Stoffwechselfunktionen der Leber
Die Leber, die bei einem Menschen etwa drei Pfund wiegt, ist ein lebenswichtiges Organ, das zum Überleben notwendig ist. Es befindet sich beim Menschen auf der rechten Seite des Oberbauches und besteht aus vier unterschiedlich großen Lappen. Die vielen Funktionen der Leber werden von den Hepatozyten wahrgenommen. In dem von Stryer verfassten Lehrbuch „Biochemistry“ wird die Leber als altruistisches Organ beschrieben, da sie Proteine, Glukose und Fette synthetisiert, die ins Blut freigesetzt und von anderen Organen des Körpers zur Energiegewinnung verwendet werden (siehe Referenz 1). Wie im "Journal of Hepatology" berichtet, kann die Leber ihr Wachstum regulieren. Nach der Zerstörung durch chirurgische Entfernung oder durch toxische Verletzungen werden sich Hepatozyten vermehren und die Leber regeneriert sich (siehe Referenz 2)..
Ein Paar Hände in Latexhandschuhen und mit chirurgischen Instrumenten stellt ein Puzzle der menschlichen Leber zusammen. (Bild: Sakramir / iStock / Getty Images)Proteinstoffwechsel
Die Leber synthetisiert nichtessentielle Aminosäuren aus anderen Aminosäuren, Glukose und Fettsäuren. Die Enzyme Alanin und Aspartat-Transaminasen wandeln die reichlich vorhandenen Aminosäuren in andere vom Körper benötigte um. Eine hohe Konzentration dieser Enzyme im Blut weist auf einen Leberschaden hin. Die Leber stellt die meisten Plasmaproteine einschließlich Albumin her und produziert Gerinnungsfaktoren. Die Leber baut Proteine ab und entfernt das toxische Ammoniumion durch Umwandlung in Harnstoff (siehe Referenzen 3 und 4)..
Zuckerstoffwechsel
In der Mai-Ausgabe 2004 des "International Journal of Biochemistry and Cell Biology" berichtet, spielt die Leber eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels (siehe Referenz 5). Nach einer Mahlzeit werden Kohlenhydrate im Dünndarm zu Glukose abgebaut und Glukose wird in den Blutkreislauf aufgenommen. Nach der Resorption wird Glukose direkt in die Leber transportiert. Die Leber entfernt überschüssige Glukose aus dem Blut und speichert die Glukose als Glykogen, das ein Polymer aus Glukoseeinheiten ist. Zwischen den Mahlzeiten bauen Hepatozyten das Glykogen ab und setzen Glukose zur Verwendung durch andere Körperzellen in den Blutkreislauf zurück. Wenn der Körper mehr Glukose benötigt als das, was als Glykogen gespeichert wird, wird die Leber Glukose aus anderen Molekülen wie Fettsäuren und Aminosäuren herstellen.
Fettstoffwechsel
Nach der Verdauung werden auch Fette in die Leber transportiert. Diese Fette werden in der Leber in Proteinkomplexe verpackt und dann zu anderen Körperzellen transportiert, einschließlich der Fettspeicherzellen, auch Adipozyten genannt. Die Leber synthetisiert auch Triglyceride aus überschüssigen Kohlenhydraten und Proteinen. Da Fette in Form von Triglyceriden nicht wasserlöslich sind, müssen sie durch Proteine in andere Zellen transportiert werden. Die Lipoprotein-Transportmoleküle werden in der Leber hergestellt. Diese Lipoproteine sind die VLDLs, die in einem Lipidprofil gemessen werden. Die Leber synthetisiert zusätzlich Cholesterin aus Fettsäuren (siehe Referenzen 3 und 4)..
Gallenproduktion
Hepatozyten bilden Galle, eine gelblich-braune Flüssigkeit, die die Fettverdauung unterstützt. Die Gallenblase, die sich direkt unter der Leber befindet, speichert die Galle, bis sie in den Dünndarm abgegeben wird. Gallensalze, der Hauptbestandteil der Galle, wird aus Cholesterin in der Leber hergestellt. Die Gallensalze emulgieren Fette und zerlegen das Fett in kleinere Einheiten. Dies erhöht die Oberfläche des Fettes, so dass die Lipasen genannten Enzyme das Fett weiter verdauen können.
Abfallstoffwechsel
Neben der Entfernung von Ammoniak aus dem Körper verarbeitet die Leber auch Bilirubin, ein unlösliches Abbauprodukt von Hämoglobin. Hämoglobin, das Hauptprotein in roten Blutkörperchen, wird in der Leber zu Bilirubin metabolisiert, dann in Galle ausgeschieden und aus dem Körper mit Kot oder Urin ausgeschieden (siehe Referenzen 3 und 4). Die Gesamtmenge an Bilirubin im Blut ist ein Marker für die Leberfunktion.
Entgiftung
Die Leber ist das primäre Organ, das an der Entgiftung von Medikamenten und Giften beteiligt ist. Hepatozyten haben mehrere Enzymsysteme, die Fremdmoleküle, so genannte Xenobiotika, in wasserlösliche Verbindungen zerlegen, die ausgeschieden werden können. In den meisten Fällen metabolisiert die Leber die Fremdmoleküle zu weniger toxischen Verbindungen. Wie jedoch von den Autoren eines Artikels über die Leber hervorgehoben wurde, der in der April 2004-Ausgabe von „Pediatrics“ veröffentlicht wurde, werden die Xenobiotika manchmal zu toxischen Zwischenprodukten metabolisiert und die Leber wird zum Ziel für diese Toxizität (siehe Ressource 1)..
Vitamin- und Mineralstoffspeicher
Die Leber speichert die fettlöslichen Vitamine A, B12, D, E und K sowie die Mineralien Eisen und Kupfer. Die Leber speichert die Vitamine und Mineralien nach der Verdauung, bis andere Zellen sie für eine bestimmte biologische Funktion benötigen (siehe Referenzen 3 und 4)..
