Samenvatting stofwisseling en endocrinologie
Elise van Gool | Diergeneeskunde UU | sem. 1 jaar 2
1 INHOUD
2 Koolhydraat stofwisseling.............................................................................................2
3 Vet stofwisseling ........................................................................................................ 10
4 Eiwit stofwisseling ...................................................................................................... 16
5 Metabolisme .............................................................................................................. 18
6 Biosynthese van melk ................................................................................................. 22
7 HHE-as ...................................................................................................................... 24
8 Stoornissen HHE-as ................................................................................................... 27
9 Calcium en magnesium huishouding .......................................................................... 40
10 PU/PD ....................................................................................................................... 46
11 Reactiepatronen ........................................................................................................ 48
12 Pathologie ................................................................................................................. 51
Versie 1.0
, Elise van Gool [2025]
2 KOOLHYDRAAT STOFWISSELING
In koolhydraten zit koolstof (C) met waterstof (H). Koolhydraten zijn een belangrijke voedingsstof
en bevatten veel energie.
2.1 METABOLE MOGELIJKHEDEN VOOR GLUCOSE
- Energie productie
o Glycolyse > Krebscyclus > oxidatieve fosforylering = ATP
- Pentose Phosphaat Pad (PPP)
o NADPH > voor het reduceren van radicalen
o Ribose-5-P > synthese van DNA en RNA
- Opslag
o Glycogeen in lever en spier
o Vet in adipose tissue
Het behouden van een stabiele bloedglucoseconcentratie is essentieel voor het goed
functioneren van organen en systemen; afwijkingen kunnen ernstige gevolgen hebben voor de
gezondheid.
2.2 ORGANEN DIE BETROKKEN ZIJN BIJ KOOLHYDRAATSTOFWISSELING
2.2.1 Pancreas
De pancreas bestaat uit exocriene cellen, die produceren o.a. enzymen die belangrijk zijn bij de
digestie van voedingsstoffen; en endocriene cellen in de eilandjes van Langerhans. Deze
eilandjes bevatten α-cellen, verantwoordelijk voor de productie van glucagon; β-cellen,
verantwoordelijk voor de productie van insuline; en δ-cellen verantwoordelijk voor de productie
van somatostatine.
2.2.2 Insuline
De pancreas-β-cel, neemt glucose op in de glucose transporter,
GLUT2. GLUT2 is een transporter met lage affiniteit voor glucose en
neemt dus alleen glucose op als de concentratie in het bloed hoog
genoeg is. De opgenomen glucose gaat de glycolyse in en er wordt
uiteindelijk ATP geproduceerd. Dit remt de kaliumkanalen in het
membraan van de pancreascel. Door het blokkeren van de
kaliumkanalen zal er een depolarisatie optreden en dit zal zorgen
voor een calcium influx. De influx van calcium zal ervoor zorgen dat
de vesicles met insuline naar het membraan gaan en dat er
exocytose van insuline optreedt. Insuline gaat vanuit de pancreas
naar het bloed en verspreidt naar de doelcellen. Insuline stimuleert
de glycolyse; krebscyclus; glycogeensynthese; lipogense. Met als
doel om de bloedglucosewaarde te normaliseren.
Spiercellen
De spiercel zal alleen glucose transporters hebben op zijn
membraan, wanneer er insuline aanwezig is. Insuline moet hiervoor
binden aan de Insuline Receptor (INS-R). GLUT4 ligt in
endocytotische blaasjes klaar. Als insuline aan de receptor bindt
zullen de blaasjes naar het oppervlak komen waardoor glucose
opgenomen kan worden in de cellen.
Pagina 2 van 53
, Elise van Gool [2025]
Vetcellen
Voor vetcellen geldt hetzelfde verhaal als voor de spiercellen qua opname van glucose. Alleen als
insuline bindt aan de receptor zullen ze GLUT4 hebben en dus glucose op kunnen nemen.
Lever
De lever neemt glucose op, maar dit wordt niet gereguleerd door insuline. De lever heeft ook
GLUT2 met een lage affiniteit, zodat het alleen glucose op kan nemen op het moment dat de
glucose concentratie hoog is in het bloed. De lever heeft ook GLUT2 om glucose weer uit te
kunnen scheiden op het moment dat er te weinig glucose in het bloed zit.
Hersenen
De hersenen hebben GLUT3, dat zelfs bij lage glucoseconcentraties efficiënt glucose kan
opnemen. Dit is essentieel voor neuronen, die zeer afhankelijk zijn van een constante aanvoer
van glucose voor hun functie. GLUT3 is niet insuline gevoelig.
Erytrocyten
GLUT1 is de enige glucose-transporter in erytrocyten. Rode bloedcellen zijn volledig afhankelijk
van glucose als energiebron, omdat ze geen mitochondriën hebben en dus geen vetzuren kunnen
gebruiken voor energie. GLUT1 heeft een medium affiniteit voor glucose en is niet insuline
gevoelig. GLUT1 zit ook in veel andere lichaamscellen.
Type Locatie Affiniteit voor glucose Insuline gevoelig
Erytrocyten en alle andere
GLUT 1 Normaal Nee
cellen van het lichaam
GLUT 2 Lever, beta cellen pancreas Laag Nee
GLUT 3 Hersenen Hoog Nee
GLUT 4 Spier, vet Normaal Ja
2.2.3 Glucagon
De cellen in de pancreas die verantwoordelijk zijn voor de glucagonproductie zijn α-cellen. Zodra
glucagon is gesynthetiseerd, wordt het opgeslagen in vesicles in de α-cellen. Bij een stimulus
worden de vesicles via exocytose naar buiten vrijgegeven in de bloedbaan. Stimuli zijn
hypoglycemie, sympathische stimulatie en hoge niveaus aminozuren. Glucagon heeft als functie
het stimuleren van de glycogenolyse (glycogeenafbraak); gluconeogenese (glucose maken uit
niet-koolhydraten); lipolyse (vetafbraak).
Spiercellen
Spiercellen zijn niet gevoelig voor glucagon. Ze reageren wel op adrenaline om zo opgeslagen
glycogeen vrij te gaan maken (voor zichzelf, de spieren geven geen glucose af aan het bloed zoals
de lever).
Vetcellen
Glucagon zal binden aan een G-eiwit gekoppelde receptor waardoor adenylaat cyclase wordt
geactiveerd, dit activeert cyclisch AMP en dat activeert PK-A. Vervolgens zal in het vetweefsel HSL
(hormoon sensitive lipase) en ATGL (Adipose Triglyceride Lipase) activeren waardoor lipolyse
optreedt en de vetcel vrije vetzuren en glycerol zal uitscheiden.
Lever
Glucagon zal binden aan een G-eiwit gekoppelde receptor waardoor adenylaat cyclase wordt
geactiveerd, dit activeert cyclisch AMP en dat activeert PK-A. In de lever heeft dit als effect, dat
glycogeen-fosforylase (glycogeen afbraak) en fructose bisfofatase (gluconeogenese) geactiveerd
worden. Het netto effect is dat de lever glucose gaat uitscheiden om de glucostase te handhaven.
Pagina 3 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.3 REGULERING
De balans [INS]/[GCN] bepaalt de metabole richting. Insuline (INS) bevordert glucoseopname en
opslag. Glucagon (GCN) stimuleert de glucosevrijmaking en glucose productie. In het lichaam
zullen de opbouw en afbraak route nooit tegelijkertijd plaats vinden, want dan zou er geen netto
resultaat zijn. Door zowel te kunnen “remmen” als “gas te geven” wordt de bloedsuikerspiegel
nauw gereguleerd.
2.3.1 Glycolyse en gluconeogenese
De stappen van de glycolyse/gluconeogenese die gereguleerd
kunnen worden zijn de irreversibele stappen (metabole kaart: De
stappen waar de glycolyse een “andere” route heeft dan de
gluconeogenese).
- Insuline stimuleert de fosfofructokinase en remt fructose-
1,6-bisfosfatase.
- Glucagon stimuleert fructose-1,6-bisfosfatase en remt de
fosfofructokinase.
Het remmen en stimuleren verloopt via het stofje fructose-2,6-
bisfosfaat (F2,6BP). In aanwezigheid van insuline is deze stof veel
aanwezig en in aanwezigheid van glucagon is de stof niet aanwezig.
2.3.2 Glycogeen metabolisme
Insuline zorgt voor glycogeensynthese in de lever en de
spier. Zo wordt glucose opgeslagen voor later. Glycogeen is
een vertakte polymeer van glucoses, waardoor het heel
compact is. De voordelen van het branchen van glucose tot
glycogeen zijn: (1) Het glycogeen wordt beter oplosbaar; (2)
Er ontstaan veel meer eindstandige glucose-residuen > zo
kan je heel snel heel veel glucose inbouwen of vrij maken.
Voor de productie van glycogeen heb je glycogeensynthase
en branching enzyme nodig. Insuline stimuleert de
glycogeen synthase en remt de glycogeen fosforylase. Om
zo de vorming van glycogeen te behouden en te promoten.
Insuline zorgt voor defosforylering: dit maakt glycogeen
fosforylase inactief en glycogeen synthase actief.
Voor de afbraak van glycogeen heb je glycogeenfosforylase
en debranching enzym nodig. Glucagon stimuleert de
glycogeen fosforylase en remt de glycogeen synthase.
Glucagon activeert GPCR → G-eiwit → adenylaat cyclase
(AC) → cAMP → PKA. PKA zorgt voor fosforylering, wat
glycogeen fosforylase activeert en glycogeen synthase juist
remt. Glycogeen afbraak wordt naast glucagon, ook
gestimuleerd door adrenaline.
Doordat insuline en glucagon elkaars tegengestelde reactie ook remmen wordt futile cycling
voorkomen.
Pagina 4 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.3.3 Krebscyclus
Insuline stimuleert de pyruvaatdehydrogenase (PDH), dit enzym zal defosforyleren en daardoor
actief zijn. Hierdoor zal pyruvaat de Krebscyclus in gaan.
PDH wordt ook gereguleerd door acetyl-CoA, ATP en NADH. Als er veel
acetyl-CoA is, dus de beta-oxidatie is gestimuleerd door glucagon, dan wil
het lichaam voorkomen dat je pyruvaat om gaat zetten tot acetyl-CoA, want
dan kan je nooit meer terug naar glucose. Veel acetyl-CoA remt dus PDH.
Zo gaat pyruvaat dan naar oxaloacetaat, m.b.v. pyruvaat carboxylase,
waardoor er gluconeogenese plaats kan vinden om glucose te maken. Als
er veel NADH en ATP, dus veel energie is, zal PDH ook geremd worden.
Ook aminozuren zoals alanine hebben invloed op de Krebscyclus. Uit alanine kan pyruvaat
worden gemaakt en zo kan het dienen als substraat voor de gluconeogenese. Alanine zal
voorkomen dat de uit alanine gevormde PEP weer om zal worden gezet tot pyruvaat om zo futile
cycling te voorkomen.
2.4 PYRUVAAT
Pyruvaat kan gevormd worden uit veel substraten, namelijk uit: malaat, PEP, lactaat en alanine;
en pyruvaat kan omgezet worden in alanine, lactaat, acetyl-CoA en oxaloacetaat.
- Malaat komt uit de citraat shuttle, malic enzyme maakt de omzetting mogelijk.
- PEP komt uit de glycolyse, pyruvaat kinase maakt de omzetting mogelijk.
- Alanine komt van eiwitafbraak, alaninetransferase (ALT) maakt
de omzetting mogelijk.
- Lactaat komt van anaerobe verbranding door o.a. spieren of
erytrocyten, lactaatdehydrogenase (LDH) maakt de omzetting
mogelijk .
- Uit pyruvaat kan oxaloacetaat worden gevormd, pyruvaat
carboxylase maakt de omzetting mogelijk, hierna kan het weer
terug de gluconeogenese in via PEP carboxykinase.
