Care sunt diferen?ele dintre metabolismul manozei ?i cel al glucozei?
Manoza ?i glucoza, de?i au aceea?i formul? molecular? (C?H??O?), sunt ambele aldoze ?i izomeri C-2 (adic? direc?ia grup?rii hidroxil pe al doilea atom de carbon este diferit?), ?ns? c?ile lor metabolice ?i func?iile fiziologice difer? semnificativ. Urm?toarea pagin? prezint? o compara?ie detaliat? a diferen?elor lor metabolice din perspective multiple:
?
- Absorb?ie intestinal?
Glucoz?:
Absorb?ie eficient?: Este transportat activ ?n principal de SGLT1 (cotransportorul de sodiu ?i glucoz? 1) ?n celulele epiteliale ale intestinului sub?ire. Rata de absorb?ie este extrem de mare (>95%), putand p?trunde rapid ?n fluxul sanguin ?i crescand glicemia.
Depinde de gradientul ionilor de sodiu.
Manoz?:
Absorb?ie ineficient?: ?n principal prin difuzie facilitat? (posibil implicand transportori din familia GLUT, cum ar fi GLUT5 sau canale similare). Rata de absorb?ie este foarte sc?zut? (aproximativ 10-20%), iar cea mai mare parte a manozei neabsorbite intr? ?n colon ?i este fermentat? de bacteriile intestinale sau excretat? prin fecale.
- Intra?i ?n fluxul sanguin
Glucoz?:
Dup? absorb?ie, intr? direct ?n circula?ia venei porte, provocand o cre?tere rapid? a nivelului de zah?r din sange.
Manoz?:
Cantitatea de absorb?ie este sc?zut?, iar concentra?ia de manoz? ?n sange este extrem de sc?zut? (concentra?ia plasmatic? normal? à jeun este de aproximativ 50 μmol/L, mult mai mic? decat 4-6 mmol/L de glucoz?). Administrarea oral? de manoz? nu provoac? fluctua?ii semnificative ale nivelului de zah?r din sange.
- Etapele ini?iale ale absorb?iei tisulare ?i metabolismului
Glucoz?:
Dependent? de insulin?: Absorb?ia glucozei de c?tre mu?chi ?i ?esutul adipos este ?n mare m?sur? dependent? de semnalizarea insulinei (prin intermediul transportorului GLUT4).
Hexokinaz?/Glucokinaz?: Dup? ce intr? ?n celule, este fosforilat? de hexokinaz? (HK) (?esut sistemic) sau glucokinaz? (GK) (ficat) la glucoz?-6-fosfat (G6P). Aceasta este molecula central? a metabolismului zah?rului.
Manoz?:
Nu este dependent de insulin?: Absorb?ia tisular? nu este dependent? de insulin?.
Manokinaz? (MK): Este fosforilat? ?n principal de manokinaz? ?n ficat (cu o cantitate mic? ?n alte ?esuturi, cum ar fi rinichii) la manoz?-6-fosfat (Man-6-P). Aceasta este o etap? cheie de limitare a vitezei ?n metabolismul manozei.
Izomeraz? fosfomanoz? (PMI): Man-6-P este convertit ?n fructoz?-6-fosfat (F6P) de c?tre izomeraz? fosfomanoz?. F6P este un produs intermediar al c?ii glicolizei.
- Principalele c?i metabolice
Glucoz?:
Furnizarea de energie prin glicoliz?: G6P poate intra ?n calea glicolizei pentru a produce energie (ATP).
Sinteza glicogenului: Sinteza ?i depozitarea glicogenului ?n ficat ?i mu?chi.
Calea pentozo-fosfatului: genereaz? NADPH ?i riboz?-5-fosfat (utilizate pentru reducerea biosintezei ?i sinteza nucleotidelor).
Sinteza gr?similor: Cand exist? un exces, acestea sunt transformate ?n gr?sime.
Manoz?:
Conversia ?n intermediari glicolitici: Dup? conversia PMI ?n F6P, acesta poate intra pe calea glicolitic? (por?iunea final? poate fi convertit? ?n glucoz? sau oxidat? complet pentru furnizarea de energie).
Precursor al glicozil?rii: Func?ia sa principal? este de a servi ca grupare zaharid? de pornire pentru sintetizarea lan?urilor de zaharuri legate de N! Man-6-P poate fi convertit ?n continuare ?n manoz? GDP in vivo, servind ca donator direct de reziduuri de manoz? ?n glicoproteine ?i glicolipide.
Glicozilare: Manoza este o component? cheie a lan?ului oligozaharidic central ?n modificarea glicozil?rii N-legate a proteinelor (cum ar fi Man ? GlcNAc ?). Acest proces are loc ?n reticulul endoplasmatic ?i aparatul Golgi ?i este crucial pentru plierea, stabilitatea, localizarea ?i func?ia proteinelor (cum ar fi anticorpii, receptorii hormonali ?i moleculele de adeziune celular?).
Conversia ?n glucoz?/glicogen: Eficien?a este sc?zut?, iar unele c?i de glicoliz? reversibile ale F6P genereaz? G6P, care este apoi convertit ?n glucoz? sau glicogen, dar contribu?ia este mic?.
- Efecte asupra glicemiei ?i insulinei
Glucoz?:
Glicemie semnificativ crescut?: este principala surs? de zah?r din sange.
Stimulare intens? a secre?iei de insulin?: Celulele beta pancreatice detecteaz? direct o cre?tere a glicemiei ?i secret? insulin?.
Manoz?:
Aproape c? nu afecteaz? glicemia: se absoarbe mai pu?in, se metabolizeaz? f?r? a produce glucoz? ?i nu depinde de insulin?.
Nestimularea secre?iei de insulin?: lipsa semnalelor eficiente de stimulare a glicemiei.
- Diferen?e fundamentale ?n func?iile fiziologice
Glucoz?:
Func?ie central?: Principala surs? de energie rapid? (?n special creierul, mu?chii ?i globulele ro?ii), men?inand homeostazia zah?rului din sange.
Manoz?:
Func?ie principal?: O substan?? precursoare cheie pentru biosinteza glicozil?rii, sus?inand structura ?i func?ia glicoproteinelor ?i glicolipidelor (recunoa?terea celular?, transduc?ia semnalului, imunitatea, plierea proteinelor etc.).
Func?ie secundar?: Previne infec?iile tractului urinar (prin blocarea aderen?ei bacteriene).
- Diferen?e ?n aplicarea clinic?
Glucoz?:
Suplimentare energetic? (perfuzie), tratament hipoglicemiant, test de toleran?? la glucoz?.
Manoz?:
Prevenirea infec?iilor recurente ale tractului urinar (care vizeaz? ?n principal Escherichia coli) ?i tratamentul unor tulbur?ri genetice rare specifice de glicozilare (cum ar fi deficitul de CDG Ib MPI).