Кетогенез

Кетогенная диета и нервная система

Кетогенез

Кетогенная диета – высоко жировая диета, когда большая часть органов и мозга начитают питаться не глюкозой, а жировыми кислотами и кетонами. Коппел и Свердлов опубликовали в журнале нейрохимии обзорное исследование «Нейрокетотерапия: современный взгляд на вековую терапию». Как всегда, в конце выводы для тех, кому не очень интересно читать нюансы биохимии.

История кетогенной диеты

Еще Гиппократ рекомендовал лечить эпилепсию голоданием. Исторически было хорошо известно, что продолж

ительное голодание снижает частоту и силу припадков. Вспомните картину «Преображение» Рафаэля, где справа внизу картины нарисован мальчик, у которого заканчивается приступ. Можно только поражаться мастерству Рафаэля, потому что он изобразил мальчика, выходящего из конвульсий, то есть исцеленного.

Это эпизод из 17 главы Евангелия от Матфея, как раз где есть по-библейски глубокая фраза «если вы будете иметь веру с горчичное зерно и скажете горе сей: «перейди отсюда туда», и она перейдет; и ничего не будет невозможного для вас». К Иисусу подошел мужчина и попросил исцелить «бесноватого» отрока.

Иисус его исцелил, а на вопрос как ответил: «сей же род изгоняется только молитвою и постом». Традиционно это считается описанием лечения эпилепсии.

Кетогенная диета появилась как имитация эффектов голодания на эпилепсию, но без сильно

катаболической части, которая неизбежно сопровождает продолжительное голодание.

С изобретением антиконвульсантов популярность кетогенной терапии сначала упала, но с 90-х ее популярность начала возвращаться.

Был даже снят телефильм «Не навреди» о ребенке-эпилептике, не реагирующим на лекарства.

Сейчас кето-диета используется в первую очередь для лечения устойчивой лекарствам эпилепсии, для снижения дозировок и, соответственно, снижения побочных эффектов антиконвульсантов (вроде вальпроевой кислоты).

Кетогенез

У млекопитающих к кетозу приводит продолжительное голодание. В результате снижается концентрация инсулина в крови и повышается концентрация глюкагона.

Активность глюкагона приводит к гликогенезу (расщеплению гликогена до глюкозы) и глюконеогенезу (синтезу глюкозы из белков и в меньшей степени жиров).

Снижение инсулина способствует липолизу белой жировой ткани, что приводит к увеличению концентрации жировых кислот и бета-оксидации.

Бета-оксидация жировых кислот происходит в печени, где создается много ацетил-КоА. Как только количество ацетил-КоА начинает превышать способности цикла Кребса его «переработать», ацетил-КоА уходит на другие нужды: синтез холестерина или кетогенез.

2 молекулу ацетил-КоА объединяются ферментом тиолазой в ацетоацетил-КоА. Затем добавляется третья молекула ацетил-КоА и получается бета-гидрокси-бета-метилглюкарил-КоА (HMG-CoA), реакция проводимая ферментом HMG-CoA синтазой. Реакция HMG-CoA синтазы – ограничивает скорость химической реакции в кетогенеза.

HMG-CoA лиаза освобождает две углеродные группы с созданием одной молекулы ацетил-КоА и одной молекулы ацето-ацетата. Ацето-ацетат – первое кетоновое тело, создаваемое во время кетогенеза.

Далее ацето-ацетат восстанавливается с помощью NADH и бета-гидроксибутират дегидрогеназы 1 (BHD1) до самого распространенного кетонового тела в нашем организме – бета-гидроксибутирата. Схематически это отображено на рисунке ниже.

Дефицит HMG-CoA лиазы предотвращает кетогенез. При продолжительном голодании дефицит этого фермента приводит к патологическому состоянию гипогликемии и низкой концентрации кетонов одновременно. Это состояние часто ассоциируется с приступами.

Небольшая часть ацетоацетата без участия энзимов теряет углеродные группы (декарбоксилирование) и превращается в ацетон. Ацетон токсичен в больших количествах. В печени конвертируется через метилглиоксальный путь.

Так как ацетон крайне летучий, то есть уровень его производства превышает способность печени его конвертировать, то он выделяется через дыхательную систему.

В итоге ацетон не достигает заметной концентрации во время кетогенной диеты или голодания.

Синтез бета-гидроксибутирата (BOHB) и ацетоацетата дает 2 молекулы ацетил-КоА и оксидацию NADH.

Кетоны в организме синтезируют гепатоциты и астроциты. В ответ на повышение жира в диете астроциты начинают синтезировать кетоны, обратная связь через вентромодальные нейроны гипоталамуса. Напомню, что есть астроцито-нейронный лактатный шатл (ANLS), когда астроциты перерабатывают глюкозу в лактат и отправляют его в нейроны. Вспоминайте идеи Добромыльского.

Кетолиз

После синтеза в печени монокарбоксильные кислотные транспортеры высвобождают кетоны в кровь, и те становятся доступными органам.

После пересечения ГЭБ [транспортеры] MCT 1 и 2 доставляют кетоны в астроциты и нейроны соответственно. Кетоны протаскиваются через цитоплазму в митохондрии, где их и перерабатывают.

Переработка кетонов похожа на обратный порядок их создания, но есть некоторые отличия.

В частности, для расщепления ацетоацетата нужен фермент сукцинил-КоА:3-кетокислота трансфераза (SCOT). В гепатоцитах печени отсутствует этот фермент. Гепатоциты печени могут создавать, но не могут потреблять кетоны. Что и объясняет особую роль в печени в кетогенезе.

Схема расщепления кетонов указана на рисунке выше. Все заканчивается в цикле Кребса и дыхательной цепи переноса электронов.

Кетоны сами по себе подавляют гликолиз и стимулируют окислительное фосфорилирование. Так как окисление бета-гидроксибутирата до ацетоацетата сопровождается восстановлением NAD+ до NADH, это само по себе питает комплекс 1 и снижает потребность в глюкозе.

Также кетоны доставляют углерод в цикл Кребса, тем самым повышая его анаплероз (наличие субстратов для каскадных реакций цикла).

Кетоны способствуют синтезу гамма-аминомасляная кислоты (GABA) из глутамата. Также ацетил-КоА в соединении с холином (допустим, из яиц) приводит к синтезу ацетилхолина. Поэтому кетоны влияют не только на биоэнергетику, но и на уровень нейротрансмиттеров.

Кетоновые тела и функция митохондрий

Кетогенная диета усиливает экспрессию белков дыхательной цепи и разобщающего белка 1 (UCP 1, термогенин). Что способствует «бурению» жировой ткани, переключая поток электронов с создания АТФ на генерацию тепла. Также повышенная вытечка протонов в матрикс смягчает генерацию реактивных видов кислорода и азота, позволяя избегать гиперполяризации.

Экспрессия UCP4 и UCP5 увеличилась у крыс в 1,5 раза во время кетоновых добавок. У нейронов экспрессия UCP4 была наиболее сильна, у астроцитов наименее. Кетогенная диета повышает экспрессию UCP4 и UCP2 в гиппокампальной зубчатой извилина крыс, что защищало животных от негативных эффектов химических ингибиторов комплекса 1 и комплекса 2.

Если коротко, то кетоны имеют нейрозащитный эффект с помощью повышения экспрессии разобщающих белков (UCP). Предположительно в этом задействован сигнальный путь Nf-Kb (эн-эф-каппа-би) и увеличенное производство АТФ через поток электронов на комплекс II.

Кетогенная диета воздействует на RONS не только регуляцией экспрессии разобщающих белков. У крыс через 3 недели кето-диеты повышался уровне глутатиона (мощный клеточный антиоксидант). Предположительно за счет влияния на фермент глутамат цистеин лигазу (GCL), чье количество ограничивает синтез глутатиона.

Относительно самих реактивных видов, как помните, кетогенная диета изначально повышает их производство, что активирует сигнальные пути реакций на оксидативный стресс (Nrf2).

Кето-диета питает различные белковые структуры, что в одном из исследований приводило к росту количества митохондрий в гиппокамальной зубчатой извилине крыс. Хотя не совсем ясно за счет чего это произошло: усиление биогенеза митохондрий, снижения митофагии, комбинации обоих или чего-то еще.

Кетоновые тела и посттрансляционная модификация белков

Бутират способствует ацетилированию гистонов. Повышенные уровни бета-гидроксибутирата подавляют гистон деацетилазы 1, 3 и 4 и повышают ацетилирование гистоновых «хвостиков».

Ацетилирование усиливает экспрессию генов, связанных с FOXO3A (фоксо три) белком. Нарушения функции этого белка связаны с туморогенезом, ростом опухолей.

Один из генов, зависимых от FOXO3 – тот, которые регулирует активность марганец супероксид дисмутазы (MnSOD) и каталазы, которая дисмутирует О2 супероксид.

Также кетоны модифицируют остатки лизина со схожим эффектом.

Кетоновые тела и экстраклеточные сигналы

Помимо усиления сигнальной экстраклеточной функции, BOHB может функционировать как экспраклеточный рецепторный лиганд. В частности, BOHB является агонистом HCA2-рецепторов, они же GPT 109A.

Опуская детали, это приводит к подавлению сАМФ (циклический аденозин монофосфат), который связан с производством про-воспалительных цитокинов.

Грубо говоря, кетогенная диета обладает противовоспалительным эффектом, что экспериментально подтверждено и есть понимаемый механизм этого эффекта.

Также бета-гидроксибутират является агонистом GPR41 рецептора (он же FFA3). Что подавляет активность симпатической нервной системы, в основном в симпатических ганглиях.

Кетогенная диета и BDNF

Кето-диета усиливает экспрессию нейротрофического фактора мозга (BDNF). То есть способствует пролиферации старых и развитию новых нейронов, синаптической пластичности и синаптических связей.

BDNF активирует целую цепочку сигнальных путей, которые способствует здоровью наших нейронов.

Подробнее в тексте исследования, а то я боюсь потерять немногочисленную аудиторию, которая дочитала до этого места.

Кетогенная диета и неврологические болезни

Кетоны и развитие ЦНС

Кетоны играют критически важную роль в развитии мозга. Окисление кетонов начинает во время развития плода. Материнское молоко кетогенное, так как содержит большое количество средне цепочных триглицеридов (MCT). Значительная часть энергопотребности мозга младенца «закрывается» кетонами. Блокировка кетогенеза усиливает припадки у щенков крыс.

Кетоны – основной субстрат синтеза жиров в период резкого роста мозга.

Эпилепсия

Эпилепсия включает в себя аберрантную синхронную деполяризацию нейронов ЦНС. Обычно проявляется как пароксизмальные нарушения сознания и моторной функции. Терапевтический механизм кето-диеты во время эпилепсии продолжает быть спорным, не смотря на вековую историю применения.

Кетогенная диета повышает концентрацию GABA и снижает активность глутамата (преобразуя его в GABA). То есть мы говорим о снижении экзитотоксичности (exitotoxicity) глутамата.

Также в эпилепсии играют роль чувствительные к АТФ калиевые каналы (ATP-sensitive potassium channels). Повышенный синтез АТФ в кетозе может воздействовать на эти каналы, влияя на поляризацию мембраны.

Нейроны черного вещества базальных ганглий гораздо реже «выгорали» в присутствии BOHB и ацето-ацетата.

Также кетоны взаимодействуют с PPAR-гамма-2 рецептором, «модной» целью эпилептических разработок.

Болезнь Альцгеймера

Внутриклеточные тау-нейрофибрильные сплетения, накопление амилоид-бета бляшек, смерть нейронов, дисфункция митохондрий, гипометаболизм глюкозы – отличительные гистологические признаки болезни Альцгеймера.

Подавление функции белков дыхательной цепи коррелирует с накоплением амилоидных бляшек.

В общем кетоны частично помогают с этими проблемами. Лучше даже [предполагаю] кетоны + периодическое голодание (аутофагия).

Чуть меньше информации о пользе кетогенной диеты при инсульте, травмах мозга, боковом амилоидном склерозе, болезни Гентингтона, болезни Паркинсона, рассеянном склерозе.

