The fructose survival hypothesis for obesity
Creators
- 1. University of Colorado Anschutz Medical Campus
- 2. Instituto Nacional de Cardiología
- 3. Boston University
- 4. Rakuwakai Otowa Hospital
- 5. Aichi Medical University
- 6. Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán
- 7. Karolinska Institutet
Description
The fructose survival hypothesis proposes that obesity and metabolic disorders may have developed from over-stimulation of an evolutionary-based biologic response (survival switch) that aims to protect animals in advance of crisis. The response is characterized by hunger, thirst, foraging, weight gain, fat accumulation, insulin resistance, systemic inflammation and increased blood pressure. The process is initiated by the ingestion of fructose or by stimulating endogenous fructose production via the polyol pathway. Unlike other nutrients, fructose reduces the active energy (adenosine triphosphate) in the cell, while blocking its regeneration from fat stores. This is mediated by intracellular uric acid, mitochondrial oxidative stress, the inhibition of AMP kinase and stimulation of vasopressin. Mitochondrial oxidative phosphorylation is suppressed, and glycolysis stimulated. While this response is aimed to be modest and short-lived, the response in humans is exaggerated due to gain of 'thrifty genes' coupled with a western diet rich in foods that contain or generate fructose. We propose excessive fructose metabolism not only explains obesity but the epidemics of diabetes, hypertension, non-alcoholic fatty liver disease, obesity-associated cancers, vascular and Alzheimer's dementia, and even ageing. Moreover, the hypothesis unites current hypotheses on obesity. Reducing activation and/or blocking this pathway and stimulating mitochondrial regeneration may benefit health-span. This article is part of a discussion meeting issue 'Causes of obesity: theories, conjectures and evidence (Part I)'.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تقترح فرضية بقاء الفركتوز أن السمنة والاضطرابات الأيضية ربما تكون قد تطورت من التحفيز المفرط للاستجابة البيولوجية التطورية (مفتاح البقاء على قيد الحياة) التي تهدف إلى حماية الحيوانات قبل الأزمة. وتتميز الاستجابة بالجوع والعطش والبحث عن الطعام وزيادة الوزن وتراكم الدهون ومقاومة الأنسولين والالتهاب الجهازي وزيادة ضغط الدم. تبدأ العملية عن طريق ابتلاع الفركتوز أو عن طريق تحفيز إنتاج الفركتوز الداخلي عبر مسار البوليول. على عكس العناصر الغذائية الأخرى، يقلل الفركتوز من الطاقة النشطة (الأدينوزين ثلاثي الفوسفات) في الخلية، بينما يمنع تجديدها من مخازن الدهون. يتم التوسط في ذلك عن طريق حمض اليوريك داخل الخلايا، والإجهاد التأكسدي للميتوكوندريا، وتثبيط أمب كيناز وتحفيز فاسوبريسين. يتم قمع الفسفرة المؤكسدة للميتوكوندريا، وتحفيز تحلل السكر. في حين أن هذه الاستجابة تهدف إلى أن تكون متواضعة وقصيرة الأجل، فإن الاستجابة لدى البشر مبالغ فيها بسبب اكتساب "جينات مقتصد" إلى جانب اتباع نظام غذائي غربي غني بالأطعمة التي تحتوي على الفركتوز أو تولده. نقترح أن التمثيل الغذائي المفرط للفركتوز لا يفسر السمنة فحسب، بل أوبئة مرض السكري وارتفاع ضغط الدم وأمراض الكبد الدهنية غير الكحولية والسرطانات المرتبطة بالسمنة والخرف الوعائي وخرف الزهايمر وحتى الشيخوخة. علاوة على ذلك، توحد الفرضية الفرضيات الحالية حول السمنة. قد يفيد الحد من التنشيط و/أو سد هذا المسار وتحفيز تجديد الميتوكوندريا في الصحة. هذه المقالة جزء من اجتماع مناقشة موضوع "أسباب السمنة: النظريات والتخمينات والأدلة (الجزء الأول )".Translated Description (French)
L'hypothèse de la survie du fructose propose que l'obésité et les troubles métaboliques se soient développés à partir d'une sur-stimulation d'une réponse biologique basée sur l'évolution (changement de survie) qui vise à protéger les animaux avant la crise. La réponse est caractérisée par la faim, la soif, la recherche de nourriture, la prise de poids, l'accumulation de graisse, la résistance à l'insuline, l'inflammation systémique et l'augmentation de la pression artérielle. Le processus est initié par l'ingestion de fructose ou par la stimulation de la production de fructose endogène via la voie des polyols. Contrairement à d'autres nutriments, le fructose réduit l'énergie active (adénosine triphosphate) dans la cellule, tout en bloquant sa régénération à partir des réserves de graisse. Ceci est médié par l'acide urique intracellulaire, le stress oxydatif mitochondrial, l'inhibition de l'AMP kinase et la stimulation de la vasopressine. La phosphorylation oxydative mitochondriale est supprimée et la glycolyse stimulée. Bien que cette réponse vise à être modeste et de courte durée, la réponse chez l'homme est exagérée en raison du gain de « gènes économes » couplé à une alimentation occidentale riche en aliments qui contiennent ou génèrent du fructose. Nous proposons que le métabolisme excessif du fructose explique non seulement l'obésité, mais aussi les épidémies de diabète, d'hypertension, de stéatose hépatique non alcoolique, de cancers associés à l'obésité, de démence vasculaire et d'Alzheimer, et même de vieillissement. De plus, l'hypothèse unit les hypothèses actuelles sur l'obésité. La réduction de l'activation et/ou le blocage de cette voie et la stimulation de la régénération mitochondriale peuvent être bénéfiques pour la santé. Cet article fait partie d'un numéro de la réunion de discussion « Causes de l'obésité : théories, conjectures et preuves (Partie I) ».Translated Description (Spanish)
La hipótesis de supervivencia de la fructosa propone que la obesidad y los trastornos metabólicos pueden haberse desarrollado a partir de la sobreestimulación de una respuesta biológica basada en la evolución (interruptor de supervivencia) que tiene como objetivo proteger a los animales antes de la crisis. La respuesta se caracteriza por hambre, sed, forrajeo, aumento de peso, acumulación de grasa, resistencia a la insulina, inflamación sistémica y aumento de la presión arterial. El proceso se inicia mediante la ingestión de fructosa o estimulando la producción endógena de fructosa a través de la vía del poliol. A diferencia de otros nutrientes, la fructosa reduce la energía activa (trifosfato de adenosina) en la célula, al tiempo que bloquea su regeneración a partir de las reservas de grasa. Esto está mediado por el ácido úrico intracelular, el estrés oxidativo mitocondrial, la inhibición de la quinasa AMP y la estimulación de la vasopresina. Se suprime la fosforilación oxidativa mitocondrial y se estimula la glucólisis. Si bien esta respuesta tiene como objetivo ser modesta y de corta duración, la respuesta en humanos es exagerada debido a la ganancia de "genes ahorrativos" junto con una dieta occidental rica en alimentos que contienen o generan fructosa. Proponemos que el metabolismo excesivo de la fructosa no solo explica la obesidad, sino también las epidemias de diabetes, hipertensión, enfermedad del hígado graso no alcohólico, cánceres asociados a la obesidad, demencia vascular y de Alzheimer e incluso el envejecimiento. Además, la hipótesis une las hipótesis actuales sobre la obesidad. Reducir la activación y/o bloquear esta vía y estimular la regeneración mitocondrial puede beneficiar la salud. Este artículo es parte de una reunión de discusión sobre el tema "Causas de la obesidad: teorías, conjeturas y evidencia (Parte I)".Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فرضية بقاء الفركتوز للسمنة
- Translated title (French)
- L'hypothèse de survie du fructose pour l'obésité
- Translated title (Spanish)
