Options
Fruktozės metabolizmo ypatybės
Povilonis, Tomas Kazimieras |
Recenzentas / Reviewer | |
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member |
Darbo autorius: Tomas Kazimieras Povilonis. Darbo pavadinimas: Fruktozės metabolizmo ypatybės. Darbo tikslas: Išnagrinėti ir aptarti naujausias mokslines publikacijas apie fruktozės metabolizmą. Darbo uždaviniai: 1. Aprašyti fruktozės pernašą organizme. 2. Aprašyti fruktozės metabolizmo kelią. 3. Įvertinti fruktozės poveikį gyvūnų ir žmogaus sveikatai. Tyrimo metodai: Mokslinės literatūros paieškai buvo naudotos duomenų bazės „Pubmed“, „ScienceDirect“, „Google Scholar“. Taip pat straipsnių buvo ieškoma moksliniuose leidiniuose „Nature“, „British Medical Journal“, „Journal of Clinical Investigation“, „Multidisciplinary Digital Publishing Institute“, „Journal of the American Medical Association“. Buvo ieškoma nuo 2013 metų publikuotų, t. y. ne senesnių nei 10-ies metų straipsnių. Naudojant raktinių žodžių kombinacijas ir atrankos kriterijus į literatūros apžvalgą buvo įtraukti 153 moksliniai straipsniai. Tyrimo išvados: Fruktozės pernašą organizme atlieka GLUT2, GLUT5 ir GLUT8 nešikliai. Pagrindiniai organai, į kuriuos ji patenka, yra plonosios žarnos, kepenys ir inkstai. Daugėja duomenų, kad fruktozė normaliomis sąlygomis gali patekti ir į kitus organus, tokius kaip raumenys, smegenys ir riebalinis audinys. Fruktozės metabolizmą atlieka fermentai ketoheksokinazė ir aldolazė B. Po šių fermentų katalizuojamų reakcijų fruktozės metabolitai įsijungia į gliukozės skaidymo kelią. Ketoheksokinazė neveikia neigiamo grįžtamojo ryšio principu, ir greitas fruktozės metabolizmas lemia ATP kiekio ląstelėje sumažėjimą, kuris aktyvuoja šlapimo rūgšties sintezę. Vertinant eksperimentinių tyrimų su pelėmis su išveiklintais genais duomenis ir su fruktozės metabolizmu susijusias fermentopatijas, aišku, kad ketoheksokinazė yra ypač svarbi metaboliniam sindromui būdingų pakitimų, tokių kaip nutukimas, insulino rezistentiškumas, NASKL, vystymuisi. Fruktozė aktyvuoja transkripcijos faktorius ChREBP ir SREBP1c ir skatina de novo lipogenezę bei slopina riebalų rūgščių oksidaciją. Šie pokyčiai svarbūs formuojantis NASKL, ir daugėja įrodymų priežastiniam ryšiui tarp fruktozės vartojimo ir NASKL patvirtinti. KHK inhibitoriai gali tapti nauja priemone šios ir kitų su fruktozės metabolizmu susijusių ligų gydymui. Perteklinis fruktozės vartojimas yra siejamas su insulino rezistentiškumu. Fruktozė tiesiogiai gali mažinti jautrumą insulinui, veikdama per IRS-2, PTP1b, Akt fosforilinimą ar sutrikdydama GLUT4 translokaciją į plazminę membraną.
Author: Tomas Kazimieras Povilonis. Title: Features of Fructose Metabolism. Aim: To analyze and summarize recent scientific publications on fructose metabolism. Objectives: 1. Describe the transport of fructose in the body. 2. Describe the metabolic pathway of fructose. 3. Assess the effects of fructose on animal and human health. Methods: Pubmed, ScienceDirect and Google Scholar databases were used to search for scientific literature. Articles were also searched in Nature, British Medical Journal, Journal of Clinical Investigation, Multidisciplinary Digital Publishing Institute, Journal of the American Medical Association. Articles published from 2013 and onwards, i.e. more recent than 10 years, were included. With the help of keyword combinations and selection criteria 153 scientific articles were included in the literature review. Conclusions: Fructose is transported in the body via the GLUT2, GLUT5 and GLUT8 carriers. Small intestine, liver and kidneys are the main organs where fructose is absorbed. There is growing evidence that under normal conditions fructose can also enter other organs such as muscle, brain and adipose tissue. Fructose-specific metabolism is carried out by ketohexokinase and aldolase B, afterwards fructose metabolites enters the glucose degradation pathway. KHK has no negative feedback and the rapid metabolism of fructose leads to a decrease in intracellular ATP levels, which activates uric acid synthesis. The evaluation of gene knockout mouse models and enzyme pathologies related to fructose metabolism reveals the crucial importance of KHK in the development of pathological processes. Fructose activates the transcription factors ChREBP and SREBP1c which promotes de novo lipogenesis and inhibits fatty acid oxidation. These changes are important in the development of NAFLD and there is increasing evidence to support a causal link between fructose consumption and NAFLD. KHK inhibitors appears to be promising drugs for treating NAFLD and other diseases related to fructose metabolism. Excessive fructose consumption is associated with insulin resistance. Fructose can directly reduce insulin sensitivity by acting through IRS-2, PTP1b, Akt phosphorylation or by interfering with GLUT4 translocation to the plasma membrane.