Эффекты кетогенной диеты на ЦНС представлены на рисунке ниже и в выводах.

Выводы:

  • Кетоны начинают синтезироваться, когда концентрация ацетил кофермента А превышает возможности цикла Кребса его переработать;
  • Сначала синтезируется ацетоацетат, затем из него получаются бета-гидроксибутират и ацетон;
  • Ацетон перерабатывается печенью или выходит через дыхательные пути, в кето-диете и во время голодания его концентрация не достигает значимых уровней;
  • Кетоны в организме создают гепатоциты и астроциты;
  • Гепатоциты печени производят кетоны, но сами не могут их потреблять;
  • Кетоны подавляют метаболизм глюкозы, дают субстрат для каскадных реакций цикла Кребса, способствуют повышению уровней нейтротрасмиттеров GABA и ацетилхолин;
  • Кетогенная диета способствует экспрессии термогенина и бурению жира;
  • Кето-диета обладает нейрозащитным эффектом и повышает уровень антиоксиданта глутатиона;
  • Изначальное увеличение реактивных видов кислорода и водорода на кето-диете приводит к защитной реакции организма, которая заметно снижает оксидативный стресс;
  • Кетогенная диета повышает общую массу митохондрий по крайней мере в некоторых отделах мозга, но не очень ясно за счет чего (митохондрии дольше живут и меньше «болеют» или их становится больше итд);
  • Кетоны через ацетилирование гистонов влияют на экспрессию генов ДНК; в частности усиливают экспрессию FOXO3 (борьба с опухолями) и супероксид дисмутазу;
  • Кетогенная диета обладает противовоспалительным и анти-стрессовым эффектом;
  • Кето-диета усиливает экспрессию нейротрофического фактора мозга, что способствует здоровым нейронам со здоровыми связями;
  • Материнское молоко кетогенное, и кетоны играют важную роль в нормальном развитии мозга;
  • Кетогенная диета может быть полезная для целого ряда нейродегенеративных заболеваний.

Источник: https://vladimirfo.com/2017/06/%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%B4%D0%B8%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0/

Образование кетоновых тел – кетогенез и кетонурия (кетоны в моче)

Кетогенез

Кетоновые тела являются кислотами, образующими при метаболизации липидов. Давайте узнаем всё, что нужно знать об этих веществах, которые могут накапливаться в крови или в моче и которые влияют на весь организм.

Что такое кетоновые тела

Кетоновые тела являются органическими кислотами, образующиеся в печени при метаболизме липидов.

В нашем теле присутствуют три молекулы, которые обычно образуются в небольших количествах и которые носят название «кетоновых тел».

Тремя кетоновымих телами, которые присутствуют в крови, являются:

  • ацетон
  • бета-гидроксимасляная кислота
  • ацетоуксусная кислота

Ацетоуксусная и бета-гидроксимасляная кислота являются фактически кетоновыми телами, которые формируются для того, чтобы компенсировать отсутствие энергетических молекул, прежде чем организм начинает использовать аминокислоты (составляющие белков).

Эти две молекулы являются, по сути, носителями энергии, которые вводятся в поток кровообращения печенью, а затем используются центральными органами (такими как сердце и мозг) для получения энергии.

Ацетон достаточно известен в области косметологии (эту жидкость часто используют для удаления лака на ногтях). Он образуется при разложении кетоновых тел, в частности, ацетоуксусной кислоты. Затем ацетон попадает в кровь и отсюда очень быстро удаляется через дыхание.

Где и как образуются кетоновые тела

Производство кетоновых тел происходит в клетках печени, в частности, в митохондрия, которые осуществляют процесс кетогенеза.

Во время кетогенеза происходит синтеза ацетил-кофермента A, – молекула, которая участвует в различных метаболических процессах и используется митохондриями в цикле Кребса, чтобы клетка могла получить энергию, необходимую для выполнения своих функций.

Увеличение уровня кетоновых тел: кетоны и кетонурия

Есть определенные условия, которые могут привести к накоплению кетоновых тел в крови и появлению в моче:

  • Диета с очень высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов: когда потребление углеводов низкое, организм использует жиры, что приводит к избыточном образованию кетоновых тел
  • Длительное голодание: когда истощаются запасы сахара и организм начинает потреблять жиры и белки
  • Интенсивная физическая активность
  • Глюкогеноз: группа наследственных заболеваний, при которых из-за дефицита некоторых ферментов организм не может использовать гликоген
  • Некомпенсированный диабет. В этом случае недостаток инсулина не позволяет правильно использовать глюкозу в крови, что стимулирует использование жировых запасов

Последствия: кетоацидоз

Если ситуация с повышенным уровнем кетоновых тел не длится долго во времени, а случается только иногда, организм удаляет кетоновые тела и восстанавливает правильную работу в кратчайшие сроки.

При длительном повышении уровня кетоновых тел развивается кислотно-щелочной дисбаланс крови, такой как ацидоз, т.е. чрезмерная кислотность крови и обезвоживание организма.

Симптомы кетоацидоза

Сначала все симптомы достаточно умеренны:

  • увеличение производства мочи (чтобы устранить избыток кетоновых тел), ведущее к обезвоживанию
  • повышение частоты дыхания
  • потливость
  • тошнота
  • лихорадка
  • неприятный запах изо рта – дыхание приобретает запах растворителя для ногтей

Обезвоживание ведёт к увеличению концентрации калия в крови, что вызывает нарушения сердечного ритма.

Терапия: как сбалансировать уровень кетоновых тел

Если кетоацидоз не вызван заболеванием, то лечение заключается в изменении диеты на богатую клетчаткой и углеводами и приёме жидкости, которая компенсирует обезвоживание и способствует выведению кетонов с мочой.

В случае диабетического кетоацидоза, необходимо вводить внутривенно раствор электролитов, таких как натрий, калий, фосфаты и хлор, которые восполняют дефицит, вызванный чрезмерным диурезом.

Контроль уровня глюкозы с инсулином и введение электролитов позволяют, в большинстве случаев, восстановить кислотно-щелочной баланс и исправить излишнюю кислотность крови, и только в случае комы, необходимо прибегать к дополнительным средствам лечения.

Источник: https://sekretizdorovya.ru/publ/obrazovanija_ketonovykh_tel/22-1-0-891

Кетогенная диета — основные понятия

Кетогенез

В этой статье я расскажу о кетогенной диете и кетозе. Дам основные понятия того, что такое кетодиета. Готовы? Поехали!

У организма есть три способа обеспечения жизнедеятельности:

  • углеводы (глюкоза) — гликолиз, т.е. получение энергии из сахара;
  • белки —  глюконеогенез, т.е. получение энергии из белков и аминокислот;
  • жиры — кетогенез, т.е. получение энергии из жира, который распадается на кетоновые тела.

Кетогенез — состояние нашего организма, которое помогло нам пережить Ледниковые периоды и до сих пор помогает людям жить на крайнем севере. Углеводы — сезонная пища (злаки, фрукты, овощи). Доступ к ним на постоянной основе мы получили благодаря развитию человеческой цивилизации.

Кетодиета привлекла к себе внимание в 1920-х годах. Виллджамур Стефанссон и К. Андерсен жили среди эскимосов 9 лет и питались высокожировой безуглеводной пищей.

После того, как они вернулись в Нью-Йорк, у них не было обнаружена дефицита витаминов и минералов. Медицинская общественность не поверила в результаты исследования, и тогда Стефанссон провёл годовой эксперимент.

Он заперся в госпитале, где питался так же, как когда жил с эскимосами. Результаты его эксперимента были напечатаны в 1930 году в Journal of Biological Chemistry. Никаких проблем со здоровьем у него не появилось.

Его эксперимент подтвердил тот факт, что кетогенез является полноценным источником получения организмом энергии и питательных веществ.

Именно благодаря эволюции и тому, что нашим предкам приходилось выживать в разных условиях, наш организм выработал три способа обеспечения себя жизнедеятельностью.

В 1920-х — 1930-х года кетогенная диета успешно применялась для лечения эпилепсии.  В 1937 году кетогенную диету вытеснил антиконсульсант фенитоин.

Когда ребёнок появляется на свет, он питается материнским молоком, в котором 10% жиров это МСТ-масла, преобразующиеся в печени в кетоны. Кетоновые тела дают новорождённым четверть их энергии.

Как работает наш метаболизм

Давайте рассмотрим пример: когда мы едим сахар — уровень инсулина поднимается — глюкоза (сахар) проникает в клетки тела — начинается гликолиз, то есть в клетках из глюкозы производится энергия.

В это время инсулин останавливает работу двух других метаболических путей (глюконеогенез и кетогенез) и активизирует накопление жира.

Сахар становится основным источником энергии.

Сахар это не только то, что вы кладёте в свой утренний кофе (чай), или что добавляют в сладкую выпечку. Сахар — это любая пища, богатая углеводами: макароны, рис, мука, крахмал, фрукты, молочные продукты, картофель и любые овощи, растущие под землей.

Когда мы едим сахар, он:

  • частично он идёт на энергообеспечение;
  • частично запасается в печени и мышцах в форме гликогена;
  • его избыток превращается в жир и запасается.

Что делает инсулин:

  • моментально прекращает использование жира в качестве «топлива»;
  • позволяет глюкозе войти в клетки тела, особенно мышцы, и использоваться там в качестве основного источника энергии;
  • запускает процесс запасания всех лишних съеденных калорий в виде жира, увеличивая ваши объёмы.

NB: Если вы хотите избавиться от лишнего жира, вам нужно остановить работу инсулина.

Рассмотрим другой пример: мы не едим сахар (углеводы) — инсулин не вырабатывается — жировые запасы не защищены от расщепления — организм переключается на кетогенез, как основной источник обеспечения себя энергией.

Если мы едим достаточно белков (но не более 1 г на 1 кг сухой массы тела, иначе от кетогенеза организм перейдёт в глюконеогенез), мы используем жир в качестве топлива.

Преимущества нахождения в кетозе

  • контроль калорий;
  • контроль веса;
  • низкий аппетит и голод;
  • здоровый сон;
  • ясность ума;
  • лучшая концентрация внимания;
  • здоровый метаболизм;
  • нормализация сахара и восстановление чувствительности к инсулину;
  • уменьшение воспалительных процессов;
  • нормализация артериального давления;
  • увеличение липопротеидов высокой плотности и уменьшение липопротеидов низкой плотности (при условии получения хороших жиров);
  • снижение уровня триглицеридов;
  • способность спокойно не кушать 24 часа в сутки;
  • использование жира тела в качестве источника питания;
  • более оптимистическое настроение;
  • повышенный уровень энергии;
  • укрепление защитных сил организма;
  • улучшение либидо и фертильности;
  • замедление процессов старения, т.к. организм в кетозе вырабатывает меньше свободных радикалов;
  • улучшение памяти;
  • устранение или уменьшение дерматологических проблем;
  • снижение тревоги и резких скачков настроения;
  • более быстрое восстановление после тренировок.

Источник: http://www.elinabroun.com/ketogennaya-dieta-osnovnye-ponyatiya-2/

ПОИСК

Кетогенез
    Регуляция кетогенеза осуществляется на трех основных этапах этого процесса (рис. 23.13). [c.337]

    В жировой ткани катехоламины активируют фермент липазу, что приводит к ускорению расщепления жира на глицерин и жирные кислоты.

Образовавшиеся продукты распада жира сравнительно легко попадают в печень, скелетные мышцы и миокард. В скелетных мышцах и миокарде глицерин и жирные кислоты используются в качестве источника энергии. В печени из глицерина может синтезироваться глюкоза (глюконеогенез), а жирные кислоты превращаются в кетоновые тела (кетогенез).

Более подробно эти превращения будут описаны ниже. [c.155]

    Цель занятия изучить основные пути использования ацетил-КоА кетогенез, синтез холестерина, синтез жирных кислот. [c.219]

    Еще один внутренний орган, способствующий мышечной деятельности, – печень. В печени во время мышечной работы протекают такие важные процессы, как глюкогенез, Р-окисление жирных кислот, кетогенез, глюконеогенез, которые направлены на обеспечение мышц важнейшими источниками энергии глюкозой и кетоновыми телами.

Кроме того, в печени во время мышечной работы осуществляется обезвреживание аммиака путем синтеза мочевины. Поэтому уменьшение функциональной активности этого органа также ведет к снижению работоспособности и развитию утомления.

В связи с такой важной ролью печени в обеспечении мышечной деятельности в спортивной практике широкое применение находят гепатопротекторы – фармакологические препараты, улучшаюшле обменные процессы в печени (см. главу 21). [c.167]

    Ацетил-КоА в матриксе митохондрий может либо окисляться в цикле ТКК, либо метаболизировать по пути кетогенеза, т. е. образовывать кетоновые тела. [c.338]

    Если расщепление жиров преобладает, что происходит в отсутствие углеводов, цитрат, синтезированный в митохондриях из ацетил-КоА и оксалоацетата, транспортируется в цитоплазму, где используется для биосинтеза глюкозы и, следовательно, возможность его окисления в цикле ТКК снижается.

При таких условиях метаболизм ацетил-КоА в митохондриях идет преимущественно по пути кетогенеза. Таким образом, кетогенез возникает прежде всего в результате недостатка углеводов, и это обстоятельство на всех трех стадиях регуляции биосинтеза кетоновых тел является решающим фактором. [c.

338]

    Обмен липидов соматотропин способствует освобождению свободных жирных кислот и глицерина из жировой ткани, повыщению их уровня в крови и р-окислению в печени, при дефиците инсулина повыщает кетогенез. Эти эффекты и влияние на обмен углеводов не опосредуются ЮР-1. [c.404]

    Путь кетогенеза в печени [c.290]

    В настоящее время доминирует представление, согласно которому образование кетоновых тел происходит главным образом по ГМГ-СоА-пути. Хотя при голодании наблюдается значительная активация ГМГ-СоА-лиазы, имеющиеся данные не свидетельствуют о том, что этот фермент лимитирует скорость кетогенеза. [c.290]

    Во время выполнения физических нагрузок клетки печени активно извлекают из крови жир и жирные кислоты, содержание которых в крови возрастает вследствие мобилизации жира из жировых депо.

Поступающий в печеночные клетки жир сразу же подвергается гидролизу и превращается в глицерин и жирные кислоты. Далее жирные кислоты путем р-окисления расщепляются до ацетил-КоА, из которого затем образуются кетоновые тела – ацетоуксусная и Р-оксимасляная кислоты.

Синтез кетоновых тел обычно называется кетогенезом. Кетоновые тела являются важными источниками энергии. С током крови они переносятся из печени в работающие органы -миокард и скелетные мышцы.

В этих органах кетоновые тела вновь превращаются в ацетил-КоА, который сразу же аэробно окисляется в цикле Кребса (ЦТК) до углекислого газа и воды с выделением большого количества энергии. [c.159]

    В заключение суммируем, что кетоз возникает в результате недостатка доступных углеводов, это обстоятельство следующим образом способствует кетогенезу (рис. 28.6 и 28.7), (1) Оно приводит к дисбалансу между эстерификацией и липолизом в жировой ткани, в результате которого свободные жирные кислоты поступают в кровоток.

Эти кислоты являются главным субстратом для образования кетоновых тел в печени поэтому все факторы как метаболические, так и эндокринные, влияющие на высвобождение свободных жирных кислот из жировой ткани, воздействуют также на процесс кетогенеза. (2) После поступления свободных жирных кислот в печень рас- [c.

293]

    Повышение концентрации свободных жирных кислот и кетоновых тел наблюдается при длительной мышечной работе вследствие мобилизации жира из жировых депо и последующим кетогенезом в печени. Увеличение концентрации кетоновых тел (ацетоуксусная и Р-оксимасляная кислоты) также вызывает повышение кислотности и снижение pH крови. [c.162]

    Повышенное содержание в плазме свободных жирных кислот, кетогенез, кетонурия, кетонемия [c.255]

    Следует подчеркнуть, что кетоновые тела образуются в печени в ходе так называемого 3-гидрокси- 3-метилглутарил-КоА пути.

Однако существует мнение, что ацетоацетил-КоА, являющийся исходным соединением при кетогенезе, может образоваться как непосредственно в ходе 3-окисле-ния жирных кислот, так и в результате конденсации ацетил-КоА [Марри Р. и др., 1993].

Из печени кетоновые тела током крови доставляются в ткани и органы (мышцы, почки, мозг и др.), где они быстро окисляются при участии соответствующих ферментов, т.е. по сравнению с другими тканями печень является исключением. [c.557]

    Регуляция кетогенеза. Как отмечалось ранее, кетоновые тела, синтезированные в печени, диффундируют в кровь и транспортируются к периферическим тканям.

В ряде органов (сердечная мышца, корковый слой почек) они используются в качестве энергетических субстратов.

В настоящее время имеются данные о том, что причиной кетонемии (повышенное содержание кетоновых в крови) является активация их биосинтеза в печени, а не недостаточная их утилизация во внепеченоч-ных тканях. [c.337]

    Следовательно, в норме ацетоацетат выполняет роль источника энергии дня скелетных, сердечной мышц, мозга. Кетогенез регулируется 1) освобождением жирных кислот в жировой ткани 2) активностью карнитин-пальмитоилтрансферазы-1 печени 3) условиями использования ацетил-КоА в ЦТК или в синтезе ГМГ-КоА. [c.220]

    В главе 16 было отмечено, что в печени во время мышечной работы протекают такие важные процессы, как глюкогенез, Р-окисление жирных кислот, кетогенез, глюконеогенез, которые направлены на обеспечение мышц важнейшими источниками энергии глюкозой и кетоновыми телами.

Кроме того, в печени во время мышечной работы осуществляется обезвреживание большого количества аммиака путем синтеза мочевины. Все эти процессы вызывают возникновение неблагоприятных сдвигов в клетках печени и приводят к уменьщению ее функциональных возможностей.

При интенсивном тренировочном процессе из-за частых тренировок время отдыха у спортсменов ограничено, в таких условиях восстановление функционального состояния печени может оказаться неполноценным.

Использование гепатопротекторов, оказывающих на печень благотворное влияние, позволяет спортсменам сохранить работоспособность на высоком уровне. [c.217]

    Ферменты, ответственные за образование кетоновых тел, находятся в основном в митохондриях. Раньше считали, что при окислении молекулы жирной кислоты за счет ее четырех конечных атомов углерода образуется только одна молекула ацетоацетата.

Позднее, при объяснении образования более чем одного эквивалента ацетоацетата из одной молекулы длинноцепочечной жирной кислоты, а также образования кетоновых тел из уксусной кислоты, пришли к заключению, что двухуглеродные фрагменты, образующиеся при Р-окислении, конденсируются друг с другом, образуя ацетоацетат.

Конденсация происходит путем обращения реакции тиоли-тического расщепления, в результате 2 молакулы ацетил-СоА образуют ацетоацетил-СоА. Таким образом, ацетоацетил-СоА, являющийся исходным соединением при кетогенезе, образуется либо непосредственно в ходе Р-окисления, либо в результате конденсации ацетил-СоА (рис. 28.4).

Предложены два пути образования ацетоацетата из ацетил-СоА. Первый—обычное деацилирование, второй (рис. 28.5)—конденсация молекулы ацетоацетил-СоА с молекулой ацетил-СоА с образованием 3-гидрокси-З-метилглутарил-СоА (ГМГ-СоА), ката- [c.290]

    Рнс. 28.4. Путь кетогенеза в печени. СЖК—свободные жирные кислоты ГМГ—З-гидрокси-З-метилглутарил. [c.291]

    Выделяют три стадии, на которых соответствующие факторы могут осуществлять регуляцию кетогенеза. (1) Кетоз не возникает in vivo до тех пор, пока не происходит увеличения уровня свободных жирных кислот в крови, образующихся в результате липолиза триацилглицерола в жировой ткани. Жирные кислоты являются предшественниками кетоновых тел в печени.

Как у сытых, так и у голодных животных печень обладает способностью поглощать до 30% и более свободных жирных кислот, проходящих через нее, поэтому при высоких концентрациях этих кислот поглощение их довольно значительно. Следовательно, для регуляции кетогенеза важны факторы, контролирующие стадию мобилизации свободных жирных кислот из жировой ткани (рис. 28.6).

(2) Возможны два пути превращения свободных жирных кислот после их поступления в печень и перехода в активные ацил-СоА-производные, а именно эстерификация с образованием преимущественно триацилглицеролов и фосфолипидов и р-окисление до аце-тил-СоА.

(3) В свою очередь ацетил-СоА может либо окисляться в цикле лимонной кислоты, либо вступать на путь кетогенеза, образуя кетоновые тела. [c.292]

    Поскольку при экскреции кетоновых тел почками наблюдаются порогоподобные эффекты (не являющиеся, однако, истинными пороговыми эффектами), которые варьируют у видов и отдельных особей, о тяжести кетогенеза следует судить по уровню кетоновых тел в крови, а не в моче. [c.292]

    При повышении уровня свободных жирных кислот в сыворотке крови пропорционально больше свободных жирных кислот превращается в кетоновые тела и соответственно меньше окисляется в цикле лимонной кислоты до СО2.

При этом в результате регулирования достигается такое распределение ацетил-СоА между путем кетогенеза и путем окисления до СО2, что свободная энергия, запасаемая в форме АТР в процессе окисления свободных жирных кислот, остается постоянной.

При полном окислении 1 моля пальмитата путем Р-окисления и последующего образования СО2 в цикле лимонной кислоты генерируется 129 молей АТР (см. гл. 23) если же конечным продуктом является ацетоацетат, образуется всего 33 моля АТР, а если З-гидроксибути-рат—то только 21 моль.

Следовательно, кетогенез можно рассматривать как механизм, позволяющий печени окислять большие количества жирных кислот, используя реакции, входящие в сисгему окислительного фосфорилирования (при этом генерация макроэргов невелика). [c.293]

Источник: https://www.chem21.info/info/1350448/

Кетоновые тела – это способ транспорта ацетильной группы

Кетогенез

При состояниях, сопровождающихся снижением глюкозы крови, клетки органов и тканей испытывают энергетический голод.

Так как окисление жирных кислот процесс “трудоемкий”, а нервные клетки вообще неспособны окислять жирные кислоты, то печень облегчает использование этих кислот тканями, заранее окисляя их до уксусной кислоты и переводя последнюю в транспортную форму – кетоновые тела.

К кетоновым телам относят три соединения близкой структуры – ацетоацетат, 3-гидроксибутират и ацетон.

Строение кетоновых тел

Стимулом для образования кетоновых тел служит поступление большого количества жирных кислот в печень.

Как уже указывалось, при состояниях, активирующих липолиз в жировой ткани, не менее 30% образованных жирных кислот задерживаются печенью. К таким состояниям относится голодание, сахарный диабет I типа, длительные физические нагрузки.

Так как синтез ТАГ в этих условиях невозможен, то жирные кислоты из цитозоля попадают в митохондрии и окисляются с образованием кетоновых тел. 

Для понимания причин развития кетонемии при различных ситуациях необходимо понимать роль оксалоацетата для регуляции цикла трикарбоновых кислот. При голодании соотношение инсулин/глюкагон низкое и поэтому в печени активно идет глюконеогенез, для которого используется оксалоацетат.  Поэтому при голодании жирные кислоты, поступающие в большом количестве в печень, не сгорают в ЦТК, а уходят в синтез кетоновых тел. При длительной мышечной нагрузке резервы гликогена в печени истощаются, развивается тенденция к гипогликемии и секретируется глюкагон, который усиливает глюконеогенез, при этом количество оксалоацетата снижается, и жирные кислоты, попавшие в печень, будут окисляться с образованием кетоновых тел.  

Кроме отмеченных ситуаций, количество кетоновых тел в крови возрастает при алкогольном отравлении и потреблении жирной пищи.

При богатой жирами диете, особенно у детей, жирные кислоты не успевают включиться в состав ТАГ и ЛПОНП и частично переходят в митохондрии, что увеличивает синтез кетоновых тел.

При алкогольном отравлении субстратом для синтеза кетонов является ацетил-SКоА, синтезируемый при обезвреживании этанола.

В обычных условиях синтез кетоновых тел также идет, хотя в гораздо меньшем количестве. Для этого используются как жирные кислоты, так и безазотистые остатки кетогенных и смешанных аминокислот.

Для детей раннего возраста характерна неустойчивость жирового обмена, связанная с недостаточностью регуляторного влияния ЦНС и эндокринной системы. Поэтому кетонемия и кетонурия у грудных детей наблюдается чаще, чем у взрослых.

Уровень ацетоацетата быстро нарастает между 12 и 24 часами жизни и сохраняется высоким первую неделю жизни, что свидетельствует об активной мобилизации жира из депо, высокой утилизации свободных жирных кислот в печени и малом использовании кетоновых тел в тканях.

У детей до 7 лет под влиянием различных стимулов (краткое голодание, инфекции, эмоциональное возбуждение) ускоряется синтез кетоновых тел и может легко возникать кетоацидоз, сопровождающийся неукротимой рвотой (“ацетонемическая рвота“). Причиной этому служит неустойчивость углеводного обмена и малые запасы гликогена у детей, что усиливает липолиз в адипоцитах, накопление жирных кислот в крови и, следовательно, кетогенез в печени.

Синтез кетоновых тел (кетогенез)

Синтез ацетоацетата происходит только в митохондриях печени, далее он либо восстанавливается до 3-гидроксибутирата, либо декарбоксилируется до ацетона. После синтеза все три соединения поступают в кровь и разносятся по тканям. Ацетон, как летучее вещество, легко удаляется с выдыхаемым воздухом и потом. Все кетоновые тела могут выделяться с мочой.

Реакции синтеза и утилизации кетоновых тел

Используются кетоновые тела клетками всех тканей, кроме печени и эритроцитов. Особенно активно, даже в норме, они потребляются миокардом и корковым слоем надпочечников.

В тканях реакции утилизации кетоновых тел в целом совпадают с обратным направлением реакций синтеза. В цитозоле клеток 3-гидроксибутират окисляется, образующийся ацетоацетат проникает в митохондрии, активируется за счет сукцинил-SКоА и превращается в ацетил-SКоА, который сгорает в ЦТК.

При голодании синтез кетоновых тел ускоряется в 60 раз (повышение до 0,6 г/л при норме менее 0,01 г/л), при сахарном диабете I типа – в 400 (!) раз (до 4 г/л). 

При сахарном диабете 1 типа (инсулинзависимом) в гепатоците глюкозы может быть много, т.к. глюкоза проникает в него через ГлюТ-2 без участия инсулина. Однако, точно также как при голодании, соотношение инсулин/глюкагон низкое, и оксалоацетат очень активно уходит на синтез глюкозы, что тормозит ЦТК и отправляет ацетил-SKoA на образование кетоновых тел.

При сахарном диабете 2 типа (инсулиннезависимом) инсулина достаточно и соотношение инсулин/глюкагон велико, поэтому глюконеогенез не активен и оксалоацетата хватает для поддержания ЦТК.

Образуемый здесь ацетил-SKoA либо сгорает в ЦТК, либо используется для реакций синтеза холестерина и синтеза жирных кислот (которые стимулируются инсулином).

К тому же при наличии инсулина попадающие в печень жирные кислоты будут не окисляться, а вовлекаться в синтез триацилглицеролов и ЛПОНП.

Источник: https://biokhimija.ru/lipidy/ketonovye-tela.html

Кетогенез и утилизация кетоновых тел

Кетогенез

При повышенном окислении жирных кислот в печени скорость, с которой образуется ацетил-СоА, может превышать скорость его окисления в цикле ТКК. В таких условиях ацетил-СоА использу­ется для продукции ацетоуксусной, b-оксимасляной кислот и аце­тона. Эти вещества носят собирательное название кетоновых тел.

Присутствуя в избыточных количествах, например при го­лодании или некомпенсированном диабете, ацетоацетат и b-оксибутират обусловливают метаболический ацидоз (т. е. «голодательный» кетоз или диабетический кетоацидоз).

Большие количества ацетона, имеющиеся при различных формах кетоза, не играют роли в развитии метаболического ацидоза, но способствуют по­явлению у больного характерного фруктового запаха при ды­хании.

Рис.10—7. Метаболические пути образования кетоновых тел (ацетоуксус­ной и b-оксимасляной кислоты) из ацетил-СоА и их окисления до СО2.

Ограничивающая скорость стадия образования кетонов предшествует обра­зованию ацетил-СоА и локализуется на этапе переноса жирного ацил-СоА через митохондриальную мембрану к месту расположения ферментов, уча­ствующих в b-окислении (см. рис. 10—8).

Образование ацетоуксусной кис­лоты из ацетоацетил-СоА требует вначале образования b-окси-бета-метилглутарил-СоА.

Синтез кетоновых тел из ацетил-СоА (рис. 10—7) в качестве начального этапа предполагает конденсацию двух молекул аце­тил-СоА с образованием ацетоацетил-СоА.

Превращение ацетоацетил-СоА в ацетоуксусную кислоту требует его начального превращения в b-окси-бета-метилглютарил-СоА, который расщепля­ется на ацетоуксусную кислоту и ацетил-СоА.

Образование b-оксибутирата из ацетоацетата включает обратимую окислительно-восстановительную реакцию, кофактором которой служит НАД•Н. Ацетон образуется из ацетоацетата путем неферментативного спонтанного декарбоксилирования.

Рис. 10—8. Внутрипеченочная регуляция кетогенеза. Главным ограничиваю­щим скорость этапом является перенос жирных ацильных производных через митохондриальную мембрану, осуществляемый ферментами ацилкарнитинтрансферазой (АКТ) I и II.

АКТ I тормозится при повышения уров­ня инсулина, уменьшающего доступность карнитинаа и увеличивающего .до­ступность малонил-СоА—прямого ингибитора АКТ I.

