METABOLISME KARBOHIDRAT 2008

36
3/24/2009 1 KLASIFIKASI KARBOHIDRAT MONOSAKARIDA MONOSAKARIDA : bentuk karbohidrat yg tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yg lebih sederhana. Menurut jumlah atom karbonnya : TRIOSA, TETROSA, PENTOSA,HEKSOSA,HEPTOSA atau OKTOSA. Mengandung gugus aldehid atau keton : ALDOSA atau KETOSA. DISAKARIDA DISAKARIDA: bila dihidrolisis menghasilkan 2 molekul monosakarida yg sama atau berbeda, contoh : Maltosa - ->glukosa +glukosa, Sukrosa -->glukosa + fruktosa OLIGOSAKARIDA OLIGOSAKARIDA: bila dihidrolisis menghasilkan 2-10 unit monosakarida, contoh: maltotriosa. POLISAKARIDA POLISAKARIDA : bila dihidrolisis menghasilkan >10 unit monosakarida, contoh: pati & dekstrin.

description

mm

Transcript of METABOLISME KARBOHIDRAT 2008

3/24/2009

1

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

MONOSAKARIDA MONOSAKARIDA : bentuk karbohidrat yg tidak dapatdihidrolisis menjadi bentuk yg lebih sederhana. Menurutjumlah atom karbonnya : TRIOSA, TETROSA, PENTOSA,HEKSOSA,HEPTOSA atau OKTOSA. Mengandung gugus aldehid atau keton : ALDOSA atauKETOSA.DISAKARIDADISAKARIDA: bila dihidrolisis menghasilkan 2 molekulmonosakarida yg sama atau berbeda, contoh : Maltosa -->glukosa +glukosa, Sukrosa -->glukosa + fruktosaOLIGOSAKARIDAOLIGOSAKARIDA: bila dihidrolisis menghasilkan 2-10 unit monosakarida, contoh: maltotriosa.POLISAKARIDAPOLISAKARIDA : bila dihidrolisis menghasilkan >10 unit monosakarida, contoh: pati & dekstrin.

3/24/2009

2

PENCERNAAN KARBOHIDRAT

• Dalam saluran cerna,polisakarida & disakaridadiubah menjadi monosakarida oleh enzimglikosidase yg menghidrolisis ikatan glikosidatantara gula-gula.

• Monosakarida dipindahkan menembus sel mukosausus masuk kedalam cairan interstisium & selanjutnya masuk kedalam darah.

PENCERNAAN KARBOHIDRATAmilase-α (ENDOGLIKOSIDASE), ygberfungsi mengubah makropolisakaridamenjadi mikropolisakarida yg disebutdekstrin.Fungsi musin : untuk melumas (lubrikasi) & menyebarkan (dispersi) polisakarida.

• GASTER: Amilase-α → DENATURASI (Ph asam)

• Pankreas: getah pankreas mengandung ion bikarbonat (HCO3

-), yg menetralkan HCldari lambung & Amilase-α→disakarida(maltosa & isomaltosa) & oligosakarida

3/24/2009

3

PENCERNAAN KARBOHIDRAT

BRUSH BORDER SEL ABSORPTIF (VILLI USUS)→ GLIKOSIDASE→ MERUBAH DISAKARIDA & OLIGOSAKARIDA→MONOSAKARIDAGLIKOSIDASE TDD :

SUKRASE-ISOMALTASEGLUKOAMILASE(eksoglukosidase /α-glukosidase)LAKTASE(ß-glikosidase)TREHALASE

ABSORPSI GLUKOSA

• SEL ABSORPTIF USUS→GLUCOSE TRANSPORT : FACILITATED DIFFUSION & SODIUM-GLUCOSE TRANSPORT

3/24/2009

4

SODIUM-GLUCOSE TRANSPORTER

• LOKASI: MUKOSA USUS HALUS (LUMINAL) & TUBULUS PROKSIMAL GINJAL

• GLUKOSA+PROTEIN TRANSPORT+Na+

• [Na+] INTRASEL DIPERTAHANKAN RENDAH OLEH Na+-K+-ATPase DI SISI SEROSAL DENGAN SUMBER ENERGI DARI HIDROLISIS ATP.

• GLUKOSA BERPINDAH DARI KONSENTRASI RENDAH DALAM LUMEN MENUJU KONSENTRASI TINGGI INTRASEL.

FACILITATED DIFFUSION

• GLUCOSE + PROTEIN TRANSPORT TANPA BERIKATAN DENGAN Na+.

• LOKASI : SISI LUMINAL & SISISEROSAL MUKOSA USUS.

• GLUKOSA BERPINDAH DARI KONSENTRASI TINGGI INTRASEL KE KONSENTRASI RENDAH DALAM DARAH

3/24/2009

5

TRANSPORT GLUKOSA KEDALAM JARINGAN

• ADIPOSE TISSUE: DIRANGSANG OLEH INSULIN→LIPOGENESIS & GLIKOLISIS UNTUK MEMBENTUK ATP.

• MUSCLE: DIRANGSANG OLEH INSULIN→GLIKOLISIS & GLIKOGENESIS.

TRANSPORT GLUKOSA KEDALAM JARINGAN

• BRAIN: MELEWATI BBB DENGAN KECEPATAN YG LAMBAT→ GLUKOSA DARAH↓→RESPON HIPOGLIKEMIK (KEPALA PUSING SAMPAI KOMA).

3/24/2009

6

GLIKOLISIS

• Proses glikolisis dapat dibagi menjadi beberapa tahap:1.Transport glukosa ke dalam sel diikuti sintesa glukosa

6-fosfat.2. Perubahan glukosa 6-fosfat menjadi 2 molekul triosa

fosfat.3. Perubahan triosa fosfat menjadi piruvat.4. Oksidasi piruvat menjadi asetil-koa dalam

mitokondria.Perubahan glukosa sampai menjadi piruvat disebut JALUR

EMBDEN-MEYERHOF.# Proses glikolisis dapat memakai O2 bila O2 tersedia

(aerob) atau dapat pula bekerja dalam keadaan tanpaO2 sama sekali (anaerob).

# Proses glikolisis terjadi di luar mitokondria & memakaienzim-enzim yg terlarut dalam sitosol atau menempelpada permukaan membran.

# Fosfat energi tinggi dihasilkan melalui proses fosforilasitingkat substrat atau melalui proses fosforilasi oksidatifmitokondrial.

3/24/2009

7

GLYCOLYSIS

AFFINITAS HEXOKINASE > GLUCOKINASE

GLUCOKINASE: PARENKIM HATI & SEL ß-PANKREAS

GLYCOLYSISREGULATION

3/24/2009

8

REGULASI FOSFOFRUKTOKINASE-1

• ATP & SITRAT : INHIBITOR• AMP & FRUKTOSA 2,6-BISFOSFAT

SEBAGAI AKTIVATOR• INHIBISI PFK-1→[GLUKOSA 6-

P]↑→INHIBISI HEXOKINASE→INHIBISI UPTAKE GLUKOSA PADA JARINGAN EXTRAHEPATIK.

REGULASI GLUKOKINASE/HEKSOKINASE

• Glukokinase merupakan enzim hati yg melakukanfosforilasi glukosa & aktivitasnya meningkatsetelah makan, yaitu pada saat kadar glukosa divena porta hepatik tinggi. Enzim ini diinduksi olehinsulin.

• Heksokinase dihambat oleh glukosa 6-fosfat, sedangkan glukokinase tidak dipengaruhi olehglukosa 6-fosfat karena memiliki nilai Km yg lebihtinggi (afinitasnya lebih rendah) terhadapglukosa.

