Metabolismo intermediario de la fructosa
fructosa:
-uso rapido
se saltea el paso de la fosfofructokinasa
estimula la esterificacion de ac. Grasos
fructosa entra en triosa fosfato a glucolisis
Entrada y absorbción
gran absorbcion del higado en sis porta
un poco es absorbido por riñones (20%) , musculos y grasa
dos vias para entrar:
fru-fru6p
fru-fru1p-G3P Y DHAP (enzimas: fructokinasa, aldolasa B y triokinasa)
en el intestino, no puede haber conversion de fru a glu
cuando hay fru y glu, glu inhibe hexokinasa para fru, en tej, distintos a higado
en el higado, fructokinasa (una ketohexokinasa) convierte fru a fru1p
en resumen, fru llega al higado, y entra a glucolisis sin pasar ningun control. Se vuleve compbustible para glucolisis, gluconeogenesis, glycogenesis, lipgenesis y esterificacion de ac grasos. (depende de estado nutricional del cuerpo)
La fru tiene como productos principales lactato, glu y glucogeno
como menores tiene CO2, cpos cetonicos y TAG
produccion en el cuerpo
el cpo produce fru. Hay en semen, cristalino, feto. Se forma por el sorbitol. Glu se reduce por NADPH a sorbitol (aldosa reductasa), y luego sorbitol se oxida con NAD para producir fru (sorbitol deshidrogenasa). En el higado solo hay sorbitol deshidrogenasa.
Efectos en metab de carbos
hambriento: 66% fru se convierte a glu; 25 % a lactato; 8% glucogeno
si hay fru, aumenta [glu1p] en higado, intestino y riñon.
También afectados por fru en sangre: G3P, fru2,6bsp, pyr, lactato, ATP y Pi.
suben concentraciones de intermediarios de glucolisis: mayor flujo en la ruta
fru1,6bsp puede aumentar hasta doblar concentracion. Es activador alosterico de pyr kinasa. Sobre todo es estiumualdo por Fru1P
reg de glucogenesis: glucogeno sintasa (pi=desactivo) y glucogeno fosforilaza (pi activo)
en Fed, fru promueve glucogenesis mas que glu:
activa glucogeno sintasa (a traves de glu6p, cuay [] tambien aumenta)
fru1p desactvia fosforilasa
si se administra fru o glu, se libera mucha glu (no absorbida)
si se administra fru+glu, se tomoa mucha glu, y se produce glucogeno
-*-* signfica que fru estimula prod de glucogeno, pero no a partir de ella
las [fru1,6bsp] inhiben fru1,6bsp-tasa: esto obliga a oxidar fru y no guardarla (en estado FED) (también, fru2,6bsp estimula fosfofructokinasa)
en estado STV, si hay gluconeogenesis a partir de fru. (fru1,6bsp-tasa y fosfofructokinasa) Baja fru2,6bsp, y [fru1,6bsp] son siempre bajas, por lo que no hay inhibicion de fr1,6bsp-tasa
en hepatocitos, queda un poco de fru2,6bsp, lo que produce un ciclo futil
efectos a largo plazo: diferente si sucrosa o fructosa; sucr tiene glu, que estimulua prod de insulina.
Sucrosa: tolerancia a glu disminuida, disminuye sensibilidad a insulina (posiblemente por mayor uso de NEFA (debido a fru))
aumenta facilidad para metaboliza fru
en higado, se deprime hexokinasa y se favorece glu6p-tasa.
A largo plazo, fru reduce conversion de glu a glucogeno
aumenta conversion de fru a glucogeno
se debe a que deprime hexokinasa: no entra glu, sino que fru
musculo tambien usa mas NEFA, y menos glu
en t.adiposo, disminuye consumo de glu, respecto a su oxidacion y conversion a glucogeno
efectos en metab de lipidos
corto plazo: resultan de metan de fru por la capacidad enzimatica existente
largo plazo: resultan de adaptacion enzimatica
higado:
mayor prod de G3P
favorece esterificacion
hay mas tag
los TAG se meten en los VLDL que son segregados
mayor prdo de pyr-AcCoA
mucho Ac-CoA oxidado
parte va a cetogenesis
otra gran parte a SAG
Resumen: fru provee el carbon tanto para el glicerol como para los ac. Grasos
Todo esto depende de PDH
(+) [ATP]/[ADP] bajo
(-) [NEFA]
(+) [Pyr] alto
Fru causa bajo en ATP y ADP sin cambiar proporcion. Efecto no sucede en cond. Fisiologicas
De alguna forma fru estimula PDH a partir de 1.5mmol/L. Esta estimulación reversa la inhibicion por oleato en cond. Fisiologicas
fru causa aumento de metabolitos tanto en la ruta de G3P, y de glucolisis-Ac-CoA
Sin embargo, la administracion de fru sola no parece ser lipogenica. Posiblemente, suba lipogenesis si se administra fru+glu.
Si hay efectos de fru en el uso de NEFA
vienen del rompimiento de lipoproteinas por lipoprotein lipasa
o de la mobilizacion de ac. Grasos en t. Adiposo
entre el 30 y 40% de ac.grasos se absroben en el higado por pasada. Hay rel inversa entre cantidad de ac.grasos oxidados o convertidos a cpos cetonicos contra los esterificados
en animales FED, se esterifica mas
en animales STV, se oxida o cetogeniza mas
sin embargo, en STV siempre hay una porcion cte que se esterifica
prueba que [G3P] no es limitante para la esterificacion
la reg de si se usa para esterificacion o oxidacion depende de la palmitoil transferasa en la mitocondria. Los que no entran, son esterificados.
Palmitoil transferasa es inhibida por malonyl-CoA (en SAG)
Un aumento en insulina o en fru en sangre causa una mayor esterificacion de NEFA, y mayor secrecion hepatica de VLDL. Insulina + fru aun mas marcado.
Tanto fru como insulina aumentan [malonyl-CoA] y fru además aumenta [G3P]
(no probable en cond. Fisiologicas)
la ac-CoA carboxilasa es estimulada por mod. Covalente por insulina, e inhibida por glucagon.
Insulina tambien activa glycerol fosfato aciltransferasa. (cataliza G3P + 3NEFA=TAG)
Si se da fru+glu, no hay mayor incremento que si solo se da fru en esterificacion de NEFA.
Si [fru] mayor que en cond. Fisiologicas, la prod de VLDL disminuye. Posiblemente a la necesidad de ATP (fru baja [ATP])
Administrando fru a baboons, en machos subio TAG en sangre y en hembras bajo. El bajo se puede deber a menos NEFA disponible. En humanos, fru causa menor [NEFA]. Si sube secrecion de VLDL es por efecto directo de fru sobre el higado (mas NEFA) , si baja, por escasez de NEFA.
Esto significa que fru es cetogenica y anticetogenica a la vez. En STV, es anticetogentica, pero en FED es cetogenica.
Anticetogenia:
disminuye mobilizacion de grasa de tej adiposo
evita que llegen NEFA al higado
fru tambien evita cetogenesis en el higado
el aumento en G3P puede causar mayor esterificacion, y por lo tanto, menos cetosis.
Cetogenia:
aumenta progresivamente con el aumento de [fru]
hasta 2.5X de nuevo TAG viene de glu interna y no de fru (STV)
pero, 2X de nuevo TAG de fru nueva y no de glu nueva
fru es tomada principalmente por higado
glu es tomada por tejixo extrahepatico
en el higado, se usa mas (convertida a CO2, lactato y TAG) fru que glu
la mayor parte de fru, se usa directamente para sintetizar el glicerol . Es muy poco lo detectable que llega hasta NEFA, posiblemente debido a la dilucion del marcador radioactivo.
Si se aumenta fru, menos fru se encuentra en lipidos, mientras que aumenta cetosis y lactosis.
Los cpos cetonicos tienen la misma f(x): desatascar
efectos a largo plazo
adaptacion enzimatica , estas van en el higado
(+) fructokinasa
(+) G3P deshidrogenasa (fru a G3P, a traves de DHAP)
(+) piruvato kinasa (en ratas, 30 d de solo fru)
(+) PDH hepatico
(+) ATP citrato liasa
(+) aAc-CoA carboxilasa
(+) sintasa de ac. Grasos
(+) G6P deshidrogenasa
(+) NADP malato deshidrogenasa
estos cambios son comunes a todo carbo soluble.
Sin embargo, hay reduccion con fru o sucrosa de:
hexokinasa
piruvato kinasa
PDH
ATP citrato liasa
AcCoA carboxilasa
sintasa de ac. Grasos
G6P deshidrogenas
NADP malato deshidrogenasa
esto indica que se eleva la lipogenesis en los higados, pero se deprime en el tejido adiposo, cuando hay sucrosa o fructosa.
En el higado, aumenta [] de:
pyr
malato
AcCoA
acetoacetil CoA
acil CoA largos
G3P no aumenta
la sintesis de ac.grasos aumentan en higado de ratas alimentadas con fru o sucrosa. Hay mas ac.graso sintetizado a partir de fru que de glu.
Se aumenta la lipogenesis en dietas de sucrosa, pero solo cuando el sustrato es la fru.
Si se da fru regularmente, y luego glu, fru se prefiere para SAG
si se da glu regularmente y luego fru, glu se prefeire para SAG
Los TAG en plasma aumentan si la dieta es rica en carbos. Los cambios en activad enzimatica, el crecimiento de la capacidad lipogenica y la accion directa de la fructosa resultan en una mayor secrecion de VLDL del higado.
Tambien influyen sobre los TAG plasmaticos la hidrolisis de la lipoproteina lipasa. Si se inhibe, los TAG suben. Sin embargo, fru o sucrosa a largo plazo dan hiperinsulinemia, y se aumenta la lipolisis post heparinica: aumenta lipoproteina lipasa.
Es decir, fru o sucr, aumentan prod y catabol de VLDL.
Fru estimula liberacion de NEFA del t. Graso. Este NEFA no se reesterifica en t.adiposo, porque este necesita glu para hacerlo (ruta inhibida) . Este, se reestirefica en el higado, aumentando secrecion del VLDL.
Si se alimenta con sucr, y luego se da fru, la secrecion de VLDL se duplica. La infusion de fru o alimentacion de sucr, desestimulan la oxidacion, y aumentan la esterificacion y secrecion del VLDL. Esto es mas marcado en alimento con sucr e infusion de fru. Esto se debe posiblemente a una mayor lipogenesis, causada pro fru.
En indiviudos normales, los TAG plasmaticos en ayunas son normales, pero son tal vez elevados periodos pandriales y postpandrial. El efecto es peor en quienes tienen problema en metab de carbos. Mismo rollo con colesterol, el cual empeora si ademas de comen ac.grasos saturados.
Resumen y conclu
cuidado con pruebas con animales y con [] no fisiologicas
hay enzimas que le permiten a fru saltearse pasos regulatorios
en FED se aumenta cetogenesis y oxidacion del fru
en FED se favorece la esterificacion de NEFA: VLDL
en STV, se favorece gluconeogenesis a partir de fru
a largo plazo, se usa mas fru que glu para hacer mas glu o glucogeno
aumenta SAG en higado, no en t.graso. Esto aumenta VLDL, que produce hipertrigliciridemia. Tambien inhibe uso de glu en t.graso, con mayor liberacion de NEFA, que se traduce en VLDL en el higado
Exceso de TAG y NEFA impide uso de glu en el musculo. Causa resistencia a la insulina, y luego hiperinsulinemia. Esto estimula mas prod de VLDL
aumenta de VLDL causa aumento de colesterol plasmatico.