Veja também: dieta cetogênica; cetoacidose diabética.
Generalidade
No passado, pensava-se que os corpos cetônicos eram devidos ao metabolismo excessivo, causado pela ingestão de muita gordura ou diabetes. Os corpos cetônicos, por outro lado, são produzidos naturalmente pelo nosso corpo: o cérebro se adapta para usar esses metabólitos em condições de jejum prolongado (em diabéticos, os corpos cetônicos substituem o metabolismo da glicose). Além disso, pode haver uma exasperação da via dos corpos cetônicos em caso de má nutrição.
Quais são os corpos cetônicos
Os corpos cetônicos são derivados de lipídios (derivam do metabolismo de lipídios, quase exclusivamente hepáticos), mas possuem características que os tornam semelhantes aos açúcares:
- Alta velocidade de entrada;
- Rápido de usar.
Mesmo alguns aminoácidos, em condições metabólicas particulares, podem originar corpos cetônicos (Leucina, Lisina, Fenilalanina, Isoleucina, Triptofano e Tirosina).
Papel biológico
- Os corpos cetônicos são pequenos em tamanho, portanto são transportados muito rapidamente (muito mais do que os ácidos graxos que, por outro lado, precisam de proteínas de transporte como a albumina);
- os corpos cetônicos são usados quase exclusivamente pelos músculos e tecidos periféricos, mas também pelo coração (20-30% da energia que usa vem dos corpos cetônicos) e pelo cérebro (em caso de jejum prolongado).
Síntese
Os corpos cetônicos são sintetizados pela acetil coenzima A, que deriva do metabolismo dos ácidos graxos.
A enzima que catalisa o primeiro estágio é o Β-cetotiolase, que explora o enxofre da acetil coenzima A para produzir uma Β-cetoacil-coenzima A (é a reação oposta à observada na Β-oxidação de ácidos graxos); esta reação não é espontânea, mas é impulsionada pela reação subsequente , catalisado de "hidroximetil glutaril coenzima A sintase e que envolve a ligação de uma segunda acetil coenzima A, obtendo 3-hidroxi 3-metil glutaril coenzima A.
Posteriormente, intervém uma enzima lítica que converte 3-hidroxi 3-metil glutaril coenzima A em acetato de vinagre, que é um corpo cetônico. O acetato de vinagre pode ser enviado para os tecidos periféricos ou, pela ação da enzima hidroxibutirato desidrogenase, convertido em 3-Β-hidroxibutirato. Se o acetato de vinagre estiver em concentração muito alta, ele também pode descarboxilar espontaneamente em acetona.
Acetona, acetato de vinagre e 3-Β-hidroxibutirato são os três corpos cetônicos que consideramos; acetona é um produto residual, que é produzido aleatoriamente no caminho dos corpos cetônicos e é expelido por exalação e transpiração.
Uso em tecidos periféricos
Os corpos cetônicos, produzidos no fígado, são enviados para os tecidos periféricos.
Vejamos agora o que acontece quando o acetato de vinagre e o 3-Β-hidroxibutirato atingem os tecidos periféricos. O acetato de vinagre é um Β-cetoácido, portanto, se ativado, pode ser utilizado no processo de Β-oxidação para produzir acetil coenzima A: portanto, é necessário transformar um Β-cetoácido em um Β-cetoacil coenzima A.
Quando o acetato de vinagre chega na mitocôndria de uma célula de um tecido periférico, fica sujeito à ação da enzima succinil coenzima A transferase: por meio dessa enzima, o acetato de vinagre reage com a succinil coenzima A (proveniente do ciclo de Krebs) e obtém-se o succinato e o vinagre acetil coenzima A.
Ao explorar a succinil coenzima A, para ativar o acetato de vinagre, saltamos para o ciclo de krebs, a fase que produz um GTP: este é o processo, em termos de energia, que a célula está disposta a pagar para obter a coenzima A de acetil vinagre. ; o último então fica sob a ação de Β-ceto tiolase (Enzima de oxidação Β) para produzir duas moléculas de acetil coenzima A que são enviadas para o ciclo de Krebs.
Se o 3-Β-hidroxibutirato for enviado aos tecidos periféricos, este, no interior da mitocôndria, é convertido em vinagre acetona pela ação da enzima Β-hidroxibutirato desidrogenase, com a produção de um NADH que corresponde a cerca de 2,5 ATP; o acetato de vinagre produzido segue o caminho descrito anteriormente.
A célula de um tecido periférico retira mais energia do 3-Β-hidroxibutirato do que do acetato de vinagre, mas a entrega de um ou de outro aos tecidos periféricos depende da disponibilidade de energia do fígado.
C "é uma quantidade não desprezível de ácidos graxos metabolizados, contidos nos peroxissomos e não nas mitocôndrias; peroxissomos são organelas menores que as mitocôndrias e ricas em íons metálicos e enzimas peroxidases. As enzimas peroxidases usam peróxido de hidrogênio para promover processos redox, portanto, em peroxissomos. é um sistema enzimático capaz de produzir peróxido de hidrogênio.
Na Β-oxidação em peroxissomos, a "acil coenzima A, é obtida pela ação de"acil coenzima A oxidase (Na mitocôndria, por outro lado, a enzima acil coenzima A desidrogenase atuou). Também neste caso, forma-se a trans 2,3 enoil coenzima A, que sofre a ação de uma enzima bifuncional (desempenha a mesma função que na mitocôndria por "enoil coenzima A hidratase e L-Β-hidroxi acil coenzima A desidrogenase) e é, portanto, convertido em Β-cetoacil coenzima A. Esta última, como na mitocôndria, sofre a ação de Β-ceto tiolase e acetil coenzima A e um acil coenzima A são obtidos com um esqueleto carbonáceo reduzido em duas unidades em relação ao inicial, que retorna à circulação.
