Fruktoze: endokrīnās un vielmaiņas efekti

Giancarlo Monteforte

Fruktoze ir dabisks monosaharīds ar īpašām vielmaiņas īpašībām. Šīs īpašības galvenokārt ir saistītas ar diviem faktoriem:

Zems glikēmijas indekss
Ievadot glikolīzi, apejot fermenta fosfofruktokināzes (kas katalizē glikozes 6 fosfāta fosforilāciju 1, 6 bisfosfātu fruktozi, regulēšanu, nosakot glikozes galīgo un neatgriezenisko iesaisti glikolītiskajā procesā, šī reakcija tiek uzskatīta par visa ātruma ierobežojošo soli glikolīzi).

Zarnu uzsūkšanās

Visi monosaharīdi (tātad arī fruktoze) tiek absorbēti jejunumā un ievietoti portāla lokā. Fruktozi absorbē enterocīti ar difūziju, ko veicina īpašs nesējs (GLUT5), kas atrodas apikālajā membrānā; uz basolaterālās membrānas atrodas cits nesējs (GLUT2), kas cirkulācijā ievada fruktozi (1. attēls). GLUT5 ir Km = 5, tāpēc tas ir viegli piesātināts, tāpēc lielu daudzumu fruktozes uzņemšanu var sekot zarnu darbības traucējumi, piemēram, pietūkums un sāpes vēderā, caureja.

No zarnu trakta fruktozes nonāk portāla vēnā, tad aknās. Cilvēkiem aptuveni puse no portāla vēnā esošās fruktozes tiek izdalīta un metabolizēta aknās, 20% - nierēs, pārējā daļa - taukaudos un skeleta muskuļos.

Fruktozes iekļūšanu visu audu un orgānu šūnās mediē GLUT5 un tā ir neatkarīga no insulīna.

Fruktozes vielmaiņa

Ir divi metabolisma ceļi, kas atbild par fruktozes metabolismu, specifisku ceļu un aspecifisku ceļu.

Īpašais ceļš: aknas un nieres (1. aile) . To raksturo divi fermenti: fruktozināze un aldolāze B. Fruktozināze katalizē fruktozes fosforilāciju uz fruktozes 1 fosfātu, kas sadalās divās triozēs: gliceraldehīds un dihidroksiacetosfāts. Gliceraldehīds tiek fosforilēts ar triozes kināzi un tiek ievadīts glikolīzē, dihidroksiacetāta fosfāts tiek pārvērsts gliceraldehīdā.
Aspecifiskais ceļš: taukaudi, skeleta muskuļi, sirds (2. aile). Tas sastāv no fermentiem, kas metabolizē glikozi: heksokināzi, fosfofruktokināzi, aldolāzi A.

Konkrētais maršruts ir daudz efektīvāks nekā nespecifiskais ceļš, pēdējais tiek inhibēts glikozes. Taukaudos, ņemot vērā gandrīz nulles glikozes koncentrāciju, nekonkurē glikoze un fruktoze, un tas tiek metabolizēts pietiekami aspecificā veidā.


1. aile. Aknu fruktozes metabolisms	2. kārba. Ārkārtas aknu fruktozes metabolisms
Fruktozi fosforilē ar fruktokināzi un pēc tam atdala no aldolāzes B. Triozes fosfātu līmenī veidojas glikolīze, izlaižot fosfofruttokināzes regulējumu. Zaļās bultiņas norāda uz nekontrolētu fruktozes plūsmu glikolīzē. Atkarībā no vielmaiņas apstākļiem triozes var kondensēties glikozes veidā, lai papildinātu aknu glikogenesis.	Fruktozi metabolizē tie paši fermenti, kas metabolizē glikozi: heksokināzi un aldolāzi A. Šo metabolisma ceļu inhibē glikozes klātbūtne.

Neregulēta glikolīze: metaboliskie traucējumi, ko izraisa fruktoze

Glikolītiskā ceļa galvenā kontrole ir enzīms fosfofruktokināze, fruktoze izplūst no šīs kontroles un tas var novest pie nekontrolētas starpposma metabolītu uzkrāšanās.

Metaboliskās sekas:

fruktozes 1 fosfāta → akumulācijas ADP uzkrāšanās → paaugstināts purīna katabolisms

laktāta uzkrāšanās → acidoze

acetilCoA uzkrāšanās → ketona ķermeņi, lipogēze

glicerīna uzkrāšanās → lipogenesis

No klīniskā viedokļa viss tas nozīmē: