Cykl Randle'a

- opisuje powiązania wewnątrzkomórkowego metabolizmu kwasów tłuszczowych i glukozy w komórkach mięśniowych

- opisany w 1963 roku przez Philipa Randle'a dla mięśni poprzecznie prążkowanych - serce i przepona szczura

- zgodnie z koncepcją cyklu preferowanym przez miocyty surowcem energetycznym są kwasy tłuszczowe

- mechanizm biochemiczny:

• spalanie dużej ilości kwasów tłuszczowych w procesie β-oksydacji zwiększa stężenie acetylo-Coa i NADH w mitochondrium

• podwyższone stężenie acetylo-CoA i NADH hamuje dehydrogenazę pirogronianową blokując tlenowy metabolizm glukozy

• w wyniku wzrostu stężenia acetylo-CoA rośnie również stężenie produktów cyklu Krebsa w komórce, m.in. cytrynianu

• cytrynian działa jako inhibitor fosfofruktokinazy 1 - głównego enzymu regulującego prędkość glikolizy

• inhibicja fosfofruktokinazy 1 prowadzi do gromadzenia się glukozo-6-fosforanu w komórce

• glukozo-6-fosforan działa jako inhibitor heksokinazy, co dodatkowo spowalnia glikolizę, zmniejsza zdolność komórki do gromadzenia glukozy, która w formie niezestryfikowanej nie jest skutecznie zatrzymywana w komórce

• obniżone zostaje wchłanianie glukozy przez komórkę (decreased glucose uptake)

• ponadto spowolniona zostaje synteza glikogenu

- zatem w wyniku nasilenia procesu beta-oksydacji:

• spada tlenowy metabolizm glukozy

• spada beztlenowy metabolizm glukozy

• spada synteza glikogenu

• zmniejsza się wchłanianie glukozy przez komórkę

- cykl Randle'a uważany jest za jeden z patomechanizmów zaburzeń kontroli glikemii

• insulinooporne adipocyty uwalniają duże ilości FFA w wyniku wzmożonej lipolizy (w normalnych warunkach insulina poprzez spadek stężenia cAMP obniża aktywność HSL)

• podwyższone stężenie i wzmożona beta-oksydacja wolnych kwasów tłuszczowych (FFA) w komórkach mięśniowych wywiera efekty biologiczne opisane wyżej

• rezultatem jest ograniczenie zdolności mięśni do obniżania stężenia glukozy w osoczu przez jej wyłapywanie z krwi

---