Calea poliol sau calea sorbitol – aldozoreductazei
Calea poliol sau calea sorbitol-aldozoreductazei pare a fi implicata in complicatiile diabetului, mai ales in distrugerea microvasculara a retinei, rinichiului si nervilor.
Sorbitolul nu poate traversa membrana celulara, iar cand se acumuleaza, produce stres osmotic asupra celulelor atragand apa la nivelul tesuturilor insulin-independente.
Calea poliol urmeaza urmatorul ciclu: glucoza este transformata in sorbitol sub actiunea aldozoreductazei, sorbitolul sub actiunea sorbitol dehidrogenazei este transformat in fructoza. Deasemenea in cadrul primei reactii NADPH se transforma in NADP+, iar in cea de-a doua NAD+ se transforma in NADH.
Celulele utilizeaza glucoza pentru energie. Pentru ca glucoza sa intre in celula este fosforilata in mod natural cu ajutorul enzimei hexokinaza.
Daca glucoza este in exces (ca in diabet), hexokinaza devine saturata, iar excesul de glucoza urmeaza calea poliol, cand aldozoreductaza o transforma in sorbitol. Aceasta reactie oxideaza deasemenea NADPH la NADP+.
Sorbitol dehidrogenaza poate oxida sorbitolul la fructoza, ceea ce produce NADH din NAD+.
Hexokinaza poate returna molecula in calea glicolizei fosforiland fructoza pentru a forma fructoza-6-fosfat.
La diabeticii cu diabet necontrolat si hiperglicemie – ce depaseste capacitatea de metabolizare a caii glicolizei – reactia de contrabalansare favorizeaza productia de sorbitol.
Activarea caii poliol duce la scaderea de NADPH redus si NAD+ oxidat – factori necesari pentru reactiile de reducere – oxigenare. Mentionam ca prin reactia de reducere o molecula primeste un electron, iar prin reactia de oxigenare o molecula pierde un electron.
Scaderea concentratiei de NADPH duce la o sinteza scazuta de:
- glutation redus (antioxidant);
- oxid nitric (radical liber);
- mioinozitol;
- taurina.
Mioinositolul este necesar in mod particular pentru functionarea nervilor. Sorbitolul poate glica azotul proteic (ca in cazul colagenului), iar produsii acestei glicari se numesc produsi finali de glicare avansata. Acestia produc imbolnavire in corpul uman.
In timp ce majoritatea celulelor au nevoie de insulina pentru ca glucoza sa patrunda intracelular, celulele din retina, rinichi si tesutul nervos sunt insulino-independente, asadar glucoza trece usor prin membrana, indiferent de actiunea insulinei.
Celulele vor utiliza glucoza pentru energie asa cum e normal, iar orice glucoza nefolosita pentru energie va intra in calea poliol.
Cand glicemia e normala, nu exista nicio problema pentru ca aldozoreductaza are o afinitatea scazuta pentru glucoza la concentratii normale.
In hiperglicemie, afinitatea aldozoreductazei pentru glucoza creste, asadar se acumuleaza mai mult sorbitol, se utilizeaza mai mult NADPH, lasand mai putin NADPH pentru alte procese de metabolism celular.
Schimbarea de afinitate activeaza calea poliol. Cantitatea de sorbitol care se acumuleaza, poate sa nu fie suficienta pentru a produce influxul osmotic de apa.
NADPH promoveaza productia de acid nitric si glutation. Deficit de NADPH duce la deficit de glutation. Deficitul de glutation (congenital sau dobandit) poate duce la hemoliza din cauza stresului oxidativ.
Oxidul nutric este unul dintre vasodilatatorii importanti ai vaselor de sange.
Activarea excesiva a caii poliol creste concentratiile intra si extracelulare de sorbitol, creste concentratia de radicali liberi si scade concentratia de oxid nitric si glutation.
