Liver Metabolism Part 2 PDF
Document Details
Uploaded by BrightBaroque
Silpakorn University
Auayporn Apirakaramwong, Ph.D.
Tags
Summary
This document provides an outline and details of liver metabolism, focusing on liver proteins/plasma proteins, prothrombin/fibrinogen, and ceruloplasmin, including their functions and roles in the human body. It contains diagrams and figures.
Full Transcript
551 101 LIVER METABOLISM Part 2 OUTLINE ไ ม่ใช plasma protein ส า งจากต บ แ 01 03...
551 101 LIVER METABOLISM Part 2 OUTLINE ไ ม่ใช plasma protein ส า งจากต บ แ 01 03 05 LIVER PROTEINS/ PROTHOMBIN/ PLASMA PROTEINS FIBRINOGEN 02 04 CONCLUSION ALBUMIN CERULOPLASMIN วนห ง Fe Metaboli sm เป็นตัวพา Page 02 ตั ส่ ึ่ ต่ นึ ร้ - ป แต่ต วจเญต นไม สสะส 0 albumin เ ก ด ป มา ณ 4 Page 03 PLASMA electrolysi jla SE CCarDOXILICS งคนใใ ้ปร ั ะ -+ PROTEINS -> serun ไ ่ โปร PLASM ม โปรตีน J Lab Precis Med 2023;8:19. Protein + in รวม Cholestero Plasma 91% - 92% of water and 8% - 9% of solids. It mainly comprises of: - o Coagulants, mainly fibrinogen, aid in blood clotting o Plasma proteins, such as albumin and globulin, that help maintain the colloidal 7% protein osmotic pressure at about 25 mmHg of all o Electrolytes like sodium, potassium, bicarbonate, chloride, and calcium help plasma maintain blood pH Page 04 of 15 contents o Immunoglobulins help fight infection and various other small amounts of enzymes, hormones, and vitamins Principles of Medical Biochemistry, 4th ed. 2017, Table 17.1. ม่ ต้ สู บั มี ห้ ฉู ม่ มึ มั ริ ล็ Major proteins synthesized by the liver and changes in their circulating levels d u r i n g t h e a c u t e i n f l a m m a t o r y p h a s e r e s p o n s e. วงก ก. ก าย protein Half-life Function Acute phase response Albumin 21 days Oncotic pressure, carrier protein Negative albuming f ัง ้ง proted see Exhibits antiprotease activity. High affinity Alpha-1-antitrypsin 4–5 days Positive for neutrophil elastase Fibrinogen 3–5 days Fibrin-based blood clot formation Positive Copper-carrying has ferroxidase activity Ceruloplasmin 4–5 days Positive (iron metabolism) 5 days (free form), few minutes Haptoglobin Binds free hemoglobin (during hemolysis) Positive (when bound to hemoglobin) Ferritin 12 h Iron storage Positive Transferrin 8–10 days Iron transporter in circulation Negative Transport protein (thyroid hormones, Prealbumin 2–3 days Negative retinol) Thyroxine binding globulin (TBG) 5 days T4 binding Negative Nonspecific acute phase protein. Binds Lys C-reactive protein 19 h phosphatidylcholine expressed on Positive dead/dying cells and on bacteria Nonspecific acute phase reactant. Binds to Serum amyloid A 35 h Positive bacterial outer membrane protein—A. Alpha-1-acid glycoprotein Transporter protein (serotonin, histamine, 2-3 days Positive (orosomucoid) platelet activating factor, melatonin). Page 04 10–15 min (free) IGF-1 insulin like growth fact Growth-mediated GH action. Negative กก.... ↑M 30–90 min (IGFBP)-bound https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/liver-protein ฝึ ร่ ยั ยั อั Total protein Includes albumin งเคราะะห์ท · immunoglobulins and other carrier proteins present in · the blood; a variable ่วย ด H20 เ ้าห dehydratio proportion is synthesized in พยูงค. น /> เ ย HLO %.album i ใน Vessel the liver -5 - ดเชือใ เ อ อดอออก ใ ูง นแรง ระบบ เ อด เก ดเ อด ↓ หลอดเ อดถ Changes in the total protein สภาท เ ดรอยา ว H 20 Pla are non-specific as there ใหล ออก กอง ตาม อ ยวะ+ในCel may be increases and & น ห :: Vessel collEPSE อ เ decreases in different เส อ น dehydrat components, e.g. chronic ตอบสนอง ก. วงา severe inflammatory liver ใน hepatocyte disease may cause low 0 hepatocyte albumin and other liver เ ยให อ globulins but raised levels of immunoglobulins # เ ดไ เร https://coggle.it/diagram/W-sS5oFGxH-0R2dM/t/liver-function-tests % · Page 05 ช่ สั รั รุ น้ นั ช็ ล่ กิ ป้ ส้ กิ ั่ ตั ำ วั ช้ ติ มื รั บ้ ที่ ที ด้ สู สี ดู ช้ ลื ลื ล็ ลื ลื ALBUMIN &โปรตั ่ก Page 06 นี Biologic effects of altered structure and function of albumin in liver disease ALBUMIN Cys-Antioxidant ก. แ งต วข ของเหล NO-Antithrombotic function https://link.springer.com/article/10.1007/s12072-015-9665-6/figures/1 Page 07 Albumin can bind inflammatory factors and mediators Hepatol Int (2016) 10:124–132 ตั น็ PROTHOMBIN /FIBRINOGEN Page 08 COAgUSAtj & ⑦ BY กขวด การใหลขอ ง blood compone ิด น องก นการเส vessel จะะหด วช ู้นใน ⑦ smooth muscle ใน ิดณ. กระต เก อง ่ ้มา ⑤ after injury site ป อ ยสเค ออก มากระตู้น slate leet ให -ป อ ย chemical เ ยก ว ว ่น ม่ว ใส น plug Page 09 ·หลอดเ อดอ ก.ต น ถภายนอก sconnecti จนา bound, pratelet +MUSCLE) 8 เ ด coagulation เ น trap อูด - นตรวย อ tis ↓ instrinsic extriUSiC thrombin ↓ Grinogen - + 8. clot กต จาก& + Ot & · บ เวณยเศาธ · Factor อ ดบ เวณท่ กขาตะ. เ อมร ี ู อดห ก.เ ห งจาก fibril -> กสะส ↑ สลาย chibrinolysis) เก ดเล + fibrin รรม https://www.nursinghero.com/study-guides/nemcc-ap/hemostasis มี กั ช่ กั มี น้ ตู้ ตั ก์ อั ตัตั อุ ตั ภู น้ ถู ม่ ยั ฟั ซ่ กั กิ มื ลื อั ป็ กิ ฉี ยิ ชื่ ริ ลั รี ต่ ล็ ล่ ป้ ริ ว่ ที ตั ซ่ ดิ ลื ถู ฉี ล่ Factor Name Type of molecule Source Pathway(s) number Page 10 Common; converted into I Fibrinogen Plasma protein Liver fibrin Common; converted into II Prothrombin Plasma protein Liver* thrombin มาจาก เ อเ Tissue thromboplastin or tissue Damaged cells and III Lipoprotein mixture Extrinsic factor platelets Inorganic ions in Diet, platelets, bone IV Calcium ions Entire process plasma matrix V Proaccelerin Plasma protein Liver, platelets Extrinsic and intrinsic Clotting VI Not used Not used Not used Not used Factors VII Proconvertin Plasma protein Plasma protein Liver * Platelets and Extrinsic Intrinsic; deficiency results in VIII Antihemolytic factor A ีค ม ใ กสร ดปกต ้ factor endothelial