Die Beziehung zwischen Fructose und Knochenbrüchigkeit

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

In den letzten Jahrzehnten stieg die Lebensmittelindustrie stark seine Verwendung von Fruktose Essen Geschmack zu verbessern. Eine 12-Unze-Dose Soda hat in der Regel 39 Gramm Zucker, von denen die Hälfte ist in der Regel Fruktose (9,7 Teelöffel). Abgeleitet von Mais, Zuckerrüben und Zuckerrohr, ist Fruktose die süßeste aller natürlichen Zucker. Einige Studien haben wie anderen verarbeiteten Zucker Fruktose das Adipositas Epidemie, erhöhtes Risiko von Herz-Kreislauf-Krankheiten und Insulin-Resistenz verbunden.

Ronaldo Ferraris, ein NSF unterstützt Forscher an der Universität für Medizin und Zahnmedizin der New Jersey, prüft ob und wie Fruktose im Darm die Aufnahme von Kalzium, die brüchige Knochen führen kann hemmt, führt zu Osteoporose bei Erwachsenen oder Rachitis bei Kindern.

Calcium ist ein Mineral mit mehreren Funktionen im Körper und ist von entscheidender Bedeutung für den Aufbau der Knochen. Das Mineral wird nicht im Körper produziert, so dass es aus der Nahrung kommen muss. So steigt die Nachfrage für Kalzium zu Zeiten, während der Stillzeit und Schwangerschaft.

Es gibt mehrere Mechanismen, die die Menge an Kalzium im Blut, einschließlich der Prozesse zugrunde liegende Darm und Nieren (Niere) Aufnahme von Kalzium sowie die Aufnahme und Freisetzung von Kalzium aus den Knochen zu regulieren. Diese Mechanismen reagieren auf das Vorhandensein von Parathormon, Vitamin D und Kalziumspiegel im Blut.

Wenn Kalziumspiegel im Blut niedrig sind, produzieren unsere Körper mehr Parathormon stimuliert die Aufnahme von Kalzium über die Nieren, sowie die Produktion von Vitamin D (Calcitriol), auch in den Nieren. Calcitriol fördert die Resorption von Kalzium im Darm, sinkt die Produktion von PTH und stimuliert die Freisetzung von Kalzium aus den Knochen.

Zur Erleichterung der Calcium-Resorption erhöhen Darmzellen die Anzahl der Kanäle, mit die das Kalzium eingeben können. Einmal misst das Kalzium in der Zelle ein Protein (Calcium-bindendes Protein), das es über andere Transportsysteme, die dem Kalzium aber bringen das Blut zu anderen Organen.

Um die Mechanismen zu identifizieren, die die schädlichen Wirkungen von Fruktose zu vermitteln, gefüttert Ferraris Ratten Diäten mit hohem Glukose, Fruktose oder Stärke. Er und sein Team untersuchten drei Gruppen von laktierenden Ratten und drei Gruppen von nicht-schwangeren Ratten (Kontrollgruppe).

"Da die Beträge der Kalziumkanäle und verbindliche Proteine auf den Ebenen des Hormon Calcitriol abhängen, wir bestätigt, dass Calcitriol Ebenen viel größer bei laktierenden Ratten wurden", sagte Ferraris. Die Ratten hatten auch höhere verbindliche Proteine in ihren Darm und Nieren. "Aber wenn die Ratte Mütter Fruktose konsumierten, gab es keine Erhöhungen der Calcitriol-Ebenen," Ferraris hinzugefügt. "Die blieben die gleichen wie bei nicht-schwangeren Ratten und folglich gab es keine Erhöhungen im Darm und Nieren Calciumtransport." "

Untere Ebenen der Calcium-Resorption führt um zu niedrigeren Ebenen des Kalziums im ganzen Körper, was wiederum führt zur Freisetzung von Kalzium aus den Knochen. Die ultimative Wirkung ist ein möglicher Verlust der Knochendichte (Osteoporose) – und eine Erhöhung der Gefahr von Knochenbrüchen.

Um diese Prozesse zu untersuchen, Ferrari verwendet standard-Techniken, die Ebenen der Boten-RNA (mRNA) und Protein zu bestimmen – inklusive Real-Time PCR und Western Blots — und Techniken, die Lokalisierung der Proteine, wie Immunocytochemistry zu bestimmen.

Er nutzt auch fortgeschrittene Techniken, inklusive Chromatin Immunopräzipitation Assays Änderungen bestimmen induziert durch Fruktose in der Bindung an den Vitamin-D-Rezeptor, der Gene beteiligt Calciumtransport und Dual-Energy x-ray Absorptiometry zu bewerten, ob Fruktose Knochenqualität betroffen.

Mit einer wachsenden Bevölkerung von Senioren weltweit steigt die Zahl der Menschen mit Osteoporose. Die Frakturen, Osteoporose, vor allem Hüftfrakturen zugeordnet können in der Lebensqualität der Patienten schwerwiegende Folgen haben. Studien haben gezeigt, dass neben den normalen Komplikationen einer Operation wie Infektionen oder Blutungen, Patienten mit Hüftfrakturen Herz-Kreislauf- und kognitive Störungen – in einer Studie, mehr vorlegen können als die Hälfte der Hüftfrakturen Chirurgie-Patienten nicht auf ihre eigenen ein Jahr nach der Operation gehen konnten.

Darüber hinaus ist die Behandlung von Osteoporose und Knochen Fraktur teuer. Mit Hilfe einer Stichprobe der US-Bevölkerung im Jahr 2002, wurde die jährliche Kosten von Osteoporose und Frakturen bei älteren Menschen auf $ 16 Milliarden geschätzt. Voraussichtlich 2008, waren die nationalen Kosten von Osteoporose und Frakturen $ 22 Milliarden.

Wenn Ferrari Arbeit nachweisen kann, dass chronisch übermäßige Fruktoseaufnahme eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Osteoporose spielt, kann es Form Ernährungsempfehlungen sollen die Inzidenz dieser Erkrankung und die damit verbundenen Probleme wie Frakturen verringern helfen.

Anmerkung der Redaktion: Dargestellt, die Forscher in Behind the Scenes Artikel von der National Science Foundation, der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik unterstützt wurden. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.