- Uit pyruvaat kan acetyl-CoA worden gemaakt, pyruvaat
dehydrogenase maakt de omzetting mogelijk. Zo kan het de
Krebscyclus in.
Pagina 5 van 53
, Elise van Gool [2025]
Insuline/glucagon ratio ↑
Enzym Verandering Aan (+) of uit (-) Resultaat
Glycogeen synthase Defosforylering + Glycogeen maken
Glycogeen fosforylase Defosforylering - Glycogeen behouden
Fosfofructokinase Binding fructose- + Glycolyse loopt
(PFK) 2,6-bisfosfatase
Fructose-1,6- Binding fructose- - Glycolyse verloopt
bisfosfatase 2,6-bisfosfatase
Pyruvaat Defosforylering + Pyruvaat gaat
dehydrogenase (PDH) Krebscyclus in
Acetyl-CoA- Defosforylering + Vetzuursynthese
carboxylase (ACC)
Lipoproteïne lipase Verhoogde + Opname van
(LPL) expressie vetzuren uit TAG
(gentranscriptie) (uit VLDL of CM)
Hormoon gevoelig Defosforylering - Geen vetafbraak
lipase (HSL)
Insuline/glucagon ratio ↓
Enzym Verandering Aan (+) of uit (-) Resultaat
Glycogeen synthase Fosforylering - Geen glycogeen
opbouw
Glycogeen Fosforylering + Glycogeen afbraak
fosforylase
Fosfofructokinase Loslaten fructose- - Geen glycolyse
(PFK) 2,6-bisfosfatase
Fructose-1,6- Loslaten fructose- + Gluconeogenese
bisfosfatase 2,6-bisfosfatase
Pyruvaat Remming door - Geen pyruvaat de
dehydrogenase acetyl-CoA krebscyclus in
(PDH)
Pyruvaat + Pyruvaat terug de
carboxylase gluconeogenese in
Acetyl-CoA- Fosforylering - Geen vetzuur
carboxylase (ACC) opbouw
Lipoproteïne lipase Verminderde - Geen vetzuur
genexpressie opslag
Hormoon gevoelig Fosforylering + Vet afbraak zodat
lipase vetzuren vrij komen
voor β-oxidatie
Pagina 6 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.5 STOORNISSEN GLUCOSE STOFWISSELING
2.5.1 Diabetes Mellitus
Bij diabetes mellitus is er sprake van persisterende hyperglycemie en glucosurie. Dit kan worden
veroorzaakt door verschillende redenen, maar de overeenkomstige factor is een relatief of
absoluut tekort aan insuline. Hierdoor zal glucose niet opgeslagen kunnen worden in de weefsels
(de cellen “hongeren”) en heeft glucagon de overhand waardoor gluconeogenese, glycogenolyse,
lipolyse en proteolyse plaats vinden. Hierdoor wordt de bloedsuikerconcentratie te hoog!
Type 1: (hond) DM door auto-immuun destructie van -cellen. Dit komt voor bij honden van
middelbare tot oudere leeftijd. Het gevolg is dat er weinig tot geen insuline secretie is, waardoor
hyperglycemie ontstaat. Therapie = insuline toedienen 2x daags + strak voerschema.
Type 2: (kat) DM door insuline resistentie (IR), door risicofactoren als overgewicht en inactiviteit.
Om hiervoor te compenseren gaan de β-cellen meer insuline produceren. Deze verhoogde
inspanning van de β-cellen leidt op den duur echter tot hydropische degeneratie. Hierdoor
ontstaat er in eerste instantie dus een relatief insulinetekort en uiteindelijk ook een absoluut
insulinetekort. Hierdoor ontstaat uiteindelijk de hyperglycemie. Bij katten zullen de β-cellen ook
extra kapot gaan door de vorming van amyloïd, dit stapelt op in de eilandjes van Langerhans
omdat het enzym om amyloïd te produceren ook wordt uitgescheiden samen met insuline; en
daardoor ontstaat er een overmaat. Therapie = insuline toedienen 2x daags + strak voerschema >
vaak verdwijnt DM weer als de oorzaak, bv. obesitas, ook wordt aangepakt.
Type 3: (kat, hond, paard, rund) DM door andere ziekten of medicaties. Een overmaat aan
endogene of exogene glucocorticoïden, groeihormoon of exogene progestagenen verhoogt de
gluconeogenese en veroorzaakt insulineresistentie, en kan zo leiden tot DM. Ook leververvetting,
pancreasadenocarcinomen, hypofyse-adenomen en pancreatitis zijn oorzaken voor type III DM.
Bij het paard komt deze vorm van DM voor als gevolg van een adenoom aan de hypofyse (PPID).
Bij het rund kan het komen door BVD en MKZ. Therapie = oorzaak behandelen of stoppen met
geven van bepaalde medicatie. Door het weghalen van de primaire oorzaak kunnen sommige
dieren herstellen van DM.
Type 4: (hond > intacte teef) DM door zwangerschapshormonen: progesteron en groeihormoon.
Door deze hormonen ontstaat insulineresistentie (IR) en, afhankelijk van de capaciteit van de β-
cellen om hiervoor te compenseren, mogelijk DM. Bij honden komt een vergelijkbare
pathogenese voor, ondanks dat de hond hiervoor niet drachtig hoeft te zijn. Bij de hond ontstaan
in de ovaria na de loopsheid (luteale fase) namelijk altijd corpora lutea die ongeveer 9 à 10 weken
progesteron afgeven – of de hond nu drachtig is of niet. Hoe ouder de teef, hoe meer loopsheden
ze heeft gehad, hoe groter het risico op DM. Therapie = ovario(hyster)ectomie > DM gaat vaak weg
als de eierstokken binnen 3 weken worden verwijderd.
Diagnostiek: op basis van de anamnese en lichamelijk
onderzoek > PU/PD, polyfagie, vermageren; in het geval van DDx hyperglycemie:
ketoacidose: anorexie, braken, diarree, traagheid, zwakte. - Diabetes mellitus
Glucosurie meting en glucoseconcentratie in het bloed. Bij - Stress (kat, paard)
katten kan echter hyperglycemie optreden door stress, daarom - Nierfalen
moet ook plasma fructosamine (= glycering van glucose met - Acute pancreatitis
albumine) worden gemeten. Als fructosamine hoog is weet je
dat de hyperglycemie al langer aanwezig is.
