Fruktoosi: endokriiniset ja metaboliset vaikutukset

Dr. Giancarlo Monteforte

Fruktoosi on luonnollinen monosakkaridi, jolla on erityisiä metabolisia ominaisuuksia. Nämä ominaisuudet johtuvat pääasiassa kahdesta tekijästä:

Matala glykeeminen indeksi
Syötetään glykolyysiin ohittaen entsyymin fosfofrukokinaasin (joka katalysoi glukoosi-6-fosfaatin fosforylaatiota 1, 6-bisfosfaatiksi fosforylaatiota, säätämisen glukoosin lopullisen ja peruuttamattoman imeytymisen glykolyyttiseen prosessiin; tätä reaktiota pidetään koko nopeuden rajoittavana vaiheena Glykolyysivaiheen).

Suolen imeytyminen

Kaikki monosakkaridit (siis myös fruktoosi) imeytyvät jejunumiin ja sijoitetaan portaalipiiriin. Fruktoosi imeytyy enterosyyttien avulla diffuusiolla, jota helpottaa apikaaliselle kalvolle sijoitettu spesifinen kantaja (GLUT5); basolateraalisella kalvolla on sen sijaan toinen kantaja (GLUT2), joka tuo fruktoosin kiertoon (kuvio 1). GLUT5: llä on Km = 5, joten se on helposti kyllästetty, joten suurten määrien fruktoosin nauttimista voi seurata suoliston häiriöt, kuten turvotus ja vatsakipu, ripuli.

Suolistosta villi fruktoosi kulkeutuu portaaliin, sitten maksaan. Ihmisillä noin puolet portaalin laskimossa esiintyvästä fruktoosista hajoaa ja metaboloituu maksassa, 20% munuaisissa, loput rasvakudoksesta ja luustolihaksista.

Fruktoosin sisääntuloa kaikkien kudosten ja elinten soluihin välittää GLUT5 ja se on riippumaton insuliinista.

Fruktoosin aineenvaihdunta

Fruktoosin aineenvaihduntaa, spesifistä reittiä ja aspecifistä reittiä varten on kaksi metabolista reittiä.

Erityinen reitti: maksa ja munuaiset (laatikko 1) . Sille on tunnusomaista kaksi entsyymiä: frukto- kinaasi ja aldolaasi B. Fruktoosinaasi katalysoi fruktoosin fosforylaatiota fruktoosi-1 -fosfaatiksi, joka jaetaan kahteen trioosiin: glyseraldehydiin ja dihydroksiaset- faattiin. Glyseraldehydi fosforyloidaan triose-kinaasin avulla ja viedään glykolyysiin, dihydroksiasetaattifosfaatti muutetaan glyseraldehydiksi.
Epäspesifinen reitti: rasvakudos, luustolihakset, sydän (laatikko2). Se koostuu entsyymeistä, jotka metaboloivat gukoosia: heksokinaasi, fosfofrukokinaasi, aldolaasi A.

Spesifinen reitti on paljon tehokkaampi kuin ei-spesifinen reitti, jonka glukoosi estää. Rasvakudoksessa glukoosin lähes nollakonsentraation vuoksi glukoosin ja fruktoosin välillä ei ole kilpailua, ja tämä metaboloituu riittävästi aspekkisesti.


Laatikko 1. Maksan fruktoosin metabolia	Laatikko 2. Maksu-fruktoosi-aineenvaihdunta
Fruktoosi fosforyloidaan frukokinaasilla ja erotetaan sitten aldolaasista B. Muodostunut trioosi viedään glykolyysiin triosifosfaattien tasolla, ohita fosfofruttokinaasin säätely. Vihreät nuolet osoittavat fruktoosin hallitsemattoman virtauksen glykolyysissä. Metabolisista olosuhteista riippuen triooseja voidaan kondensoida glukoosiksi maksan glykogeneesin täydentämiseksi.	Fruktoosi metaboloituu samoilla entsyymeillä, jotka metaboloivat glukoosia: heksokinaasia ja aldolaasia A. Tätä metabolista reittiä inhiboi glukoosin läsnäolo.

Regregoimaton glykolyysi: fruktoosin välittämät metaboliset häiriöt

Glykolyyttisen reitin päävalvonta on entsyymi fosfofrukokinaasi, fruktoosi poistuu tästä kontrollista ja tämä voi johtaa välituotteiden metaboliittien hallitsemattomaan kerääntymiseen.

Metaboliset seuraukset:

fruktoosin 1 fosfaatin kerääntyminen → kertyminen ADP → lisääntynyt puriinikatabolia

laktaatin kertyminen → acidoosi

asetyylipoakumulaatio → ketonirungot, lipogeneesi

glyserolin → lipogeneesin kertyminen

Kliinisestä näkökulmasta kaikki tämä tarkoittaa seuraavaa: