Diabeteksen vaikuttama sokeriaineenvaihdunnan tuoteprofiili lasiaisessa

Galaktoosin osuus verensokerissa   kaiketi ei ole niin merkittävä kuin fruktoosin ja glukoosin, joten siihen ei niin kiinnitetä huomiota,  mutta  sen sijaan se merkitsee diabeteksen  pitkäaikaisvaurioissa, joten se on syytä ottaa huomioon. Galaktoosin aineenvaihdunta on  entsyymikartaltaan puutteellista, joten  siitä voi  seurata aineenvaihdunnan huonontuessa   akkumulaatiota eri sijaintikohdissa kompromittoiduisaa aitioissa.

Yksi aitio on silmän lasiainen, toinen aitio on  likvor ja ehkä koko  BBB:n takainen  aivo.
Galaktitolin muodostus  silmän sisällä johtaa lopulta proteiiniaddukteihin ja samennuksiin lasiaisessa. 


Lasiaisen sokeritilannetta on tutkittu normaaliaineenvaihdunnan omaavilta ja diabeettisen aineenvaihdunnan omaavilta ja vertailtu   lasiaisessa esiintyviä sokerimolekyylimuotoja.
Ei diabeettisissa  muodostui enemmän tuotteena galaktitolia, jolla ilmisesti oli vielä pääsy pois silmästä ja kehosta eritysteitse.
Diabeettisillä  (proliferatiivisessa diabeettisessa retinopatiassa)  jäi  kertymään laktaattia ja  glukoosia  enemmän kuin  ei-diabeettisilla yksilöillä.  Galaktitoli metaboliitin   ja  askorbiinihapon määrissä oli myös eroja. Ne olivat alemmat  retinopatiassa.

•  https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2126261

• Results.: Lactate was the most abundant metabolite, and it was present at higher levels in samples from PDR patients than from nondiabetic patients (P = 0.02). Glucose was significantly higher in samples from PDR patients than nondiabetic patients (P = 0.03). After removing the lactate peak at 1.35 ppm and with the use of PLS-DA, a model was obtained that was able to correctly classify 19 of 22 patients with PDR and 18 of 22 controls, resulting in a sensitivity of 86% and a specificity of 81%. The main metabolites involved in this specific pattern recognition were galactitol and ascorbic acid (AA); levels of both were significantly lower in PDR patients.

• Conclusions.: ¹H-NMR–based metabonomic analysis of vitreous fluid permits the obtainment of a metabolic signature of PDR. Apart from the higher abundance of lactate and glucose, significant deficits of galactitol and AA are the main metabolic fingerprints of vitreous fluid from PDR patients.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17341153
Retinal vascular changes begin with an initial degeneration of capillary pericytes, which has been linked to the aldose reductase catalyzed formation of galactitol. Because aldose reductase-linked sugar cataract formation is known to be age dependent, with the onset and severity of cataract higher in younger diabetic and galactose-fed animals, retinal capillary changes in the eyes of initially 2- versus 9-month-old beagles fed a diet containing 30% galactose were compared..
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/jop.2006.0069

Entä munuainen ja  galaktitoli?

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14741191

Vuodelta 2004 löytyy eläinkoe asiasta: Galaktitolin ja galaktonaatin suuri  akkumuloituminen sydämeen ja tahdonalaiseen lihakseen tapahtuu sellaisilla hiirillä, joilla on vaje Gal-1-P-uridyltransferaasientsyymistä  (GALT).   Sen sijaan galaktitolin kertymä  maksaan, aivoon ja munuaiseen on vähäisempää.  Koe-eläimien galaktoosdieetti oli hurja , 40%. Näin suuri galaktoosirasitus tietysti tulee korostetusti esiin  galaktoosin metaboliassa, koska  se on entsyymivarustuksilta rajoitetumpi kuin vastaava  glukoosisokerin metabolia ( vert. glukoosirasitukseen). Koe-eläinten  sydämen galaktitolipitoisuus  22 umol/g kudosta ja vastaavasti lihaksessa  38.33. umol/g. Nämä pitoisuudet olivat 40-100 kertaa gal-1-P pitoisuuksia suuremmat. Sydän ja lihas pystyivät muodostamaan myös galaktonaattia rasituksen alaisina.Nämä tiedot painottavat  sydämen ja luustolihaksen mahdollista osuutta  galaktoosin  aineenvaihdunnan täydentäjinä, kun GALT aktiivisuus on  heikentynyt, sillä lihasrasitus  näkyy  eritystien tehostumisessa:  metaboliitteja galaktitolia ja  galaktonaattia pääsee erittymään munuaisten kautta pois kehosta.  Tätä  sydän ja luustolihastietä galaktoosiaineenvaihdunnan välituotteita voi oksidoitua hiilidioksidiksi asti.

• Mol Genet Metab. 2004 Feb;81(2):105-11.Galactitol and galactonate accumulation in heart and skeletal muscle of mice with deficiency of galactose-1-phosphate uridyltransferase.

• Yager C¹, Ning C, Reynolds R, Leslie N, Segal S. Abstract

• Under conditions of dietary galactose loading, mice deficient in galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT) accumulate large amounts of galactitol and galactonate in heart and skeletal muscle. In contrast to liver, brain, and kidney, which form little galactitol when GALT-deficient animals (G/G) ingest a 40% galactose diet, heart and skeletal muscle galactitol reaches 22.90+/-1.62 (M+/-SE) and 38.88+/-2.62 micromol/g tissue, respectively, levels 40-100 times that of galactose-1-phosphate (Gal-1-P). Sixteen-day-old suckling G/G mice accumulate galactitol in heart and to a lesser extent, in skeletal muscle. Heart and skeletal muscle of G/G mice also form galactonate, with levels comparable to that of liver, which was presumed previously to be the only tissue capable of converting galactose to galactonate under conditions of loading. The data suggest that heart and skeletal muscle play a role in disposition of galactose when GALT activity is impaired, contributing a large share to urinary galactitol and galactonate excretion. The ability of heart and muscle to form galactonate may also contribute to the G/G mouse's ability to slowly oxidize galactose to CO2, since the compound is an intermediate in an alternate route for galactose disposition.

• PMID:
• 14741191

Siis liikunnalla  (sydän ja tahdonalainen lihaksisto)  voi avustaa puuteellista galaktoosiaineenvaihduntaansa. Ihminen on luotu liikkumaan, joten  Luoja aluksi asetti  rahkeet sen mukaan. Vasta viime  vuosituhannen tai  -sadan  aikana ihminen on valinnut olla liikkumatta "jos saa valita".   Mutta galaktoosiaineenvaihdunta ei ole keksinyt uusia  alternatiiveja. Onneksi  aivot, jotka galaktoosia eniten tarvitsevat   aivojen kasvuvaiheessa lapsuudessa, on kehittänyt tieteellistä tutkimusta asiasta,  joten ihminen voi orientoitua. Tämä oli muuten  hieno löytö, sillä  olen ajatellut että galaktoosiaineenvaihdunta on kuin "umpisuolen lisäke",  Ikäänkuin umpio, josta  ei johda tietä minnekkään, mutta  joka  tekee jotain tärkeää tai  aiheuttaa paljon haittoja Toisaalta  galaktoosin erikoinen  vajaa metabolia voi olla tapa sen säilymiseen kehon  esentielleissä struktuureissa osana.  Tietysi myös koko luomakunnassa galaktoosilla on osuutensa vahvoissa struktuureissa.