Fruktosa: efek endokrin dan metabolisme

Oleh Dr. Giancarlo Monteforte

Fruktosa adalah monosakarida alami dengan sifat metabolik yang khas. Properti ini pada dasarnya disebabkan oleh 2 faktor:

Indeks glikemik rendah
Memasuki glikolisis dengan melewati regulasi enzim fosfofruktokinase (yang mengkatalisis fosforilasi glukosa 6 fosfat menjadi fruktosa 1, 6 bifosfat, menentukan imisi glukosa yang pasti dan ireversibel ke dalam proses glikolitik; reaksi ini dianggap sebagai langkah pembatas dari seluruh kecepatan glikolisis).

Penyerapan usus

Semua monosakarida (karenanya juga fruktosa) diserap di jejunum dan ditempatkan di lingkaran portal. Fruktosa diserap oleh enterosit melalui difusi yang difasilitasi oleh pembawa spesifik (GLUT5) yang terletak pada membran apikal; pada membran basolateral ada gantinya pembawa lain (GLUT2) yang memasukkan fruktosa ke dalam sirkulasi (gbr. n. 1). GLUT5 memiliki Km = 5, sehingga mudah jenuh, sehingga konsumsi fruktosa dalam jumlah besar dapat diikuti oleh gangguan usus seperti pembengkakan dan sakit perut, diare.

Dari vili usus fruktosa masuk ke vena portal, kemudian ke hati. Pada manusia, sekitar setengah dari fruktosa yang ada di portal vena diasingkan dan dimetabolisme oleh hati, 20% oleh ginjal, sisanya oleh jaringan adiposa dan otot rangka.

Masuknya fruktosa ke dalam sel-sel semua jaringan dan organ dimediasi oleh GLUT5 dan tidak tergantung pada insulin.

Metabolisme fruktosa

Ada dua jalur metabolisme yang bertanggung jawab untuk metabolisme fruktosa, jalur spesifik dan jalur spesifik.

Rute spesifik: hati dan ginjal (kotak 1) . Ditandai oleh dua enzim: fructochinase dan aldolase B. Fructochinase mengkatalisis fosforilasi fruktosa menjadi fruktosa 1 fosfat, yang dibagi menjadi dua triosis: gliseraldehida dan dihidroksiasetat fosfat. Gliseraldehida difosforilasi oleh triose kinase dan dimasukkan ke dalam glikolisis, fosfat dihidroksi asetat dikonversi menjadi gliseraldehida.
Jalur spesifik: jaringan adiposa, otot rangka, jantung (kotak2). Ini terdiri dari enzim yang memetabolisme gucose: hexokinase, phosphofructokinase, aldolase A.

Rute spesifik jauh lebih efisien daripada rute non-spesifik, yang terakhir dihambat oleh glukosa. Dalam jaringan adiposa, mengingat konsentrasi glukosa hampir nol, tidak ada persaingan antara glukosa dan fruktosa dan ini dimetabolisme cukup dengan cara spesifik.


Kotak 1. Metabolisme fruktosa hati	Kotak 2. Metabolisme fruktosa ekstra-hati
Fruktosa difosforilasi oleh fruktokinase dan kemudian dipisahkan dari aldolase B. Triosa yang terbentuk dimasukkan ke dalam glikolisis pada tingkat triosa fosfat, mengabaikan regulasi fosfofruttokinase. Panah hijau menunjukkan aliran fruktosa yang tidak terkontrol dalam glikolisis. Bergantung pada kondisi metabolik, trio dapat dikondensasi menjadi glukosa untuk mengisi glikogenesis hati.	Fruktosa dimetabolisme oleh enzim yang sama yang memetabolisme glukosa: hexokinase dan aldolase A. Jalur metabolisme ini dihambat oleh adanya glukosa.

Glikolisis yang tidak diregulasi: gangguan metabolisme yang dimediasi oleh fruktosa

Kontrol utama jalur glikolitik adalah enzim fosfofruktokinase, fruktosa lolos dari kontrol ini dan ini dapat menyebabkan akumulasi metabolit intermediet yang tidak terkontrol.

Konsekuensi metabolik:

akumulasi fruktosa 1 fosfat → akumulasi ADP → katabolisme purin meningkat

akumulasi laktat → asidosis

akumulasi acetylCoA → badan keton, lipogenesis

akumulasi gliserol → lipogenesis

Dari sudut pandang klinis, semua ini diterjemahkan menjadi: