Glukosetoksisitet

Tilbake til startside
Tilbake til diabetessidene

Ole Terland 150312
Høy plasmaglukose (dvs. HbA1c > 7,0 eller gjennomsnittelig plasmaglukose > 8,6) fører over lengre tid til økt sykelighet. Dette skyldes at glukose i høye konsentrasjoner (> 8,6 i gjennomsnitt over døgnet) er toksisk.

Det er tre hovedmekanismer for glukosetoksisitet:
1. Glykering av protein (se også eget oppslag om HbA1c):

Glukose reagerer med frie aminogrupper i protein. Dette endrer proteins funksjon og stabilitet. Proteinet får alltid en dårligere funksjon etter glykering. Egentlig er det en denaturering av protein, men funksjonen slås ikke ut, men funksjonen blir mindreverdig.  Det kan bli skade i bindevev, f.eks. i basalmembranen i glomerulus med skade på glomerulusfiltrasjonen til følge. LDL kan også skades, med økt arteriosklerose til følge. I prinsippet kan alle protein skades. Protein med lang levetid skades mer enn protein med rask turnover.
2. Methyl gyloxylat

Dette er et produkt som dannes som sidevei i glukosemetabolismen. Stoffet kan indusere smerter, og kan delvis forklare nevropatisk smerte.
3. Oksygen frie radikaler

Økt tilbud av glukose gir økt aktivitet i mitokondrienes elektrontransport kjede. Her kan det dannes superoksid anion (O2-).
Oksygen frie radikaler er svært skadelige, og kan angripe ethvert molekyl. F.eks. kan en-elektrons oksidasjon av katekolaminer være svært skadelige.
Årsaken til at glukose er toksisk ligger i dets kjemiske struktur: 99 % av glukosemolekylene er i ringform, men ca 1 % er i en aldehydform med en fri aldehydgruppe. Denne er svært reaktiv. Det er aldehydformen av glukose som er toksisk. Dersom plasmaglukose er lavere enn 6,0, er konsentrasjonen av denne aldehydformen så lav at den ikke gir skader. Med ved fastende plasmaglukose ovr 7,0 er den skadelig. Det oppstår mer skade dess høyere plasmaglukosen er.
Glukose - ringstruktur
Denne form for glukose er kjemisk inert. Ca 99 % av glukose i en vanndig løsning er i ringform.

I virkeligheten er ikke molekylet flatt som her. Nederst på siden er et mer sant bilde av glukose i ringform.
Glukose - lineær form
Ca 1 % av glukosemolekylene foreligger i lineær form. Denne formen har en fri aldehydgruppe (merket rød øverst i bildet). Denne aldehydgruppen er meget reaktiv, og kan lett danne kovalent binding til andre grupper, ikke minst til en amiogruppe (dvs: glykering). Reaksjonen er ikke-enzymatisk.

Det er reaktiviteten til aldehydgruppen som forklarer hvorfor 99 % av glukosemolekylene er i ringform: aldehydgruppen (rød) reagerer og danner kovalent binding med C-atomet som er markert med blå farge.
Glukose - ringstruktur

C-atomene har i ringstrukturen 4 bindinger med vinkel 109,5°, hvilket gjør at det er knekk i strukturen ved hvert C-atom. Merk at H-atomene som sitter på C-atomene ikke er tegnet inn.