Metabolizm fruktozy, cykl sorbitolowy, bloki

Cykl sorbitolowy (poliolowy)

• nie zachodzi w wątrobie

• jego aktywność wzrasta przy zwiększonym stężeniu glukozy w cukrzycy, w tkankach niewrażliwych na insulinę:

• soczewka

• kłębuszki nerkowe

• nerwy obwodowe

• zarówno fruktoza jak i sorbitol znajdują się w soczewce oka, ich stężenie wzrasta w cukrzycy -> zaćma cukrzycowa

• sorbitol nie dyfunduje przez błony komórkowe -> gromadzenie -> ściąganie wody z przestrzeni pozakomórkowej -> szkody osmotyczne

• równocześnie spada stężenie mioinozytolu

• zapobieganie rozwojowi zaćmy i innym przyjemnościom zw. z osmolizą komórek -> podawanie inhibitorów reduktazy aldolazowej (w fazie testów klinicznych)

• sorbitol podany dożylnie -> przemieniany gł. do fruktozy

doustnie -> przy nietolerancji sorbitolu (obecny m. in. w „bezcukrowych” słodzikach) w jelicie grubym zachodzi fermentacja do H2 i octanu -> wzdęcia, bóle brzucha

Bloki metabolizmu fruktozy

1. Brak fruktokinazy

• samoistna fruktozuria

2. Brak aldolazy B

• dziedziczna nietolerancja fruktozy

3. Niedobór fruktozo-1,6-bifosfatazy

W stanach 2 i 3:

• prowokowana przez fruktozę hipoglikemia mimo dużych rezerw glikogenu

• hamowanie aktywności wątrobowej fosforylazy przez duże stężenia fruktozo-1-fosforanu i fruktozo-1,6-bifosforanu prawdopodobnie poprzez efekt allosteryczny

• także związanie fosforanu we fruktozo-1-fosforanie -> obniżenie syntezy ATP i hiperurykemia (hamujące działanie ATP na enzymy rozkładające nukleotydy adeninowe -> przyspieszenie tworzenia się kwasu moczowego)

Metabolizm galaktozy, bloki

Bloki metabolizmu galaktozy

1. Defekt galaktokinazy (galaktozemia, galaktozuria)

• obraz kliniczny: zaćma - podobnie jak w szlaku sorbitolowym galaktoza redukowana jest przez reduktazę aldozową do poliolu - galaktitolu, który tak jak sorbitol gromadzi się w oku powodując zaćmę

• obraz biochemiczny:

• zwiększone stężenie galaktitolu w moczu

• zwiększone stężenie galaktozy we krwi i moczu

• leczenie: wyłączenie galaktozy z diety

2. Defekt 4-epimerazy UDP-galaktozy (galaktozemia)

• bardzo rzadki

• postać obwodowa - bezobjawowa (uszkodzone leukocyty, erytrocyty)

• postać uogólniona - jak w klasycznej galaktozemii (uszkodzone także hepatocyty)

3. Defekt urydylotransferazy galaktozo-1-fosforanowej (galaktozemia- główna przyczyna)

• obraz kilniczny: pierwsze objawy po rozpoczęciu karmienia (2-3 doba)

• przebieg:

• piorunujący

• śmierć w kilka godzin

• średnio ciężki

• klasyczna postać

• wczesne leczenie rokuje dobrze

• łagodny

• późne rozpoznanie

• objawy utajone

• patogeneza:

• gromadzenie metabolitów powyżej bloku - galaktoza:

• utlenianie -> galaktonian

• redukcja -> galaktitol

• fosforylacja -> galaktozo-1-fosforan (hamowanie glikolizy)

• deficyt metabolitów poniżej bloku

• UDP-galaktoza (m. in. synteza białek mielinowych OUN)

• fosforany

• objawy:

• dziecko niespokojne

• źle przyjmuje pokarmy

• zaburzenia rozwoju OUN

• uszkodzenie jajników u płci żeńskiej

• leczenie: całkowite wyłączenie Gal z diety, m. in. mleka -> laktozy -> galaktozy, ale też w ten sposób wapnia, stąd objaw jatrogenny - osteoporoza.