MONO- VE DİSAKKARİD METABOLİZMASI UZM. Dr. OKHAN AKIN

Fruktoz Metabolizması: Biomedikal önemi: Kolay metabolize edilen iyi bir enerji kaynağıdır Seminal vezikülde çoktur ve spermatozoa fruktozu enerji kaynağı olarak kullanır. Fazla fruktozlu diet lipogenezi uyardığı için zararlıdır. Diabetiklerde fruktoz metabolizması sorbitol yoluna kayar ve katarakt oluşur. Metabolizmasında Esansiyel fruktozüri ve herediter fruktoz intoleransı hastalıkları karşımıza çıkar.

İnsanda fruktoz kaynakları: Fruktoz pek çok meyve, sebze ve balda serbest monosakkarid olarak bulunur. Fruktozun en önemli kaynağı, yıkıldığı zaman eşit oranda glukoz ve fruktoz açığa çıkaran sukrozdur. Mannozun fruktoza dönüşümü: Glukozun sorbitol yolu ile fruktoza dönüşümü: Fruktoz 6 fosfat Mannoz 6 fosfat Fosfo mannoz izomeraz ADP Hekzokinaz mannoz ATP

Fruktoz glukoz ve glukojene çevrilir. Hücrelere fruktoz girişi insülinden bağımsızdır ve glukozun aksine fruktoz insülin salınımı için zayıf bir uyarandır. Fruktoz kas hücresi ve adipositlere GLUT 5 ile girer.

Özellikle kaslarda fruktozu fosforiller Km’i  Özellikle karaciğerde fruktozu fosforiller Km’i  Fruktoz Fruktoz Heksokinaz Fruktokinaz Fruktoz 6-fosfat Fruktoz 1-fosfat Aldolaz B Glikoliz veya glukoneogenez Dihidroksiaseton fosfat Gliseraldehit Trioz kinaz Gliseraldehit 3-fosfat Glikoliz veya glukoneogenez

Fruktoz metabolizması glukoz metabolizmasından hızlıdır çünkü fruktoz 1-fosfattan oluşan triozlar glikolizin hız kısıtlayıcı basamağı olan FPK-1 basamağını bypass ederler. Diyette fruktoz alınıca A KoA oluşumundaki artışa bağlı olarak karaciğerde lipogenez hızlanır. Fazla fruktozlu diyet: Yüksek doz fruktoz uygulamalarında hipoglisemi ve laktik asidoz ortaya çıkmaktadır. Çünkü fruktozun fruktokinazla fruktoz 1-fosfata fosforilasyonu hızlı iken aldolaz B yavaştır. Sonuçta hücrede fruktoz 1-fosfat birikirken hücre içi ATP ve inorganik fosfor tükenmektedir. Böylece KC’de (fruktozun çoğu burada katabolize olmaktadır) ADP’den ATP oluşumu sınırlanır. Sonuçta ADP ve AMP hidrolize edilir ve hiperürisemi ve gut görülür.

Esansiyel fruktozüri: Fruktokinaz eksiktir. Benign ve asemptomatiktir İdrarda fruktoz birikir. Fruktoz sadece heksokinazla metabolize edilir. Bu nedenle metabolizması yavaştır ve kan-idrar düzeyleri artar.

Herediter fruktoz intoleransı: Aldolaz B eksiktir ve hücre içi fruktoz 1-fosfat düzeyi yükselir. Hücrelerde ATP ve inorganik fosfor tükenir. Hastalarda semptomlar fruktoz 1-fosfat birikimine, ATP ve fosfat tüketilmesine bağlıdır. Fruktoz 1-fosfatglukoneogenezi baskılar ve glikolizi uyarır. Glikojen yıkımını baskılar. İnorganik fosfor tüketilmesi ATP sentezini engeller. Fazla fruktoz alındığında AMP’lerin parçalanmaya başlaması ile pürin nükleotid yıkım ürünleri olan ınozin, hipoksantin, ksantin ve ürik asid düzeyleri artar. Ciddi hipoglisemi, kusma, sarılık, kanama olabilir. Karaciğer yetmezliği ortaya çıkar Diyetten fruktoz, sükroz ve sorbitol çıkarıldığında tablo tamamen geri döner.