Pagina 7 van 53
,Elise van Gool [2025]
Pagina 8 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.5.2 Hypoglycemie
Bij hypoglycemie is er sprake van een laag bloedglucosegehalte. Oorzaken van hypoglycemie zijn:
DDx hypoglycemie
- Verhoogd verbruik
o Insulinoom
o Te hoge insuline gift (> bij behandeling DM)
- Verminderde beschikbaarheid
o Leveraandoening (> afname gluconeogenese; glycogenolyse)
o Tekort aan glucocorticoïden (> afname gluconeogenese)
o Te lang vasten (> negatieve energiebalans)
Symptomen van hypoglycemie zijn (op volgorde van ernst):
- Honger
- Rusteloosheid
- Rillen
- Ataxie
- Desoriëntatie
- Convulsie
- Coma
Als je een koud hypoglycemisch dier alleen opwarmt, leidt dit tot verhoging van het metabolisme
en dus een hogere vraag naar energie. Zonder toediening van glucose zal het dier dus een nog
lagere bloedglucoseconcentratie krijgen en in coma terecht kunnen komen. Dit kan leiden tot de
dood. Daarom moet ook glucose toegediend worden, het liefst in de vorm van een infuus.
2.5.3 Insulinoom
Een insulinoom is vaak een goed- of kwaadaardige tumor van
de β-cellen in de pancreas. Maligne insulinomen komen
vaker voor. Ze komen met name voor bij honden en fretten.
Deze tumor veroorzaakt een overproductie van insuline,
onafhankelijk van de bloedsuikerspiegel. Bij een insulinoom
is er dus sprake van een laag glucose, hypoglycemie.
De eerste symptomen van een insulinoom treden op nadat het dier zich heeft ingespannen en nog
niet gegeten heeft. Het dier zakt dan door zijn poten en maakt een verwarde indruk. De diagnose
insulinoom staat vast wanneer bij een hypoglycemische patiënt een te hoog bloedinsulinegehalte
wordt gevonden. Verder kan er een echo worden gemaakt van de pancreas. Een dier met
hypoglycemie door te veel insuline zal een goede tot overmatige BCS hebben, dit komt omdat
insuline een anabool hormoon is, het dier zal dus niet vermageren!
Behandeling is IV glucose toedienen om hersenschade te voorkomen. Ook moet de insulinoom
uiteindelijk chirurgisch verwijderd worden anders blijven de klachten terug komen.
Pagina 9 van 53
, Elise van Gool [2025]
3 VET STOFWISSELING
3.1 LIPIDEN
De belangrijkste lipiden in het lichaam zijn triacylglycerol (TAG); vrije vetzuren (FFAs (free fatty
acids), NEFAs (non ester fatty acids)); fosfolipiden; cholesterol. Vetzuren kunnen uit het substraat
acetyl-CoA geproduceerd worden, dit betekent dat ze gemaakt kunnen worden uit glucose en
aminozuren. Vetzuren kunnen niet meer terug worden gezet tot glucose, als alternatieve
voedingsbron kunnen wel ketonlichamen uit vetzuren worden gemaakt in de lever. Het lichaam
kan niet alle soorten vetzuren zelf maken, essentiële vetzuren zoals omega-3 en -6 moeten via de
voeding binnen komen. Bovendien zijn vetten nodig voor de opname van vitaminen A, D, E en K.
Functies vetten en vetzuren:
- Energievoorziening (β-oxidatie)
- Opslag van energie (TAG)
- Bouwmateriaal membranen (fosfolipiden, cholesterol)
- Cholesterol: galzuur, steroïde hormonen, geslachtshormonen, prostaglandinen
- Opname van lipofiele vitaminen (A, D, E, K)
3.2 EXOGEEN LIPIDE METABOLISME
3.2.1 Exogeen aanbod
Het exogene aanbod van vet is vanuit de voeding. In darmlumen wordt
TAG gesplitst door pancreas lipase tot monoacylglycerol (MG) en 2
moleculen vetzuur (FFA), dit gaat de darmmucosacel in, hier wordt het
weer samengevoegd tot TAG. TAG wordt ingecorporeert in
chylomicronen (CM). De CM gaan naar lymfe en vervolgens naar de
bloedbaan met als einddoel vetcellen (adipocyten).
3.2.2 Chylomicronen
Een chylomicron is een groter lipoproteïne, deze bestaat uit:
- Kern: TAG, cholesterolesters
- Mantel: fosfolipide monolaag; cholesterol; Apoproteïne B48; Apoproteïne C-II;
Apoproteïne E; Apoproteïne A.
Apoproteïnen zijn de eiwitcomponenten van lipoproteïnen, die betrokken zijn bij het transport van
vetten. Typen apoproteïnen op de CM zijn:
ApoB-48 is het belangrijkste structurele proteïne van chylomicronen, het wordt in de
enterocyten gesynthetiseerd en zorgt voor assemblage van de chylomicronen door
de enterocyten.
ApoC-II is een apoproteïne dat de chylomicronen verkrijgen uit high-density
lipoproteïnen (HDL) in de bloedbaan, het is de cofactor voor lipoproteïne lipase (LPL),
een enzym dat triglyceriden in de chylomicronen hydrolyseert tot vrije vetzuren en
glycerol. Dit proces vindt plaats in de haarvaten van spier- en vetweefsel, waar
vetzuren vervolgens kunnen worden opgenomen.
ApoE wordt ook door de chylomicronen verkregen uit HDL in de bloedbaan. ApoE is
essentieel voor de herkenning van chylomicronresten (ook wel "remnants" genoemd)
door de remnant-receptoren op de lever.
ApoA komt in mindere mate voor. Het speelt een rol in cholesteroltransport en
interacties met HDL.
