Intracellulair ATP-profiel en regeneratiepotentie

Intracellulair ATP-profiel

Bloed is geschikt voor de bepaling van de intracellulaire ATP-concentratie. Voordelen zijn de gemakkelijke beschikbaarheid van het celmateriaal, zonder dat een tijdrovende weefselbiopsie nodig is, en het hoge aandeel van mitochondriën in de granulocyten. 

De cellen worden gezuiverd uit bloed van de patiënt en vervolgens gelyseerd. Bij dit proces komt het intracellulaire ATP vrij in de omgeving, waar het wordt gedetecteerd met behulp van een chemiluminescentie-methode. Dit gebeurt door de toevoeging van lucifrein, dat door het enzym luciferase wordt geoxideerd, waarbij ATP wordt verbruikt. Dit produceert licht dat kan worden gedetecteerd met behulp van een luminometer. Het uitgezonden licht is recht evenredig met de ATP-concentratie. 

-Regeneratiepotentie 

Naast het in de cellen waarneembare ATP levert ook het vermogen om ATP te regenereren na energieverbruik belangrijke informatie op over de functionaliteit van de mitochondriën. 

De cel regenereert nieuw ATP uit het ADP dat ontstaat wanneer een fosfaat van het ATP wordt afgesplitst door binding van een fosfaatresidu. Dit vindt plaats op het binnenste membraan van de mitochondria. 

Tijdens deze oxidatieve fosforylering worden elektronen binnen het mitochondriaal membraan getransporteerd langs verschillende redoxsystemen, die elk op een lager energieniveau vallen. De vrijgegeven energie wordt gebruikt om de protonen (H+), geproduceerd door de oxidatie van co-enzymen, over het binnenste mitochondriale membraan te pompen, waardoor een protongradiënt over het membraan ontstaat. De terugstroom van protonen door de transmembraaneiwit ATP syntase drijft de binding van anorganische fosfaatresiduen aan ADP aan die door dit enzym wordt gekatalyseerd. Zo wordt nieuw ATP geproduceerd in de mitochondriale matrix, die weer beschikbaar is voor de cel.