Futile cycles: Emerging utility from apparent futility

生物 能量代谢 神经科学 内分泌学
作者
Anand K. Sharma,Radhika Khandelwal,Christian Wolfrum
出处
期刊:Cell Metabolism [Cell Press]
被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.cmet.2024.03.008
摘要

Futile cycles are biological phenomena where two opposing biochemical reactions run simultaneously, resulting in a net energy loss without appreciable productivity. Such a state was presumed to be a biological aberration and thus deemed an energy-wasting "futile" cycle. However, multiple pieces of evidence suggest that biological utilities emerge from futile cycles. A few established functions of futile cycles are to control metabolic sensitivity, modulate energy homeostasis, and drive adaptive thermogenesis. Yet, the physiological regulation, implication, and pathological relevance of most futile cycles remain poorly studied. In this review, we highlight the abundance and versatility of futile cycles and propose a classification scheme. We further discuss the energetic implications of various futile cycles and their impact on basal metabolic rate, their bona fide and tentative pathophysiological implications, and putative drug interactions.
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