Piruvato Deidrogenasi e diabete.
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La Piruvato deidrogenasi è un enzima coinvolto nell’ossidazione del glucosio all’interno dei mitocondri. Quando questo enzima non funziona bene, si può manifestare intolleranza al glucosio, diabete, e malattie neurologiche.
È questo enzima a decidere “se il glucosio” deve essere bruciato nei mitocondri o meno. Se questo enzima funziona, il glucosio verrà bruciato nei mitocondri, altrimenti subirà un altro destino.
Per sostenere questo enzima, occorre garantire all’organismo i seguenti nutrienti: Acido Alfa-Lipoico, Vitamine B1, B3, B2, B5, Magnesio e Manganese.
Queste sostanze indicate, sono cofattori dell’enzima Piruvato deidrogenasi; basti che ne manchi una di queste, e si può manifestare iperglicemia, intolleranza all’esercizio fisico, disturbi neurologici, etc.
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L’acido alfa-lipoico si forma dall’acido caprilico (un acido grasso) e dal SAMe prodotto dal ciclo dell’omocisteina. Quindi per favorire la biosintesi dell’acido alfa-lipoico, è indispensabile tenere sotto controllo i livelli di omocisteina.
L’omocisteina può essere tenuta sotto controllo, quando nella dieta sono presenti i seguenti nutrienti: Acido folico, Vitamina B6, Vitamina B12, zinco, betaina e vitamina B3.
Un nemico della Piruvato deidrogenasi sono i radicali liberi; quando si formano i radicali liberi in eccesso, i lipidi si ossidano e formano il 4-idrossi-nonenale (4HNE).
Il 4HNE si combina in modo irreversibile, con l’acido alfa-lipoico, bloccando la funzionalità della piruvato deidrogenasi. Ecco perché lo stress ossidativo e le fritture ricche di 4HNE, possono favorire il diabete ed altri disturbi del metabolismo.
La cellula “entro certi limiti”, difende l’acido alfa lipoico dai radicali liberi, attraverso gli antiossidanti, primo tra tutti il glutatione, con il contributo del selenio, manganese e zinco. Questi tre minerali, sono essenziali per far funzionare gli enzimi antiossidanti, ed una loro carenza rende vulnerabile l’organismo allo stress ossidativo.
Anche i metalli pesanti possono danneggiare la piruvato deidrogenasi e favorire l’iperglicemia; Per esempio l’arsenico “presente in tracce nel riso”, si lega all’acido alfa-lipoico, disattivando l’enzima. L’arsenico danneggia la respirazione mitocondriale e crea intolleranza all’esercizio fisico e diabete; pertanto è bene stare alla larga da questo metallo tossico, e cercare di eliminarlo.
L’organismo elimina l’arsenico ed altri metalli pesanti con la proteina METALLOTIONEINA, che funziona con lo zinco ed il selenio; Inoltre si avvale dell’aiuto del glutatione e della vitamina B3.
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Attenzione allo stress e ai Digiuni prolungati!
La piruvato deidrogenasi viene bloccato “anche quando siamo troppo stressati, ansiosi, spaventati o affaticati. Gli ormoni dello stress (i glucocorticoidi), Bloccano la piruvato deidrogenasi attraverso la PDK4 (piruvato dedirogenasi kinasi-4), riducendo l’ossidazione del glucosio nei mitocondri dei muscoli. La stessa cosa fa il digiuno! Sembra paradossale, ma il digiuno prolungato favorisce l’up-espressione della PDK-4 che inibisce la piruvato deidrogenasi.
Anche una dieta troppo ricca di grassi saturi, può sopprimere l’attività enzimatica della piruvato deidrogenasi; In questo caso ciò accade per favorire la combustione dei grassi.
L’insulina invece attiva la piruvato deidrogenasi, migliorando la tolleranza al glucosio.
Dove si trova la piruvato deidrogenasi?
La piruvato deidrogenasi si trova all’interno dei mitocondri (Matrice mitocondriale), “precisamente appiccicato” alla faccia interna della membrana interna mitocondriale.
Come è fatta la Piruvato deidrogenasi e che reazione chimica fa?
Schematicamente la piruvato deidrogenasi è costituita da tre proteine enzimatiche attaccate tra loro, e sono:
- La Piruvato deidrogenasi EC 1.2.4.1 (contenente Vitamina B1 e CoA (derivante dalla vitamina B5)
- La Diidrolipoil transacetilasi EC 2.3.1.12 (contenente acido alfa-lipoico)
- La Diidrolipoil Deidrogenasi EC 1.8.1.4 (contenente FAD derivante dalla vitamina B2 e NAD, derivante dalla vitamina B3).
Queste tre proteine, lavorano insieme per trasformare l’acido piruvico prodotto dalla glicolisi, in acetil-CoA, che verrà incorporato nel ciclo di Krebs.
Alfa-Ketoglutarato Deidrogenasi: L’enzima gemello della Piruvato Deidrogenasi
Esiste un enzima gemello che assomiglia tantissimo alla piruvato deidrogenasi; questo enzima si chiama alfa-ketoglutarato deidrogenasi (Alfa-KGDH), e si trova pure nel mitocondrio.
Schematicamente è quasi uguale alla piruvato deidrogenasi e richiede le stesse vitamine.
L’alfa keto glutarato deidorgenasi, è costituito dalle seguenti tre proteine attraccate tra loro:
- La Alfa ketoglutarato deidrogenasi EC 1.2.4.2 (contenente Vitamina B1 e CoA (derivante dalla vitamina B5)
- La Diidrolipoil succinil-transacetilasi EC 2.3.1.61 (contenente acido alfa-lipoico)
- La Diidrolipoil Deidrogenasi EC 1.8.1.4 (contenente FAD derivante dalla vitamina B2 e NAD, derivante dalla vitamina B3); qust’ultima proteina è “la stessa” che si trova nel complesos della piruvato deidrogenasi.
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Riferimento bibliografico (Piruvato Deidrogenasi e Diabete)
- Pyruvate Dehydrogenase Kinases: Therapeutic Targets for Diabetes and Cancers https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4483603/
- frase chiave Piruvato Deidrogenasi e diabete.
