Glikoz Metabolizması ve Homeostazı
Glikoz metabolizması ve homeostazı, vücudun kan glikozunu dar bir aralıkta nasıl tuttuğunu, bireysel hücrelerin ise talebe göre glikozu nasıl aldığını ve kullandığını tanımlamaktadır. Glikoz, bazı dokular için zorunlu, diğer birçok doku için ise tercih edilen bir yakıt olduğundan, konsantrasyonu dolaşıma girme hızı ile dokuların onu uzaklaştırma hızı arasındaki denge korunarak sabit tutulmaktadır. Bu denge başlıca insülin ve karşı düzenleyici hormonlar tarafından yönetilmektedir.
Tanım
Glikoz homeostazı, kan dolaşımına giren (bağırsak emilimi, glikojenoliz ve glukoneogenezden) ve kandan ayrılan (doku alımı ve kullanımıyla) glikoz arasındaki düzenlenmiş denge olup, dolaşımdaki glikozun fizyolojik bir aralıkta kalmasını sağlayacak şekilde sürdürülmektedir.
Kapsam
Bu konu, taşıyıcılar aracılığıyla hücresel glikoz alımını, glikozun ortaya çıkışı ve uzaklaştırılmasının hormonal kontrolünü ve gliseminin sürdürülmesinde karaciğer, kas ve yağ dokusunun entegrasyonunu kapsamaktadır. Glikoz regülasyon bozukluklarının tanısı veya yönetimi yerine, glikoz işlenmesinin fizyolojisi ve biyokimyası ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Glikoz hücre zarlarını geçerek dokulara nasıl ulaşmaktadır?
- İnsülin ve karşı düzenleyici hormonlar, glikozun ortaya çıkışı ve uzaklaştırılması dengesini nasıl ayarlamaktadır?
- Karaciğer, kas ve yağ, glikoz işlenmesi görevini nasıl paylaşmaktadır?
- Metabolik olarak tok durum ile aç durum arasındaki fark nedir?
Anahtar kavramlar
- GLUT ve SGLT taşıyıcıları
- İnsülinle uyarılan GLUT4 translokasyonu
- Karşı düzenleyici hormonlar (glukagon, adrenalin, kortizol)
- Tok ve aç durum geçişleri
- Hepatik glikoz çıkışı
- Periferik glikoz uzaklaştırılması
- İnsülin duyarlılığı ve direnci
Mekanizmalar
Glikoz, kolaylaştırılmış GLUT taşıyıcıları aracılığıyla hücrelere girmekte, bağırsak ve böbrekte ise sodyumla birleşmiş SGLT taşıyıcıları aracılığıyla alınmaktadır. Kas ve yağ dokusunda insülin, GLUT4'ün plazma zarına translokasyonunu tetikleyerek yemek sonrası glikoz alımını artırmakta, karaciğer ise glikozu konsantrasyonuna göre kanla değiştirmektedir. Kan glikozundaki artışa yanıt olarak salgılanan insülin, alımı, depolanmayı ve oksidasyonu teşvik etmekte ve hepatik glikoz çıkışını baskılamaktadır; açlık durumunda ise glukagon ve diğer karşı düzenleyici hormonlar bu etkileri tersine çevirerek glisemiyi sürdürmek için glikojenoliz ve glukoneogenezi uyarmaktadır. Net sonuç, dokular arasında glikozun ortaya çıkışı ve uzaklaştırılması arasında sürekli ayarlanan bir dengedir.
Klinik önem
Glikoz homeostazını sürdürmedeki başarısızlık, insülin salgılanmasında bozukluk, insülin direnci veya her ikisinin glikozun ortaya çıkışı ve uzaklaştırılması dengesini bozduğu diabetes mellitusu tanımlamaktadır. Normal fizyolojinin anlaşılması, bu kusurların nasıl ortaya çıktığını açıklamakta ve metabolik araştırmalar için temel oluşturmaktadır. Bu madde eğitsel nitelikte olup, tanı eşikleri veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Epidemiyoloji
Glikoz homeostazı bozuklukları, başlıca diabetes mellitus, dünya genelindeki en yaygın kronik metabolik durumlardan biridir ve bozulmuş glikoz regülasyonunun çoklu doku modeli, etkili fizyolojik derlemelerde açıklanmıştır.
Tarihçe
Glikoz homeostazı anlayışı, insülinin keşfi ve dokular üzerindeki etkilerinin kademeli olarak haritalandırılmasıyla gelişmiştir. Kolaylaştırılmış glikoz taşıyıcılarının ve insüline duyarlı GLUT4 yolunun tanımlanması, alımın nasıl düzenlendiğini açıklığa kavuşturmuş ve DeFronzo'nun çoklu katkıda bulunan dokulara ilişkin açıklaması gibi bütünleştirici modeller, glikoz regülasyonunu koordineli, tüm vücut sistemi olarak çerçevelemiştir.
Öne çıkan isimler
- C. Ronald Kahn
- Barbara Kahn
- Ralph DeFronzo
İlgili konular
Temel eserler
- saltiel-2001
- shepherd-1999
- defronzo-2009
Sıkça sorulan sorular
- Kan glikozu neden bu kadar dar bir aralıkta tutulmaktadır?
- Beyin de dahil olmak üzere bazı dokular normal koşullar altında glikoza büyük ölçüde bağımlı iken, sürekli yüksek glikoz zararlıdır; bu nedenle vücut, dolaşımdaki seviyeyi sabit tutmak için glikozun ortaya çıkışı ve uzaklaştırılması arasında denge kurmaktadır.
- İnsülin glikoza ne yapmaktadır?
- İnsülin, glikozun kas ve yağa alımını (büyük ölçüde GLUT4 translokasyonu yoluyla) teşvik ederek, depolanmasını ve oksidasyonunu uyararak ve karaciğerin glikoz salımını baskılayarak kan glikozunu düşürmektedir.