Wat betekent gluconeogenese?

Wanneer je lichaam glucose nodig heeft maar de voorraad uit voeding of opgeslagen glycogeen niet toereikend is, kan het zelf glucose produceren. Dat proces heet gluconeogenese. Het lichaam maakt dan glucose uit grondstoffen die geen koolhydraten zijn, denk aan aminozuren (bouwstenen van eiwitten), glycerol (afkomstig van de afbraak van vetten) en lactaat (melkzuur, dat onder andere vrijkomt bij intensieve spierarbeid). Ook pyrodruivenzuur en bepaalde organische zuren kunnen als uitgangsstof dienen.

Het grootste deel van deze glucoseproductie vindt plaats in de lever. In mindere mate dragen ook de nieren bij. Het proces speelt zich grotendeels af in het cytoplasma van de cellen, het vloeibare binnenste van de cel. Gluconeogenese is in feite een soort omgekeerde route van de glycolyse (het pad waarmee glucose normaal gesproken wordt afgebroken) maar met een aantal eigen, unieke stappen die ervoor zorgen dat de reactie de andere kant op kan verlopen.

Wanneer springt gluconeogenese in?

Je lichaam schakelt gluconeogenese op wanneer de bloedsuikerspiegel dreigt te dalen. Dat gebeurt bijvoorbeeld als je langere tijd niet eet, tijdens vasten, bij een koolhydraatarm dieet of bij langdurige lichamelijke inspanning. Hormonen als glucagon en cortisol stimuleren het proces, terwijl insuline het juist afremt. Op die manier houdt je lichaam de bloedsuikerspiegel in balans, een fijnafgestemd samenspel dat continu plaatsvindt.

Naast gluconeogenese heeft het lichaam nog een tweede manier om snel glucose vrij te maken: glycogenolyse, het afbreken van glycogeen (de opslagvorm van glucose in lever en spieren). Het verschil is dat glycogeenvoorraden eindig zijn en na een aantal uur vasten grotendeels uitgeput raken. Gluconeogenese neemt het dan over en kan in principe zo lang doorgaan als er grondstoffen beschikbaar zijn.

Bijzonderheden

Bij herkauwers zoals koeien en schapen speelt gluconeogenese een opvallend grote rol. Omdat koolhydraten uit hun voeding grotendeels al in de pens worden afgebroken door micro-organismen, zijn deze dieren voor hun glucosevoorziening vrijwel continu aangewezen op gluconeogenese, niet alleen tijdens vasten, maar ook na het eten. De lever zet dan vooral propionzuur (een vetzuur uit de pensfermentatie) om in glucose.

Recent onderzoek laat zien dat gluconeogenese niet alleen hormonaal wordt aangestuurd, maar ook beïnvloed wordt door eiwitten die betrokken zijn bij celgroei en orgaanontwikkeling, zoals het YAP-eiwit uit de Hippo-signaleringsroute. Dit eiwit blijkt de activiteit van enzymen in zowel de glycolyse als de gluconeogenese te kunnen beïnvloeden, wat aangeeft dat de regulatie van de bloedsuikerspiegel nog complexer is dan lang werd aangenomen.