Φρουκτόζη: ενδοκρινικές και μεταβολικές επιδράσεις

Από τον Δρ. Giancarlo Monteforte

Η φρουκτόζη είναι ένας φυσικός μονοσακχαρίτης με ιδιόμορφες μεταβολικές ιδιότητες. Αυτές οι ιδιότητες οφείλονται ουσιαστικά σε 2 παράγοντες:

Χαμηλός γλυκαιμικός δείκτης
Εισάγοντας τη γλυκόλυση παρακάμπτοντας τη ρύθμιση του ενζύμου φωσφοφρουκτοκινάση (η οποία καταλύει τη φωσφορυλίωση της φωσφορικής γλυκόζης 6 σε διφωσφορική 1, 6 φρουκτόζη, προσδιορίζοντας την οριστική και μη αναστρέψιμη έκλυση γλυκόζης στη γλυκολυτική διαδικασία · αυτή η αντίδραση θεωρείται το περιοριστικό βήμα της όλης ταχύτητας γλυκόλυση).

Εντερική απορρόφηση

Όλοι οι μονοσακχαρίτες (επομένως και η φρουκτόζη) απορροφώνται στο νήστιδα και τοποθετούνται στον πυρήνα. Η φρουκτόζη απορροφάται από τα εντεροκύτταρα με διάχυση διευκολυνόμενη από έναν ειδικό φορέα (GLUT5) που βρίσκεται στην κορυφαία μεμβράνη. στη βασομετρική μεμβράνη υπάρχει αντ 'αυτού ένας άλλος φορέας (GLUT2) ο οποίος εισάγει φρουκτόζη στην κυκλοφορία (εικ. 1). Το GLUT5 έχει Km = 5, επομένως είναι εύκολα κορεσμένο, έτσι ώστε η κατάποση μεγάλων ποσοτήτων φρουκτόζης μπορεί να ακολουθηθεί από εντερικές διαταραχές όπως πρήξιμο και κοιλιακό άλγος, διάρροια.

Από το εντερικό φαράγγι η φρουκτόζη διέρχεται στην πυλαία φλέβα, έπειτα στο ήπαρ. Στον άνθρωπο περίπου το ήμισυ της φρουκτόζης που υπάρχει στην πυλαία φλέβα απομονώνεται και μεταβολίζεται από το ήπαρ, το 20% από τα νεφρά, το υπόλοιπο από τον λιπώδη ιστό και τους σκελετικούς μύες.

Η είσοδος φρουκτόζης στα κύτταρα όλων των ιστών και οργάνων γίνεται με τη μεσολάβηση της GLUT5 και είναι ανεξάρτητη της ινσουλίνης.

Μεταβολισμός της φρουκτόζης

Υπάρχουν δύο μεταβολικές οδοί που είναι υπεύθυνες για το μεταβολισμό της φρουκτόζης, μια συγκεκριμένη οδό και μια απροσδιόριστη οδό.

Η συγκεκριμένη οδός: ήπαρ και νεφρά (πλαίσιο 1) . Χαρακτηρίζεται από δύο ένζυμα: φρουκτοκινάση και αλδολάση Β. Η φρουκτοκινάση καταλύει τη φωσφορυλίωση της φρουκτόζης σε φρουκτόζη 1 φρουκτόζης, η οποία χωρίζεται σε δύο τριόδους: γλυκεραλδεΰδη και διυδροξυακετοφωσφορική. Η γλυκεραλδεϋδη φωσφορυλιώνεται από την κινάση της τριοζης και εισάγεται στη γλυκόλυση, το φωσφορικό διυδροξυοξικό μετατρέπεται σε γλυκεραλδεΰδη.
Η αδιευκρίνουσα οδός: λιπώδης ιστός, σκελετικός μυς, καρδιά (κουτί2). Αποτελείται από ένζυμα που μεταβολίζουν τη γλυκόζη: εξοκινάση, φωσφοφρουκτοκινάση, αλδαλάση Α.

Η συγκεκριμένη οδός είναι πολύ πιο αποτελεσματική από τη μη ειδική διαδρομή, η οποία παρεμποδίζεται από τη γλυκόζη. Στον λιπώδη ιστό, δεδομένης της σχεδόν μηδενικής συγκέντρωσης της γλυκόζης, δεν υπάρχει ανταγωνισμός μεταξύ της γλυκόζης και της φρουκτόζης και αυτό μεταβολίζεται επαρκώς με τρόπο που δεν είναι γνωστός.


Πλαίσιο 1. Μεταβολισμός της ηπατικής φρουκτόζης	Πλαίσιο 2. Μεταβολισμός εξω-ηπατικής φρουκτόζης
Η φρουκτόζη φωσφορυλιώνεται από τη φρουκτοκινάση και στη συνέχεια διαχωρίζεται από την αλδολάση Β. Η σχηματισθείσα τριόση εισάγεται στη γλυκόλυση στο επίπεδο των φωσφορικών τριαζών, παρακάμπτοντας την ρύθμιση της φωσφοροφρουτοκινάσης. Πράσινα βέλη υποδεικνύουν την ανεξέλεγκτη ροή φρουκτόζης στη γλυκόλυση. Ανάλογα με τις μεταβολικές συνθήκες, οι τριόλες μπορούν να συμπυκνωθούν στη γλυκόζη για να αναπληρώσουν τη γλυκογένεση του ήπατος.	Η φρουκτόζη μεταβολίζεται από τα ίδια ένζυμα που μεταβολίζουν τη γλυκόζη: εξοκινάση και αλδολάση Α. Αυτή η μεταβολική οδός αναστέλλεται από την παρουσία γλυκόζης.

Μη ρυθμισμένη γλυκόλυση: μεταβολικές διαταραχές που προκαλούνται από φρουκτόζη

Ο κύριος έλεγχος της γλυκολυτικής οδού είναι το ένζυμο φωσφοφρουκτοκινάση, η φρουκτόζη διαφεύγει από αυτό τον έλεγχο και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανεξέλεγκτη συσσώρευση ενδιάμεσων μεταβολιτών.

Μεταβολικές συνέπειες:

συσσώρευση φωσφορικής φρουκτόζης → συσσώρευση ADP → αυξημένος καταβολισμός πουρίνης

γαλακτική συσσώρευση → οξέωση

συσσώρευση ακετυλCoA → κετόνες, λιπογένεση

συσσώρευση γλυκερόλης → λιπογένεση

Από κλινική άποψη, όλα αυτά μεταφράζονται σε: