Randle Circle သို့မဟုတ် Glucose-Fatty acid cycle

 

သတိ ——— Biochemistry pathway တွေ နဲ့ Enzyme နာမည်တွေ ပါမှာ မလို့ နည်းနည်း စိတ်ရှုပ် နိုင်ပါမယ်။ စာက ဘာ AI အကိုးအကားမှ ယူမထားပါ။ မိမိ လေ့လာ သိရှိတာတွေ သာ ရေးထားခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။ Regulatory metabolism perspective တွေဖြစ်လို့ စာ အလယ်လောက်မှာ ရှုပ်ပါမယ်။

ပုံကတော့ AI ပါ ( တလွဲတွေ လုပ်ထားတာ ) ရိုးရိုး ပုံအမှန် က Comment မှာရှိ

ခန္ဓာကိုယ် အတွက် အဓိက Fuel နှစ်မျိုး ရှိပါတယ်

အဲတာကတော့ Glucose နဲ့ Fat အဆီ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒီ Fuel လောင်စာ နှစ်မျိုး အသုံးချမှု ယှဉ်ပြိုင်ခြင်း Fuel Competition ကို 1963 ခုနှစ်၌ Philic Randle နဲ့ Colleague တွေက တင်ပြခဲ့ခြင်း ကြောင့် Randle cycle သို့မဟုတ် Glucose Fatty acid cycle လို့ သိကြပါတယ်။

ဘယ်အချိန်မှာ ဘယ် လောင်စာ အမျိုးအစား ကို ခန္ဓာကိုယ်က ဘယ် Fuel ကို ရွေးချယ် သုံးမလဲ ဆိုတဲ့ ကိစ္စက ဟာ အသေးစိတ် သိရင် စိတ်ဝင် စာဖို့ အရမ်းကောင်းပါတယ်

လူပိန်းနည်း နဲ့ အရင် ပြောရမယ် ဆိုရင်

Glucose ဖြစ်စေတဲ့ အစားအစာ တွေ များများ စားတဲ့ အခါ Glucose ကို အသုံးချပါတယ်

Glucose ဖြစ်စေတဲ့ အစားအစာ နည်းပြီး အဆီ များများ စားတဲ့ အခါ အဆီ ကို လောင်စာ အဖြစ် အသုံးချပါတယ်။

Glucose + အဆီ ကို စတူ ရောပြီး စားတဲ့ အခါ Glucose ကို ဦးစာပေး အနေ နဲ့ အသုံး ချပါတယ်။

သို့သော် ဒီ Cycle ရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်က Glucose substrate နဲ့ Fat Substrate တခုနဲ့ တခု ဘယ်လို ယှဉ်ပြိုင် ပိတ်ဆို့ ကြ သလဲ ဆိုတဲ့ ဖော်ပြချက် ဖြစ်လို့ Biochemistry pathway အချို့ နဲ့ Enzyme တွေ နည်းနည်း ပြောမှ ပြည့်စုံမှာပါ ။

Glycolysis - Glucose ကိုဖြိုခွဲခြင်းကြောင့် ရရှိလာတဲ့ molecule အချို့ဟာ အဆီ ဖြိုခွဲမည့် လမ်းကြောင်းကို ပိတ်ဆို့ နိုင်သလို အဆီ လောင်ကျွမ်းခြင်း Beta Oxidation လမ်းကြောင်းမှ ရလာတဲ့ molecule တွေဟာလဲ Glucose ကိုဖြိုခွဲခြင်း လမ်းကြောင်း မှာ ရှိတဲ့ Enzyme တွေ ကို တာဆီး ပိတ်ပင် နိုင်ပါတယ်။

Beta Oxidation က နေစကြည့်မယ်ဆိုရင်
ဖြစ်တဲ့ နေရာက Muscle cells အတွင်းမှာ ဖြစ်တယ် ပဲ ထားပါတော့

Free Fatty Acid ဟာ Cells အတွင်းရောက်ပြီဆိုတာနဲ့ Cytosol ဧရိယာ ထဲမှာ ACS (Fatty acyl-CoA synthetase ) ကြောင့် Free Fatty Acid မှာ Co Enzyme A သွားပြီး တွဲပါတယ် ။

တွဲပြီးပြီ ဆိုတာနဲ့ Mitochondria matrix အတွင်းကို ပို့ရ မှာ ဖြစ်ပါတယ် ဘာကြောင့်လဲ ဆိုတော့ Mitochondria matrix အတွင်း ရောက်မှ သာလျှင် Beta Oxidation process ဖြစ်နိုင်မှာ မလို့ ဖြစ်ပါတယ်။

အဲတော့ Fatty Acyl CoA ဟာ Beatoxidation ဖြစ်ဖို့ အတွက် အကာအရံ နှစ်ထပ် နဲ့ ရှိနေတဲ့ Mitochondria membrane တွေ ကို ဖြတ်ကျော်ရပါမယ် ။ ဒီ Membrane တွေကို ကျော်ဖြတ်ရန် Carnitine shuttle ကို အသုံးပြုရပါမယ် ။

ပထမ OMM (Outer Mitochondria membrane) ကို ဖြတ်ကျော်ရန် အတွက် CPT-1 ( Carnitine palmitoyltransferase-1) ကို အသုံးပြုပြီး ဖြတ်ရပါတယ်။

အပြင်အလွှာ membrane ကို ဖြတ်ကျော်ပြီးနောက် ဒုတိယ IMM ( Inner Mitochondria membrane) ကို ဖြတ်ကျော်ရန် CPT-2 (Carnitine palmitoyltransferase-2) ကို အသုံးပြု ရပါတယ်။

ဒီလောက်ထိ အသေးစိတ်ရေးရတာဟာ Glycolysis ဖြစ်သောအခါ ထုတ်ပေးတဲ့ Molecule တခု ဟာ Outer membrane မှာ ရှိတဲ့ CPT-1
ကို ပိတ်ပင်နိုင်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပါတယ်။

ဖြတ်ကျော်တဲ့ အချိန်မှာ ဖြစ်တာတွေ တော့ အသေးစိတ် မရေးတော့ပါ။
ဖြတ်ကျော်ပြီး Mitochondria Matrix အတွင်း ရောက်လာချိန် တွင် Beta Carbon နံပါတ်ကို ဦးတည်၍ ဖြိုခွဲခြင်း Beta Oxidation စတင်ပါတော့တယ် ။ Carbon 16 လုံးပါတဲ့ Saturated Fatty Acid ကို ဖြိုခွဲမယ် ဆိုလျှင် Acetyl Co A Molecule -၈ လုံး ရပါမယ်။ Carbon 18 လုံးပါတဲ့ Stearic Saturated Fatty Acid ကို ဖြိုခွဲမယ် ဆိုလျှင် Acetyl Co A Molecule -၉ လုံး ရပါမယ်။

Beta Oxidation ဖြစ်လာတာနဲ့ အမျှ Acety CoA မော်လီိကျူးတွေ များလာပါမယ် ။
Randle Cycle ရဲ့ ဖော်ပြမှု အရေးကြီးတာ လာပါပြီ Fatty Acid ကနေ ရတဲ့ Acetyl CoA မော်လီကျူး ဟာ Glycolysis ကြောင့်ဖြစ်လာတဲ့ Pyruvate မော်လီကျူး ကနေ Acety CoA မော်လီကျူး အဖြစ် ပြောင်းတဲ့ PDH ( Pyruvate Dehydrogenase Enzyme) ကို ပိတ်ပင်ပြီ ဖြစ်ပါတယ်။ ↑ Acetyl-CoA/ CoA များခြင်း
↑ NADH/NAD+ ratio များခြင်းကြောင့် PDH ကို တားဆီးတာ ဖြစ်ပါတယ်။

အဲတော့ Glycolysis ကြောင့်ရလာတဲ့ Pyruvate တွေဟာ ဘယ်ပြန်သွားလဲ ?
GLUCONEOGENESIS လမ်းကြောင်း အဖြစ် Lactae သို့ပြောင်းပြီး Liver သို့ ပြောင်းကာ Glucose ထုတ် ပါတယ် ( Cori Cycle) ။

Fatty Acid ကနေ ဖြစ်လာတဲ့ Acetyl CoA မော်လီကျူးတွေဟာ Krebs Cycle ထဲကို Oxoloacetate (OAA) နဲ့ပေါင်းပြီး Citrate synthase ကြောင့် Citrate မော်လီကျူးတွေ ဖြစ်ပြီး Krebs cycle ကို ဆက် run ပါတယ်

ဒီနေရာမှာ ထပ်ပြီး Citrate မော်လီကျူးတွေဟာ Glycolysis pathway ရဲ့ ပထမပိုင်းလောက် က ဖြစ်တဲ့ Fructose 6 Phosphate ကနေ Fructose 1,6 Bisphosphate ကိုပြောင်းတဲ့ PFK ( Phosphofructo Kinase) Enzyme ကို ပါ သွားပြီး ထပ်၍ ပိတ်ဆို့ပါတယ်။

ဒါဟာ Fatty Acid burning ကနေ ဖြစ်လာတဲ့ Molecule တွေကနေ Glycolysis ဖြစ်တဲ့ လမ်းကြောင်းက Enzyme တွေကို ပိတ်တာဖြစ်ပါတယ်။

ထို့အတူ
Glycolysis ဖြစ်ခြင်း မှ Beta Oxidation လမ်းကြောင်းကို ပိတ်ပင်ခြင်း လမ်းကြောင်း ကို ဆက်ပြောပါမယ်

