Transport i wykrywanie glukozy w utrzymaniu homeostazy glukozy i harmonii metabolicznej ad 6

Wydaje się, że wszystkie 3 z tych parametrów mogą ulec zmianie, aby przywrócić euglikemię jako bezpośredni skutek zmian poziomu glukozy w otoczeniu (50). Po krótkotrwałym głodzeniu, gdy zapasy glikogenu są wystarczające, hiperglikemia wydaje się zmniejszać produkcję glukozy głównie poprzez zmniejszenie szybkości glikogenolizy i zwiększenie cykliczności glukozy. Glukozo-6-fosforan, pierwszy metabolit glukozy w glikolizie, może wyjaśnić niektóre z tych efektów, ponieważ jest silnym allosterycznym aktywatorem syntazy glikogenu, który katalizuje syntezę glikogenu (ryc. 1) (51). W tym przypadku glukozo-6-fosforan powstający w wyniku metabolizmu glukozy jest sygnałem informującym o strumieniu glukozy, podczas gdy syntaza glikogenu jest czujnikiem. Białko wiążące element reakcji węglowodanowej. Sugerowano także, że inne metabolity glukozy mają role sygnałowe. Białko wiążące element reakcji węglowodanowej (ChREBP) jest czynnikiem transkrypcyjnym, który pośredniczy w zmianach ekspresji genu reagujących na glukozę w wątrobie i prawdopodobnie innych tkankach (52). W obecności glukozy ChREBP przemieszcza się z cytosolu do jądra, a jego aktywność wiązania / transkrypcji DNA jest dodatkowo stymulowana, co powoduje transkrypcję enzymów glikolitycznych i lipogennych. Zaproponowano, że ksylulozo-5-fosforan, metabolit glukozy wytwarzany przez szlak pentozofosforanowy, aktywuje swoistą izoformę fosfatazy białkowej 2A, która defosforyluje ChREBP, przyczyniając się do jej translokacji i aktywacji (53) (Figura 1). Heksosaminy. Ponadto, metabolity glukozy w szlaku biosyntezy heksozaminy są również uważane za komórkowe cząsteczki sygnałowe. Ta droga metabolizuje glukozę do urydyny diphospho-N-acetyloglukozaminy (UDP-GlcNAc), która jest stosowana w syntezie glikozoaminoglikanów, proteoglikanów i glikolipidów. Amidacja fruktozo-6-fosforanu do glukozoamino-6-fosforanu jest etapem ograniczającym szybkość w szlaku i jest katalizowana przez amidotransferazę glutaminy: fruktozy-6-fosforanu (GFAT) (54). Aktywność GFAT koreluje z wrażliwością na insulinę i otyłością (55). Transgeniczna nadekspresja GFAT w wątrobie myszy powoduje hiperlipidemię, otyłość i upośledzoną tolerancję glukozy (56). Połączona nadekspresja GFAT w mięśniach i tkance tłuszczowej powoduje hiperleptinemię i insulinooporność, chociaż eksplantowane mięśnie tych myszy nie wykazywały insulinooporności ex vivo (57). Nadmierna ekspresja GFAT specyficzna dla tkanki tłuszczowej powoduje upośledzoną tolerancję glukozy i insulinooporność mięśni szkieletowych, ponownie wykazując, że modyfikacje genetyczne w tkance tłuszczowej mogą wpływać na homeostazę glukozy w całym ciele (58). Interesujące jest to, że w specyficznych dla mięśni nadekspresorach GLUT1, gdzie konstytuuje się zwiększony przepływ glukozy w mięśniu, zwiększa się aktywność GFAT i stężenie heksozy UDP. Przeciwnie, ani aktywność GFAT, ani stężenie UDP-heksozy nie są zwiększone w przypadku nadekspresorów GLUT4 specyficznych dla tkanki tłuszczowej / mięśniowej (59). Różnice w wytwarzaniu heksozaminy mogą wyjaśniać fakt, że insulinooporność rozwija się w nadekspresorach GLUT1, ale nie w nadekspresorach GLUT4. Czujnik Hepatoportal. Hepatoportal glucose sensing (Ryc. 2) opisuje dobrze scharakteryzowane zjawisko, w którym wyczuwalny jest gradient glukozy ustalony między żyłą wrotną a tętnicą wątrobową, prowadząc do zwiększonego wychwytu glukozy w wątrobie, zwiększonego obwodowego usuwania glukozy, hamowania przeciwregulacyjnego wydzielania hormonów i hamowania. spożycia pokarmu prowadzące do hipoglikemii (60, 61). Wydaje się, że działania tego czujnika zależą od autonomicznych neuronów doprowadzających do OUN (62, 63). Jednak dokładny skład komórkowy tego czujnika i mechanizm, za pomocą którego wyczuwa i komunikuje się, pozostają niepewne. Cykl szkieletów węgla: forma zintegrowanego wykrywania glukozy. Aby zrozumieć, w jaki sposób zintegrowana homeostaza glukozy jest tak precyzyjnie regulowana przez niezależne narządy, każdy narząd reagujący na swój sposób na sygnały hormonalne i nerwowe, musimy rozwinąć lepsze zrozumienie złożonych strumieni nieorganicznych glukozy, a także przepływów krążących substratów węglowych, które można przekształcić w glukozę (rysunek 3). Po przejściu glukozy do określonej tkanki jej metaboliczny los różni się w zależności od rodzaju tkanki i stanu komórkowego tkanki. Glukoza może być potencjalnie całkowicie utleniona do CO 2 i H2O lub włączona do glikogenu lub triglicerydów w celu magazynowania energii. Glukoza może być stosowana anabolicznie do syntezy kwasów tłuszczowych de novo lub syntezy nieistotnych aminokwasów lub innych makrocząsteczek. Glukoza może być częściowo utleniona do mleczanu, który może powrócić do wątroby w celu glukoneogenezy, tworząc cykl Cori (ryc. 3) (64)
[podobne: dieta przyspieszająca metabolizm jadłospis, mmacore, trening pod sztuki walki ]
[podobne: kimura chwyt, łojotokowe zapalenie skóry głowy wypadanie włosów, najlepsza odzywka do rzes ]