3/24/2009

9

FRUCTOSE 1,6-P

+

ATP ALANIN

-

3/24/2009

10

GLIKOLISIS PADA ERITROSIT

`GLIKOLISIS AEROB

3/24/2009

11

PRODUKSI ATP• Glikolisis anaerob :

* Fosfogliserat kinase : 2 x 1 ATP = 2 ATP* Piruvat kinase : 2 x 1 ATP = 2 ATP* Konsumsi ATP oleh reaksi yg dikatalisa enzimheksokinase & Fosfofruktokinase -1 = -2 ATP.

* TOTAL : 4 – 2 = 2 ATP.# Glikolisis aerob :

* Gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase : 2 x 3 ATP = 6 ATP

* Fosfogliserat kinase : 2 x 1 ATP = 2 ATP* Piruvat kinase : 2 x 1 ATP = 2 ATP* Piruvat dehidrogenase : 2 x 3 ATP = 6 ATP* Isositrat dehidrogenase : 2 x 3 ATP = 6 ATP* α-ketoglutarat dehidrogenase : 2 x 3 ATP = 6 ATP* Suksinat tiokinase : 2 x 1 ATP = 2 ATP* Suksinat dehidrogenase : 2 x 2 ATP = 4 ATP* Malat dehidrogenase : 2 x 3 ATP = 6 ATP* Konsumsi ATP oleh reaksi yg dikatalisa enzimheksokinase & Fosfofruktokinase -1 = -2 ATP.* TOTAL : 40 – 2 = 38 ATP

ASIDOSIS LAKTAT

• Penimbunan asam laktat didalam darah sampai kadar yg secara bermaknamempengaruhi pH, terjadi akibat pembentukan laktat yg berlebihan.

• Kadar laktat > 5 mM & pH darah <7,2.• Penyebab :

a. Gangguan oksidasi piruvat yg dikatalisa oleh piruvat dehidrogenase& gangguan pada siklus TCA, biasanya berhubungan denganketidakmampuan melakukan reoksidasi NADH dalam rantai respirasidengan kecepatan yg adekuat.

b. Pembentukan NADH yg berlebihan, misalnya intoksikasi etanol.c. Defisiensi piruvat karboksilase.d. Defisiensi tiamin yg parah misalnya pada peminum alkohol.e. Intoleransi fruktosa herediter yg menimbulkan inhibisi penggunaan laktat

untuk glukoneogenesis.f. Defisiensi glukosa 6-fosfatase yg menimbulkan peningkatan glikolisis.g. Ion arsen/merkuri yg berikatan dengan gugus- SH dari asam lipoat sehingga

menghambat kerja piruvat dehidrogenase.h. Defek genetik pada salah satu komponen dari kompleks piruvat

dehidrogenase.i. Fisiologis : Akibat glikolisis anaerob yg meningkat selama olah raga.

3/24/2009

12

GLUCONEOGENESIS

3/24/2009

13

REGULASI GLUKONEOGENESIS• Glukoneogenesis berlangsung selama puasa, juga

dirangsang oleh olah raga yg lama, diit tinggi protein, dankeadaan stres.

• Gliserol dibebaskan dari jaringan adiposa,apabila kadarinsulin menurun & kadar glukagon atau hormon stres(epinefrin & kortisol) meningkat didalam darah.

• Laktat dihasilkan oleh otot selama olah raga & oleheritrosit.

• Asam amino dilepas dari otot apabila kadar insulin rendah& kadar kortisol naik.

• Asam amino juga tersedia utk glukoneogenesis apabiladiberi diit tinggi protein & rendah karbohidrat.

• Ada 3 tahap glukoneogenesis yg diatur :* piruvat→fosfoenolpiruvat.* fruktosa 1,6-bisfosfat→fruktosa 6-fosfat.* glukosa 6-fosfat→glukosa.

ENERGI BAGI GLUKONEOGENESIS

• Pada glukoneogenesis terjadi penguraian 6 mol ikatan fosfat berenergi tinggi.

