Mannose og glukose, selvom de har den samme molekylformel (C?H??O?), er begge aldoser og C-2-isomerer (dvs. retningen af hydroxylgruppen p? det andet kulstofatom er forskellig), men deres metaboliske veje og fysiologiske funktioner adskiller sig betydeligt. F?lgende giver en detaljeret sammenligning af deres metaboliske forskelle fra flere perspektiver:

?

1. Tarmabsorption

Glukose:

Effektiv absorption: Det transporteres hovedsageligt aktivt af SGLT1 (natriumglukose-cotransporter 1) i tyndtarmens epitelceller. Absorptionshastigheden er ekstremt h?j (>95%), hvilket hurtigt kan tr?nge ind i blodbanen og h?ve blodsukkeret.

Afh?ngig af natriumiongradienten.

Mannose:

Ineffektiv absorption: prim?rt gennem faciliteret diffusion (muligvis involverende GLUT-familietransport?rer s?som GLUT5 eller lignende kanaler). Absorptionshastigheden er meget lav (ca. 10-20%), og det meste af den uabsorberede mannose kommer ind i tyktarmen og fermenteres af tarmbakterier eller udskilles med aff?ring.

2. Ind i blodbanen

Glukose:

Efter absorption kommer det direkte ind i portalvenekredsl?bet, hvilket for?rsager en hurtig stigning i blodsukkerniveauet.

Mannose:

Absorptionsm?ngden er lav, og koncentrationen af mannose i blodet er ekstremt lav (normal fasteplasmakoncentration er omkring 50 μ mol/L, meget lavere end 4-6 mmol/L glukose). Oral administration af mannose for?rsager ikke signifikante udsving i blodsukkerniveauet.

3. Indledende trin i v?vsoptagelse og metabolisme

Glukose:

Insulinafh?ngig: Optagelsen af glukose i muskel- og fedtv?v er st?rkt afh?ngig af insulinsignalering (via GLUT4-transport?r).

Hexokinase/glukokinase: Efter at v?re kommet ind i cellerne, fosforyleres det af hexokinase (HK) (systemisk v?v) eller glukokinase (GK) (lever) til glukose-6-fosfat (G6P). Dette er det centrale molekyle i sukkermetabolismen.

Mannose:

Ikke afh?ngig af insulin: V?vsoptagelse er ikke afh?ngig af insulin.

Mannokinase (MK): Det fosforyleres hovedsageligt af mannokinase i leveren (med en lille m?ngde i andre v?v s?som nyrerne) til mannose-6-fosfat (Man-6-P). Dette er et n?gletrin i mannosemetabolismen, der begr?nser hastigheden.

Phosphomannose-isomerase (PMI): Man-6-P omdannes til fruktose-6-fosfat (F6P) af phosphomannose-isomerase. F6P er et mellemprodukt i glykolysevejen.

4. Vigtigste metaboliske veje

Glukose:

Glykolyseenergiforsyning: G6P kan indg? i glykolysevejen for at producere energi (ATP).

Glykogensyntese: Syntesen og lagringen af glykogen i leveren og musklerne.

Pentosefosfatvejen: genererer NADPH og ribose-5-fosfat (bruges til at reducere biosyntese og nukleotidsyntese).

Fedtsyntese: N?r der er et overskud, omdannes det til fedt.

Mannose:

Omdannelse til glykolytiske mellemprodukter: Efter PMI-omdannelse til F6P kan det indg? i den glykolytiske bane (den sidste del kan omdannes til glukose eller oxideres fuldst?ndigt til energiforsyning).

Glykosyleringsforl?ber: Dens hovedfunktion er at fungere som udgangssukkergruppen til syntese af N-bundne sukkerk?der! Man-6-P kan yderligere omdannes til GDP-mannose in vivo og tjener som en direkte donor af mannoserester i glykoproteiner og glykolipider.

Glykosylering: Mannose er en n?glekomponent i den centrale oligosaccharidk?de i protein N-bundet glykosyleringsmodifikation (s?som Man? GlcNAc?). Denne proces forekommer i det endoplasmatiske reticulum og Golgi-apparatet og er afg?rende for proteinfoldning, stabilitet, lokalisering og funktion (s?som antistoffer, hormonreceptorer og celleadh?sionsmolekyler).

Omdannelse til glukose/glykogen: Effektiviteten er lav, og nogle F6P reversible glykolyseveje genererer G6P, som derefter omdannes til glukose eller glykogen, men bidraget er lille.

5. Effekter p? blodsukker og insulin

Glukose:

Signifikant forh?jet blodsukker: er den prim?re kilde til blodsukker.

Intens stimulering af insulinsekretion: Pankreas betaceller registrerer direkte en stigning i blodsukkeret og udskiller insulin.

Mannose:

P?virker n?sten ikke blodsukkeret: absorberes mindre, metaboliseres uden at producere glukose og er ikke afh?ngig af insulin.

Stimulerer ikke insulinsekretion: mangler effektive blodglukosestimuleringssignaler.

6. Kerneforskelle i fysiologiske funktioner

Glukose:

Kernefunktion: Den prim?re kilde til hurtig energi (is?r hjernen, musklerne og de r?de blodlegemer), der opretholder blodsukkerhomeostase.

Mannose:

Kernefunktion: Et vigtigt forl?berstof for glycosyleringsbiosyntese, der underst?tter strukturen og funktionen af glykoproteiner og glykolipider (cellegenkendelse, signaltransduktion, immunitet, proteinfoldning osv.).

Sekund?r funktion: Forebyggelse af urinvejsinfektioner (ved at blokere bakteriel adh?sion).

7. Forskelle i klinisk anvendelse

Glukose:

Energitilskud (infusion), hypoglyk?misk behandling, glukosetolerancetest.

Mannose:

Forebyggelse af tilbagevendende urinvejsinfektioner (prim?rt rettet mod Escherichia coli) og behandling af specifikke sj?ldne genetiske glykosyleringsforstyrrelser (s?som CDG Ib MPI-mangel).