גלוקוז הוא סוכר פשוט המהווה מקור אנרגיה עיקרי לתאים בגוף. באמצעות תהליך נשימה תאית, תאים יכולים להשתמש בגלוקוז כדי לייצר ATP (אדנוזין טריפוספט), המטבע של אנרגיה כימית בגוף.
ATP משמש להפעלת כל מיני פונקציות תאיות חיוניות, כולל הובלת מולקולות, שכפול DNA, תגובות מטבוליות, וכיווץ שרירים.
גלוקוז ניתן למצוא כסוכר פשוט (חד-סוכר) במזונות כמו ממתקים, סירופים ומשקאות ספורט. אנחנו גם מייצרים גלוקוז על ידי פירוק סוכרים גדולים יותר (למשל סוכרוז – דו-סוכר, המורכב מגלוקוז ופרוקטוז) ופחמימות (רב-סוכרים כמו עמילוז), שהן שרשרות ארוכות של סוכרים פשוטים המחוברים יחד.
נקודות מפתח:
- גלוקוז הוא סוכר פשוט המהווה מקור דלק עיקרי לנשימה תאית.
- גלוקוז ניתן למצוא כסוכר פשוט במזונות מסוימים, או להיות מיוצר על ידי פירוק סוכרים ופחמימות ארוכים יותר.
מדוע המוח זקוק לגלוקוז?
המוח האנושי, המכיל כ-86 מיליארד נוירונים, הוא איבר מאוד פעיל מטבולית ובעל הדרישה האנרגטית הגדולה ביותר מבין כל האיברים בגוף.
מעריכים שהמוח אחראי לכ-20% מצריכת האנרגיה הכוללת, כאשר גלוקוז הוא מקור הדלק העיקרי.
נוירונים בודדים במוח זקוקים לגלוקוז כדי לייצר ATP, שמשמש להפעלת משאבות יונים היוצרות הבדלי מתח – כל זה מאפשר העברת אותות עצביים. המוח גם משתמש בגלוקוז ליצירת נוירוטרנסמיטרים וקולטנים.
בסך הכל, מעריכים שהמוח הממוצע צורך כ-120 גרם גלוקוז ביום. בניגוד לרקמת שריר, שמאחסנת גלקוגן, למוח אין מאגרי אנרגיה משלו. יתר על כן, המוח אינו יכול להשתמש בחומצות שומן (אבני הבניין של שומן) כמקור אנרגיה. כל זה אומר שהמוח זקוק לאספקה קבועה של גלוקוז.
בגלל דרישות אנרגיה אלו, למוח יש מספר מנגנונים ששולטים בקפידה באספקת הגלוקוז ומשנים את התיאבון, הרעב, צריכת המזון וחילוף החומרים של הגלוקוז בתגובה לשינויים ברמות הגלוקוז. זה ידוע כ –glucostatic theory (התיאוריה הגלוקוסטטית) של התיאבון.
לדוגמה, כאשר רמות הגלוקוז בדם יורדות, זה מגרה מעגלים במוח שגורמים לתחושות רעב, מה שמניע צריכת מזון. מנגד, צריכת פחמימות ועליות ברמות הגלוקוז בדם מוכחות כמפחיתות תחושות רעב, מגרות שובע (כלומר, תחושות מלאות), ומעכבות צריכת מזון.
כדי שמנגנון משוב גלוקוסטטי זה יעבוד, המוח צריך קודם לחוש את רמות הגלוקוז בזרם הדם וברקמה המקומית.
נקודות מפתח:
- למוח שלנו יש את הצרכים האנרגטיים הגדולים ביותר מבין כל האיברים בגוף.
- המוח זקוק לאספקה קבועה של גלוקוז כדי לענות על צרכיו האנרגטיים.
- למוח יש מנגנונים לגרות רעב כאשר רמות הגלוקוז בדם נמוכות ולדכא תיאבון כאשר רמות הגלוקוז גבוהות.
כיצד המוח חש גלוקוז?
למוח יש נוירונים מיוחדים, הידועים כנוירונים חשי גלוקוז , שמופעלים ("נוירונים מעוררי גלוקוז") או מעוכבים ("נוירונים מעוכבי גלוקוז") על ידי גלוקוז.
נוירונים חשי גלוקוז נמצאים בצפיפות גבוהה במיוחד בחלק של המוח הנקרא היפותלמוס. לאזור זה במוח יש גם מעגלים השולטים במאזן האנרגיה, צריכת המזון והתיאבון. (אתם יכולים לקרוא עוד על מעגלים היפותלמיים אלה במאמר על תכונת עמידות ללפטין).
באמצעות אינטראקציה עם מעגלי מוח בהיפותלמוס, נוירונים חשי גלוקוז יכולים לווסת את צריכת המזון והתיאבון בתגובה לשינויים ברמות הגלוקוז בדם.
אבל, כיצד נוירונים חשי גלוקוז חשים את רמות הגלוקוז בזרם הדם מלכתחילה?
אחד מהמנגנונים שבהם נוירונים במוח חשים גלוקוז, הוא באמצעות חלבון מוביל גלוקוז מיוחד הנקרא GLUT2.
גלוקוז המסתובב בזרם הדם נכנס גם לנימי דם במוח. באמצעות חלבוני מוביל גלוקוז, כמו GLUT1, המאפשרים את הדיפוזיה שלו דרך קרומי תאים, גלוקוז יכול לנוע דרך תאי אנדותל המרפדים כלי דם ונימי דם לתוך תאי תמיכה במוח הידועים כ –אסטרוציטים.
ברגע שחלבון המוביל GLUT2 נמצא באסטרוציטים הוא מאפשר לגלוקוז לנוע לתוך נוירונים חשי גלוקוז. בתגובה לכניסת הגלוקוז, הנוירונים חשי הגלוקוז משנים את פעילותם (או שהם מתעוררים או מעוכבים), מה שאז משפיע באופן רחב יותר על מעגלי מוח בהיפותלמוס השולטים ברעב ותיאבון.
באופן ספציפי יותר, כאשר רמת הגלוקוז בדם נמוכה, כניסת הגלוקוז לנוירונים במוח גם יורדת. ה'חישה' של רמת גלוקוז נמוכה ואז מגרה רעב, מה שמוביל לצריכת מזון.
לעומת זאת, כאשר רמת הגלוקוז בדם גבוהה, יותר גלוקוז נכנס לנוירונים חשי גלוקוז במוח, מה שמדכא רעב ומגרה שובע (תחושות מלאות).
נקודות מפתח:
- למוח יש נוירונים חשי גלוקוז המזהים שינויים ברמות הגלוקוז המסתובבות בדם.
- נוירונים חשי גלוקוז מבטאים חלבוני GLUT2 המאפשרים לגלוקוז לנוע מזרם הדם לתוך הנוירונים ולשנות את פעילות הנוירונים.
- כאשר רמות הגלוקוז בדם יורדות, כניסת הגלוקוז לנוירונים במוח יורדת. זה מפעיל מעגלי מוח המגרים רעב.
- כאשר רמות הגלוקוז בדם עולות, כניסת הגלוקוז לנוירונים במוח גדלה. זה מפעיל מעגלי מוח המדכאים רעב ומגרים שובע.
כיצד וריאנטים של הגן GLUT2 משפיעים על חישת גלוקוז?
חלבון המוביל GLUT2 מקודד על ידי הגן GLUT2 (הידוע גם כגן SLC2A2).
מחקרים בבעלי חיים ובבני אדם מציעים שהגן GLUT2 משחק תפקיד מכריע בחישת גלוקוז ובהרחבה, בשליטה על צריכת מזון בתגובה לשינויים ברמות הגלוקוז בדם.
לדוגמה, עכברים רגילים מפחיתים את צריכת המזון שלהם בתגובה לעירוי גלוקוז למוח. לעומת זאת, עכברים שהונדסו להיות חסרי הגן GLUT2 (ולכן לא מבטאים את החלבון GLUT2) נכשלים בשינוי צריכת המזון שלהם בתגובה לעירוי גלוקוז. זה מרמז שהגן GLUT2 מאפשר למוח לחוש עליות בגלוקוז ולדכא רעב בהתאם.
בבני אדם, מחקרים התמקדו בווריאנט של הגן GLUT2 שנוצר על ידי ה-SNP (פולימורפיזם נוקלאוטיד יחיד) rs5400, ה SNP הזה גורם לשינוי אות יחיד מ-'C' ל-'T' ברצף ה-DNA של הגן GLUT2, מה שיוצר שני וריאנטים גנטיים או אללים שונים 'C' ו-'T'.
האלל 'T' מקודד לחומצת אמינו שונה (איזולאוצין במקום תראונין) בחלבון GLUT2. משערים ששינוי חומצת האמינו הזה עשוי לגרום לשינוי מבני, מה שמוביל לכמויות נמוכות יותר של גלוקוז המועברות דרך חלבון המוביל GLUT2.
זה, בתורו, עשוי להקהות את חישת הגלוקוז באנשים הנושאים את האלל 'T', למרות שמחקרים עדיין לא הדגימו זאת באופן ישיר. עם זאת, כפי שמוסבר בסעיף הבא, נושאי האלל 'T' הראו צריכת סוכר גבוהה יותר, שעשוי להיות בגלל חישת גלוקוז פגומה.
נקודות מפתח:
- חלבון המוביל GLUT2 מקודד על ידי הגן GLUT2 (SLC2A2).
- ה-SNP rs5400 יוצר שני וריאנטים גנטיים שונים של GLUT2: 'C' ו-'T'.
- נושאי האלל 'T' עשויים להיות בעלי חישת גלוקוז פגומה בגלל יכולת מופחתת של חלבון GLUT2 להוביל גלוקוז.
- חישת גלוקוז פגומה עשויה להוביל לצריכת סוכר מוגברת בנושאי האלל 'T'.
כיצד וריאנטים של הגן GLUT2 משפיעים על צריכת סוכר?
מחקרים הראו שאנשים הנושאים את האלל T (rs5400) של הגן GLUT2 צורכים באופן משמעותי יותר סוכר ליום בהשוואה לאלה שאינם נושאים אותו (כלומר, אלה עם הגנוטיפ CC).
