Mannozei un glikozei, lai gan tām ir viena un tā pati molekulārā formula (C?H??O?), abas ir aldozes un C-2 izomēri (t.?i., hidroksilgrupas virziens uz otro oglek?a atomu ir at??irīgs), ta?u to metabolisma ce?i un fiziolo?iskās funkcijas ievērojami at??iras. Turpmāk sniegts detalizēts to metabolisma at??irību salīdzinājums no vairākiem skatupunktiem:

?

1. Zarnu uzsūk?anās

Glikoze:

Efektīva absorbcija: To galvenokārt aktīvi transportē SGLT1 (nātrija glikozes kotransportētājs 1) tievās zarnas epitēlija ?ūnās. Absorbcijas ātrums ir ārkārtīgi augsts (>95%), kas var ātri nok?ūt asinsritē un paaugstināt cukura līmeni asinīs.

Atkarīgs no nātrija jonu gradienta.

Mannoze:

Neefektīva absorbcija: galvenokārt caur veicinātu difūziju (iespējams, iesaistot GLUT saimes transportētājus, piemēram, GLUT5 vai līdzīgus kanālus). Absorbcijas ātrums ir ?oti zems (apmēram 10–20%), un lielākā da?a neabsorbētās mannozes nonāk resnajā zarnā un tiek fermentēta zarnu baktēriju vai izdalīta ar fekālijām.

2. Iek?ūst asinsritē

Glikoze:

Pēc absorbcijas tas nonāk tie?i portāla vēnā, izraisot strauju cukura līme?a paaugstinā?anos asinīs.

Mannoze:

Absorbcijas daudzums ir zems, un mannozes koncentrācija asinīs ir ārkārtīgi zema (normāla plazmas koncentrācija tuk?ā dū?ā ir aptuveni 50 μmol/l, kas ir daudz zemāka nekā 4–6 mmol/l glikozes). Mannozes iek??īga lieto?ana neizraisa būtiskas cukura līme?a asinīs svārstības.

3. Audu uz?em?anas un metabolisma sākotnējie posmi

Glikoze:

Atkarīgs no insulīna: glikozes uz?em?ana musku?os un taukaudos ir ?oti atkarīga no insulīna signalizācijas (izmantojot GLUT4 transportētāju).

Heksokināze/glikokināze: Pēc iek?ū?anas ?ūnās to fosforilē heksokināze (HK) (sistēmiskajos audos) vai glikokināze (GK) (aknās) par glikozes-6-fosfātu (G6P). ?ī ir cukura metabolisma galvenā molekula.

Mannoze:

Nav atkarīgs no insulīna: audu uz?em?ana nav atkarīga no insulīna.

Mannokināze (MK): To galvenokārt fosforilē mannokināze aknās (nelielā daudzumā citos audos, piemēram, nierēs) par mannozes-6-fosfātu (Man-6-P). ?is ir galvenais ātrumu ierobe?ojo?ais solis mannozes metabolismā.

Fosfomannozes izomerāze (PMI): Man-6-P tiek pārveidots par fruktozes-6-fosfātu (F6P) ar fosfomannozes izomerāzes palīdzību. F6P ir glikolīzes ce?a starpprodukts.

4. Galvenie vielmai?as ce?i

Glikoze:

Glikolīzes ener?ijas piegāde: G6P var iek?ūt glikolīzes ce?ā, lai ra?otu ener?iju (ATP).

Glikogēna sintēze: glikogēna sintēze un uzglabā?ana aknās un musku?os.

Pentozes fosfāta metabolisma ce??: ?enerē NADPH un ribozes-5-fosfātu (izmanto biosintēzes samazinā?anai un nukleotīdu sintēzei).

Tauku sintēze: Kad ir pārmērīgs tauku daudzums, tas tiek pārvērsts taukos.

Mannoze:

Pārvēr?ana glikolīzes starpproduktos: Pēc PMI pārvēr?anas par F6P tas var iek?ūt glikolīzes ce?ā (pēdējo da?u var pārvērst glikozē vai pilnībā oksidēt ener?ijas piegādei).

Glikozilē?anas prekursors: Tā galvenā funkcija ir kalpot par sākuma cukura grupu N-saistītu cukura ?ē?u sintezē?anai! Man-6-P in vivo var tālāk pārveidot par GDP mannozi, kalpojot par tie?u mannozes atlikumu donoru glikoproteīnos un glikolipīdos.

Glikozilē?ana: Mannoze ir galvenā oligosaharīdu ?ēdes sastāvda?a olbaltumvielu N-saistītās glikozilē?anas modifikācijās (piemēram, Man?GlcNAc?). ?is process notiek endoplazmatiskajā retikulumā un Gold?i aparātā, un tam ir iz??iro?a nozīme olbaltumvielu locī?anās, stabilitātes, lokalizācijas un funkcijas nodro?inā?anā (piemēram, antivielu, hormonu receptoru un ?ūnu adhēzijas molekulu gadījumā).

Pārvēr?ana par glikozi/glikogēnu: efektivitāte ir zema, un da?i F6P atgriezeniskie glikolīzes ce?i ?enerē G6P, kas pēc tam tiek pārveidots par glikozi vai glikogēnu, bet tā ieguldījums ir neliels.

5. Ietekme uz glikozes līmeni asinīs un insulīnu

Glikoze:

Ievērojami paaugstināts cukura līmenis asinīs: ir galvenais cukura līme?a asinīs avots.

Intensīva insulīna sekrēcijas stimulācija: aizku??a dziedzera beta ?ūnas tie?i uztver cukura līme?a paaugstinā?anos asinīs un izdala insulīnu.

Mannoze:

Gandrīz neietekmē cukura līmeni asinīs: uzsūcas mazāk, metabolizējas, nera?ojot glikozi, un nav atkarīgs no insulīna.

Nestimulē insulīna sekrēciju: trūkst efektīvu glikozes līme?a stimulācijas signālu asinīs.

6. Galvenās at??irības fiziolo?iskajās funkcijās

Glikoze:

Pamatfunkcija: Galvenais ātrās ener?ijas avots (īpa?i smadzenēm, musku?iem un sarkanajiem asins?ermenī?iem), uzturot cukura homeostāzi asinīs.

Mannoze:

Galvenā funkcija: galvenā glikozilē?anas biosintēzes prekursora viela, kas atbalsta glikoproteīnu un glikolipīdu struktūru un funkciju (?ūnu atpazī?ana, signālu pārvade, imunitāte, olbaltumvielu locī?anās utt.).

Otrā funkcija: novērst urīnce?u infekcijas (blo?ējot baktēriju adhēziju).

7. Klīniskās lieto?anas at??irības

Glikoze:

Ener?ijas papildinā?ana (infūzija), hipoglikēmijas ārstē?ana, glikozes tolerances tests.

Mannoze:

Recidivējo?u urīnce?u infekciju profilaksei (galvenokārt pret Escherichia coli) un specifisku retu ?enētisku glikozilācijas traucējumu (piemēram, CDG Ib MPI deficīta) ārstē?anai.