Фруктозо-1,6-бисфосфат

Фруктозо-1, 6-бисфосфат  — органическое соединение, сложный эфир фруктозы и ортофосфорной кислоты, продукт ферментативного окисления глюкозы, важнейший интермедиат гликолиза. Образуется в ходе фосфофруктокиназной реакции из фруктозо-6-фосфата с использованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты. Фактически эта реакция является лимитирующей в скорости протекания гликолиза и её регуляция определяет интенсивность гликолиза в целом. Способность к образованию и метаболизму фруктозо-1, 6-бисфосфата различна в разных органах млекопитающих. В живых организмах присутствует единственная биологически активная форма этого соединения — β-D изомер.

Применение в медицине

Введенная извне обладает мощным органопротективным действием при различных патологических состояниях, связанных с дефицитом кислорода. Основной механизм действия экзогенного фруктозо-1,6-бисфосфата связан с субстратной активацией фосфофруктокиназы, пируваткиназы и лактаткиназы и, в конечном итоге, с увеличением внутриклеточного высокоэнергетического фосфатного пула. Его внутриклеточная концентрация варьирует в зависимости от «специализации» клетки. Концентрация фруктозо-1,6-бисфосфата внутри человеческих эритроцитов составляет 6-10 мг/л клеток. Фруктозо-1,6-бисфосфат показывает значительную протективную активность при геморрагическом и травматическом шоках и содействует успешной реанимации. Также это соединение обладает выраженным защитным эффектом на ткань головного мозга, снижая последствия гипоксического стресса. Нейропротекторное действие фруктозо-1,6-бисфосфата против различных нейротоксических факторов связано с тороможением синтеза бета-амилоида. При этом играет роль не только стимулирование энергетических ресурсов, а также возможность фруктозо-1,6-бисфосфата выступать в качестве модулятора сигнальных систем (протеинкиназ и фосфолипаз) PLC и MEK/ERK в регуляции гомеостаза кальция внутри митохондрий. Доказаное антиконвульсивное (противоэпилептическое) действие ФДФ, по-видимому, связано со способностью нормализовать уровень кальция в нейронах. Эффекты фруктозо-1,6-бисфосфата усиливаются другими макроэргическими соединеними однонаправленного действия (фосфокреатином, 2,3-фосфоглицератом).

В последнее время установлен существенный антиагрегантный эффект ФДФ, связанный с блокадой АДФ-рецепторов тромбоцитов, что может иметь важное клиническое значение в профилактике кардио-васкулярных событий. Кроме того, в ходе рандомизированных контролированных исследований установлен кардиозащитный эффект фруктозо-1,6-бисфосфата при передозировке сердечных гликозидов.

В последнее время с помощью применения фруктозо-1,6-бисфосфата связывают надежды в профилактике ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как метаболический синдром, сахарный диабет, атеросклероз. Предложены подходы по влиянию на новые факторы риска, где гипофосфатемия рассматривается как независимый фактор риска.

Хелатирование железа

Последние исследования показали способность фруктозо-1,6-бисфосфата хелатировать ионы Fe²⁺, стабилизируя их. В физиологических условиях ионы Fe²⁺ могут окислятся в Fe³⁺, что способствует образованию активных форм кислорода. Накопление ионов железа связывают с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, однако до сих пор доподлинно не известно, является ли избыток железа важным фактором в развитии этих заболеваний и может ли фруктозо-1,6-бисфосфат помочь нивелировать этот эффект.

Гликолиз

β-D-фруктозо-6-фосфат	Фосфофруктокиназа		β-D-фруктозо-1,6-бисфосфат	Альдолаза		D-глицеральдегид-3-фосфат		дигидроксиацетонфосфат
							+
	АТФ	АДФ
	Pi	H2O
	Фруктозо-1,6-бисфосфатаза			Альдолаза