Jaké jsou rozdíly v metabolismu manózy a glukózy?
Manóza a glukóza, a?koli mají stejny molekulární vzorec (C ? H ?? O ?), jsou obě aldózy a C-2 izomery (tj. směr hydroxylové skupiny na druhém atomu uhlíku je odli?ny), ale jejich metabolické dráhy a fyziologické funkce se vyznamně li?í. Následuje podrobné srovnání jejich metabolickych rozdíl? z více hledisek:
?
- St?evní absorpce
Glukóza:
Efektivní absorpce: Aktivně je transportován p?evá?ně pomocí SGLT1 (kotransportér sodné a glukózové kyseliny 1) v epiteliálních buňkách tenkého st?eva. Míra absorpce je extrémně vysoká (>95 %), co? m??e vést k rychlému vstupu do krevního oběhu a zvy?ení hladiny cukru v krvi.
Závisí na gradientu sodíkovych iont?.
Manóza:
Neú?inná absorpce: hlavně usnadněnou difúzí (mo?ná s ú?astí transportér? rodiny GLUT, jako je GLUT5 nebo podobné kanály). Rychlost absorpce je velmi nízká (p?ibli?ně 10–20 %) a vět?ina nevst?ebané manózy vstupuje do tlustého st?eva a je fermentována st?evními bakteriemi nebo vylu?ována stolicí.
- Vstupte do krevního oběhu
Glukóza:
Po vst?ebání se p?ímo dostává do portální ?íly, kde zp?sobuje rychlé zvy?ení hladiny cukru v krvi.
Manóza:
Absorp?ní mno?ství je nízké a koncentrace manózy v krvi je extrémně nízká (normální plazmatická koncentrace nala?no je asi 50 μmol/l, co? je mnohem méně ne? 4-6 mmol/l glukózy). Perorální podání manózy nezp?sobuje vyznamné kolísání hladiny cukru v krvi.
- Po?áte?ní kroky absorpce a metabolismu v tkáních
Glukóza:
Závislost na inzulínu: P?íjem glukózy ve svalech a tukové tkáni je vysoce závisly na inzulínové signalizaci (prost?ednictvím transportéru GLUT4).
Hexokináza/glukokináza: Po vstupu do buněk je fosforylována hexokinázou (HK) (systémová tkáň) nebo glukokinázou (GK) (játra) na glukóza-6-fosfát (G6P). Toto je základní molekula metabolismu cukr?.
Manóza:
Nezávisly na inzulínu: P?íjem v tkáních není závisly na inzulínu.
Mannokináza (MK): Je fosforylována p?evá?ně mannokinázou v játrech (s malym mno?stvím v jinych tkáních, jako jsou ledviny) na manóza-6-fosfát (Man-6-P). Toto je klí?ovy krok omezující rychlost metabolismu manózy.
Fosfomanóza-izomeráza (PMI): Man-6-P je p?eměněn na fruktóza-6-fosfát (F6P) pomocí fosfomanóza-izomerázy. F6P je meziproduktem glykolyzy.
- Hlavní metabolické dráhy
Glukóza:
Dodávka energie glykolyzou: G6P m??e vstoupit do glykolyzy za ú?elem produkce energie (ATP).
Syntéza glykogenu: Syntéza a ukládání glykogenu v játrech a svalech.
Pentózofosfátová dráha: generuje NADPH a ribóza-5-fosfát (pou?ívany k redukci biosyntézy a syntéze nukleotid?).
Syntéza tuk?: Pokud je p?ítomen nadbytek, p?eměňuje se na tuk.
Manóza:
P?eměna na glykolytické meziprodukty: Po p?eměně PMI na F6P m??e vstoupit do glykolytické dráhy (závěre?ná ?ást m??e byt p?eměněna na glukózu nebo zcela oxidována pro dodávku energie).
Prekurzor glykosylace: Jeho hlavní funkcí je slou?it jako vychozí cukerná skupina pro syntézu N-vázanych cukernych ?etězc?! Man-6-P m??e byt dále in vivo p?eměněn na GDP manózu, která slou?í jako p?ímy dárce manózovych zbytk? v glykoproteinech a glykolipidech.
Glykosylace: Manóza je klí?ovou slo?kou základního oligosacharidového ?etězce v modifikaci proteinu vázané na N (jako je Man? GlcNAc?). Tento proces probíhá v endoplazmatickém retikulu a Golgiho aparátu a je zásadní pro skládání, stabilitu, lokalizaci a funkci protein? (jako jsou protilátky, hormonální receptory a molekuly buně?né adheze).
P?eměna na glukózu/glykogen: ú?innost je nízká a některé reverzibilní glykolyzové dráhy F6P generují G6P, ktery se poté p?eměňuje na glukózu nebo glykogen, ale p?íspěvek je maly.
- ú?inky na hladinu glukózy v krvi a inzulín
Glukóza:
Vyznamně zvy?ená hladina cukru v krvi: je hlavním zdrojem hladiny cukru v krvi.
Intenzivní stimulace sekrece inzulínu: Beta buňky slinivky b?i?ní p?ímo cítí zvy?ení hladiny cukru v krvi a vylu?ují inzulín.
Manóza:
Témě? neovlivňuje hladinu cukru v krvi: méně se vst?ebává, metabolizuje se bez produkce glukózy a není závisly na inzulínu.
Nestimuluje sekreci inzulínu: chybí ú?inné signály stimulace hladiny glukózy v krvi.
- Základní rozdíly ve fyziologickych funkcích
Glukóza:
Základní funkce: Hlavní zdroj rychlé energie (zejména mozek, svaly a ?ervené krvinky), udr?ování homeostázy krevního cukru.
Manóza:
Základní funkce: Klí?ová prekurzorová látka pro biosyntézu glykosylace, která podporuje strukturu a funkci glykoprotein? a glykolipid? (rozpoznávání buněk, p?enos signálu, imunita, skládání protein? atd.).
Sekundární funkce: Prevence infekcí mo?ovych cest (blokováním bakteriální adheze).
- Rozdíly v klinickém pou?ití
Glukóza:
Doplňování energie (infuze), hypoglykemická lé?ba, glukózovy toleran?ní test.
Manóza:
Prevence recidivujících infekcí mo?ovych cest (zejména zamě?enych na Escherichia coli) a lé?ba specifickych vzácnych genetickych glykosyla?ních poruch (jako je deficit MPI CDG Ib).