul dintre producția de azot urinar și glucoză, iar locurile de producere a glucozei în organism în timpul foametei nu au fost stabilite definitiv. Cu toate acestea, cantitatea de glucoză care poate fi oxidată total la CO2 și apă este considerabil mai mică decât 100-145 g/zi cerute de sistemul nervos. Prin urmare, un alt combustibil decât glucoza trebuie să furnizeze energie creierului în timpul foametei. Când am început să studiem adaptările metabolice în timpul foametei la oameni, nu știam cât timp o persoană poate să postească și ce combustibili ar fi folosiți de țesuturi specifice. Odată ce noua perspectivă a început să se acumuleze, necesitățile de energie ale tuturor organelor și ale corpului în ansamblu au trebuit reevaluate.