- La hipótesis de supervivencia de la fructosa para la obesidad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4385186058
- DOI
- 10.1098/rstb.2022.0230
References
- https://openalex.org/W1481383813
- https://openalex.org/W1502898407
- https://openalex.org/W1541471661
- https://openalex.org/W1541499770
- https://openalex.org/W1571391428
- https://openalex.org/W1606942984
- https://openalex.org/W1610364683
- https://openalex.org/W1949431794
- https://openalex.org/W1950098513
- https://openalex.org/W1963591576
- https://openalex.org/W1967063774
- https://openalex.org/W1967483678
- https://openalex.org/W1969808692
- https://openalex.org/W1973379127
- https://openalex.org/W1973931485
- https://openalex.org/W1974010842
- https://openalex.org/W1974625402
- https://openalex.org/W1976306155
- https://openalex.org/W1977597136
- https://openalex.org/W1984984163
- https://openalex.org/W1985749449
- https://openalex.org/W1986235379
- https://openalex.org/W1986677486
- https://openalex.org/W1987959417
- https://openalex.org/W1988697083
- https://openalex.org/W1989847128
- https://openalex.org/W1991665331
- https://openalex.org/W1992571751
- https://openalex.org/W1994261934
- https://openalex.org/W1994311010
- https://openalex.org/W1994826393
- https://openalex.org/W1994897146
- https://openalex.org/W2002448289
- https://openalex.org/W2004585208
- https://openalex.org/W2012776695
- https://openalex.org/W2013344034
- https://openalex.org/W2018404520
- https://openalex.org/W2019347782
- https://openalex.org/W2021225098
- https://openalex.org/W2021959778
- https://openalex.org/W2026692048
- https://openalex.org/W2029558649
- https://openalex.org/W2031005241
- https://openalex.org/W2033048713
- https://openalex.org/W2033458606
- https://openalex.org/W2034881665
- https://openalex.org/W2036006342
- https://openalex.org/W2041572943
- https://openalex.org/W2043884208
- https://openalex.org/W2046123800
- https://openalex.org/W2046613486
- https://openalex.org/W2048001793
- https://openalex.org/W2048184523
- https://openalex.org/W2050218249
- https://openalex.org/W2051877290
- https://openalex.org/W2055608881
- https://openalex.org/W2060129133
- https://openalex.org/W2063007022
- https://openalex.org/W2064057672
- https://openalex.org/W2065486248
- https://openalex.org/W2065486513
- https://openalex.org/W2070360049
- https://openalex.org/W2071749236
- https://openalex.org/W2079767123
- https://openalex.org/W2083085951
- https://openalex.org/W2085485546
- https://openalex.org/W2087593976
- https://openalex.org/W2091552865
- https://openalex.org/W2092061890
- https://openalex.org/W2092946161
- https://openalex.org/W2094558936
- https://openalex.org/W2097260622
- https://openalex.org/W2097672374
- https://openalex.org/W2099686265
- https://openalex.org/W2104822381
- https://openalex.org/W2104918317
- https://openalex.org/W2105476490
- https://openalex.org/W2105771959
- https://openalex.org/W2108822380
- https://openalex.org/W2110673357
- https://openalex.org/W2114364609
- https://openalex.org/W2114918553
- https://openalex.org/W2115321988
- https://openalex.org/W2117413045
- https://openalex.org/W2118613904
- https://openalex.org/W2120390687
- https://openalex.org/W2121517321
- https://openalex.org/W2122908785
- https://openalex.org/W2123498961
- https://openalex.org/W2126764959
- https://openalex.org/W2129291585
- https://openalex.org/W2129540019
- https://openalex.org/W2130190937
- https://openalex.org/W2131511074
- https://openalex.org/W2135099620
- https://openalex.org/W2136298697
- https://openalex.org/W2136913126
- https://openalex.org/W2141322633
- https://openalex.org/W2142563790
- https://openalex.org/W2143550883
- https://openalex.org/W2146966453
- https://openalex.org/W2147088548
- https://openalex.org/W2151834039