במחקר אחד, חוקרים בחנו את הרגלי התזונה של נבדקים שהשתתפו בשני ניסויים שונים, הניסוי הקנדי של פחמימות בסוכרת והמחקר של טורונטו על נוטריגנומיקה ובריאות.
כאשר בחנו את צריכת המזון היומית במהלך החודש האחרון, אלה עם הגנוטיפ CC צרכו בממוצע 115 גרם סוכר ליום. לעומת זאת, נושאי האלל 'T' צרכו 131 גרם סוכר ליום: הבדל ממוצע של 16 גרם יותר סוכר ליום.
לא היה הבדל בין הגנוטיפים מבחינת סך הקלוריות, חלבון, שומן, או צריכת אלכוהול. זה מציע שהגנוטיפ GLUT2 משפיע ספציפית על צריכת סוכר, ולא על צריכת מזון כוללת.
ניתוח נוסף של סוג הסוכר גילה שנושאי האלל 'T' צרכו יותר גלוקוז (26.0 לעומת 23.7 גרם ליום), פרוקטוז (28.0 לעומת 25.4 גרם ליום), וסוכרוז (55 לעומת 47 גרם ליום) בהשוואה לאלה שאינם נושאים אותו.
זה מוצג בטבלה למטה. (שימו לב שהאללים 'C' ו-'T' מתייחסים לאללים 'Thr' (תראונין) ו-'Ile' (איזולאוצין) בהתאמה).
Source: Eny, K. M., Wolever, T. M., Fontaine-Bisson, B., & El-Sohemy, A. (2008). Genetic variant in the glucose transporter type 2 is associated with higher intakes of sugars in two distinct populations. Physiological genomics, 33(3), 355-360.
אז, נושאי האלל T צרכו באופן קבוע יותר סוכר, אבל האם זה התמקד במזונות מסוימים?
שאלה זו חשובה מכיוון שסוכרים נמצאים במזונות בריאים יותר באופן כללי כמו פירות וירקות (במיוחד ירקות כמו גזר, בטטה, סלק), וכן במזונות שנחשבים באופן מסורתי כלא בריאים (למשל מאפים, ממתקים, עוגיות).
במקום לאכול יותר מנות של פירות, נמצא שנושאי האלל 'T' צרכו יותר ממתקים (1.45 לעומת 1.08 מנות ליום) ומשקאות ממותקים (0.49 לעומת 0.34 מנות ליום) בהשוואה לאלה שאינם נושאים אותו.
מדוע נושאי האלל 'T' צרכו יותר סוכרים? נדרש מחקר נוסף כדי לענות על שאלה זו באופן מכריע, אבל ייתכן שאנשים הנושאים את האלל 'T' של הגן GLUT2 יש להם חישת גלוקוז פגומה.
על פי התיאוריה הגלוקוסטטית של צריכת מזון, יכולת מופחתת לזהות עליות ברמות הגלוקוז המסתובבות בדם ולהעביר גלוקוז לתוך נוירונים חשי גלוקוז במוח תגרום לכך שהרעב לא יודחק כראוי. ולכן יוביל לצריכה גבוהה יותר של סוכר.
נקודות מפתח:
- מחקרים מראים שנושאי האלל 'T' צורכים באופן קבוע יותר סוכר (כולל גלוקוז, פרוקטוז וסוכרוז) בהשוואה לאלה עם הגנוטיפ CC.
- נמצא שנושאי האלל 'T' צורכים יותר ממתקים ומשקאות ממותקים בהשוואה לאלה עם הגנוטיפ CC.
- האלל 'T' עשוי לגרום לפגיעה בחישת הגלוקוז במוח, מה שאומר שנושאי האלל 'T' פחות רגישים לעליות ברמות הגלוקוז בדם. זה עשוי להוביל לצריכת סוכר גבוהה יותר.
תכונת צריכת הסוכר (GLUT2) שלך
תכונת צריכת הסוכר (GLUT2) מנתחת את ה-SNP rs5400 של הגן GLUT2. אתה תסווג לאחת משתי קטגוריות:
סיכון לצריכת סוכר גבוהה – אתה נושא את האלל 'T' הקשור לצריכת סוכר גבוהה יותר, שעשויה להיות מונעת מחישת גלוקוז גרועה יותר במוח.
אין סיכון לצריכת סוכר גבוהה – אתה לא נושא את האלל 'T' הקשור לצריכת סוכר גבוהה יותר. הגנוטיפ שלך הוא CC.
גלה את הסיכון האישי שלך לצריכת סוכר (GLUT2)
סקרן לדעת את הסיכון האישי שלך לצריכת סוכר? הזמן בדיקת DNA של MaxGenes. וגלה את התוצאה האישית שלך, יחד עם המלצות מותאמות אישית,
בנוסף לתכונת צריכת הסוכר תקבל גם גישה ל-150+ דוחות גנטיים, כולם מסופקים עם המלצות מותאמות אישית, כדי לעזור לך לשמור על בריאות , המוח, הלב, ההורמונים שלך ועוד.