Pagina 10 van 53
Elise van Gool | Diergeneeskunde UU | sem. 1 jaar 2
1 INHOUD
2 Koolhydraat stofwisseling.............................................................................................2
3 Vet stofwisseling ........................................................................................................ 10
4 Eiwit stofwisseling ...................................................................................................... 16
5 Metabolisme .............................................................................................................. 18
6 Biosynthese van melk ................................................................................................. 22
7 HHE-as ...................................................................................................................... 24
8 Stoornissen HHE-as ................................................................................................... 27
9 Calcium en magnesium huishouding .......................................................................... 40
10 PU/PD ....................................................................................................................... 46
11 Reactiepatronen ........................................................................................................ 48
12 Pathologie ................................................................................................................. 51
Versie 1.0
, Elise van Gool [2025]
2 KOOLHYDRAAT STOFWISSELING
In koolhydraten zit koolstof (C) met waterstof (H). Koolhydraten zijn een belangrijke voedingsstof
en bevatten veel energie.
2.1 METABOLE MOGELIJKHEDEN VOOR GLUCOSE
- Energie productie
o Glycolyse > Krebscyclus > oxidatieve fosforylering = ATP
- Pentose Phosphaat Pad (PPP)
o NADPH > voor het reduceren van radicalen
o Ribose-5-P > synthese van DNA en RNA
- Opslag
o Glycogeen in lever en spier
o Vet in adipose tissue
Het behouden van een stabiele bloedglucoseconcentratie is essentieel voor het goed
functioneren van organen en systemen; afwijkingen kunnen ernstige gevolgen hebben voor de
gezondheid.
2.2 ORGANEN DIE BETROKKEN ZIJN BIJ KOOLHYDRAATSTOFWISSELING
2.2.1 Pancreas
De pancreas bestaat uit exocriene cellen, die produceren o.a. enzymen die belangrijk zijn bij de
digestie van voedingsstoffen; en endocriene cellen in de eilandjes van Langerhans. Deze
eilandjes bevatten α-cellen, verantwoordelijk voor de productie van glucagon; β-cellen,
verantwoordelijk voor de productie van insuline; en δ-cellen verantwoordelijk voor de productie
van somatostatine.
2.2.2 Insuline
De pancreas-β-cel, neemt glucose op in de glucose transporter,
GLUT2. GLUT2 is een transporter met lage affiniteit voor glucose en
neemt dus alleen glucose op als de concentratie in het bloed hoog
genoeg is. De opgenomen glucose gaat de glycolyse in en er wordt
uiteindelijk ATP geproduceerd. Dit remt de kaliumkanalen in het
membraan van de pancreascel. Door het blokkeren van de
kaliumkanalen zal er een depolarisatie optreden en dit zal zorgen
voor een calcium influx. De influx van calcium zal ervoor zorgen dat
de vesicles met insuline naar het membraan gaan en dat er
exocytose van insuline optreedt. Insuline gaat vanuit de pancreas
naar het bloed en verspreidt naar de doelcellen. Insuline stimuleert
de glycolyse; krebscyclus; glycogeensynthese; lipogense. Met als
doel om de bloedglucosewaarde te normaliseren.
Spiercellen
De spiercel zal alleen glucose transporters hebben op zijn
membraan, wanneer er insuline aanwezig is. Insuline moet hiervoor
binden aan de Insuline Receptor (INS-R). GLUT4 ligt in
endocytotische blaasjes klaar. Als insuline aan de receptor bindt
zullen de blaasjes naar het oppervlak komen waardoor glucose
opgenomen kan worden in de cellen.
Pagina 2 van 53
, Elise van Gool [2025]
Vetcellen
Voor vetcellen geldt hetzelfde verhaal als voor de spiercellen qua opname van glucose. Alleen als
insuline bindt aan de receptor zullen ze GLUT4 hebben en dus glucose op kunnen nemen.
Lever
De lever neemt glucose op, maar dit wordt niet gereguleerd door insuline. De lever heeft ook
GLUT2 met een lage affiniteit, zodat het alleen glucose op kan nemen op het moment dat de
glucose concentratie hoog is in het bloed. De lever heeft ook GLUT2 om glucose weer uit te
kunnen scheiden op het moment dat er te weinig glucose in het bloed zit.
Hersenen
De hersenen hebben GLUT3, dat zelfs bij lage glucoseconcentraties efficiënt glucose kan
opnemen. Dit is essentieel voor neuronen, die zeer afhankelijk zijn van een constante aanvoer
van glucose voor hun functie. GLUT3 is niet insuline gevoelig.
Erytrocyten
GLUT1 is de enige glucose-transporter in erytrocyten. Rode bloedcellen zijn volledig afhankelijk
van glucose als energiebron, omdat ze geen mitochondriën hebben en dus geen vetzuren kunnen
gebruiken voor energie. GLUT1 heeft een medium affiniteit voor glucose en is niet insuline
gevoelig. GLUT1 zit ook in veel andere lichaamscellen.
Type Locatie Affiniteit voor glucose Insuline gevoelig
Erytrocyten en alle andere
GLUT 1 Normaal Nee
cellen van het lichaam
GLUT 2 Lever, beta cellen pancreas Laag Nee
GLUT 3 Hersenen Hoog Nee
GLUT 4 Spier, vet Normaal Ja
2.2.3 Glucagon
De cellen in de pancreas die verantwoordelijk zijn voor de glucagonproductie zijn α-cellen. Zodra
glucagon is gesynthetiseerd, wordt het opgeslagen in vesicles in de α-cellen. Bij een stimulus
worden de vesicles via exocytose naar buiten vrijgegeven in de bloedbaan. Stimuli zijn
hypoglycemie, sympathische stimulatie en hoge niveaus aminozuren. Glucagon heeft als functie
het stimuleren van de glycogenolyse (glycogeenafbraak); gluconeogenese (glucose maken uit
niet-koolhydraten); lipolyse (vetafbraak).
Spiercellen
Spiercellen zijn niet gevoelig voor glucagon. Ze reageren wel op adrenaline om zo opgeslagen
glycogeen vrij te gaan maken (voor zichzelf, de spieren geven geen glucose af aan het bloed zoals
de lever).