• Perlu 2 mol piruvat utk sintesa 1 mol glukosa.• Proses karboksilasi 2 mol piruvat oleh piruvat

karboksilase memerlukan hidrolisis 2 mol ATP.• Perubahan 2 mol oksaloasetat menjadi 2 mol

fosfoenolpiruvat oleh fosfoenolpiruvatkarboksikinase memerlukan 2 mol GTP.

• Fosforilasi 2 mol 3-fosfogliserat menjadi 2 mol 1,3-bisfosfogliserat memerlukan 2 ATP.

• Perubahan 1,3-bisfosfogliserat menjadigliseraldehid 3-fosfat memerlukan NADH.

• Pada keadaan puasa, energi untuk glukoneogenesisdidapat dari oksidasi-ß asam lemak.

3/24/2009

14

GLIKOGENESIS GLIKOGENOLISIS

3/24/2009

15

3/24/2009

16

REGULASI METABOLISME GLIKOGEN• Glikogen hati berfungsi terutama sebagai penyokong glukosa

darah pada keadaan puasa atau saat kebutuhan meningkat(misalnya: olah raga).

• Regulasi di hati terutama oleh rasio [insulin]/[glukagon] & kadarglukosa darah.

• Glikogenolisis di hati diaktifkan oleh epinefrin, yg dilepaskansebagai respon terhadap olah raga, hipoglikemi, & situasi streslainnya dimana terjadi peningkatan kebutuhan glukosa.

• Glikogen otot sebagai cadangan utk membentuk ATP melaluiglikolisis yg terutama diatur oleh AMP & Ca2+ selama kontraksiotot.

• Epinefrin juga menyebabkan glikogenolisis otot rangka. Padakeadaan puasa, simpanan glikogen otot menurun.

• Enzim utama yg mengendalikan metabolisme glikogen adalahglikogen fosforilase & glikogen sintase.

• CAMP dibentuk dari ATP oleh enzim adenilat siklase ygdiaktifkan oleh hormon epinefrin, norepinefrin & glukagon.

• CAMP diubah menjadi AMP oleh fosfodiesterase yg diaktifkanoleh insulin.

3/24/2009

17

3/24/2009

18

3/24/2009

19

PENTOSA PHOSPHAT PATHWAY

• MENGHASILKAN NADPH→LIPOGENESIS & STEROIDOGENESIS

• SINTESA RIBOSA→NUKLEOTIDA & ASAM NUKLEAT

• TIDAK MENGHASILKAN ATP• LOKASI: SITOPLASMA• ADA 2 FASE: OXIDATIVE NON-

REVERSIBLE & NONOXIDATIVE REVERSIBLE

PENTOSA PHOSPHAT PATHWAY

• FASE OXIDATIVE NON-REVERSIBLE : GLUKOSA 6-P→RIBULOSA 5-P MELIBATKAN DEHIDROGENASE & DEKARBOKSILASE→NADPH

• FASE NON-OXIDATIVE REVERSIBLE : RIBULOSA 5-P→GLUKOSA 6-P MELIBATKAN 2 GROUP ENZIM : TRANSKETOLASE & TRANSADOLASE→RIBOSA

3/24/2009

20

HMP SHUNT vs GLIKOLISIS

HMP SHUNT GLIKOLISIS

NADP+ AKSEPTOR ELEKTRON NAD+

(+) CO2 (-)

(-) ATP (+)

(+) RIBOSA FOSFAT (-)

3/24/2009

21

DEFFISIENSI G6PD

3/24/2009

22

METABOLISME FRUKTOSA

FRUKTOSA LOADING• Pembebanan hepar dengan fruktosa seperti

pada diit tinggi fruktosa atau pemberian infusfruktosa akan meningkatkan sintesa TG sertasekresi VLDL. Hal ini menimbulkanHipertrigliseridemia yg juga menyebabkankenaikan kadar LDL-kolesterol yg dianggappotensial utk menimbulkan aterosklerosis.

• Fruktosa loading juga menimbulkansekuestrasi fosfat anorganik dalam senyawafruktosa 1-fosfat & mengurangi sintesa ATP. Hal ini mengakibatkan inhibisi sintesa purinoleh ATP dihilangkan & sintesa asam uratdipercepat sehingga timbul hiperurisemia ygmenimbulkan penyakit gout.

3/24/2009

23

In liver, the uronic acid pathway catalyzes the conversionof glucose to glucuronic acid, ascorbic acid, andpentoses

In humans and other primates as well as guineapigs, ascorbic acid cannot be synthesized because of theabsence of L-gulonolactone oxidase.

GALACTOSEMIA NON KLASIK

3/24/2009

24

GALAKTOSEMIA• Merupakan ketidakmampuan utk memobilisasi

galaktosa yg dapat disebabkan oleh defek padaenzim galaktokinase, uridil transferase, 4-epimerase.

• Kadar galaktosa yg tinggi dalam darah, direduksioleh aldosa reduktase didalam mata menjadi poliol(galaktiol) sehingga terjadi akumulasi galaktiol ygmenimbulkan katarak.

• Pada defek enzim uridil transferase akan terjadiakumulasi galaktosa 1-fosfat yg menyebabkanfosfat anorganik dalam hepar habis, sehinggapasien mengalami kegagalan hepar & gangguanjiwa.

• Epimerase ditemukan dalam jumlah yg kurangdidalam eritrosit, tetapi dalam jumlah yg memadaidi hepar serta di tempat lain, sehinggamenimbulkan keadaan yg asimptomatik.

3/24/2009

25

BLOODGLUCOSE

LEVEL

DIIT

GLUCONEOGENESIS

GLYCOGENOLYSIS

GLUCAGONCATECHOLAMINES

GHCORTISOL

+

+

-

-

3/24/2009

26

FASTINGGLUCOSE

LEVEL(80-100 mg/dl)

BLOOD GLUCOSELEVEL INCREASE

(120-140 mg/dl)

HIGH CARBOHYDRATEDIIT

30 MINUTE – 1 HOUR

2 HOUR POST PRANDIAL

PLASMAGLUCOSE

CONCENTRATION

INTAKEGLUCOSE ABSORPTION

FROM THE GUT

TISSUE UTILITATIONGLYCOLYSIS

PENTOSE PHOSPHATE PATHWAYTCA CYCLE

GLYCOGEN SYNTHESIS

ENDOGENOUS PRODUCTIONGLYCOGENOLYSIS

GLUCONEOGENESIS

3/24/2009

27

EXCRETION INSULIN

GLUCOSE

GLP-1=GLUCAGON LIKE PEPTIDE-1 FROM INTESTINE L-CELL

DPP-IV-

DPP-IV=DIPEPTIDYL PEPTIDASE-IV

3/24/2009

28

GLUCOSE

VLDL

FFA TGGLYCOGEN

INSULIN

GLYCEROL

INSULIN

VLDL

-+

THE INSULIN EFFECT TO METABOLISM of CARBOHYDRATEIN LIVER

GLUCOSE

INSULIN

GLUCOSE

GLYCOGEN

+

3/24/2009

29

GLUCOSE

GLUCOSE

VLDL

PYRUVATE

DHAP

FFA

TGCO2+ H2O

FFA

GLYCEROL-3P

INSULIN+

PPARγ

TZD

LEPTIN

(INSULINSENSITIZATION)

ADIPOCYTE NUCLEUS

ADIPONECTIN ↑

(INSULIN RESISTANCE)

(INSULINSENSITIZATION) +

FFAs↑RESISTIN↑

-

SATIETY CENTER

3/24/2009

30

CENTRALOBESITY

LEPTIN↑GHRELIN↓

HUNGER CENTERHYPERSENSITIVE

ENDOCANABINOIDSYNTHESIS↑ (AEA & 2-AG)

AEA= ANANDAMIDE, 2-AG= ARACHYDONOYL-GLYCEROL

ENDOCANABINOIDSYSTEM HYPERACTIVE

INSULINRESISTANCE

HYPOGLYCEMIA(BLOOD GLUCOSE

< 45 mg/dl)

EXERCISE

EPINEPHRINE↑GLUCAGON↑

INHIBITION ofGLUCONEOGENESIS

(ALCOHOL INGESTION)

EXCESS of ENDOGENOUS INSULIN

(INSULINOMA)

EXCESS of EXOGENOUSINSULIN

FASTING

3/24/2009

31

GENETICPREDISPOSITION

OBESITYLIFESTYLE FACTOR

INSULINRESISTANCE

COMPENSATORYß-CELL HYPERPLASIA

ß-CELL FAILURE(LATE)

ß-CELL FAILURE(EARLY)

NORMOGLYCEMIA

IMPAIRED GLUCOSETOLERANCE

DIABETES

PRIMARY ß-CELLFAILURE (RARE)

Diagnosis of diabetes mellitus & glucose intolerance

condition Diagnostic criteria (mg/dl) comments

Normal fasting plasma glucose

< 110

Impaired fasting glucose (IFG)

Equal or >110 but <126

Impaired glucose tolerance (IGT)

Plasma glucose 2h after 75 g load

≥140,but <200

Diagnosed during OGTT

Diabetes mellitus *

Criterion 1

Criterion 2

Criterion 3

Random plasma glucose ≥ 200 **

Fasting plasma glucose ≥126

2 h value during OGTT ≥ 200

* If one of the criteria is fulfilled, diagnosis is provisional.** if accompanied by symptoms (polyuria, polydypsia, unexplained weight loss .

3/24/2009

32

CLASSIFICATION of DIABETES

SYNDROME COMMENTS

Type 1 Autoimmune destruction of ß -cells

Type 2 ß-cell failure and insulin resistance

Other types Genetic defects of ß-cells (e.g.mutation of glucokinase gene).Rare of insulin resistance syndromes. Disease of exocrine pancreas. Endocrine disease (acromegaly, Cushing’s syndrome). Drugs and chemical-induced diabetes. Infections (e.g. mumps). Rare syndromes with the presence of antireceptor antibodies. Diabetes accompanying other genetics diseases (e.g. Down syndrome)

Gestational diabetes

Any degree of glucose intolerance diagnosed in pregnancy.

COMPARISON of TYPE 1 and TYPE 2 DIABETES MELLITUS

TYPE 1 TYPE 2ONSET USUALLY <20 YEARS

of AGEUSUALLY >40 YEARS of AGE

INSULIN SYNTHESIS Absent, immune destruction of ß- cells

Preserved,combinatio

n of impaired ß -cell function & insulin

PLASMA INSULIN CONCENTRATION

Low or absent Low,normal or high

GENETIC SUSCEPTIBILITY

Yes,inheritance associated with HLA antigens

Not associated with HLA, important polygenic inheritance

ISLET CELLANTIBODIES at DIAGNOSIS

yes no

OBESITY uncommon common

KETOACIDOSIS yes Possible after major stress

3/24/2009

33

INSULIN RESISTANCESITES of RESISTANCE

POSSIBLE DEFECT ROLE IN DIABETES

PRERECEPTOR INSULIN RECEPTOR ANTIBODIES, ABNORMAL MOLECULE

RARE

RECEPTOR DECREASED NUMBER OR AFFINITY OF INSULIN RECEPTOR

NOT IMPORTANT IN DIABETES

POST RECEPTOR DEFECT IN SIGNALTRANSDUCTION: DEFECTIVE TYROSINE PHOSPHORYLATION, REDUCED IRS-1 LEVEL, DECREASED PHOSPHATIDYLINOSITOL-3 KINASE, DECREASE ACTIVITY OF KEY ENZYMES SUCH AS PYRUVATE DEHIDROGENASE OR GLYCOGEN SYNTHASE