- https://openalex.org/W2156896055
- https://openalex.org/W2158256731
- https://openalex.org/W2160490562
- https://openalex.org/W2161096570
- https://openalex.org/W2164240578
- https://openalex.org/W2170347119
- https://openalex.org/W2170672009
- https://openalex.org/W2170914190
- https://openalex.org/W2171576765
- https://openalex.org/W2176711926
- https://openalex.org/W2193658140
- https://openalex.org/W2266765457
- https://openalex.org/W2278192889
- https://openalex.org/W2329795542
- https://openalex.org/W2412384416
- https://openalex.org/W2431341254
- https://openalex.org/W2464978253
- https://openalex.org/W2503370318
- https://openalex.org/W2522080051
- https://openalex.org/W2529649387
- https://openalex.org/W2554370479
- https://openalex.org/W2576559149
- https://openalex.org/W2587867739
- https://openalex.org/W2588430074
- https://openalex.org/W2589007768
- https://openalex.org/W2594548735
- https://openalex.org/W2603160585
- https://openalex.org/W2606455791
- https://openalex.org/W2614870552
- https://openalex.org/W2619810380
- https://openalex.org/W2751062939
- https://openalex.org/W2761848926
- https://openalex.org/W2779409951
- https://openalex.org/W2788821298
- https://openalex.org/W2789920657
- https://openalex.org/W2792616229
- https://openalex.org/W2794222065
- https://openalex.org/W2807637161
- https://openalex.org/W2903056706
- https://openalex.org/W2906772582
- https://openalex.org/W2909916003
- https://openalex.org/W2917087571
- https://openalex.org/W2918081930
- https://openalex.org/W2922809418
- https://openalex.org/W2944279070
- https://openalex.org/W2948182761
- https://openalex.org/W2952961948
- https://openalex.org/W2961829627
- https://openalex.org/W2963930807
- https://openalex.org/W2970796082
- https://openalex.org/W2972620071
- https://openalex.org/W2976365388
- https://openalex.org/W2977959633
- https://openalex.org/W2979888676
- https://openalex.org/W2980939401
- https://openalex.org/W2981538246
- https://openalex.org/W2993697396
- https://openalex.org/W2995468567
- https://openalex.org/W3004632423
- https://openalex.org/W3006775749
- https://openalex.org/W3012090404
- https://openalex.org/W3013267319
- https://openalex.org/W3021976522
- https://openalex.org/W3033941919
- https://openalex.org/W3037058142
- https://openalex.org/W3038646701
- https://openalex.org/W3041113474
- https://openalex.org/W3085103046
- https://openalex.org/W3088455314
- https://openalex.org/W3089753427
- https://openalex.org/W3091067419
- https://openalex.org/W3091743373
- https://openalex.org/W3099285925
- https://openalex.org/W3110323065
- https://openalex.org/W3113364790
- https://openalex.org/W3113834486
- https://openalex.org/W3120385215
- https://openalex.org/W3135398288
- https://openalex.org/W3144470959
- https://openalex.org/W3167367672
- https://openalex.org/W3168778939
- https://openalex.org/W3168899369
- https://openalex.org/W3194553971
- https://openalex.org/W3200024613
- https://openalex.org/W3200181038
- https://openalex.org/W3200220471
- https://openalex.org/W3201104260
- https://openalex.org/W3202109875
- https://openalex.org/W3202949712
- https://openalex.org/W4205533574
- https://openalex.org/W4205804462
- https://openalex.org/W4213225354
- https://openalex.org/W4214808453
- https://openalex.org/W4220743033
- https://openalex.org/W4225760717
- https://openalex.org/W4237607955
- https://openalex.org/W4240538505
- https://openalex.org/W4282938845
- https://openalex.org/W4288051688
- https://openalex.org/W4294904545
- https://openalex.org/W4297017156
- https://openalex.org/W4312066758
- https://openalex.org/W4315434906
- https://openalex.org/W4318340545
- https://openalex.org/W4321438807
- https://openalex.org/W4327647679
- https://openalex.org/W653647970