cells hemophilia A https://www.nursinghero.com/study- Antihemolytic factor B (plasma Intrinsic; deficiency results in guides/nemcc-ap/hemostasis IX Plasma protein Liver* thromboplastin component) hemophilia B Stuart–Prower factor X Protein Liver* Extrinsic and intrinsic (thrombokinase) Antihemolytic factor C (plasma Intrinsic; deficiency results in XI Plasma protein Liver thromboplastin antecedent) hemophilia C Intrinsic; initiates clotting in XII Hageman factor Plasma protein Liver vitro also activates plasmin Stabilizes fibrin; slows XIII Fibrin-stabilizing factor Plasma protein Liver, platelets fibrinolysis นั ผิ นื้ Prothrombin (Clotting factor II) is a 71.6-kDa glycoprotein containing 579 amino acids and three N-linked carbohydrate chains. It is secreted into the blood as a zymogen. * * Its synthesis is vitamin K dependent or stimulated ใน infant อ ง ดยก by vitamin K1. https://www.rcsb.org/structure/6c2w Prothrombin synthesis occurred in a cyclic asynchronous ปfashion มา ณ truthrombi with significant quantities of ใน น งเครา สห์ไ มาก a K&ใน prothrombin contained in only 10-30% of the PROTHROMBIN hepatocyte population. The rate of prothrombin synthesis depended upon both the level of plasma prothrombin and the amount of vitamin K1, available to the hepatocytes. Page 11 ต้ ตั ฉี ริ สั ม่ ร่ Structure of 274 ad 101 N ออกเห Ong'C prothrombin ~388 มล => > ม รอย ว Principles of Medical Biochemistry, 4th ed. 2017, Table 17.11. A. Schematic representation of fibrinogen B. Aggregation of fibrin monomers C. Transglutaminase (factor XIIIa) strengthens the clot by forming covalent cross-links. Page 12 มี ลื & โปร น '3 3 เส Fibrinogen is a soluble glycoprotein of 340 kDa synthesized in hepatocytes with a steady state rate of synthesis of 1.7–5 g per day The plasma circulation concentration is 1.5–4 https://sciencephotogallery.com/featured/fibrinogen-molecule- g/L, with an elimination half-life of 3–5 days. laguna-designscience-photo-library.html Structurally, it has 2 identical subunits with each subunit containing 3 polypeptide chains FIBRINOGEN (fibrinogen A , B, G) โปร น 3 เ น 2 subur & B 1 & Page 13 ส้ ตี ตี ูน ่ fibrin มารว ·ม · อ fibrint 188 fragment Structure of fibrinogen A. Schematic representation of fibrinogen B. Aggregation of fibrin monomers C. Transglutaminase (factor XIIIa) strengthens the Principles of Medical Biochemistry, 4th ed. 2017, Table 17.9. clot by forming covalent cross-links. Page 14 ย่ ก. ฉดขา ด ม หลอดเล Page 15 ② platelet เกาะกล ⑧Gibrin ถ กกกร ะต ู ะ Cell ก ใต เย Key concept map for ื ตรง connective -Lo ง signal blood clotting ห ง vonwill+pratel · activate -> thrombing ว platelet เป ่ยน ปรวงเ ่ ~ - ให้เกว กล งเคราะ # จะสา ล มเล prothombin 5 กระต ( & ① vessel กขาด องไ เ คลม ! วเกิดอ ชระ ว ญ & : ท งานไ ม สมอง = strOKE สาร าน ก. แ งต วเล platelet +fibrint #Alla 0 stabilized & ceแ อ ม งเองใ เ & สลาย platelet +Fibrin plU9 Lippincott® Illustrated Reviews: Biochemistry, 8th Ed, 2023, Fig. 35.25. ส่ ต้ ถู ฉี ต้ ย์ สั ต้ วั ป่ ต้ ตั ช้ ตั กิ ลิ่ ตั ม่ คั ข็ ลิ้ ลั่ ซ่ รู ำ สั ลี่ ฉี เ ็น วๆ นเป Classification of disorders of coagulation นนใ ้เ ดก.