Warum ist zu viel Glukose schädlich?

Ich lernte den Zitronensäurezyklus in der Biotechnologieschule und wie Zellen funktionieren; über ADP und ATP und wie die Zellatmung (C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2+6H2O) funktioniert.

Mich interessiert, warum genau zu viel Glukose schädlich ist, zB bei Diabetes.

Was passiert in den Zellen, sodass die Organe mit der Zeit Schaden nehmen? Warum können die Zellen die unnötige Glukose nicht einfach „ignorieren“ oder in Energie umwandeln?

Antworten (4)

Hohe intrazelluläre Glukose.

Betrifft: alle Zellen, die zur Aufnahme von Glukose nicht auf Insulin angewiesen sind. Beispiele: Neuronen [1], Nierenzellen, Netzhautzellen.

Ursachen: hohe extrazelluläre Glukose (in den meisten Fällen Hyperglykämie)

Effekte: Förderung des nekrotischen Zelltods durch H 2 Ö 2 (Peroxid-)Bildung, die an der Entwicklung von diabetischen Vaskulopathien und damit verbundenen Krankheiten beteiligt sein kann [2].

Hohe extrazelluläre Glukose.

Betrifft: extrazelluläre Matrix, Herzmuskel

Ursachen: Insulinmangel/niedriger Insulinspiegel, Insulinresistenz

Effekte: steigert die Kollagenproduktion und beeinflusst somit die Niere durch Verdickung der glomerulären Basalmembran [3, 4]. Es fördert den metabolischen Stress der Kardiomyozyten und eine veränderte Glukoseverarbeitung [5]. Es ist auch ein potenzieller Mechanismus, der an der kardialen Glykogenakkumulation beteiligt ist [5].

Diabetes mellitus umfasst:

  • hohe extrazelluläre Glukose, was zu Folgendem führt:
  • hohe intrazelluläre Glukose in Zellen, die zur Aufnahme von Glukose nicht auf Insulin angewiesen sind;
  • niedrige intrazelluläre Glukose in insulinabhängigen Zellen (Muskel- und Fettgewebe).

Verweise:

  1. David R. Tomlinson und Natalie J. Gardiner. Glucose-Neurotoxizität (2008). Verfügbar unter http://didattica.uniroma2.it/assets/uploads/corsi/140868/Glucose_Neurottoxicity_-NATURE_Reviews-Neuro,_Jan_2008.pdf (abgerufen am 27.07.2014)
  2. RnCeus.com. Glukose-Homöostase (2012). Verfügbar unter http://www.rnceus.com/dmeds/glucose.html (abgerufen am 27.07.2014)
  3. Takeuchi A, Throckmorton DC, Brogden AP, Yoshizawa N, Rasmussen H, Kashgarian M. Periodisch hohe extrazelluläre Glukose erhöht die Produktion von Kollagen III und IV durch Mesangialzellen. Bin. J. Physiol. 1995 Jan;268(1 Pt 2):F13-9. PubMed-PMID: 7840239.
  4. Ayo SH, Radnik RA, Garoni JA, Glass WF, Kreisberg JI. Hohe Glukose führt zu einem Anstieg der extrazellulären Matrixproteine ​​in kultivierten Mesangialzellen. Bin. J. Pathol. 1990 Jun;136(6):1339-48. PubMed-PMID: 2356864.
  5. Kimberley M. Mellor, Upasna Varma, David I. Stapleton, Lea MD Delbridge. Die Kardiomyozyten-Glyphagie wird durch Insulin und die Exposition gegenüber hoher extrazellulärer Glukose reguliert. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory PhysiologyVeröffentlicht am 15. April 2014Vol. 306nr. H1240-H1245DOI: 10.1152/ajpheart.00059.2014
Eine ausgezeichnete Antwort - es sollte wirklich akzeptiert werden.

Die Glukose kann mit Proteinen reagieren und diese schädigen. Dies wird als Glykation bezeichnet. Beachten Sie, dass Glukose der bevorzugte Körperbrennstoff ist und eine 10-mal geringere Fähigkeit hat, Glykation zu verursachen als Fruktose.

http://en.wikipedia.org/wiki/Glycation

Vielleicht ist es erwähnenswert, dass der Gehalt an glykiertem Hämoglobin dazu dient, zu überwachen, wie gut Diabetes langfristig kontrolliert wird.
Protein ist auch insulinogen, also versucht der Körper vermutlich, es im Blut unter einem gewissen Niveau zu halten. Würden die gleichen Dinge mit überschüssigen Aminosäuren passieren, wie Sie erwähnt haben?

Zu viel Glukose führt zur Bildung fortgeschrittener glykierter Endprodukte, die sich in Geweben wie dem Glomerulus ablagern und Krankheiten wie diabetische Nephropathie verursachen.

Auch Glukose ist osmotisch aktiv, wenn sie also (aufgrund ihrer hohen Konzentrationen im Blut) im Urin erscheint, führt sie zu Polyurie, woraufhin das verlorene Wasser aus dem Körpergewebe zurückgewonnen wird, was zu Dehydration und erhöhtem Durst führt.

Glukose wird durch erleichterte Diffusion aus dem Blut in die Zellen transportiert. Dies bedeutet, dass Glukose von höheren Konzentrationen (im Blut) zu niedrigeren Konzentrationen (in der Zelle) übergeht. Wenn Sie also extrem hohe Glukosekonzentrationen im Blut haben, haben Sie eine Tonne Glukose in den Zellen. Glukose oxidiert von selbst und trägt daher viel zum oxidativen Stress bei, den die Zelle erfährt.

Um Ihre Frage zu beantworten, warum sie es nicht "ignorieren" können, liegt es daran, dass es einfach durch erleichterte Diffusion seinen Konzentrationsgradienten verringert.

Um Ihre Frage zu beantworten, warum sie es nicht in Energie umwandeln können, können sie es, aber ein zu starker Stoffwechsel von Glukose erzeugt auch einen Überschuss an reaktiven Sauerstoffspezies.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine hohe Glukose in den Zellen viel oxidativen Stress erzeugt, was natürlich schlecht ist.

Diese Antwort hat Dinge rückwärts. Bei Diabetes bedeutet das Versagen der Insulinantwort auf hohen Blutzucker, dass die Glukoseträger nicht zu den Zellmembranen rekrutiert werden. Dies führt zu einer verringerten Kapazität zur Glukoseaufnahme und der Blutzucker bleibt hoch. Außerdem "oxidiert" Glukose nicht selbst.
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