Vetcellen
Glucagon zal binden aan een G-eiwit gekoppelde receptor waardoor adenylaat cyclase wordt
geactiveerd, dit activeert cyclisch AMP en dat activeert PK-A. Vervolgens zal in het vetweefsel HSL
(hormoon sensitive lipase) en ATGL (Adipose Triglyceride Lipase) activeren waardoor lipolyse
optreedt en de vetcel vrije vetzuren en glycerol zal uitscheiden.
Lever
Glucagon zal binden aan een G-eiwit gekoppelde receptor waardoor adenylaat cyclase wordt
geactiveerd, dit activeert cyclisch AMP en dat activeert PK-A. In de lever heeft dit als effect, dat
glycogeen-fosforylase (glycogeen afbraak) en fructose bisfofatase (gluconeogenese) geactiveerd
worden. Het netto effect is dat de lever glucose gaat uitscheiden om de glucostase te handhaven.
Pagina 3 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.3 REGULERING
De balans [INS]/[GCN] bepaalt de metabole richting. Insuline (INS) bevordert glucoseopname en
opslag. Glucagon (GCN) stimuleert de glucosevrijmaking en glucose productie. In het lichaam
zullen de opbouw en afbraak route nooit tegelijkertijd plaats vinden, want dan zou er geen netto
resultaat zijn. Door zowel te kunnen “remmen” als “gas te geven” wordt de bloedsuikerspiegel
nauw gereguleerd.
2.3.1 Glycolyse en gluconeogenese
De stappen van de glycolyse/gluconeogenese die gereguleerd
kunnen worden zijn de irreversibele stappen (metabole kaart: De
stappen waar de glycolyse een “andere” route heeft dan de
gluconeogenese).
- Insuline stimuleert de fosfofructokinase en remt fructose-
1,6-bisfosfatase.
- Glucagon stimuleert fructose-1,6-bisfosfatase en remt de
fosfofructokinase.
Het remmen en stimuleren verloopt via het stofje fructose-2,6-
bisfosfaat (F2,6BP). In aanwezigheid van insuline is deze stof veel
aanwezig en in aanwezigheid van glucagon is de stof niet aanwezig.
2.3.2 Glycogeen metabolisme
Insuline zorgt voor glycogeensynthese in de lever en de
spier. Zo wordt glucose opgeslagen voor later. Glycogeen is
een vertakte polymeer van glucoses, waardoor het heel
compact is. De voordelen van het branchen van glucose tot
glycogeen zijn: (1) Het glycogeen wordt beter oplosbaar; (2)
Er ontstaan veel meer eindstandige glucose-residuen > zo
kan je heel snel heel veel glucose inbouwen of vrij maken.
Voor de productie van glycogeen heb je glycogeensynthase
en branching enzyme nodig. Insuline stimuleert de
glycogeen synthase en remt de glycogeen fosforylase. Om
zo de vorming van glycogeen te behouden en te promoten.
Insuline zorgt voor defosforylering: dit maakt glycogeen
fosforylase inactief en glycogeen synthase actief.
Voor de afbraak van glycogeen heb je glycogeenfosforylase
en debranching enzym nodig. Glucagon stimuleert de
glycogeen fosforylase en remt de glycogeen synthase.
Glucagon activeert GPCR → G-eiwit → adenylaat cyclase
(AC) → cAMP → PKA. PKA zorgt voor fosforylering, wat
glycogeen fosforylase activeert en glycogeen synthase juist
remt. Glycogeen afbraak wordt naast glucagon, ook
gestimuleerd door adrenaline.
Doordat insuline en glucagon elkaars tegengestelde reactie ook remmen wordt futile cycling
voorkomen.
Pagina 4 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.3.3 Krebscyclus
Insuline stimuleert de pyruvaatdehydrogenase (PDH), dit enzym zal defosforyleren en daardoor
actief zijn. Hierdoor zal pyruvaat de Krebscyclus in gaan.
PDH wordt ook gereguleerd door acetyl-CoA, ATP en NADH. Als er veel
acetyl-CoA is, dus de beta-oxidatie is gestimuleerd door glucagon, dan wil
het lichaam voorkomen dat je pyruvaat om gaat zetten tot acetyl-CoA, want
dan kan je nooit meer terug naar glucose. Veel acetyl-CoA remt dus PDH.
Zo gaat pyruvaat dan naar oxaloacetaat, m.b.v. pyruvaat carboxylase,
waardoor er gluconeogenese plaats kan vinden om glucose te maken. Als
er veel NADH en ATP, dus veel energie is, zal PDH ook geremd worden.
Ook aminozuren zoals alanine hebben invloed op de Krebscyclus. Uit alanine kan pyruvaat
worden gemaakt en zo kan het dienen als substraat voor de gluconeogenese. Alanine zal
voorkomen dat de uit alanine gevormde PEP weer om zal worden gezet tot pyruvaat om zo futile
cycling te voorkomen.
2.4 PYRUVAAT
Pyruvaat kan gevormd worden uit veel substraten, namelijk uit: malaat, PEP, lactaat en alanine;
en pyruvaat kan omgezet worden in alanine, lactaat, acetyl-CoA en oxaloacetaat.
- Malaat komt uit de citraat shuttle, malic enzyme maakt de omzetting mogelijk.
- PEP komt uit de glycolyse, pyruvaat kinase maakt de omzetting mogelijk.
- Alanine komt van eiwitafbraak, alaninetransferase (ALT) maakt
de omzetting mogelijk.
- Lactaat komt van anaerobe verbranding door o.a. spieren of
erytrocyten, lactaatdehydrogenase (LDH) maakt de omzetting
mogelijk .
- Uit pyruvaat kan oxaloacetaat worden gevormd, pyruvaat
carboxylase maakt de omzetting mogelijk, hierna kan het weer
terug de gluconeogenese in via PEP carboxykinase.