สร างล -> เ อดอ Indian J Anaesth. 2014 Sep;58(5):515-23. Page 16 ร้ ห็ ห้ กิ ช้ ลื Plasma Components Available for Therapeutic Use Principles of Medical Biochemistry, 4th ed. 2017, Table 17.4. Page 17 CERULOPLASMIN Six copper ions are incorporated into ceruloplasmin during synthesis in hepatocytes as a secreted plasma protein and in glia and macrophages as a glycosylphosphatidylinositol % (GPI)-linked plasma-membrane protein Page 18 https://slavazaitsev914078364.wordpress.com/multicopper- oxidases-ceruloplasmin-and-laccases/ Liver is the central organ for copper homeostasis, and hepatic copper levels need to be maintained within a narrow range (15-55 μg/g dry liver) Ceruloplasmin (Cp), a principal copper-binding protein secreted from the liver, plays a critical role in maintaining hepatic copper homeostasis by distributing copper from the liver to extrahepatic tissues. Page 19 Nitrite radical Cu in liver เ ม witrosunium m wor กลมย เ ็นส. - ไม ม o o Felt -I Post o ↑ ส า งจวกต บขนส่ง CU กก. reavx reaction n => เปลยน NQ=NU ใ นต กอ อกไ ซ วย ขยาย ตร Nat Chem Biol 2, 452–453 (2006). ที่ ริ ี่ ตั ป็ ติ ร้ ต์ ช่ Human ceruloplasmin ( hCP) molecule ( MW ~132 kDa) is comprised of a single polypeptide chain of 1046 amino acids and has a carbohydrate content of between 7 and 8 สม ต FOR %, with oxidase property. Ceruloplasmin is synthesized mainly not only in the liver but also in the mammary gland, uterus, placenta, testis, lungs, brain, and monocytes. Ceruloplasmin is considered to be an acute-phase protein; Properties studies have demonstrated upstream transcription regulation of ceruloplasmin during inflammation and hyperestrogenic states. ูกกระต ้นใ ส วงตอน เ ด inflam -> radical & cerupla The activity and levels of CP depend on several major factors, including Cu deficiency, inflammatory cytokines, and estrogen or progesterone. Page 20 ตู้ ถู ที่ ร้ กิ บั ห้ Major Functions #ห ้ น ท Diabetes Metab Syndr Obes. 2022;15:695-711 Page 21 ที่ น้ CP in Metabolic Disease Circulating Cp is elevated in patients with diabetes, obesity, and non-alcoholic fatty liver disease. Type 2 Diabetes ้น ในเ อด ธง ต กก.glVerse I thingGlB insulintไขม Trace elements (Cr, Zn, Fe, Se, Mg, Cu) => are related to glucose metabolism (synthesis, excretion, storage, activity of insulin, and energy metabolism). People with T2DM have elevated levels of Cu and Fe. ปวด FC ผ ลลัวใส้,stru M / กก. fat metabolism Hyperlipidemia Biochimica et Biophysica Acta. 2021, 1865(11):129979. CP is related to dyslipidemia and can participate in multiple stages of WAT = white adipose tissue hyperlipidemia. NEFA = non-esterified fatty