Căutare
Producerea de fructoză din glucoză la nivelul creierului in hiperglicemie
Metabolizarea glucozei și a fructozei
Glucoza ingerată este metabolizată sub influența insulinei prin intermediul unor căi metabolice aerobe și anaerobe. Calea anaerobă sau glicoliza anaerobă se produce la nivelul ficatului și al mușchilor scheletici. Glicoliza aerobă are un randament superior glicolizei anaerobe. În cadrul acesteia, glucoza se transformă în acid piruvic, care devine acetil coenzima A. Aceasta intră în ciclul Krebs și se oxidează până la dioxid de carbon și apă. Glucoza poate intra și în calea pentozofosfaților, cu formarea de pentoze. Astfel, metabolizarea glucozei poate urma mai multe căi.
Fructoza ingerată nu este dependentă de insulină pentru a fi catabolizată. Aceasta va fi convertită la glucoză prin acțiunea unor enzime. În organism, metabolizarea fructozei se realizează într-un timp mai îndelungat comparativ cu cea a glucozei.
În cazul hiperglicemiei (valoare a glicemiei mai mare de 100 mg/dL), glucoza urmează și o alta cale, aceea a poliolilor. Această cale metabolică presupune transformarea glucozei în sorbitol, sub acțiunea enzimei aldoz reductazei. În continuare, sorbitol dehidrogenaza convertește sorbitolul la fructoză.
Fructoza și glucoza la nivelul creierului
Ingestia de glucoză sau de fructoză determină la nivelul creierului schimbări în ceea ce privește fluxul sanguin, cu implicații asupra comportamentului de hrănire.
Se cunoaște că glucoza ajunge la nivelul creierului traversând bariera hematocefalică. În ceea ce privește fructoza, aceasta este metabolizată la nivelul ficatului, astfel că în sânge se găsesc cantități mici. Din acest motiv, nu se știe dacă fructoza de la nivelul creierului provine din sânge sau este produsă de către creier.
În cazul unei hiperglicemii, aproximativ 30% din glucoză poate intra în calea poliolilor, la finalul căreia se obține fructoză. Această cale metabolică se întâlnește în mai multe regiuni ale organismului, inclusiv la nivelul creierului. Prin intermediul acestei căi, în hiperglicemie, se poate observa o creștere de 20 de ori a nivelului de fructoză în lichidul cefalorahidian, comparativ cu nivelul acestui monozaharid în sânge.
Calea poliolilor produce stres oxidativ, prin producerea de NADH. De asemenea, enzima care intervine în transformarea glucozei în sorbitol, aldoz reductaza, scade nivelul de glutation. Această scădere are loc ca urmare a competitivității cu enzima glutation reductaza pentru NADPH. Astfel, forma redusă a glutationului nu se mai sintetizează.
Stresul oxidativ din organism crește riscul dezvoltării nefropatiilor, apariției țesutului adipos în exces la nivelul ficatului sau a disfuncțiilor plachetare.
Materiale și metode
În cadrul studiului, au fost examinați 8 participanți. Acestora li s-a administrat dextroză la fiecare 5 – 10 minute, pe o durată de 4 ore. Pe tot parcursul experimentului, nivelul de glucoză din sângele subiecților a fost menținut constant, la o valoare de 12 mmoli/L (220 mg/dL).
Nivelul de glucoză din sânge a fost măsurat prin intermediul unei metode care are ca principiu oxidarea glucozei. Nivelul de sorbitol și fructoză a fost determinat prin gaz cromatografie și prin spectrometrie de masă. Nivelul de glucoză și fructoză de la nivelul creierului s-a evaluat prin utilizarea spectroscopiei magnetice de rezonanță.
Rezultate
Fructoza este produsă la nivelul creierului prin intermediul căilor poliolilor. Acestă afirmație poate fi făcută pe baza experimentului realizat de către Universitatea Yale, în anul 2017. Astfel, nivelul de fructoză intracerebral crește mai devreme cu 20 minute comparativ cu nivelul de fructoză din sânge. Nivelul de fructoză din sânge crește după 180 minute de la administrarea glucozei. Așadar, se poate afirma că nivelul fructozei la nivel cerebral crește majoritar ca urmare a căii poliolilor și mai puțin ca urmare a traversării fructozei prin bariera hematoencefalică.
O altă concluzie a acestui studiu este că insulina nu intervine, cel puțin direct, la nivelul căii poliolilor. Această cale metabolică depinde de substrat și nu de insulină, așa cum au demonstrat studiile efectuate pe animale.
La nivelul creierului, glucoza este transportată de către transportorul Glut 5. Acesta se regăsește la nivelul microgliilor. Producția endogenă de fructoză poate cauza interacțiuni deficitare între neuroni și celulele gliale.
Hiperglicemia determină modificări ale funcționării creierului, precum modificări neurovasculare, tulburări cognitive.
Calea poliolilor se manifestă în special la nivelul cortexului, al ganglionilor bazali, al hipocampusului.
Concluzii
Acest studiu a demonstrat că în cazul hiperglicemiei, organismul folosește glucoza pentru producerea de fructoză, prin calea poliolilor. Acest mecanism previne apariția efectelor negative ale unei concentrații crescute de glucoză. Dezavantajul acestei căi este producerea stresului oxidativ și implicit, scăderea concentrației de glutation.
Medici care tratează această afecțiune
Articole sugerate
Site-ul NewsMed.ro se adresează oricărei persoane care prezintă interes cu privire la subiecte din sfera medicală şi care decide să nu rămână nepăsătoare atunci când vine vorba de asigurarea propriei sănătăţi.
© Copyright 2023 NewsMed - Toate drepturile rezervate.