Manosa dan glukosa, meskipun memiliki rumus molekul yang sama (C?H??O?), keduanya merupakan aldosa dan isomer C-2 (yaitu arah gugus hidroksil pada atom karbon kedua berbeda), tetapi jalur metabolisme dan fungsi fisiologisnya berbeda secara signifikan. Berikut ini adalah perbandingan terperinci mengenai perbedaan metabolisme mereka dari berbagai perspektif:

?

1. Penyerapan usus

Glukosa:

Penyerapan yang efisien: Zat ini terutama diangkut secara aktif oleh SGLT1 (kotransporter glukosa natrium 1) di sel epitel usus halus. Tingkat penyerapannya sangat tinggi (>95%), sehingga dapat dengan cepat masuk ke aliran darah dan meningkatkan gula darah.

Bergantung pada gradien ion natrium.

Manosa:

Penyerapan yang tidak efisien: terutama melalui difusi terfasilitasi (kemungkinan melibatkan transporter famili GLUT seperti GLUT5 atau saluran serupa). Tingkat penyerapannya sangat rendah (sekitar 10-20%), dan sebagian besar mannosa yang tidak terserap masuk ke usus besar dan difermentasi oleh bakteri usus atau dikeluarkan melalui feses.

2. Masuk ke aliran darah

Glukosa:

Setelah diserap, zat ini langsung masuk ke sirkulasi vena porta, menyebabkan peningkatan cepat pada kadar gula darah.

Manosa:

Jumlah penyerapannya rendah, dan konsentrasi mannosa dalam darah sangat rendah (konsentrasi plasma puasa normal sekitar 50 μmol/L, jauh lebih rendah daripada 4-6 mmol/L glukosa). Pemberian mannosa secara oral tidak menyebabkan fluktuasi kadar gula darah yang signifikan.

3. Langkah awal penyerapan dan metabolisme jaringan

Glukosa:

Bergantung pada insulin: Penyerapan glukosa oleh otot dan jaringan adiposa sangat bergantung pada pensinyalan insulin (melalui transporter GLUT4).

Heksokinase/Glukokinase: Setelah memasuki sel, heksokinase difosforilasi oleh heksokinase (HK) (jaringan sistemik) atau glukokinase (GK) (hati) menjadi glukosa-6-fosfat (G6P). Ini adalah molekul inti metabolisme gula.

Manosa:

Tidak bergantung pada insulin: Penyerapan jaringan tidak bergantung pada insulin.

Manokinase (MK): Enzim ini terutama difosforilasi oleh manokinase di hati (dengan jumlah kecil di jaringan lain seperti ginjal) menjadi mannosa-6-fosfat (Man-6-P). Ini merupakan langkah penentu laju metabolisme mannosa yang penting.

Fosfomannosa isomerase (PMI): Man-6-P diubah menjadi fruktosa-6-fosfat (F6P) oleh fosfomannosa isomerase. F6P merupakan produk antara dari jalur glikolisis.

4. Jalur metabolisme utama

Glukosa:

Pasokan energi glikolisis: G6P dapat memasuki jalur glikolisis untuk menghasilkan energi (ATP).

Sintesis glikogen: Sintesis dan penyimpanan glikogen di hati dan otot.

Jalur pentosa fosfat: menghasilkan NADPH dan ribosa-5-fosfat (digunakan untuk mereduksi biosintesis dan sintesis nukleotida).

Sintesis lemak: Bila lemak berlebih, akan diubah menjadi lemak.

Manosa:

Konversi menjadi zat antara glikolisis: Setelah PMI diubah menjadi F6P, ia dapat memasuki jalur glikolisis (bagian akhir dapat diubah menjadi glukosa atau dioksidasi sepenuhnya untuk penyediaan energi).

Prekursor glikosilasi: Fungsi utamanya adalah sebagai gugus gula awal untuk sintesis rantai gula terikat-N! Man-6-P dapat dikonversi lebih lanjut menjadi GDP mannosa secara in vivo, yang berfungsi sebagai donor langsung residu mannosa dalam glikoprotein dan glikolipid.

Glikosilasi: Manosa merupakan komponen kunci rantai oligosakarida inti dalam modifikasi glikosilasi terkait-N protein (seperti Man?GlcNAc?). Proses ini terjadi di retikulum endoplasma dan aparatus Golgi, dan krusial bagi pelipatan, stabilitas, lokalisasi, dan fungsi protein (seperti antibodi, reseptor hormon, dan molekul adhesi sel).

Konversi menjadi glukosa/glikogen: Efisiensinya rendah, dan beberapa jalur glikolisis reversibel F6P menghasilkan G6P, yang kemudian diubah menjadi glukosa atau glikogen, tetapi kontribusinya kecil.

5. Efek pada glukosa darah dan insulin

Glukosa:

Gula darah yang meningkat secara signifikan: merupakan sumber utama gula darah.

Stimulasi intens sekresi insulin: Sel beta pankreas secara langsung merasakan peningkatan gula darah dan mengeluarkan insulin.

Manosa:

Hampir tidak mempengaruhi gula darah: menyerap lebih sedikit, dimetabolisme tanpa menghasilkan glukosa, dan tidak bergantung pada insulin.

Tidak merangsang sekresi insulin: kekurangan sinyal stimulasi glukosa darah yang efektif.

6. Perbedaan inti dalam fungsi fisiologis

Glukosa:

Fungsi inti: Sumber utama energi cepat (terutama otak, otot, dan sel darah merah), menjaga homeostasis gula darah.

Manosa:

Fungsi inti: Zat prekursor utama untuk biosintesis glikosilasi, mendukung struktur dan fungsi glikoprotein dan glikolipid (pengenalan sel, transduksi sinyal, kekebalan, pelipatan protein, dll.).

Fungsi sekunder: Mencegah infeksi saluran kemih (dengan menghalangi perlekatan bakteri).

7. Perbedaan aplikasi klinis

Glukosa:

Suplementasi energi (infus), pengobatan hipoglikemik, tes toleransi glukosa.

Manosa:

Pencegahan infeksi saluran kemih berulang (terutama menargetkan Escherichia coli) dan pengobatan kelainan glikosilasi genetik langka tertentu (seperti defisiensi CDG Ib MPI).