Фруктоза: ендокринни и метаболитни ефекти

От д-р Джанкарло Монтефорте

Фруктозата е естествен монозахарид с уникални метаболитни свойства. Тези свойства се дължат главно на два фактора:

Нисък гликемичен индекс
Влизайки в гликолизата, заобикаляйки регулирането на ензима фосфоактокиназа (която катализира фосфорилирането на глюкоза 6 фосфат в фруктоза 1, 6 бисфосфат, определяйки окончателното и необратимо инжектиране на глюкоза в гликолитичния процес, тази реакция се счита за етап, ограничаващ скоростта на цялото количество. гликолиза).

Чревна абсорбция

Всички монозахариди (следователно и фруктоза) се абсорбират в позата и се поставят в порталния кръг. Фруктозата се абсорбира от ентероцити чрез дифузия, улеснена от специфичен носител (GLUT5), разположен на апикалната мембрана; на базалатералната мембрана има друг носител (GLUT2), който въвежда фруктоза в циркулацията (фиг. 1). GLUT5 има Km = 5, така че е лесно наситен, така че поглъщането на големи количества фруктоза може да бъде последвано от чревни нарушения като подуване и коремна болка, диария.

Фруктозата преминава от чревните вълни в порталната вена, след това в черния дроб. При хората около половината от фруктозата в порталната вена се отделя и метаболизира от черния дроб, 20% от бъбреците, останалата част от мастната тъкан и скелетните мускули.

Влизането на фруктоза в клетките на всички тъкани и органи се медиира от GLUT5 и е независим от инсулин.

Метаболизъм на фруктоза

Има два метаболитни пътя за метаболизма на фруктоза, специфичен път и неспецифичен път.

Специфичният път: черен дроб и бъбреци (каре 1) . Характеризира се с два ензима: фрукто-киназа и алдолаза В. Фруктоциназата катализира фосфорилирането на фруктоза във фосфат на фруктоза 1, който се разделя на две триози: глицералдехид и дихидроксиацетонфосфат. Глицералдехидът се фосфорилира от триоза киназата и се подава в гликолиза, дихидроксиацетонфосфатът се превръща в глицералдехид.
Специфичният път: мастната тъкан, скелетната мускулатура, сърцето (каре 2). Състои се от ензими, които метаболизират глюкозата: хексокиназа, фосфоакрокиназа, алдолаза А.

Специфичният път е много по-ефективен от аспецифичния път, като последният фактически се инхибира от глюкозата. В мастната тъкан, като се има предвид почти нулевата концентрация на глюкоза, няма конкуренция между глюкозата и фруктозата и това се метаболизира по специфичен начин.


Клетка 1. Чернодробен метаболизъм на черния дроб	Кутия 2. Екстра-чернодробен метаболизъм на фруктозата
Фруктозата се фосфорилира с фрукто-киназа и след това се разцепва от алболаза В. Образуваните триози се подават в гликолиза на нивото на триосните фосфати, заобикаляйки регулирането на фосфо-фрукто-киназата. Зелените стрелки показват неконтролирания поток на фруктоза в гликолизата. В зависимост от метаболитните условия триозите могат да се кондензират в глюкоза, за да осигурят синтез на гликоген в черния дроб.	Фруктозата се метаболизира от същите ензими, които метаболизират глюкозата: хексокиназа и алдолаза А. Този метаболитен път се инхибира от наличието на глюкоза.

Нерегулирана гликолиза: метаболитни дисбаланси, медиирани от фруктоза

Основният контрол на гликолитичния път е ензим фосфоактокиназа, фруктозата избягва този контрол и това може да доведе до неконтролирано натрупване на междинни метаболити.

Метаболитни последствия:

натрупване на фруктоза 1 фосфат → ADP натрупване → повишен пуриновия катаболизъм

натрупване на лактат → ацидоза

Натрупване на AcetylCoA → кетонни тела, липогенеза

натрупват глицерол → липогенеза

Всичко това от клинична гледна точка се изразява в: