Karbonhidrat Emilimi
Karbonhidrat emilimi, diyetle alınan şekerlerin, lüminal ve fırçamsı kenar enzimleri (brush border enzymes) tarafından monosakkaritlere indirgenerek, ince bağırsak epiteli boyunca kana taşınması sürecidir. Enterosit yalnızca monosakkaritleri emebildiği için, glikoz, galaktoz ve fruktoza sindirim, taşıyıcı aracılı alımlarının zorunlu bir ön koşulunu oluşturmaktadır.
Tanım
Karbonhidrat emilimi, diyetle alınan monosakkaritlerin — başlıca glikoz, galaktoz ve fruktozun — amilaz ve fırçamsı kenar hidrolazları (brush border hydrolases) tarafından nişasta ve disakkaritlerden salınmalarını takiben, ince bağırsak enterositleri boyunca transepitelyal taşınmasıdır.
Kapsam
Bu madde, nişasta ve disakkaritlerin monosakkaritlere sindirimini ve bu şekerleri enterosit boyunca taşıyan membran taşıyıcılarını kapsamaktadır. Glikoz ve galaktozun sodyumla eşleşmiş alımını ve fruktozun kolaylaştırılmış alımını açıklamaktadır. Bu, normal fizyolojinin referans bir tanımı olup, klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Diyetle alınan nişasta ve disakkaritler emilebilir monosakkaritlere nasıl indirgenmektedir?
- Karbonhidratlar emilebilmeleri için neden monosakkarit olmak zorundadır?
- Enterosit, glikoz ve galaktozu konsantrasyon gradyanlarına karşı nasıl taşımaktadır?
- Fruktoz nasıl emilmektedir ve şekerler hücreden kana nasıl geçmektedir?
Anahtar kavramlar
- Monosakkaritler (glikoz, galaktoz, fruktoz)
- Tükürük ve pankreatik amilaz
- Fırçamsı kenar alfa-glukozidazları (sükraz-izomaltaz, maltaz-glukoamilaz)
- Sodyum-glikoz kotransportörü SGLT1 (ikincil aktif taşıma)
- Kolaylaştırıcı taşıyıcı GLUT5 (fruktoz)
- GLUT2 aracılığıyla bazolateral çıkış
- Glikoz alımının sodyum gradyanına bağlanması
Mekanizmalar
Lüminal amilaz, nişastayı oligosakkaritlere ve limit dekstrinlere parçalamaktadır; bunlar, fırçamsı kenar alfa-glukozidaz kompleksleri — sükraz-izomaltaz ve maltaz-glukoamilaz — ile birlikte maltaz ve diğer disakkaridazlar tarafından glikoz, galaktoz ve fruktoza indirgenmektedir. Glikoz ve galaktoz, apikal membrandan SGLT1 aracılığıyla enterosite girmektedir; bu taşıyıcı, her bir şeker molekülü için iki sodyum iyonunun içeri doğru hareketini, bazolateral Na+/K+-ATPaz tarafından sürdürülen sodyum gradyanına bağlamaktadır; bu ikincil aktif taşıma, hücrenin bu şekerleri konsantre etmesini sağlamaktadır. Fruktoz, konsantrasyon gradyanı boyunca GLUT5 aracılığıyla kolaylaştırılmış difüzyon ile girmektedir. Her üç monosakkarit de bazolateral membrandan GLUT2 aracılığıyla interstisyuma ve kana geçmektedir. Glikoz ve sodyum emiliminin sıkı eşleşmesi, oral rehidrasyon solüsyonları tarafından kullanılan sodyum-glikoz ko-alımının fizyolojik temelini oluşturmaktadır.
Klinik önem
Bağırsak glikoz taşınmasının sodyum bağımlılığı, glikozun sodyum ve su emilimini neden artırdığını açıklamaktadır; bu, oral rehidrasyon tedavisinin arkasındaki prensiptir. İlgili taşıyıcılardaki veya spesifik disakkaridazlardaki kusurlar, şeker substratlarını lümende emilmemiş ve ozmotik olarak aktif bırakmaktadır. Bu madde, referans amaçlı normal mekanizmayı tanımlamakta olup, tanı veya tedavi tavsiyesi niteliği taşımamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Bağırsak şeker taşınmasının moleküler fizyolojisi, taşıyıcı klonlama ve elektrofizyolojik çalışmalarda ortaya konulmuş ve başlıca derlemeler ile ders kitaplarında pekiştirilmiştir; normal fizyoloji konusu olması nedeniyle klinik uygulama kılavuzlarına tabi değildir.
Tarihçe
Bağırsak şeker alımının doğrudan ATP yerine sodyum gradyanı tarafından sağlandığı fikri, 1960'ların başında Robert Crane tarafından sodyum-kotransport hipotezi olarak formüle edilmiştir; bu hipotez daha sonra SGLT1'in klonlanması ve insan sodyum-glikoz taşıyıcılarının ayrıntılı kinetik çalışmasıyla doğrulanmıştır. Fırçamsı kenar alfa-glukozidazları üzerindeki paralel çalışmalar, nişastanın emici yüzeyde glikoza nasıl dönüştürüldüğünü açıklığa kavuşturmuştur.
Öne çıkan isimler
- Ernest M. Wright
- Robert K. Crane
- Buford L. Nichols
İlgili konular
Temel eserler
- wright-2011
- nichols-2003
Sıkça sorulan sorular
- Bağırsak, nişasta veya disakkaritleri doğrudan emebilir mi?
- Hayır. Yalnızca monosakkaritler enterosit boyunca taşınmaktadır; bu nedenle nişasta ve disakkaritler öncelikle amilaz ve fırçamsı kenar enzimleri tarafından glikoz, galaktoz ve fruktoza sindirilmelidir.
- İshal sırasında glikoz eklemek neden rehidrasyona yardımcı olmaktadır?
- Glikoz, sodyum ile birlikte SGLT1 aracılığıyla emilmektedir ve su, emilen sodyumu ozmotik olarak takip etmektedir; bu nedenle, salgısal ishal mevcut olsa bile glikoz ve tuz çözeltisi sıvı alımını sağlamaktadır.