- Uit pyruvaat kan acetyl-CoA worden gemaakt, pyruvaat
dehydrogenase maakt de omzetting mogelijk. Zo kan het de
Krebscyclus in.
Pagina 5 van 53
, Elise van Gool [2025]
Insuline/glucagon ratio ↑
Enzym Verandering Aan (+) of uit (-) Resultaat
Glycogeen synthase Defosforylering + Glycogeen maken
Glycogeen fosforylase Defosforylering - Glycogeen behouden
Fosfofructokinase Binding fructose- + Glycolyse loopt
(PFK) 2,6-bisfosfatase
Fructose-1,6- Binding fructose- - Glycolyse verloopt
bisfosfatase 2,6-bisfosfatase
Pyruvaat Defosforylering + Pyruvaat gaat
dehydrogenase (PDH) Krebscyclus in
Acetyl-CoA- Defosforylering + Vetzuursynthese
carboxylase (ACC)
Lipoproteïne lipase Verhoogde + Opname van
(LPL) expressie vetzuren uit TAG
(gentranscriptie) (uit VLDL of CM)
Hormoon gevoelig Defosforylering - Geen vetafbraak
lipase (HSL)
Insuline/glucagon ratio ↓
Enzym Verandering Aan (+) of uit (-) Resultaat
Glycogeen synthase Fosforylering - Geen glycogeen
opbouw
Glycogeen Fosforylering + Glycogeen afbraak
fosforylase
Fosfofructokinase Loslaten fructose- - Geen glycolyse
(PFK) 2,6-bisfosfatase
Fructose-1,6- Loslaten fructose- + Gluconeogenese
bisfosfatase 2,6-bisfosfatase
Pyruvaat Remming door - Geen pyruvaat de
dehydrogenase acetyl-CoA krebscyclus in
(PDH)
Pyruvaat + Pyruvaat terug de
carboxylase gluconeogenese in
Acetyl-CoA- Fosforylering - Geen vetzuur
carboxylase (ACC) opbouw
Lipoproteïne lipase Verminderde - Geen vetzuur
genexpressie opslag
Hormoon gevoelig Fosforylering + Vet afbraak zodat
lipase vetzuren vrij komen
voor β-oxidatie
Pagina 6 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.5 STOORNISSEN GLUCOSE STOFWISSELING
2.5.1 Diabetes Mellitus
Bij diabetes mellitus is er sprake van persisterende hyperglycemie en glucosurie. Dit kan worden
veroorzaakt door verschillende redenen, maar de overeenkomstige factor is een relatief of
absoluut tekort aan insuline. Hierdoor zal glucose niet opgeslagen kunnen worden in de weefsels
(de cellen “hongeren”) en heeft glucagon de overhand waardoor gluconeogenese, glycogenolyse,
lipolyse en proteolyse plaats vinden. Hierdoor wordt de bloedsuikerconcentratie te hoog!
Type 1: (hond) DM door auto-immuun destructie van -cellen. Dit komt voor bij honden van
middelbare tot oudere leeftijd. Het gevolg is dat er weinig tot geen insuline secretie is, waardoor
hyperglycemie ontstaat. Therapie = insuline toedienen 2x daags + strak voerschema.
Type 2: (kat) DM door insuline resistentie (IR), door risicofactoren als overgewicht en inactiviteit.
Om hiervoor te compenseren gaan de β-cellen meer insuline produceren. Deze verhoogde
inspanning van de β-cellen leidt op den duur echter tot hydropische degeneratie. Hierdoor
ontstaat er in eerste instantie dus een relatief insulinetekort en uiteindelijk ook een absoluut
insulinetekort. Hierdoor ontstaat uiteindelijk de hyperglycemie. Bij katten zullen de β-cellen ook
extra kapot gaan door de vorming van amyloïd, dit stapelt op in de eilandjes van Langerhans
omdat het enzym om amyloïd te produceren ook wordt uitgescheiden samen met insuline; en
daardoor ontstaat er een overmaat. Therapie = insuline toedienen 2x daags + strak voerschema >
vaak verdwijnt DM weer als de oorzaak, bv. obesitas, ook wordt aangepakt.
Type 3: (kat, hond, paard, rund) DM door andere ziekten of medicaties. Een overmaat aan
endogene of exogene glucocorticoïden, groeihormoon of exogene progestagenen verhoogt de
gluconeogenese en veroorzaakt insulineresistentie, en kan zo leiden tot DM. Ook leververvetting,
pancreasadenocarcinomen, hypofyse-adenomen en pancreatitis zijn oorzaken voor type III DM.
Bij het paard komt deze vorm van DM voor als gevolg van een adenoom aan de hypofyse (PPID).
Bij het rund kan het komen door BVD en MKZ. Therapie = oorzaak behandelen of stoppen met
geven van bepaalde medicatie. Door het weghalen van de primaire oorzaak kunnen sommige
dieren herstellen van DM.
Type 4: (hond > intacte teef) DM door zwangerschapshormonen: progesteron en groeihormoon.
Door deze hormonen ontstaat insulineresistentie (IR) en, afhankelijk van de capaciteit van de β-
cellen om hiervoor te compenseren, mogelijk DM. Bij honden komt een vergelijkbare
pathogenese voor, ondanks dat de hond hiervoor niet drachtig hoeft te zijn. Bij de hond ontstaan
in de ovaria na de loopsheid (luteale fase) namelijk altijd corpora lutea die ongeveer 9 à 10 weken
progesteron afgeven – of de hond nu drachtig is of niet. Hoe ouder de teef, hoe meer loopsheden
ze heeft gehad, hoe groter het risico op DM. Therapie = ovario(hyster)ectomie > DM gaat vaak weg
als de eierstokken binnen 3 weken worden verwijderd.
Diagnostiek: op basis van de anamnese en lichamelijk
onderzoek > PU/PD, polyfagie, vermageren; in het geval van DDx hyperglycemie:
ketoacidose: anorexie, braken, diarree, traagheid, zwakte. - Diabetes mellitus
Glucosurie meting en glucoseconcentratie in het bloed. Bij - Stress (kat, paard)
katten kan echter hyperglycemie optreden door stress, daarom - Nierfalen
moet ook plasma fructosamine (= glycering van glucose met - Acute pancreatitis
albumine) worden gemeten. Als fructosamine hoog is weet je
dat de hyperglycemie al langer aanwezig is.
