Vezi și: dieta ketogenică; cetoacidoza diabetică.
Generalitate
În trecut, se credea că corpurile cetonice se datorează metabolismului excesiv, cauzat de ingestia de grăsime sau diabet zaharat. Corpurile cetonice, pe de altă parte, sunt produse în mod natural de corpul nostru: creierul se adaptează pentru a utiliza acești metaboliți în condiții a postului prelungit (la diabetici, corpurile cetonice înlocuiesc metabolismul glucozei) Mai mult, poate exista o exasperare a căii corpurilor cetonice în caz de nutriție deficitară.
Care sunt corpurile cetonice
Corpurile cetonice sunt derivați ai lipidelor (provin din metabolismul lipidelor, aproape exclusiv hepatice), dar au caracteristici care îi fac să semene cu zaharurile:
- Viteza mare de intrare;
- Rapid de utilizat.
Chiar și unii aminoacizi, în special condiții metabolice, pot provoca corpuri cetonice (leucină, lizină, fenilalanină, izoleucină, triptofan și tirozină).
Rolul biologic
- Corpurile cetonice sunt de dimensiuni mici, prin urmare sunt transportate foarte repede (mult mai mult decât acizii grași care, pe de altă parte, au nevoie de proteine de transport precum albumina);
- corpurile cetonice sunt utilizate aproape exclusiv de mușchii și țesuturile periferice, dar și de inimă (20-30% din energia pe care o folosește provine din corpurile cetonice) și de creier (în caz de post prelungit).
Sinteză
Corpurile cetonice sunt sintetizate de acetil coenzima A, care derivă din metabolismul acizilor grași.
Enzima care catalizează prima etapă este Β-ketotiolaza, care exploatează sulful acetil coenzimei A pentru a produce o Β-ceto acil-coenzima A (este reacția opusă celei observate în oxidarea Β a acizilor grași); această reacție nu este spontană, ci este determinată de reacția ulterioară , catalizat din „hidroximetil glutaril coenzima A sintază și care implică atașarea unei a doua acetil coenzime A, obținând 3-hidroxi 3-metil glutaril coenzima A.
Ulterior, intervine o enzimă litică care transformă 3-hidroxi 3-metil glutaril coenzima A în acetat de oțet care este un corp cetonic. Acetatul de oțet poate fi trimis către țesuturile periferice sau, prin acțiunea enzimei hidroxi butirat dehidrogenază, transformat în 3-Β-hidroxi butirat. Dacă acetatul de oțet este într-o concentrație foarte mare, acesta se poate decarboxila și spontan în acetonă.
Acetonă, acetat de oțet și 3-Β-hidroxi butirat sunt cele trei corpuri cetonice pe care le considerăm; acetona este un produs rezidual, care este produs aleatoriu pe calea corpurilor cetonice și este expulzat prin expirație și transpirație.
Utilizare în țesuturile periferice
Corpurile cetonice, produse în ficat, sunt trimise către țesuturile periferice.
Să vedem, acum ce se întâmplă când acetatul de oțet și 3-Β-hidroxi butiratul ajung în țesuturile periferice. Acetatul de oțet este un Β-ceto acid, prin urmare, dacă este activat, poate fi utilizat în procesul de Β-oxidare pentru a produce acetil coenzima A: prin urmare, este necesar să se transforme un Β-ceto acid într-un Β-ceto acil coenzima A.
Când acetatul de oțet ajunge în mitocondria unei celule a unui țesut periferic, acesta este supus acțiunii enzimei succinil coenzima A transferază: prin această enzimă, acetat de oțet reacționează cu succinil coenzima A (provenind din ciclul krebs) și se obține succinat și oțet acetil coenzima A.
Prin exploatarea succinil coenzimei A, pentru activarea acetatului de oțet, sărim în ciclul krebs, etapa care produce un GTP: acesta este procesul, în termeni de energie, pe care celula este dispusă să îl plătească pentru a obține coenzima A de oțet de acetil ; acesta din urmă trece apoi sub acțiunea lui Β-ceto tiolaza (Enzima Β-oxidare) pentru a produce două molecule de acetil coenzima A care sunt trimise în ciclul krebs.
Dacă 3-Β-hidroxi butiratul este trimis către țesuturile periferice, acesta din urmă, în interiorul mitocondriei, este transformat în oțet acetonă prin acțiunea enzimei Β-hidroxi butirat dehidrogenază, cu producerea unui NADH care corespunde la aproximativ 2,5 ATP; acetatul de oțet produs urmează calea descrisă anterior.
Celula unui țesut periferic atrage mai multă energie din 3-Β-hidroxi butirat decât din acetat de oțet, dar livrarea unuia sau altuia către țesuturile periferice depinde de disponibilitatea energetică a ficatului.
C "este o cantitate deloc neglijabilă de acizi grași metabolizați, conținută în peroxizomi și nu în mitocondrii; peroxizomii sunt organite mai mici decât mitocondriile și bogate în ioni metalici și enzime peroxidază. Enzimele peroxidazice folosesc peroxidul de hidrogen pentru a promova procesele redox este un sistem enzimatic capabil să producă peroxid de hidrogen.
În oxidarea Β în peroxizomi, "acil coenzima A, se obține prin acțiunea"acil coenzima A oxidaza (Pe de altă parte, în mitocondrii, a acționat enzima acil coenzima A dehidrogenază). De asemenea, în acest caz, se formează coenzima A 2,3 enoyl trans, care suferă acțiunea unei enzime bifuncționale (îndeplinește aceeași funcție ca și în mitocondrii prin „enoyl coenzima A hidratază și L-Β-hidroxi acil coenzima A dehidrogenază) și este astfel transformată în Β-ceto acil coenzima A. Această ultimă, ca și în mitocondrii, suferă acțiunea Β-ceto tiolazei și acetil coenzimei A și o acil coenzimă A se obțin cu un schelet carbonos redus cu două unități comparativ cu cel inițial, care revine în circulație.
