Fruktose: endokrine og metabolske effekter

Av Dr. Giancarlo Monteforte

Fructose er en naturlig monosakkarid med spesielle metabolske egenskaper. Disse egenskapene skyldes hovedsakelig 2 faktorer:

Lav glykemisk indeks
Innføring av glykolys omgå reguleringen av enzymet fosfofructokinase (som katalyserer fosforyleringen av glukose 6-fosfat i fruktose 1, 6-bisfosfat, bestemmelse av den definitive og irreversible glukosegjennomstrømning i glykolytisk prosess, denne reaksjon betraktes som begrensningstrinnet i hele hastigheten glykolyse).

Intestinal absorpsjon

Alle monosakkarider (dermed også fruktose) absorberes i jejunum og plasseres i portalsirkelen. Fruktose absorberes av enterocytter ved diffusjon lettet av en spesifikk bærer (GLUT5) som er lokalisert på den apikale membranen; På den basolaterale membranen er det i stedet en annen bærer (GLUT2) som introduserer fruktose i sirkulasjonen (figur nr. 1). GLUT5 har en Km = 5, så det er lett mettet, slik at inntak av store mengder fruktose kan følges av tarmlidelser som hevelse og magesmerter, diaré.

Fra tarmen passerer villi fruktose inn i portalvenen og deretter inn i leveren. Hos mennesker er omtrent halvparten av fruktosen tilstede i portalvenen sekvestrert og metabolisert av leveren, 20% av nyrene, resten av fettvev og skjelettmuskler.

Innføringen av fruktose i cellene i alle vev og organer er mediert av GLUT5 og er uavhengig av insulin.

Fruktosemetabolisme

Det er to metabolske veier ansvarlige for fruktosemetabolismen, en spesifikk vei og en spesifikk vei.

Den spesifikke ruten: lever og nyre (boks 1) . Den er preget av to enzymer: fruktokinase og aldolase B. Fruktokinase katalyserer fosforyleringen av fruktose til fruktose 1 fosfat, som er delt inn i to trioser: glyceraldehyd og dihydroksyacetosfat. Glyceraldehydet fosforyleres av triosekinasen og innføres i glykolysen, dihydroksyacetatfosfatet omdannes til glyceraldehyd.
Den spesifikke vei: fettvev, skjelettmuskulatur, hjerte (boks2). Den består av enzymer som metaboliserer goskose: heksokinase, fosfofructokinase, aldolase A.

Den spesifikke ruten er mye mer effektiv enn den ikke-spesifikke ruten, sistnevnte er hemmet av glukose. I fettvev, gitt den nesten nullkonsentrasjonen av glukose, er det ingen konkurranse mellom glukose og fruktose, og dette metaboliseres tilstrekkelig på den spesifikke måten.


Boks 1. Hepatisk fruktose metabolisme	Boks 2. Ekstra-hepatisk fruktose metabolisme
Fructose blir fosforylert av fruktokinase og deretter separert fra aldolase B. Den dannede triosen blir introdusert i glykolyse ved nivået av triosfosfater, som hopper over reguleringen av fosforrotokinase. Grønne piler indikerer ukontrollert flyt av fruktose i glykolyse. Avhengig av metabolske forhold kan triosene kondenseres til glukose for å fylle leverglykogenese.	Fructose metaboliseres av de samme enzymer som metaboliserer glukose: heksokinase og aldolase A. Denne metabolske bane er hemmet av tilstedeværelsen av glukose.

Uregulert glykolyse: metabolske forstyrrelser mediert av fruktose

Hovedkontrollen av glykolytisk vei er enzymet fosfofructokinase, fruktose unnslipper denne kontrollen, og dette kan føre til ukontrollert akkumulering av intermediære metabolitter.

Metabolske konsekvenser:

akkumulering av fruktose 1 fosfat → opphopning ADP → økt purinkatabolisme

laktatakkumulering → acidose

acetylCoA-akkumulering → ketonlegemer, lipogenese

akkumulering av glycerol → lipogenese

Fra et klinisk synspunkt, oversetter alt dette til: