Gluconeogenesi: creazione di glucosio

Cos'è la gluconeogenesi?

La gluconeogenesi è il metodo con cui l'organismo produce glucosio quando l'apporto di carboidrati è basso. Si tratta di un processo fondamentale che garantisce la stabilità dello zucchero nel sangue e fornisce energia a organi come il cervello, i globuli rossi e i reni.

Questo processo avviene principalmente nel fegato, ma anche nei reni, e utilizza come substrato fonti diverse dai carboidrati. Queste fonti includono aminoacidi (soprattutto alanina e glutammina dal tessuto muscolare), lattato (dalla glicolisi anaerobica nei muscoli o dai globuli rossi) e glicerolo (dalla scomposizione dei trigliceridi nel tessuto adiposo).

Gluconeogenesi nella chetosi rispetto alla non chetosi

Ciò che rende la gluconeogenesi estremamente interessante è il modo in cui il processo varia a seconda del metabolismo del corpo.

In uno stato non chetogenico, in cui il corpo ha accesso ai carboidrati, la dieta copre la maggior parte del fabbisogno di glucosio. Qui la gluconeogenesi è minima e qualsiasi fabbisogno viene spesso soddisfatto scomponendo i muscoli per ottenere aminoacidi. Il livello di insulina in tale condizione è più elevato, il che inibisce il rilascio di acidi grassi dal tessuto adiposo e quindi riduce l'apporto di glicerolo. In questo caso, mangiare carne può causare un aumento significativo della glicemia.

Nella chetosi, però, tutto cambia.

Quando l'assunzione di carboidrati è molto bassa, il corpo passa a bruciare i grassi come fonte energetica primaria. I chetoni, prodotti dagli acidi grassi, coprono una parte significativa del fabbisogno energetico del cervello e dei muscoli. Ci sono solo pochissime cellule che necessitano assolutamente di glucosio come combustibile e non possono invece utilizzare chetoni. Ciò riduce drasticamente la necessità di glucosio e quindi anche l’intensità della gluconeogenesi.

In questo caso, quando si mangia carne, lo zucchero nel sangue non aumenta, ma rimane stabile, al livello desiderato dal corpo.

Il glicerolo, che viene rilasciato dalla scomposizione dei grassi, diventa ora la principale fonte di glucosio, mentre le proteine ​​muscolari vengono conservate in misura molto maggiore. Questo adattamento è uno dei motivi per cui molte persone sperimentano un’energia stabile e un minore catabolismo muscolare durante una dieta chetogenica.

Regolazione della gluconeogenesi

Gli ormoni svolgono un ruolo cruciale nel controllo della gluconeogenesi.

Il glucagone e il cortisolo stimolano il processo sovraregolando enzimi chiave come il PEPCK, mentre l'insulina agisce in modo opposto e inibisce il processo riducendo l'accesso al substrato e l'attività enzimatica. Nella chetosi, dove i livelli di insulina sono molto bassi, la gluconeogenesi ha più campo libero, ma il fabbisogno energetico è soddisfatto principalmente dai corpi chetonici.

Questo crea uno stato equilibrato in cui il corpo si adatta a un carburante a base di grassi.

In altre parole, la gluconeogenesi è un processo flessibile e adattabile che garantisce la sopravvivenza dell'organismo in varie situazioni. Che tu sia in chetosi o meno, questo agisce come un meccanismo che dà sempre priorità al mantenimento dell’equilibrio.

Più tecnico: come avviene la gluconeogenesi?

La gluconeogenesi inizia con i substrati da convertire in glucosio. Il lattato viene convertito in piruvato attraverso l'enzima lattato deidrogenasi, mentre gli amminoacidi come l'alanina entrano nel processo essendo convertiti in piruvato o intermedi nel ciclo dell'acido citrico.

Il glicerolo del tessuto adiposo viene prima convertito in glicerolo-3-fosfato, che viene poi convertito in diidrossiacetone fosfato (DHAP), una molecola che può entrare direttamente nella gluconeogenesi.

Sebbene il processo assomigli alla glicolisi al contrario, ci sono tre passaggi che non possono essere eseguiti all'indietro. Questi richiedono reazioni di bypass specifiche per procedere. Il piruvato viene prima convertito in ossalacetato nei mitocondri dalla piruvato carbossilasi, prima di essere convertito in fosfoenolpiruvato (PEP) tramite l'enzima PEPCK. Un altro passo importante è la conversione del fruttosio-1,6-bisfosfato in fruttosio-6-fosfato attraverso l'enzima fruttosio-1,6-bisfosfatasi. Infine, la glucosio-6-fosfatasi catalizza la conversione del glucosio-6-fosfato in glucosio, consentendo il rilascio del glucosio nel sangue.

Questo è un processo che consuma energia. Per ogni unità di glucosio prodotta sono necessarie sei molecole di ATP o GTP. Ciò significa che il corpo utilizza la gluconeogenesi solo quando è realmente necessario.

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Foto: licenza Shutterstock

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