Die Frage ist ziemlich einfach: Ich war schon immer neugierig, warum, kann aber online keine Erklärung finden.
Ich kann mir vorstellen, dass der Mechanismus bei jedem anders ist, aber warum verwenden Gehirngewebe und rote Blutkörperchen speziell und nur Glukose für den Energiestoffwechsel?
Im Fall der roten Blutkörperchen: Menschliche Erythrozyten (rote Blutkörperchen) haben keine Mitochondrien. Da die Mitochondrien der zelluläre Ort für den oxidativen Metabolismus von Fettsäuren sind, können Erythrozyten Fettsäuren nicht oxidieren, um Energie freizusetzen. Die Erythrozyten können Glukose auch nicht vollständig oxidieren (zu Kohlendioxid und Wasser), da dies ebenfalls ein mitochondrialer Prozess ist, so dass sie auf anaerobe Glykolyse angewiesen sind. Das Endprodukt der anaeroben Glykolyse ist Pyruvat, und Erythrozyten reduzieren dieses zu Laktat (um das während der Glykolyse produzierte NADH zu recyceln) und exportieren dieses Laktat dann in das Blut für den weiteren Stoffwechsel durch die Leber.
Das Gehirn und das Herz können Ketonkörper nutzen , wenn die Menge an Glukose niedrig ist. Diese sind Nebenprodukte des Fettstoffwechsels und können über den Zitronensäurezyklus in Acetyl-CoA umgewandelt werden.
Eine Überproduktion dieser Produkte kann pathologische Zustände verursachen:
Wenn die Syntheserate von Ketonkörpern die Verwertungsrate übersteigt, steigt ihre Konzentration im Blut, dies wird als Ketonämie bezeichnet. Darauf folgt Ketonurie – Ausscheidung von Ketonkörpern im Urin. Das Gesamtbild von Ketonämie und Ketourie wird allgemein als Ketose bezeichnet. Der Geruch von Aceton im Atem ist ein häufiges Merkmal bei Ketose.
Der Lipidkatabolismus liefert Energie hauptsächlich durch die Beta-Oxidation von Fettsäuren. Dieser Prozess durchläuft eine Spirale aus vier mitochondrialen enzymatischen Schritten: Einer wird durch die mitochondriale trifunktionelle 3-Ketoacyl-CoA-Thiolase (Gen HADH) katalysiert. Die Aktivität dieser Thiolase ist in Neuronen sehr gering, was den Bedarf des Gehirns an alternativen Energiequellen erklärt. Yang et al., JBC 1987 . Wie bereits erwähnt, eliminiert die Entwicklung von Erythrozyten die Mitochondrien durch Autophagie (Mitophagie), weshalb sie nicht mehr in der Lage waren, den Lipidkatabolismus effizient durchzuführen.
SeanJ