Fruktóza: endokrinní a metabolické účinky

Dr. Giancarlo Monteforte

Fruktóza je přírodní monosacharid se zvláštními metabolickými vlastnostmi. Tyto vlastnosti jsou v podstatě způsobeny dvěma faktory:

Nízký glykemický index
Vstup do glykolýzy obchází regulaci enzymu fosfofruktokinázy (která katalyzuje fosforylaci fosforečnanu glukózy 6 na bisfosfát fruktosy 1, 6, určující definitivní a nevratné vyzařování glukózy do glykolytického procesu; tato reakce je považována za limitující krok celé rychlosti glykolýza).

Střevní absorpce

Všechny monosacharidy (tedy také fruktóza) jsou absorbovány v lačníku a umístěny v portálovém kruhu. Fruktóza je absorbována enterocyty difuzí usnadňovanou specifickým nosičem (GLUT5) umístěným na apikální membráně; na bazolaterální membráně je místo toho jiný nosič (GLUT2), který zavádí fruktózu do oběhu (obr. č. 1). GLUT5 má Km = 5, takže je snadno nasycený, takže po požití velkého množství fruktózy může následovat střevní poruchy, jako je otok a bolest břicha, průjem.

Ze střevní klky fruktóza přechází do portální žíly, pak do jater. U lidí je přibližně polovina fruktózy přítomná v portální žíle sekvestrována a metabolizována játry, 20% ledvinami, zbytek adipózní tkání a kosterních svalů.

Vstup fruktózy do buněk všech tkání a orgánů je zprostředkován GLUT5 a je nezávislý na inzulínu.

Metabolismus fruktózy

Za metabolismus fruktózy, specifickou dráhu a specifickou dráhu jsou zodpovědné dvě metabolické cesty.

Specifická cesta: játra a ledviny (kolonka 1) . Vyznačuje se dvěma enzymy: fruktoinázou a aldolasou B. Fruktoináza katalyzuje fosforylaci fruktózy na fosfát fruktózy 1, která je rozdělena na dvě triosy: glyceraldehyd a dihydroxyacetosfát. Glyceraldehyd je fosforylován triose kinázou a je zaveden do glykolýzy, dihydroxyacetát fosfát je převeden na glyceraldehyd.
Aspecifická cesta: tuková tkáň, kosterní sval, srdce (box 2). Skládá se z enzymů, které metabolizují glukózu: hexokinázu, fosfofruktokinázu, aldolasu A.

Specifická cesta je mnohem účinnější než nespecifická cesta, druhá je inhibována glukózou. V tukové tkáni, vzhledem k téměř nulové koncentraci glukózy, neexistuje žádná konkurence mezi glukózou a fruktózou, která je metabolizována dostatečně specifickým způsobem.


Kolonka 1. Metabolismus jaterního fruktózy	Kolonka 2. Metabolismus extra hepatického fruktózy
Fruktóza je fosforylována fruktoinasou a pak oddělena od aldolasy B. Vzniklá trojzávěra je zavedena do glykolýzy na úrovni trojfosforečnanů fosforečnanů, což přeskočí regulaci fosfofruttokinázy. Zelené šipky ukazují nekontrolovaný tok fruktózy v glykolýze. V závislosti na metabolických podmínkách mohou být triosy kondenzovány na glukózu, aby se doplnila glykogeneze jater.	Fruktóza je metabolizována stejnými enzymy, které metabolizují glukózu: hexokinázu a aldolasu A. Tato metabolická cesta je inhibována přítomností glukózy.

Neregulovaná glykolýza: metabolické poruchy zprostředkované fruktózou

Hlavní kontrolou glykolytické dráhy je enzym fosfhofructokináza, z této kontroly uniká fruktóza, což může vést k nekontrolované akumulaci intermediárních metabolitů.

Metabolické důsledky:

akumulace fosfátu fruktózy 1 → akumulace ADP → zvýšený katabolismus purinu

akumulace laktátu → acidóza

akumulace acetylCoA → ketonová tělíska, lipogeneze

akumulace glycerolu → lipogeneze

Z klinického hlediska to vše znamená: