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Stoffwechsel

Gluconeogenese

ENGluconeogenesis

Gluconeogenese bezeichnet den Stoffwechselweg, über den Leber und — bei längerem Fasten — Niere aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorstufen eigenständig Glucose synthetisieren. Die wichtigsten Substrate sind Laktat (aus anaerober Glykolyse), Glycerol (aus Triglyceriden) sowie glucogene Aminosäuren wie Alanin und Glutamin. Die drei irreversiblen glykolytischen Schritte werden durch vier spezifische Enzyme umgangen: Pyruvatcarboxylase, Phosphoenolpyruvatcarboxykinase (PEPCK), Fructose-1,6-bisphosphatase und Glucose-6-Phosphatase. Glucagon und Cortisol aktivieren die Gluconeogenese, Insulin hemmt sie. Bei gesunden Erwachsenen liefert sie nach einer Übernacht-Fastenperiode etwa 50 % der hepatischen Glucoseproduktion; nach 42 Stunden steigt dieser Anteil auf rund 93 %, wenn die Glykogenspeicher erschöpft sind (Landau et al., 1996). Deshalb bleibt der Blutzucker bei ketogener Ernährung oder längerem Fasten im Normbereich, gespeist durch Glycerol aus dem Fettgewebe und Alanin aus der Muskulatur. In der Altersforschung verlängert erhöhte PEPCK-Aktivität in Darmzellen von *C. elegans* die Lebensspanne unter kalorischer Restriktion; ihre Hemmung hebt diesen Effekt auf (Onken et al., 2020, *PLOS Genetics*) — ob sich das auf Säugetiere übertragen lässt, ist bislang assoziativ und nicht kausal belegt.

Quellen

  1. Landau BR, Wahren J, Chandramouli V, Schumann WC, Ekberg K, Kalhan SC. (1996). Contributions of gluconeogenesis to glucose production in the fasted state. *Journal of Clinical Investigation*doi:10.1172/jci118803
  2. Onken B, Kalinava N, Driscoll M. (2020). Gluconeogenesis and PEPCK are critical components of healthy aging and dietary restriction life extension. *PLOS Genetics*doi:10.1371/journal.pgen.1008982
  3. Sahoo B, Srivastava M, Katiyar A, Ecelbarger C, Tiwari S. (2023). Liver or kidney: Who has the oar in the gluconeogenesis boat and when?. *World Journal of Diabetes*doi:10.4239/wjd.v14.i7.1049