Ammoniogenese

Ammoniogenese ist der Prozess der Bildung von Ammoniak (NH3) im Körper. Ammoniak ist eine giftige Substanz, daher versucht der Körper, den Ammoniakspiegel niedrig zu halten. In einigen Fällen kann es jedoch zu einer erhöhten Ammoniakbildung kommen, was zur Entwicklung einer Hyperammonämie und einer Ammoniumazidose führt.

Ammoniak entsteht in der Leber beim Proteinstoffwechsel, hauptsächlich bei der Desaminierung von Aminosäuren. Eine weitere Ammoniakquelle ist der Abbau von Harnstoff durch die Darmflora. Normalerweise wird Ammoniak hauptsächlich in der Leber im Harnstoffzyklus verwertet und teilweise über die Nieren mit dem Urin ausgeschieden.

Eine erhöhte Ammoniakbildung kann durch erbliche Erkrankungen des Aminosäurestoffwechsels und des Harnstoffzyklus, Lebererkrankungen mit eingeschränkter Entgiftungsfunktion sowie übermäßigen bakteriellen Harnstoffabbau im Darm verursacht werden. Eine wirksame Behandlung der Hyperammonämie zielt auf die Beseitigung ihrer Ursachen ab.

Ammoniogenese ist der Prozess der Bildung von Ammoniak im menschlichen Magen oder Darm. Es stammt aus Aminosäureverbindungen wie den Aminosäuren Glutaminsäure und Glycin, die aus der Nahrung gewonnen oder im Darm produziert werden können. Dieser Prozess ist für viele Organismen ein wichtiger Schritt, da er ihnen die Energiegewinnung aus Ammoniak als Stickstoffquelle ermöglicht.

Für den Menschen ist dieser Prozess jedoch möglicherweise nicht wünschenswert, da überschüssiges Ammoniak zu einem erhöhten Säuregehalt im Magen und zu Krankheiten wie saurem Reflux und Magengeschwüren führen kann.

Die Ammoniogenese beginnt in den Zellen der Magenschleimhaut und endet im Enddarm. Glutamin, eine der in Lebensmitteln vorkommenden Aminosäuren, und zwei weitere Aminosäuren – Glycin und Cystein – werden von Bakterien im Darm mithilfe des Enzyms Glutaminsynthetase synthetisiert.

Glutaminase, die Glutamat in Gegenwart von Ammoniak wieder in Glutamin umwandelt, und Glutamat-Aminotransferase, die Glutamin zur Bildung von Aminosäuren wie Glycin verwendet, sind die wichtigsten Enzyme, die an der Umwandlung von Glutamatsäuren in die essentielle Aminosäure Glutamin des Körpers beteiligt sind. Dies geschieht durch den Prozess der Zyklisierung (periodischer Anstieg des Glutamatspiegels).

Sobald Glutamin wieder in Cystenin und Glycin umgewandelt wird, müssen sie zur weiteren Verwendung durch den Körper in die Epithelzellen der Darmschleimhaut gelangen. Dies beinhaltet die Umkehrung glutaminresistenter Amidintransporter in Enterozyten, um den Durchgang dieser Verbindungen aus dem Darmlumen durch die Membran in die Darmwand zu ermöglichen. Anschließend dringen sie in das Epithelgewebe der Krypta/Krypta ein und stellen die Mengen an Aminosäuren (Glutamat, Cismethamindin und Glycin) bereit, die zur Wiederherstellung der Glutaminspeicher in den Ernährungssystemen innerhalb der Zellen erforderlich sind. Glutamat wird dann in der Darmschleimhaut durch Glutamatoxidase verarbeitet, um Glutamindioxid zu produzieren und Ammoniak zu regenerieren. Reste von Glutamindioxid, die nicht im Blutkreislauf vorhanden sind, werden bei der Ammoniose rückverstoffwechselt, dann aus dem Körper ausgeschieden und durch die Zystitis über die Synthesephase zurück in den Blutkreislauf transportiert. An Zystensäuren gebundenes Cystamin wird von Tamps, Leberenzymen, eingefangen, um die Regeneration zu Glutaminsäuren zu unterstützen, die dann in Reserveverbindungen übergehen, bis die Glutaminversorgung erneuert wird. Nach mehrstündigem Austausch kann Glutamatsäure durch enterale Endozytose wieder resorbiert werden. Dieser vernetzte Kreislauf der Glutamatdioxid-Synthese ist ein wichtiger Teil des Aminosäurestoffwechsels und sorgt für einen konstanten Stoffwechsel