Glukoneogeneza je metabolički put kojim se formira (sintetizira) glukoza iz supstrata koji nisu ugljikohidrati, kao što su laktati (mliječne kiseline) , glicerol, i aminokiseline (alanin i glutamin). Po prirodi, laktati dolaze iz mišića, aminokiseline su dio proteina, a glicerol je komponenta masnih kiselina. Glukoneogeneza se događa u jetri, bubrezima i tankom crijevu.

Kod svih sisavaca, pa tako i ljudi se glukoneogeneza odvija prvenstveno u jetri, a u manjoj mjeri u bubrezima i tankom crijevu. Postoje bitne razlike u vrsti prekursora koji ulaze u reakciju glukoneogeneze u navedenim organima. Osnovni prekursor u jetri je mliječna kiselina (laktati), dok se u bubregu osim laktata u većoj mjeri metabolizira i glutamin. U stijenci tankog crijeva se putem glukoneogeneze uglavnom razgrađuju glutamin i glicerol.

Kako se odvija glukoneogeneza?

Mliječna se kiselina stvara kao posljedica rada mišića i prenosi se krvotokom u jetru, gdje se pretvara u piruvat u tzv. Corijevom ciklusu. Piruvat je prvi supstrat glukoneogeneze, koja ga pretvara u glukozu. Glukogene aminokiseline prolaze proces transaminacije ili deaminacije, prije nego uđu u proces glukoneogeneze. Tim se putem izravno dobiju supstrati za glukoneogenezu, kao npr. piruvat ili oksalacetat ili se dobiju međuspojevi koji indirektno, daljom transformacijom ulaze u glukoneogenezu. Treći najčešći supstrat glukoneogeneze je glicerol, koji se oslobađa razgradnjom triglicerida. Glicerol ne može biti izravno iskorišten, već se mora transformirati u gliceraldehid-3-fosfat u nizu reakcija koje se odvijaju u jetri nakon čega ulazi u proces glukoneogeneze.

Da bi organizam normalno funkcionirao neophodno je održavati razinu glukoze u krvi. Ako je nivo šećera u krvi previsok, dolazi do oštećenja tkiva i organa. Također, preniska razina šećera u krvi ometa stanično funkcioniranje i proizvodnju energije, što uzrokuje nepravilan rad organizma.

Zbog svega navedenoga, jasno je da je sposobnost jetre, tankog crijeva i bubrega da sintetizira „novi šećer“ i regulira njegov nivo u krvi neophodna za normalan život. Posebno je ova sposobnost bitna kad u tijelu nema dovoljno ugljikohidrata ili pohranjenih šećera (rezerve glikogena) pa su nužni drugačiji mehanizmi sinteze glukoze.

U slučajevima kad je osoba na postu ili slijedi keto dijetu, unos ugljikohidrata drastično opada. Da bi se nadomjestili ugljikohidrati, koristi se sav pohranjeni glikogen (glikogenoliza), a nakon toga tijelo počinje sintetizirati glukozu korištenjem aminokiselina iz mišića (katabolizam). U slučaju da se prehranom unese dovoljno proteina (koji su sastavljeni od aminokiselina) tijelo će prvo te aminokiseline koristiti za sintezu glukoze, pa će mišići biti očuvani i katabolizam izbjegnut.

Kad se događa glukoneogeneza?

Stoga, glukoneogeneza je jedan od dva glavna mehanizma koji ljudi i mnoge životinje koriste za odražavanje nivoa glukoze u krvi (sprečavanje hipoglikemije) u slučajevima kad se hranom ne unose ugljikohidrati koji mogu zadovoljiti te potrebe. Drugi način odražavanja nivoa krvne glukoze je degradacija glikogena (glikogenoliza).

Glukoneogeneza je sveprisutni proces kojeg nalazimo u biljkama, životinjama, gljivama, bakterijama, i drugim mikroorganizmima. Kod životinja se glukoneogeneza javlja uglavnom u jetri, i u manjoj mjeri u korteksu bubrega.

Ovaj metabolički put predviđa niz reakcija koje su egzoergonske (zahtijevaju utrošak energije), stoga se za vrijeme takve reakcija troše visokoenergetske molekule kao ATP i GTP. Gotovo se uvijek tijekom glukoneogeneze pojavljuje i ketoza. Pošto je ovaj proces jedan od osnovnih izvora glukoze u krvi, proizvedeni su i lijekovi, kao npr. metformin, koji inhibiraju glukoneogenezu i stimuliraju prijenos glukoze iz krvi u stanice te se propisuju dijabetičarima.

Dakle, glukoneogeneza je često vezana s ketogenom dijetom kojoj pribjegavaju mnogi koji žele istopiti veće količine masnih stanica. Ketogena dijeta je poseban način prehrane koji se temelji na stanju ketoze, u koji organizam stupa nakon određenog vremena od početka primjenjivanja ovakvog tipa prehrane. Upravo u ovom periodu, od pokretanja ketogene dijete do ulaska u stanje ketoze, u organizmu se događa glukoneogeneza. Kada jednom tijelo uđe u stanje ketoze, umjesto glukoze primarni izvor energije postaju masti.

Tijekom keto dijete, organizam za sintezu glukoze koristi masne kiseline, no njih mozak ne može koristiti kao pogonsko gorivo. Nepotpunom razgradnjom masnih kiselina u jetri stvaraju se ketonska tijela koje mozak može koristiti za rad. Kad organizma koristi ketone za proizvodnju energije, izbjegnut je proces glukoneogeneze u kojem se glukoza stvara iz aminokiselina. Stoga, proteini ostaju očuvani, a time i mišićno tkivo netaknuto.

Objavljeno 26.12.2015.