acids PDE3B = cAMP-degrading phosphodiesterase Page 22 ลื ตุ มี ผิ Wilson’s disease วใส์ไ นสส สะสม CPY ใน างกาย & ัจ เคราะ ส , ATPEB porter บ 20 Y ni บาง สใ นสะส CU ไ PATRAB บ (% ไป Wilson’s disease is an บออ ceruropiasmin autosomal recessive condition of copper overload, resulting from mutations in the chromosome 13q14 in the region coding for ·ATP7B. บ 28 ขับร ว ่ In WD, copper overload in hepatocytes is associated ปว&6 VIE with excess copper being released into the circulation with accumulation in other /MT ORBCOOM M tissues like brain, which can lead to neuropsychiatric Defective copper metabolism and pathogenesis of Wilson’s disease disturbance. Chakraborty, Uddalak & Paria, Tarun. (2021). Common Metabolic Disorders: Amyloidosis, Porphyria, and Wilson’s Disease. Page 23 ร่ ปั จั พ่ จั ขั จั ที ก์ Triad of the S/S and diagnostic of Wilson’s diseases น สายส อง ท ลลายเม ดเ อ Typical basal ganglia Neurological symptoms symptoms o Varying degrees of incoordination. มือ ่น - ดไ ไ o Tremors. เ นประสเหย Hepatic cirrhosis mutvr ท งานประส · o Spasticity. ↓ ไ o Rigidity. o Dysarthria (speech problems) Cuสะสม เ น Kayser-Fleischer rings บ กเ หลอดเ อ vessel บกพ อง -> แ ง วไ ↓ vessel คสวย &U สะสม ใน Corned ี มพ องบร outM ·-> ส างโปร สะส นท พ Page 24 ลื ล็ ตั ท้ ตั ที่ สิ ป็ ม่ ส้ พู ม่ ำ ำ อั ลื ม่ ร้ ลื ร่ ำ ตื ข้ ตั CONCLUSION Albumin is a major protein synthesized from liver. Its function is to maintain colloidal osmotic pressure. Prothrombin/Fibrinogen are proteins participated in blood clotting cascade. Ceruloplasmin is a serum ferroxidase responsible for 95% copper transport in the blood. It owns role in the pathogenesis of Wilson disease and regulating iron metabolism. Page 25 plasma protein PhiPLASMA เ น / 6ธ 91.92%. solid&8 -9 % :ใน ้ plasma ี proteir ่เ นอง ป ประกอบ Max - arbumin 3 ม Albuming his is n กv rd.dwivess es albumin · วงการเ ด dehydration -> ระ บโปร นและสารละลา Albumin · ส่ว วงกาย การ กเสป / ด เ อ e 5. เ นใ เ ังม อ ตออ ก หล ีใ 3-3 น platele เ อ greaseเรคนโจม !. ม นจะ ่ไ a ไห ลออกใชกรองตา อ ย ระ : ใช-บจก Liver function n testใต้สร าง จาก น ่วน ให ่อย hid Vessel collapse ค test ใน Vessel เนอก ex. tissue ①เ ่อหลอดเลือด กกขาใ ก ้ว เน้อเ ยบจะหคต ↳ น อง intriDSIS extrinsi ↓ ②ใต้เย อ c ell กจะสง sig nal ใ ห งr vid น thrombin hist BY platele+เป ่ยนร ↳ ·- กระ nemo. 3 - 1rd * ↓ Platelet,+ Cyhtt VOV Wille braid hemp. B * -> sa ht ใ ปเก นาย เว กล ู่ -> & 10 - hemophilid สา ร วนถ -แ งต เลTODAWarf A antithrombin s, , thrombomotulin sprotein Coprotein · prothrombin :thrombin finogen Prin in + platelet + 13 - plug et #> สสาย วย plasmi · prothrombin (2) ใ ้Vit แใน ก. งเคราะ ใน บ& ตร น B & ป มาณ prot wu mb in ใ strUCtUVE · ⑧ #c ·fibrinogen ที ที่ มี วั มั ตั อ้ ชิ ฉี ื่ ที่ฉี มี มี วิ ห์ มิ ตั ชื้ ลื นื่ ช้ วั ล้ ห้ ปู่ ที่ รั ริ มิ ป้ ป็ สั รี ข็ ช้ ญ่ ต้ มื ส่ ติ ลี่ ป็ รั อั ริ กั ลั่ ม่ ตุ้ ตี ค์ ด้ ช้ ป็ ร่ กิ ดั ตี