Mannose og glukose, selv om de har samme molekylformel (C?H??O?), er begge aldoser og C-2-isomerer (dvs. retningen til hydroksylgruppen p? det andre karbonatomet er forskjellig), men deres metabolske veier og fysiologiske funksjoner er betydelig forskjellige. F?lgende gir en detaljert sammenligning av deres metabolske forskjeller fra flere perspektiver:

?

1. Tarmabsorpsjon

Glukose:

Effektiv absorpsjon: Det transporteres hovedsakelig aktivt av SGLT1 (natriumglukose-kotransport?r 1) i tynntarmsepiteletceller. Absorpsjonshastigheten er ekstremt h?y (>95 %), noe som raskt kan komme inn i blodet og ?ke blodsukkeret.

Avhengig av natriumiongradienten.

Mannose:

Ineffektiv absorpsjon: hovedsakelig gjennom tilrettelagt diffusjon (muligens involvering av GLUT-familietransport?rer som GLUT5 eller lignende kanaler). Absorpsjonshastigheten er sv?rt lav (ca. 10–20 %), og mesteparten av den uabsorberte mannosen kommer inn i tykktarmen og fermenteres av tarmbakterier eller skilles ut med avf?ring.

2. G? inn i blodbanen

Glukose:

Etter absorpsjon g?r den direkte inn i portvenens sirkulasjon, noe som for?rsaker en rask ?kning i blodsukkerniv?et.

Mannose:

Absorpsjonsmengden er lav, og konsentrasjonen av mannose i blodet er ekstremt lav (normal fastende plasmakonsentrasjon er omtrent 50 μ mol/L, mye lavere enn 4–6 mmol/L glukose). Oral administrering av mannose for?rsaker ikke signifikante svingninger i blodsukkerniv?et.

3. De f?rste trinnene i vevsopptak og metabolisme

Glukose:

Insulinavhengig: Opptak av glukose i muskler og fettvev er sterkt avhengig av insulinsignalering (via GLUT4-transport?r).

Heksokinase/glukokinase: Etter at den har kommet inn i cellene, fosforyleres den av heksokinase (HK) (systemisk vev) eller glukokinase (GK) (lever) til glukose-6-fosfat (G6P). Dette er kjernemolekylet i sukkermetabolismen.

Mannose:

Ikke avhengig av insulin: Vevsopptak er ikke avhengig av insulin.

Mannokinase (MK): Fosforyleres hovedsakelig av mannokinase i leveren (med en liten mengde i andre vev, som nyrene) til mannose-6-fosfat (Man-6-P). Dette er et viktig hastighetsbegrensende trinn i mannosemetabolismen.

Fosfomannose-isomerase (PMI): Man-6-P omdannes til fruktose-6-fosfat (F6P) av fosfomannose-isomerase. F6P er et mellomprodukt av glykolyseveien.

4. De viktigste metabolske veiene

Glukose:

Glykolyseenergiforsyning: G6P kan g? inn i glykolyseveien for ? produsere energi (ATP).

Glykogensyntese: Syntese og lagring av glykogen i lever og muskler.

Pentosefosfatveien: genererer NADPH og ribose-5-fosfat (brukes for ? redusere biosyntese og nukleotidsyntese).

Fettsyntese: N?r det er et overskudd, omdannes det til fett.

Mannose:

Omdanning til glykolytiske mellomprodukter: Etter PMI-omdanning til F6P kan den g? inn i den glykolytiske banen (den siste delen kan omdannes til glukose eller oksideres fullstendig for energiforsyning).

Glykosyleringsforl?per: Hovedfunksjonen er ? fungere som startsukkergruppe for syntetisering av N-koblede sukkerkjeder! Man-6-P kan videre omdannes til GDP-mannose in vivo, og fungerer som en direkte donor av mannoserester i glykoproteiner og glykolipider.

Glykosylering: Mannose er en n?kkelkomponent i kjerneoligosakkaridkjeden i protein N-koblet glykosyleringsmodifikasjon (som Man? GlcNAc?). Denne prosessen skjer i endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet, og er avgj?rende for proteinfolding, stabilitet, lokalisering og funksjon (som antistoffer, hormonreseptorer og celleadhesjonsmolekyler).

Konvertering til glukose/glykogen: Effektiviteten er lav, og noen reversible F6P-glykolyseveier genererer G6P, som deretter omdannes til glukose eller glykogen, men bidraget er lite.

5. Effekter p? blodsukker og insulin

Glukose:

Signifikant forh?yet blodsukker: er hovedkilden til blodsukker.

Intens stimulering av insulinsekresjon: Betaceller i bukspyttkjertelen registrerer direkte en ?kning i blodsukkeret og skiller ut insulin.

Mannose:

P?virker nesten ikke blodsukkeret: absorberes mindre, metaboliseres uten ? produsere glukose og er ikke avhengig av insulin.

Stimulerer ikke insulinsekresjon: mangler effektive signaler for stimulering av blodglukose.

6. Kjerneforskjeller i fysiologiske funksjoner

Glukose:

Kjernefunksjon: Hovedkilden til rask energi (spesielt hjernen, musklene og r?de blodlegemer), som opprettholder blodsukkerhomeostase.

Mannose:

Kjernefunksjon: En viktig forl?per for glykosyleringsbiosyntese, som st?tter strukturen og funksjonen til glykoproteiner og glykolipider (cellegjenkjenning, signaltransduksjon, immunitet, proteinfolding, etc.).

Sekund?r funksjon: Forebygge urinveisinfeksjoner (ved ? blokkere bakteriell adhesjon).

7. Forskjeller i klinisk bruk

Glukose:

Energitilskudd (infusjon), hypoglykemisk behandling, glukosetoleransetest.

Mannose:

Forebygging av tilbakevendende urinveisinfeksjoner (hovedsakelig rettet mot Escherichia coli) og behandling av spesifikke sjeldne genetiske glykosyleringsforstyrrelser (som CDG Ib MPI-mangel).