Pentosfosfatvägen

Kurs: Basvetenskap 5

Typ	Cytosolisk metabol shunt från Glykolys
Lokalisation	Cytosol; hög aktivitet i lever, binjurebark, fettväv, Erytrocyt, lakterande bröstkörtel
Nyckelenzym	Glukos-6-fosfatdehydrogenas (G6PD) — hastighetsbestämmande
Huvudprodukter	NADPH och ribos-5-fosfat
Reglering	NADP+/NADPH-kvot styr G6PD allosteriskt
Klinisk koppling	G6PD-brist, Hemolytisk anemi, oxidativ stress

Vad är det?

• Alternativ oxidativ väg för Glukos-6-fosfat som INTE genererar ATP.
• Två syften: leverera reduktionskraft (NADPH) och pentossocker för Nukleotidsyntes.
• Cirka 10 % av glukosflödet i de flesta celler, men upp till 30 % i lever och binjurebark.

Oxidativa fasen (irreversibel)

• Glukos-6-fosfat → 6-fosfoglukonolakton via G6PD → 1 NADPH.
• Laktonas hydrolyserar till 6-fosfoglukonat.
• 6-fosfoglukonatdehydrogenas → ribulos-5-fosfat + CO2 + 1 NADPH.
• Nettoutbyte: 2 NADPH per glukos-6-fosfat.

Icke-oxidativa fasen (reversibel)

• Ribulos-5-fosfat isomeriseras till ribos-5-fosfat (substrat för Nukleotidsyntes) eller epimeriseras till xylulos-5-fosfat.
• Transketolas (kofaktor Tiamin/TPP) och transaldolas flyttar 2- respektive 3-kolsenheter.
• Slutprodukter fruktos-6-fosfat och glyceraldehyd-3-fosfat kopplar tillbaka till Glykolys.
• Reversibiliteten gör att cellen kan skräddarsy förhållandet NADPH : ribos efter behov.

Vad används NADPH till?

Process	Betydelse
Regenerering av Glutation (GSH) via glutationreduktas	Skyddar mot Oxidativ stress
Fettsyrasyntes och Kolesterolsyntes	Reduktionskraft i lever/fettväv
Steroidhormonsyntes	Binjurebark, gonader
NADPH-oxidas i Neutrofil granulocyt	Respiratory burst, superoxid mot bakterier
Cytokrom P450-reduktion	Läkemedelsmetabolism

Klinisk relevans — G6PD-brist

• Vanligaste enzymopatin i världen (~400 miljoner), X-bunden recessiv, skyddar mot Malaria.
• Erytrocyt saknar mitokondrier och kärna → PFV är enda NADPH-källan → oförmåga att regenerera GSH.
• Hemolysutlösare: Primakin, sulfonamider, nitrofurantoin, Fava-bönor, infektion, Acetylsalicylsyra i hög dos.
• Blodutstryk: Heinz-kroppar (denaturerat hemoglobin) och “bite cells”.
• Kronisk granulomatös sjukdom är en besläktad NADPH-defekt, men i NADPH-oxidas — inte i PFV.

Tiamin och transketolas

• Transketolas-aktivitet i erytrocyter används som funktionellt mått på Tiaminbrist.
• Låg aktivitet med stor stimulering vid TPP-tillsats talar för brist — relevant vid Wernicke-encefalopati.

Klinisk pärla

Mät inte enzymaktiviteten under en pågående hemolytisk kris vid misstänkt G6PD-brist. De äldsta, mest enzymfattiga cellerna har redan hemolyserat, och de kvarvarande retikulocyterna har hög G6PD-nivå — provet blir falskt normalt. Upprepa 2–3 månader efter krisen.

Tenta-fokus

Kunna att pentosfosfatvägen ger 2 NADPH per G6P och inget ATP, att G6PD är hastighetsbestämmande och hämmas av hög NADPH-nivå, samt att den icke-oxidativa fasen är reversibel och kan generera ribos-5-fosfat utan NADPH-produktion. Skilj NADPH (anabolism/reduktion) från NADH (katabolism/ATP-produktion).

Kopplingar

• Glykolys — delar utgångssubstrat och slutprodukter
• Glukos-6-fosfatdehydrogenas — reglerande enzym
• Glutation — huvudmottagare av NADPH i erytrocyten
• Oxidativ stress — patofysiologisk motpol
• Fettsyrasyntes — konsument av NADPH
• Nukleotidsyntes — konsument av ribos-5-fosfat