Synthese: functie, taken, rol en ziekten

Bij synthese produceert het menselijke organisme zelf vitale stoffen. Belangrijke syntheses zijn bijvoorbeeld eiwitsynthese en cholesterol synthese. Verstoorde syntheseroutes hebben verstrekkende gevolgen en kunnen optreden in de context van verschillende deficiëntiesymptomen, orgaanschade en ziekten.

Wat is synthese?

In de geneeskunde verwijst de term synthese naar biochemische processen in de cellen van het lichaam. Chemische synthese verwijst naar de reactie-gebaseerde assemblage van atomen en moleculen in grotere verbindingen. In de geneeskunde verwijst de term synthese bijvoorbeeld naar biochemische processen in de cellen van het lichaam. Bekende syntheses in het menselijk organisme zijn bijvoorbeeld processen zoals eiwitsynthese, vetzuursynthese, ATP-synthase en hormoonsynthese. Elk van deze processen komt overeen met een chemische reactie waarin een relatief complex, vaak minder gemakkelijk verkrijgbaar eindproduct resulteert uit relatief eenvoudige en gemakkelijk verkrijgbare uitgangsmaterialen. De term biosynthese verwijst zelfs nog concreter naar metabolische reacties die chemische verbindingen opbouwen. Deze processen worden ook samengevat onder de uitdrukking anabolisme. Vreemde stoffen uit de dagelijkse voeding worden afgebroken en omgezet in lichaamseigen stoffen. Bijvoorbeeld lichaamsbouwstenen zoals aminozuren, eiwitten, koolhydraten, vetten en hormonen or nucleïnezuren worden gevormd. Te onderscheiden van deze definities van synthese is osteosynthese, waarbij bot wordt samengesteld uit botfragmenten.

Functie en taak

Het lichaam kent vijf vitale groepen stoffen: de eiwitten koolhydraten vitaminen mineralen en de vetten. Sommige van deze stoffen worden door het organisme zelf gesynthetiseerd uit min of meer eenvoudige uitgangsmaterialen. Syntheses zijn daarom anabole stofwisselingsprocessen en produceren stoffen die het lichaam nodig heeft om cellen op te bouwen, lichaamsorganen te stimuleren, voor stofwisselingsprocessen of voor energievoorziening. Eiwitsynthese is een van de belangrijkste syntheseprocessen in het menselijk organisme. Er zijn 50,000 tot 100,000 eiwitten in het menselijk lichaam. Ze vervullen vitale functies, bouwen cellen en repareren defecten. Eiwitten worden gevormd uit een combinatie van verschillende aminozuren in de zogenaamde ribosomen​ Tijdens de eiwitsynthese zet het organisme deze op een rij aminozuren op snaren en verbindt ze met elkaar alsof het kettingschakels zijn. De resulterende ketens worden polypeptiden genoemd. Het rode pigment van bloed cellen, de neurotransmitters die worden gebruikt om zenuwimpulsen over te brengen, en de bouwstenen van RNA en DNA worden ook gesynthetiseerd uit amino zuren​ Amino zuren zijn dus bijvoorbeeld betrokken bij de synthese van het schildklierhormoon thyroxine​ Dit hormoon, inclusief zijn derivaten, wordt geproduceerd uit het aminozuur tyrosine. Enzymen worden ook gesynthetiseerd uit polypeptideketens en, in sommige gevallen, uit verschillende eiwitketens. Ze fungeren als katalysator in het organisme en versnellen zo bijvoorbeeld biochemische reacties. In aanvulling op enzymenvereisen sommige syntheses uitgangsverbindingen zoals vitaminen. Deze vitaminen zijn essentiële stoffen. Het menselijk organisme kan ze zelf niet synthetiseren. Daarom moeten vitamines worden ingenomen in de dieet​ Sommige voedingsvitamines zijn echter slechts voorlopers van de vitamines die daadwerkelijk kunnen worden gebruikt en worden in het lichaam omgezet in min of meer complexe processen voordat ze verder worden gebruikt. mineralen kan ook niet worden gesynthetiseerd. De anorganische stoffen zijn ofwel in bulk ofwel in het lichaam aanwezig sporenelementen en worden, net als vitamines, met voedsel opgenomen. Het even belangrijke vetzuren, aan de andere kant, kan door het lichaam worden gesynthetiseerd uit voedsel. koolhydraten zijn het uitgangsmateriaal in dit proces.

Ziekten en kwalen

Een ontelbaar aantal ziekten kan resulteren in een verstoorde synthese van verschillende reactiepaden. Stoornissen kunnen bijvoorbeeld invloed hebben hemoglobine synthese. De concentratie van rood bloed pigment wordt verminderd als gevolg van een synthesestoornis, die als hypochroom wordt beschouwd bloedarmoede​ Een oorzaak van deze vorm van bloedarmoede kan abnormaal zijn ijzer distributie, aangezien tweewaardig ijzer moleculen zijn vereist voor synthese. Erytrocytensynthese kan ook worden verstoord, bijvoorbeeld door onvoldoende toevoer van vitamine B12​ Daarom in beide gevallen ondervoeding is verantwoordelijk voor de synthesestoornis. Aangezien een enorm aantal syntheses van het menselijk organisme specifiek in de lever cellen, leverziekten of schade zijn ook een mogelijke trigger voor verstoorde syntheseprocessen. De lever grijpt in op de meest vitale metabolische routes en is daarom ook betrokken bij de meeste syntheses. Naast glycogeensynthese, de synthese van plasma-eiwitten, stollingsfactoren en apolipoproteïnen vindt hier plaats. De biosynthese van niet-essentiële aminozuren zuren komt ook voornamelijk voor in de cellen van de lever​ Hetzelfde geldt voor de synthese van ureum en de stoffen creatine en glutathion. Bovendien is de lever betrokken bij de synthese van vetzuren, vetten en lipoproteïnen, en synthetiseert ook fosfolipiden en cholesterol​ Ten slotte, de synthese van complementfactoren, acute fase-eiwitten en insuline groeifactoren vinden ook plaats in dit orgaan. Bovendien worden de erytropoëtines, trombopoëtines en angiotensinogenen in de lever geproduceerd. Daarom, als een van deze syntheses onderhevig is aan een verstoring of als zelfs alle genoemde syntheseroutes verstoord zijn, kan dit te wijten zijn aan ernstige leverschade. Dergelijke leverschade kan optreden in de context van alcohol misbruik, drugs- of medicijnmisbruik, evenals door andere vergiftigingen en verschillende ziekten. Natuurlijk zijn er ook andere organen betrokken bij syntheses. Bijvoorbeeld, nier schade kan zich uiten door storingen in calcitriol synthese. Even goed echter een gestoord calcitriol synthese kan ook wijzen op een vitaminegebrek​ Dienovereenkomstig zijn de oorzaken en effecten van verstoorde syntheseroutes divers.