MOST PROBABLE SITE OF INSULIN RESISTANCE IN DIABETES

GLUCOSE TRANSPORT

DEFICIENT OR DEFECTIVE GLUCOSE TRANSPORT

TO BE ESTABLISHED

DIABETIC KETOACIDOSIS

INSULIN LACK

GLUCONEOGENESIS ↑GLUCOSE UPTAKE ↓

LIPOLYSIS ↑

HYPERGLYCEMIA

GLYCOSURIA

OSMOTIC DIURESIS

DEHYDRATION

KETOGENESIS ↑

KETONEMIA

KETONURIA ACIDOSIS

COMPENSATORYHYPERVENTILATION

3/24/2009

34

MODIFICATION of PROTEINS by GLUCOSE : THE MAILLARD REACTION (LOUIS CAMILLE MAILLARD)

GLUCOSE + PROTEIN/LIPID/NUCLEID ACID SCHIFF BASE

AMADORI PRODUCT

REACTIVE ALDEHYDES e.g. 3-DEOXYGLUCOSONE

PYRRALINE* PENTOSIDINE*OTHER UNKNOWNS

PRODUCTS** ADVANCED GLYCATION END PRODUCTS (AGE)carboxymethyllysine (CML), carboxyethyllysine (CEL) and Argpyrimidine

NON-ENZYMATIC

CLINICAL STAGING of HYPERGLYCEMIA

SCHIFF BASE(HOUR)

MACROPHAGERAGE (SR1,SR2)

AGE-PROTEIN

PHASE-3

PHASE-2

PHASE 1

AGEs(WEEKs-MONTHs)

AMADORI PRODUCT(DAYS)AMINOGUANIDINE

↓ AGE & ↓ OXIDATIVE STRESS

EXCELLENTGLYCEMIC CONTROL

ENDOTHELIN-1TISSUE FACTOR PRODUCTION

VASOCONTRICTIONFOCAL THROMBOSIS

MICROVASCULAR DAMAGEDIABETIC NEPHROPATHY

PROLIFERATION of CELLS & MATRIKS

TNF,IL-1,IGF-1PRODUCTION

ENDOTHELIAL CELLRAGE (R1,R2,R3)

OXIDATIVE STRESSNUCLEIC ACID HISTONES

MUTATION

GENE EXPRESSION

CANCER

PANCREATIC Ca LIVER Ca

3/24/2009

35

GLUCOSE↑

SORBITOL↑GSH↓

GFAT↑

ALDOSE REDUCTASE↑

HEXOSAMINE PATHWAY↑

AGEs↑

PKC↑

DIABETICNEUROPATHY

Na+-K+-ATPase↓

MYOINOSITOL↓

DIABETICCATARACTS

DIABETIC VASCULAR COMPLICATION

ROS↑TNFα↑NFKß↑eNOS↓TGF-ß↑

ENDOTHELIN-1↑

DAG↑

OXIDATIVE STRESS

eNO↓

DDAH

PRMTs

ARGININE

ADMA

-

+-

ADMA= Asymetric Dimethyl Arginine

DDAH= Dimethylarginine Dimethylaminohy

drolase

PRMTs= Protein Arginine-Methyltransferase

ß-CELL DESTRUCTION

KIDNEYKETONURIAGLYCOSURIA

DIABETIC COMA

HYPERGLYCEMIAKETOACIDOSIS

POLYPHAGIA

DECREASED TISSUE GLUCOSE UTILIZATION GLUCAGON EXCESS

LIVERGLUCONEOGENESIS↑

KETOGENESIS↑

MUSCLEPROTEOLYSIS↑

ADIPOSE TISSUELIPOLYSIS↑

INSULIN DEFFICIENCY

POLYDIPSIAPOLYURIAVOLUME

DEPLETION

3/24/2009

36