Formacion de cuerpos cetonicos

Tipos de cuerpos cetónicos

El acetoacetato y el beta-hidroxibutirato se sintetizan en la matriz mitocondrial de los hepatocitos. Como atraviesan fácilmente las membranas, el cerebro, los músculos del miocardio y los músculos esqueléticos dependen de la reconversión de estas sustancias cuando los niveles de glucosa son bajos.  Como el cerebro no puede utilizar los ácidos grasos para generar energía porque la barrera hematoencefálica no es permeable a los ácidos grasos, depende de los cuerpos cetónicos como único recurso energético durante los periodos de ayuno. Utilizando cuerpos cetónicos, el cerebro puede reducir su demanda de glucosa de una media de aproximadamente 150g/día a 50g/día. Los cuerpos cetónicos se transportan al cerebro a través de los transportadores de monocarboxilatos 1 y 2.
Desde un punto de vista bioquímico, la síntesis de cuerpos cetónicos se verá reforzada siempre que haya una mayor presencia de acetil-CoA (la sustancia de partida de la síntesis de cuerpos cetónicos), como ocurre durante largos periodos de ayuno o inanición.
La diabetes mellitus también provoca una acumulación de acetil-CoA: una menor producción de insulina o una mayor resistencia a la insulina provoca un aumento de la degradación de los ácidos grasos que, a su vez, hace que se produzca más acetil-CoA. El acetil-CoA sólo puede entrar en el ciclo del ácido cítrico si hay suficiente oxaloacetato disponible para la primera reacción de ese ciclo; sin embargo, en la diabetes mellitus, la absorción de glucosa de la sangre en la célula está inhibida, lo que conduce a una menor actividad de la glucólisis y, por tanto, a una menor producción de piruvato y oxaloacetato.

Ácido beta-hidr…

La cetogénesis es el proceso bioquímico a través del cual los organismos producen cuerpos cetónicos mediante la descomposición de ácidos grasos y aminoácidos cetogénicos[1][2] El proceso suministra energía a ciertos órganos, en particular el cerebro, el corazón y el músculo esquelético, en escenarios específicos como el ayuno, la restricción calórica, el sueño[3] u otros. (En raras enfermedades metabólicas, una gluconeogénesis insuficiente puede causar una cetogénesis excesiva e hipoglucemia, lo que puede llevar a una afección potencialmente mortal conocida como cetoacidosis no diabética)[4].
Los cuerpos cetónicos no se producen obligatoriamente a partir de los ácidos grasos, sino que se sintetiza una cantidad significativa de ellos sólo en una situación de insuficiencia de carbohidratos y proteínas, en la que sólo los ácidos grasos están fácilmente disponibles como combustible para su producción[cita requerida].
Los cuerpos cetónicos se producen principalmente en las mitocondrias de las células del hígado, y su síntesis puede producirse en respuesta a una falta de disponibilidad de glucosa en sangre, como por ejemplo durante el ayuno[4] Otras células, por ejemplo los astrocitos humanos, son capaces de llevar a cabo la cetogénesis, pero no son tan eficaces en este sentido. [5] La cetogénesis se produce constantemente en un individuo sano[6] La cetogénesis en individuos sanos está en última instancia bajo el control de la proteína reguladora maestra AMPK, que se activa en momentos de estrés metabólico, como la insuficiencia de carbohidratos. La activación en el hígado inhibe la lipogénesis, promueve la oxidación de los ácidos grasos, desactiva la acetil-CoA carboxilasa, activa la malonil-CoA descarboxilasa y, en consecuencia, induce la cetogénesis. El etanol es un potente inhibidor de la AMPK[7] y, por lo tanto, puede causar alteraciones significativas en el estado metabólico del hígado, incluida la detención de la cetogénesis,[5] incluso en el contexto de la hipoglucemia.

Metabolismo de los cuerpos cetónicos

Los cuerpos cetónicos son moléculas hidrosolubles que contienen los grupos cetónicos producidos a partir de los ácidos grasos por el hígado (cetogénesis)[1] Se transportan fácilmente a los tejidos fuera del hígado, donde se convierten en acetil-CoA (acetil-Coenzima A), que luego entra en el ciclo del ácido cítrico (ciclo de Kreb) y se oxida para obtener energía[2] Los cuerpos cetónicos del cerebro se utilizan para convertir el acetil-CoA en ácidos grasos de cadena larga. Estos grupos cetónicos derivados del hígado incluyen el ácido acetoacético (acetoacetato), el beta-hidroxibutirato y la acetona, un producto de descomposición espontánea del acetoacetato (ver gráfico)
Los cuerpos cetónicos son producidos por el hígado durante periodos de restricción calórica de diversos escenarios: baja ingesta de alimentos (ayuno), dietas restrictivas de carbohidratos, inanición, ejercicio intenso prolongado,[3] alcoholismo, o durante la diabetes mellitus tipo 1 no tratada (o tratada inadecuadamente). Son el resultado de una gluconeogénesis intensa en el hígado, que genera glucosa a partir de fuentes (no carbohidratos) que no son ácidos grasos[1]. Se liberan en la sangre después de que se hayan agotado las reservas de glucógeno en el hígado. (Las reservas de glucógeno suelen agotarse en las primeras 24 horas de ayuno)[1].

Cuerpos cetónicos diabetes

En un individuo sano y bien alimentado, la producción de cuerpos cetónicos se produce a un ritmo relativamente bajo. Durante los periodos de respuestas fisiológicas normales a la escasez de carbohidratos, el hígado aumenta la producción de cuerpos cetónicos a partir de la acetil-CoA generada por la oxidación de los ácidos grasos. Esto permite que el corazón y el músculo esquelético utilicen los cuerpos cetónicos como principal fuente de energía, preservando así el limitado suministro de glucosa para su uso en el tejido cerebral.En la diabetes mellitus no tratada, se produce una enorme acumulación de cuerpos cetónicos debido a un aumento de la oxidación de los ácidos grasos. La producción de cuerpos cetónicos supera la capacidad de los tejidos periféricos para oxidarlos, y da lugar a la disminución del pH de la sangre. La síntesis de cuerpos cetónicos se realiza mediante la síntesis de ácido cetoacético en tres pasos a partir de acetil CoA, seguida de la reducción del ácido acetoacético a beta-hidroxibutirato. En el organismo, estas reacciones se producen en las mitocondrias de las células hepáticas (Sass 2011).

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