Sorbitol: Şeker alkolü olarak tatlandırıcılarda kullanılır. Aldoz redüktaz glukozu redükliyerek sorbitol (glukitol) oluşumuna neden olur. Lens, retina, eritrosit, böbrek, plasente, periferik sinir schwann hücreleri, vesica seminalis ve yumurtalık hücreleri gibi pek çok dokuda Karaciğer, yumurtalık, sperm ve vesica seminalis hücrelerinde sorbitolü fruktoza oksidleyen sorbitol dehidrogenaz (NAD’den NADH üretir) enzimi bulunur. Vesica seminalisde glukozdan fruktoza olan bu iki reaksiyon enerji kaynağı olarak fruktozu tercih eden sperm hücreleri içindir. Bu sayede sorbitol glikoliz ve glukoneogeneze girebilir.

Hücresel şişme reaksiyonu Vezikula seminalis Glukoz Glukoz NADPH Aldoz redüktaz NADPH Aldoz redüktaz NADP NADP Sorbitol Osmotik aktif madde Sorbitol NADH+H Sorbitol dehidrogenaz NAD Fruktoz H2O H2O H2O H2O H2O Hücresel şişme reaksiyonu

Galaktoz metabolizması: Galatozun besinsel en önemli kaynağı laktozdur (galaktoz-glikoz). Bir miktar galaktoz hücre turnoverı sırasında, hücre zarının önemli komponentleri olan glikoprotein ve glikolipidlerin lizozomal yıkımı ile oluşur. Galatozunda fruktoz gibi hücreye girişi insülinden bağımsızdır.

Galaktoz-1-fosfat üridiltransferaz Galaktokinaz eksikliği * galaktozemi ve galaktozüri Klasik gakatozemi * üridiltransferaz eksikliği Galaktitol NADP Aldoz redüktaz NADPH+H Galaktokinaz UDP-Glukoz Galaktoz Galaktoz 1-P UDP-Glukoz pirofosforilaz -Galaktozidaz Galaktoz-1-fosfat üridiltransferaz PP glukoz UTP Laktoz UDP-Galaktoz Glukoz-1-P Laktoz sentaz UDP UDP-heksoz -4-epimeraz Glukoz-6-P UDP-Glukoz GLİKOLİPİD GLİKOPROTEİN GLİKOZAMİNOGLİKAN Glikoliz Glukoz

Galaktoz metabolizması bozuklukları: Galaktokinaz eksikliği: Galaktozemi ve galaktozüri Galaktitol birikir ve hastalarda 1 yaş civarında katarakt ortaya çıkar.

Klasik galaktozemi: Galaktoz 1-fosfat üridil transferaz eksiktir Otozomar resesif olarak kalıtılır Infant doğumda normaldir. Sonra gelişme geriliği, letarji, kusma ve hipoglisemi izlenir.

Hipoglisemi nedenleri: Galaktoz glukoza çevrilemez Galaktoz artışı insülin sekresyonunu uyarır Galaktoz-1-p birikimi fosfoglukomutazı inhibe eder. Geç neonatal periyotta sarılık gelişir. 2-3 aylık periyotta Karaciğerde yağ infiltrasyonu ve siroz oluşur

Serebral korteksde galaktoz ve galaktoz-1-fosfat birikimi mental retardasyona yol açar. Lensde galaktitol (dulsitol) birikiminebağlı olarak katarakt oluşur Kan galaktoz seviyeleri artar, glukoz konsantrasyonu azalır (hipoglisemi), inorganik fosfor azalır. Idrarda galaktoz seviyeleri artar. Albuminüri ve aminoasitüri (özellikle serin, alanin, glisin) oluşur.

-Galaktozil transferaz (protein A) UDP-Galaktoz + Glukoz -Galaktozil transferaz (protein A) UDP-galaktoz:glukoz galaktoziltransferaz (laktoz sentaz) UDP -laktalbumin (protein B) Laktoz Şekil: Laktoz sentezi