Pagina 7 van 53
,Elise van Gool [2025]
Pagina 8 van 53
, Elise van Gool [2025]
2.5.2 Hypoglycemie
Bij hypoglycemie is er sprake van een laag bloedglucosegehalte. Oorzaken van hypoglycemie zijn:
DDx hypoglycemie
- Verhoogd verbruik
o Insulinoom
o Te hoge insuline gift (> bij behandeling DM)
- Verminderde beschikbaarheid
o Leveraandoening (> afname gluconeogenese; glycogenolyse)
o Tekort aan glucocorticoïden (> afname gluconeogenese)
o Te lang vasten (> negatieve energiebalans)
Symptomen van hypoglycemie zijn (op volgorde van ernst):
- Honger
- Rusteloosheid
- Rillen
- Ataxie
- Desoriëntatie
- Convulsie
- Coma
Als je een koud hypoglycemisch dier alleen opwarmt, leidt dit tot verhoging van het metabolisme
en dus een hogere vraag naar energie. Zonder toediening van glucose zal het dier dus een nog
lagere bloedglucoseconcentratie krijgen en in coma terecht kunnen komen. Dit kan leiden tot de
dood. Daarom moet ook glucose toegediend worden, het liefst in de vorm van een infuus.
2.5.3 Insulinoom
Een insulinoom is vaak een goed- of kwaadaardige tumor van
de β-cellen in de pancreas. Maligne insulinomen komen
vaker voor. Ze komen met name voor bij honden en fretten.
Deze tumor veroorzaakt een overproductie van insuline,
onafhankelijk van de bloedsuikerspiegel. Bij een insulinoom
is er dus sprake van een laag glucose, hypoglycemie.
De eerste symptomen van een insulinoom treden op nadat het dier zich heeft ingespannen en nog
niet gegeten heeft. Het dier zakt dan door zijn poten en maakt een verwarde indruk. De diagnose
insulinoom staat vast wanneer bij een hypoglycemische patiënt een te hoog bloedinsulinegehalte
wordt gevonden. Verder kan er een echo worden gemaakt van de pancreas. Een dier met
hypoglycemie door te veel insuline zal een goede tot overmatige BCS hebben, dit komt omdat
insuline een anabool hormoon is, het dier zal dus niet vermageren!
Behandeling is IV glucose toedienen om hersenschade te voorkomen. Ook moet de insulinoom
uiteindelijk chirurgisch verwijderd worden anders blijven de klachten terug komen.
Pagina 9 van 53
, Elise van Gool [2025]
3 VET STOFWISSELING
3.1 LIPIDEN
De belangrijkste lipiden in het lichaam zijn triacylglycerol (TAG); vrije vetzuren (FFAs (free fatty
acids), NEFAs (non ester fatty acids)); fosfolipiden; cholesterol. Vetzuren kunnen uit het substraat
acetyl-CoA geproduceerd worden, dit betekent dat ze gemaakt kunnen worden uit glucose en
aminozuren. Vetzuren kunnen niet meer terug worden gezet tot glucose, als alternatieve
voedingsbron kunnen wel ketonlichamen uit vetzuren worden gemaakt in de lever. Het lichaam
kan niet alle soorten vetzuren zelf maken, essentiële vetzuren zoals omega-3 en -6 moeten via de
voeding binnen komen. Bovendien zijn vetten nodig voor de opname van vitaminen A, D, E en K.
Functies vetten en vetzuren:
- Energievoorziening (β-oxidatie)
- Opslag van energie (TAG)
- Bouwmateriaal membranen (fosfolipiden, cholesterol)
- Cholesterol: galzuur, steroïde hormonen, geslachtshormonen, prostaglandinen
- Opname van lipofiele vitaminen (A, D, E, K)
3.2 EXOGEEN LIPIDE METABOLISME
3.2.1 Exogeen aanbod
Het exogene aanbod van vet is vanuit de voeding. In darmlumen wordt
TAG gesplitst door pancreas lipase tot monoacylglycerol (MG) en 2
moleculen vetzuur (FFA), dit gaat de darmmucosacel in, hier wordt het
weer samengevoegd tot TAG. TAG wordt ingecorporeert in
chylomicronen (CM). De CM gaan naar lymfe en vervolgens naar de
bloedbaan met als einddoel vetcellen (adipocyten).
3.2.2 Chylomicronen
Een chylomicron is een groter lipoproteïne, deze bestaat uit:
- Kern: TAG, cholesterolesters
- Mantel: fosfolipide monolaag; cholesterol; Apoproteïne B48; Apoproteïne C-II;
Apoproteïne E; Apoproteïne A.
Apoproteïnen zijn de eiwitcomponenten van lipoproteïnen, die betrokken zijn bij het transport van
vetten. Typen apoproteïnen op de CM zijn:
ApoB-48 is het belangrijkste structurele proteïne van chylomicronen, het wordt in de
enterocyten gesynthetiseerd en zorgt voor assemblage van de chylomicronen door
de enterocyten.
ApoC-II is een apoproteïne dat de chylomicronen verkrijgen uit high-density
lipoproteïnen (HDL) in de bloedbaan, het is de cofactor voor lipoproteïne lipase (LPL),
een enzym dat triglyceriden in de chylomicronen hydrolyseert tot vrije vetzuren en
glycerol. Dit proces vindt plaats in de haarvaten van spier- en vetweefsel, waar
vetzuren vervolgens kunnen worden opgenomen.
ApoE wordt ook door de chylomicronen verkregen uit HDL in de bloedbaan. ApoE is
essentieel voor de herkenning van chylomicronresten (ook wel "remnants" genoemd)
door de remnant-receptoren op de lever.
ApoA komt in mindere mate voor. Het speelt een rol in cholesteroltransport en
interacties met HDL.
Pagina 10 van 53