Glucose မော်လီကျူး တခုမှာ Carbon 6 လုံးပါတဲ့ အတွက် Glycolysis pathway ဖြစ်သောအခါ နောက်ဆုံးမှာ "Pyruvate" molecule ၂ ခု ရပါတယ် ။
Pyruvate မော်လီကျူးတွေဟာ PDH (Pyruvate Dehydrogenase) ကြောင့် Acetyl CoA မော်လီကျူး အဖြစ် ရရှိပါတယ်
၎င်းမှ OAA နဲ့ ပေါင်း၍ Krebs cycle သို့ဝင်ကာ Citrate အဖြစ်ပြောင်းပါတယ်
Citrate ဟာ Mitochondria အပြင် Cytosol သို့ထွက်၍ Acetyl CoA အဖြစ်ပြန်ပြောင်းပြီး ထိုမှ တဆင့် ACC ( Acetyl CoA Carboxylase ) ကြောင့် Malonyl CoA အဖြစ် ပြောင်းကာ Beta Oxidation မဖြစ်နိုင်စေရန် CPT-1 ကို သွားပြီး Block ပါတယ်။

ဒါဟာ Glycolysis အကျိုးဆက်ကြောင့် Muscle အတွင်း Fatty Acid Burning မဖြစ်စေရန် တားဆီးခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။
ဒါကိုပဲ Glucose Fatty Acid Cycle (Randle Cycle ) လို့ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

လူ့ခန္ဓာကိုယ် ရဲ့ Cells တိုင်း Cells တိုင်း အားလုံးဟာ Glucose ကို အသုံးချ နိုင်ပါတယ်

လူ့ခန္ဓာကိုယ်ရဲ့ Oxidative tissue တွေအားလုံးဟာ Glucose ကော Fat ကော နှစ်မျိုးစလုံး ကို အသုံးချနိုင်ပါတယ်။ (Heart , Muscles, Liver )

အောက်ဆီဂျင် နည်းတဲ့ Mitochondria နည်းတဲ့
Red Blood cells တွေ နဲ့ ကျောက်ကပ်အတွင်း Renal Medulla တို့ဟာ Glucose ကို ပဲ အသုံးချနိုင်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် Gluconeogenesis ဖြစ်စဉ် ကနေ Glucose ကို ရရှိပြီး အသုံးချနေ ရ တာဖြစ်ပါတယ်။

ဦးနှောက်ဟာ Glucose နဲ့ Ketone ကို ပဲ အသုံးချနိုင်ပါတယ်။ (Ketone ဆိုတာ Fatty acid oxidaton ကြောင့်ဖြစ်တဲ့ နောက်ထပ် pathway တခုက ရတဲ့ Fuel ဖြစ်ပါတယ်)

ဦးနှောက်ဟာ Ketone ကို ပိုပြီး Prefer ပို ဖြစ်ပါတယ်။ ဦးနှောက်ဟာ glucose ကိုပဲ အသုံးချ နိုင်တယ်ဆိုတာ Oudated အယူအဆ သာ ဖြစ်ပါတယ်။
Ketogenic diet လိုမျိုး keto Adaption ဖြစ်သော အခါ Starvation - adaption ဖြစ်သော အခါ ဦးနှောက်ဟာ ၇၀ ရာခိုင်နှုန်းအထိ ketone ကို အသုံးချပါတယ် . ကျန်တဲ့ ၃၀ ရာခိုင်နှုန်းက Gluconeogeneis ကနေလာတဲ့ glucose ကို အသုံးချ ပါတယ်။ Adaption ဖြစ်ပြီးတဲ့ အခါ Gluconeogeneis substrate တွေဟာ Lactate နဲ့ Glycerol ကသာ လာတာ ဖြစ်ပါတယ်။ Muscle broken ကနေလာတာ မျိုး မဟုတ်တော့ ပါ။

နောက်ဆုံး အချုပ်ကို ပြောပါမယ်။

သွေးကြောထဲမှာ Glucose လဲ ရှိမယ် , fatty acid တွေလဲ ရှိမယ် ဘယ် လောင်စာ ကို ရွေးမှာလဲ ? ဒါကို ဆုံးဖြတ်မှာ က ဟော်မုန်း Insulin ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

Insulin Basal level အထက် ရှိနေလျှင် (တယောက်နဲ့ တယောက် threshold မတူနိုင်) ခန္ဓာကိုယ်ဟာ Glucose ကိုပဲ အသုံးချနိုင်ပါတယ်။ Insulin Basal Level အထက်ရှိနေလျှင် Fat cells တွေမှ Release မဖြစ်အောင် တနည်း Lypolysis မဖြစ်အောင် ပိတ်ပင်ထားနိုင်ပါတယ်။

ဆီးချိုအမှတ် ၂ သမားတွေဟာ Insulin resistance ကြောင့် သွေးကြောထဲမှာ Glucose ကော , fatty acid fuel နှစ်ခု လုံးများနေပါတယ် သို့သော် Insulin များနေလို့ fatty acid ကို fuel အနေနဲ့ လျှင်မြန်စွာ ပြောင်းလဲ အသုံးမချနိုင်ပါ။

ဆီးချိုအမှတ် ၁ သမားတွေဟာ Insulin မရှိတာ ကြောင့် သွေးကြောထဲမှာ Glucose ကော , fatty acid fuel နှစ်ခု လုံးများနေပြီး fatty acid ကိုသာ Fuel အနေ နဲ့ (Insulin မထိုးပါက) အသုံးချနိုင်ပါတယ်။