glukoneogenese

Gluconeogenese is het metabole proces waarbij glucose wordt gevormd uit niet-koolhydraatbronnen. In perioden van vasten of koolhydraatarm dieet helpt het de bloedglucosespiegel te handhaven. De lever levert daarin de hoofdbijdrage, terwijl bij langdurig vasten ook de nieren een significante rol gaan spelen.

De belangrijkste substrates zijn lactaat, glycerol en glucogene aminozuren zoals alanine. Lactaat komt uit anaerobe glycolyse in weefsels zoals spier en rode bloedcellen; glycerol ontstaat bij lipolyse van triglyceriden; glucogene aminozuren komen uit spierweefsel. De belangrijkste omleidingen ten opzichte van glycolyse betreffen vier reacties: pyruvaat wordt in mitochondriën door pyruvaatcarboxylase omgezet tot oxaloacetaat, vervolgens door PEP-carboxykinase tot fosfoënolpyruvaat; in het cytosol verlopen nadien de stappen die leiden tot glucose-6-fosfaat, dat daarna wordt omgezet in vrije glucose door glucose-6-fosfatase. De belangrijkste omzeilingen kosten energie en NADH; de route vereist naast ATP en GTP ook NADH.

Fysiologisch gebeurt gluconeogenese in samenwerking met de glycolyse en is het sterk gereguleerd door hormonen en cellulaire energie-indicatoren. Glucagon en cortisol stimuleren de activiteit van de gluconeogenetische enzymen, terwijl insuline remmend werkt. Een acetyl-CoA-overschot kan pyruvaatcarboxylase activeren, wat de aanvoer van oxaloacetaat bevordert. In peri-fasting situaties kan ook de nieren bijdragen aan glucoseproductie, vooral tijdens langdurig vasten.

Samenvattend is gluconeogenese essentieel voor het behoud van bloedglucose bij afwezigheid van voldoende koolhydraten, met lever als belangrijkste orgaan en onderhevig aan complexe regulatie door hormonale en energetische signalen.