Γλυκόζη και γλυκονεογένεση

Η εξωκρινής μοίρα του παγκρέατος (και άλ­λοι ιστοί) είναι προετοιμασμένη να αναμένει μια αύξηση της συγκέντρωσης της γλυκόζης στο αίμα μέσω πεπτιδικών ορμονών, όπως το γαστρικό ανασταλτικό πεπτίδιο (GIP), οι οποί­ες απεκκρίνονται από τα εντεροενδοκρινικά κύτταρα μέσα στον βλεννογόνο του λεπτού εντέρου.

Όταν η συγκέντρωση της γλυκόζης του αίματος αυξάνει πάνω από τα 5 mM μετά από ένα γεύμα, οι πεπτιδικές αυτές ορμόνες αμβλύνουν την απάντηση των Β-κυττάρων του ενδοκρινικού παγκρέατος, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση της ορμόνης ινσουλίνη από εκκριτικά κοκκίδια, τα οποία βρίσκονται μέσα στην κυτταρική μεμβράνη.

Η ινσουλίνη ασκεί ποικίλες επιδράσεις στον μεταβολισμό, όπως για παράδειγμα διευκολύνει τη μεταφορά της γλυκόζης, μέσω της GLUT4, στα λιποκύτταρα και στα μυϊκά κύτταρα.

Σε υγιή άτομα, η συγκέντρωση της γλυκό­ζης στο αίμα (γλυκαιμία) ελέγχεται ομοιοστατικά μέσα σε πολύ στενά όρια. Έτσι, σπάνια πέφτει κάτω από τα περίπου 5 mM, ακόμα και μετά από παρατεταμένη νηστεία, ενώ επιστρέ­φει στις φυσιολογικές τιμές της μέσα σε δύο ώρες περίπου μετά από ένα γεύμα.

Στην περί­πτωση που δεν προσλαμβάνεται από το έντε­ρο (μεταπορροφητική κατάσταση), παρέχονται περίπου 8 γραμμάρια γλυκόζης ανά ώρα για τους ιστούς αυτούς στους οποίους απαιτείται υποχρεωτικά γλυκόζη, όπως για παράδειγμα ο εγκέφαλος, τα ερυθρά κύτταρα, ο μαστικός αδένας και οι όρχεις. Η γλυκόζη αυτή προέρχεται από τη δι­άσπαση των αποθηκών του γλυκογόνου στο συκώτι και στους μύες, καθώς και μέσω της γλυκονεογένεσης.

Οι ανάγκες του εγκεφάλου ενός ενήλικα για γλυκόζη ανέρχονται περίπου στα 120 γραμμάρια την ημέρα. Η ποσότητα που είναι άμεσα διαθέσιμη στο γλυκογόνο είναι περίπου 190 γραμμάρια.

Κατά τις μεγάλες περιόδους ασιτίας και λιμού είναι απαραίτητο να σχηματιστεί γλυκόζη από μη υδατανθρακούχες πηγές μέσω μιας διαδι­κασίας η οποία καλείται γλυκονεογένεση. Η γλυκονεογένεση, η οποία πραγματοποιείται στο συκώτι (υπεύθυνο για το 90% περίπου της γλυκονεογένεσης) και στους νεφρούς, είναι η σύνθεση γλυκόζης από μια ποικιλία υποστρωμάτων, όπως είναι το πυροσταφυλικό οξύ, το γαλακτικό οξύ, η γλυκερόλη και τα αμινοξέα.

Τα αμινοξέα προέρχονται από τον καταβολι­σμό της σωματικής πρωτεΐνης. Όλα τα αμι­νοξέα, με εξαίρεση τη λυσίνη και τη λευκίνη, είναι γλυκογενετικά. Οι τριακυλγλυκερόλες (τριγλυκερίδια) από τον λιπώδη ιστό καταβολίζονται απελευ­θερώνοντας γλυκερόλη. Οι διαδικασίες αυτές της γλυκονεογένεσης ενεργοποιούνται με την πτώση της συγκέντρωσης της γλυκόζης στο αίμα κάτω από τα 5 περίπου mM και σηματο­δοτούνται στους ιστούς μέσω της απέκκρισης γλυκαγόνης και γλυκοκορτικοειδών ορμο­νών.