Манозата и глюкозата, въпреки че имат еднаква молекулна формула (C ? H ?? O ?), са алдози и C-2 изомери (т.е. посоката на хидроксилната група на втория въглероден атом е различна), но техните метаболитни пътища и физиологични функции се различават значително. Следното предоставя подробно сравнение на техните метаболитни различия от множество гледни точки:

?

1. Чревна абсорбция

Глюкоза:

Ефективна абсорбция: Активно се транспортира главно от SGLT1 (натриево-глюкозен котранспортер 1) в епителните клетки на тънките черва. Скоростта на абсорбция е изключително висока (>95%), което може бързо да навлезе в кръвния поток и да повиши кръвната захар.

Зависи от градиента на натриевите йони.

Маноза:

Неефективна абсорбция: главно чрез улеснена дифузия (вероятно включваща транспортери от семейството на GLUT, като GLUT5 или подобни канали). Скоростта на абсорбция е много ниска (около 10-20%) и по-голямата част от неабсорбираната маноза навлиза в дебелото черво и се ферментира от чревни бактерии или се екскретира с изпражненията.

2. Влезте в кръвния поток

Глюкоза:

След абсорбция, той директно навлиза в кръвообращението на порталната вена, причинявайки бързо повишаване на нивата на кръвната захар.

Маноза:

Абсорбираното количество е ниско, а концентрацията на маноза в кръвта е изключително ниска (нормалната плазмена концентрация на гладно е около 50 μmol/L, много по-ниска от 4-6 mmol/L глюкоза). Пероралното приложение на маноза не причинява значителни колебания в нивата на кръвната захар.

3. Първоначални стъпки на тъканно усвояване и метаболизъм

Глюкоза:

Инсулинозависим: Усвояването на глюкоза от мускулите и мастната тъкан е силно зависимо от инсулиновата сигнализация (чрез GLUT4 транспортера).

Хексокиназа/Глюкокиназа: След навлизане в клетките, тя се фосфорилира от хексокиназа (HK) (системна тъкан) или глюкокиназа (GK) (черен дроб) до глюкозо-6-фосфат (G6P). Това е основната молекула на захарния метаболизъм.

Маноза:

Не зависи от инсулин: Усвояването в тъканите не зависи от инсулина.

Манокиназа (MK): Фосфорилира се главно от манокиназа в черния дроб (с малко количество в други тъкани, като бъбреците) до маноза-6-фосфат (Man-6-P). Това е ключова стъпка, ограничаваща скоростта в метаболизма на манозата.

Фосфоманозна изомераза (PMI): Man-6-P се превръща във фруктозо-6-фосфат (F6P) чрез фосфоманозна изомераза. F6P е междинен продукт от пътя на гликолизата.

4. Основни метаболитни пътища

Глюкоза:

Енергийно снабдяване от гликолиза: G6P може да влезе в пътя на гликолизата, за да произведе енергия (АТФ).

Синтез на гликоген: Синтезът и съхранението на гликоген в черния дроб и мускулите.

Пътят на пентозофосфата: генерира NADPH и рибоза-5-фосфат (използван за редуциране на биосинтеза и синтеза на нуклеотиди).

Синтез на мазнини: Когато има излишък, той се превръща в мазнини.

Маноза:

Преобразуване в гликолитични междинни продукти: След превръщането на PMI във F6P, той може да влезе в гликолитичния път (крайната част може да бъде превърната в глюкоза или напълно окислена за енергийно снабдяване).

Прекурсор на гликозилирането: Основната му функция е да служи като начална захарна група за синтезиране на N-свързани захарни вериги! Man-6-P може да бъде допълнително превърнат в GDP маноза in vivo, служейки като директен донор на манозни остатъци в гликопротеини и гликолипиди.

Гликозилиране: Манозата е ключов компонент на основната олигозахаридна верига в N-свързаната гликозилираща модификация на протеините (като Man? GlcNAc?). Този процес протича в ендоплазмения ретикулум и апарата на Голджи и е от решаващо значение за сгъването, стабилността, локализацията и функцията на протеините (като антитела, хормонални рецептори и молекули на клетъчната адхезия).

Преобразуване в глюкоза/гликоген: Ефективността е ниска и някои пътища на обратима гликолиза на F6P генерират G6P, който след това се превръща в глюкоза или гликоген, но приносът е малък.

5. Ефекти върху кръвната захар и инсулина

Глюкоза:

Значително повишена кръвна захар: е основният източник на кръвна захар.

Интензивно стимулиране на секрецията на инсулин: Панкреатичните бета-клетки директно усещат повишаване на кръвната захар и секретират инсулин.

Маноза:

Почти не влияе на кръвната захар: абсорбира се по-малко, метаболизира се без да произвежда глюкоза и не разчита на инсулин.

Не стимулира секрецията на инсулин: липсват ефективни сигнали за стимулиране на кръвната захар.

6. Основни разлики във физиологичните функции

Глюкоза:

Основна функция: Основен източник на бърза енергия (особено за мозъка, мускулите и червените кръвни клетки), поддържайки хомеостазата на кръвната захар.

Маноза:

Основна функция: Ключово прекурсорно вещество за биосинтеза на гликозилиране, поддържащо структурата и функцията на гликопротеините и гликолипидите (разпознаване на клетки, сигнална трансдукция, имунитет, сгъване на протеини и др.).

Вторична функция: Предотвратяване на инфекции на пикочните пътища (чрез блокиране на бактериалната адхезия).

7. Разлики в клиничното приложение

Глюкоза:

Енергийни добавки (инфузия), хипогликемично лечение, тест за глюкозен толеранс.

Маноза:

Профилактика на рецидивиращи инфекции на пикочните пътища (насочени главно към Escherichia coli) и лечение на специфични редки генетични нарушения на гликозилирането (като CDG Ib MPI дефицит).