ดูวิดีโอ
- รับชมวิดีโอบน youtube
ตามสาเหตุที่กระตุ้น เป็นไปได้ที่จะแยกแยะความแตกต่างของการขาดคาร์นิทีนสองประเภท: ประถมศึกษาและมัธยมศึกษา
เพื่อให้เข้าใจถึงสาเหตุและผลที่ตามมาของการขาดคาร์นิทีนได้ดียิ่งขึ้น การรู้โมเลกุลนี้และหน้าที่ทางชีวภาพของสารคาร์นิทีนจึงเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง
ผลิตโดยร่างกาย - ส่วนใหญ่โดยตับและไต - เริ่มต้นจากกรดอะมิโนที่จำเป็นสองชนิดคือไลซีนและเมไทโอนีน ในระดับเซลล์ คาร์นิทีนมีบทบาทในการลำเลียงกรดไขมันสายยาวภายในไมโตคอนเดรียซึ่งพวกมันจะถูกควบคุม เบต้าออกซิเดชันเพื่อผลิตโมเลกุล ATP ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ขาดไม่ได้สำหรับการดำเนินกิจกรรมของเซลล์ทั้งหมด คาร์นิทีนจึงมีบทบาทสำคัญในการผลิตพลังงาน
อย่างไรก็ตาม เพื่อทำหน้าที่ของมัน คาร์นิทีนจะต้องสามารถเข้าสู่เซลล์ จับกับกรดไขมันที่พบในไซโตพลาสซึม ขนส่งพวกมันภายในไมโทคอนเดรียและปลดปล่อยพวกมัน จากนั้น ออกจากเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรียและเริ่มต้นวัฏจักรใหม่ สำหรับทั้งหมด สิ่งนี้จะเกิดขึ้น ทั้งการมีอยู่ของความเข้มข้นของคาร์นิทีนที่เหมาะสม และการมีอยู่และการทำงานของระบบโปรตีนและผู้ขนส่งที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนเยื่อหุ้มเซลล์และไมโทคอนเดรียชุดของปฏิกิริยาที่ยอมให้คาร์นิทีนทำหน้าที่ของมัน ซึ่งรวมถึงโปรตีนและผู้ขนส่งที่กล่าวถึงข้างต้น เรียกว่า "ระบบคาร์นิทีน"
ดังนั้นเพื่อให้การผลิตพลังงานเป็นไปอย่างถูกต้อง จำเป็นที่ทั้งระบบจะต้องทำงานได้อย่างสมบูรณ์
การเปลี่ยนแปลงและความผิดปกติใด ๆ ในขั้นตอนหรือปัจจัยใด ๆ ที่ประกอบกันเป็นระบบคาร์นิทีน อาจทำให้การผลิตพลังงานไม่สมดุล ดังนั้นการเผาผลาญของเซลล์และการทำงานของเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกาย นำไปสู่การปรากฏตัวของโรคมักจะร้ายแรง และถึงแก่ชีวิต
ซึ่งเกิดขึ้นกับยีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับระบบคาร์นิทีน ขึ้นอยู่กับยีนที่ได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์ เราสามารถแยกแยะความแตกต่างของการขาดคาร์นิทีนหลักได้หลายประเภท อย่างไรก็ตาม โดยไม่ต้องลงรายละเอียดในเชิงลึก เราจะจำกัดตัวเองให้พูดว่าโปรตีนที่เกี่ยวข้องสามารถ:
- Carnitine-palmitoyl-transferase type I (CPT-I): มีการแปลบนเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียภายนอก เร่งการถ่ายโอนกลุ่ม acyl จาก acyl-CoA ไปยัง carnitine ทำให้เกิด acylcarnitines
- Carnitine-palmitoyl-transferase type II (CPT-II): ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียชั้นใน เร่งปฏิกิริยาย้อนกลับของตัวเร่งปฏิกิริยา CPT-I แปลงอะซิลคาร์นิทีนใหม่เป็น acyl-CoA แล้วส่งต่อไปยังเบตาออกซิเดชัน
- Carnitine-acylcarnitine-translocase (CT หรือ CACT): มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียชั้นใน แลกเปลี่ยน cytoplasmic acylcarnitine กับ mitochondrial free carnitine (โหมด antiport) ส่งออก acetylcarnitine จาก mitochondrion ไปยัง cytosol (uniport mode) ช่วยให้ carnitine และ acylcarnitine สายสั้นไหลจาก mitochondrion ไปยัง cytosol และในทางกลับกันเพื่อรักษา อัตราส่วน carnitine / acylcarnitine ฟรีที่ถูกต้อง
การกลายพันธุ์ในโปรตีนเหล่านี้ทำให้ระดับคาร์นิทีนภายในเซลล์ลดลงอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ กรดไขมันสายยาวจึงไม่สามารถถ่ายโอนไปยังเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย และไม่มีให้สำหรับการผลิตเบต้าออกซิเดชันและพลังงานอีกต่อไป