Наоборот, снижение уровня инсулина и повышение уровня глюкагона приводит к увеличению содержания карнитина, снижению содержания малонил-СоА и повышению активности АКТ-I (по McGarry J. D., Diabetes, 1979, 28, 517, с модификациями). СЖК — свободные жирные кислоты.

Что касается факторов, регулирующих скорость кетогенеза, то важнейшим из них, очевидно, является увеличение доставки жирных кислот в печень (повышенный липолиз).

Однако достав­ка субстрата — это не единственная детерминанта скорости про­цесса, поскольку у здоровых лиц повышение уровня СЖК в кро­ви, вызываемое приемом жирной (содержащей триглицериды) пищи одновременно с введением активатора липопротеиновой ли­пазы (гепарин), не приводит к кетозу (17а).

Вторым требованием является увеличение скорости b-окисления в митохондриях пе­чени. Только при этом поступающие в печень жирные кислоты будут использоваться для образования ацетил-СоА, а не для син­теза триглицеридов.

Как уже отмечалось, ограничивающей ско­рость стадией b-окисления жирных кислот является ацилкарнитинтрансферазная реакция. Эта реакция ускоряется при повы­шении уровня свободного карнитина и снижении уровня малонил-СоА — ближайшего интермедиата в процессе синтеза жира.

Оба эти условия (повышение уровня карнитина в печени и уменьшение содержания малонил-СоА) выполняются при сни­жении уровня инсулина и в некоторой степени при увеличении содержания глюкагона [15]. Таким образом, кетогенез стимулируется как повышенным липолизом в жировой ткани, так и ак­тивацией процесса b-окисления в печени (рис. 10—8).

При повышенной продукции кетоновых тел в печени не обя­зательно тормозится эстерификация жирных кислот (т. е. обра­зование триглицеридов) или окисление ацетил-СоА в цикле ТКК.

Больше того, на фоне повышенной продукции печенью кетоно­вых тел образование триглицеридов может даже увеличиться, ес­ли резко увеличивается доставка жирных кислот. Вследствие это­го при недостаточном компенсированном диабете частой находкой является ожиревшая, перегруженная триглицеридами печень.

С другой стороны, при повышенной продукции кетоновых тел в печени синтез жирных кислот из ацетил-СоА не происходит.

Образуемые в печени ацетоацетат и b-оксибутират попадают в кровоток и циркулируют в отношении примерно 1:3 соответст­венно. Циркулирующие кетоновые тела подвергаются окислению в мышечной ткани, а в условиях очень длительного голодания поглощаются и окисляются в ткани мозга [16].

Первый этап рас­пада кетоновых тел — это окисление b-оксибутирата в ацетоаце­тат. Затем в процессе трансферазной реакции с сукцинил-СоА или с помощью тиокиназы, требующей АТФ, образуется ацетоацетил-СоА. Последний распадается с образованием двух молекул ацетил-СоА (см. рис. 10—7).

Эти реакции происходят в мышце, головном мозге и зародышевой, но не зрелой печени.

Предыдущая284285286287288289290291292293294295296297298299Следующая

Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 2217; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/2-15984.html

Метаболизм кетоновых тел

Кетогенез

Под термином «кетоновые (ацетоновые) тела» подразумевают ацетоук-сусную кислоту (ацетоацетат) СН3СОСН2СООН, β-оксимасляную кислоту (β-оксибутират, или D-3-гидроксибутират) СН3СНОНСН2СООН и ацетон СН3СОСН3.

В здоровом организме ацетон в крови присутствует в крайне низких концентрациях, образуется в результате спонтанного декарбоксилирования ацетоацетата и, по-видимому, не имеет определенного физиологического значения.

Кетоновые тела образуются в печени. Прежние представления о том, что кетоновые тела являются промежуточными продуктами β-окисления жирных кислот, оказались ошибочными.

Во-первых, в обычных условиях промежуточными продуктами β-окис-ления жирных кислот являются КоА-эфиры этих кислот, например β-окси-бутирил-КоА, ацетоацетил-КоА.

Во-вторых, β-оксибутирил-КоА, образующийся в печени при β-окисле-нии жирных кислот, имеет L-конфигурацию, в то время как β-оксибутират, обнаруживаемый в крови, представляет собой D-изомер. Именно β-окси-бутират D-конфигурации образуется в ходе метаболического пути синтеза β-окси-β-метилглутарил-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА):

На первом этапе из 2 молекул ацетил-КоА образуется ацетоацетил-КоА. Реакция катализируется ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой (3-ке-тотиолазой).

Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА. Реакция протекает под влиянием фермента гидро-ксиметилглутарил-КоА-синтетазы.

Образовавшийся β-окси-β-метилглута-рил-КоА способен под действием гидроксиметилглутарил-КоА-лиазы расщепляться на ацетоацетат и ацетил-КоА.

Ацетоацетат восстанавливается при участии НАД-зависимой D-3-гид-роксибутиратдегидрогеназы, при этом образуется D-β-оксимасляная кислота (D-3-гидроксибутират). Следует подчеркнуть, что фермент специфичен по отношению к D-стереоизомеру и не действует на КоА-эфиры.

Существует второй путь синтеза кетоновых тел. Образовавшийся путем конденсации 2 молекул ацетил-КоА ацетоацетил-КоА способен отщеплять коэнзим А и превращаться в ацетоацетат. Этот процесс катализируется ферментом ацетоацетил-КоА-гидролазой (деацилазой):

Однако второй путь образования ацетоуксусной кислоты (ацетоацетата) не имеет существенного значения, так как активность деацилазы в печени низкая.

В настоящее время ясна молекулярная основа изречения, что «жиры сгорают в пламени углеводов».

Известно, что ацетил-КоА, образовавшийся при окислении жирных кислот, включается в цикл трикарбоновых кислот в условиях, когда расщепление жиров и углеводов соответствующим образом сбалансировано.

Включение ацетил-КоА в цикл Кребса зависит от доступности оксалоацетата для образования цитрата. Однако если расщепление жиров преобладает, судьба ацетил-КоА изменяется.

Объясняется это тем, что в отсутствие углеводов или при нарушении их использования концентрация оксалоацетата снижается. При голодании или диабете окса-лоацетат расходуется на образование глюкозы и поэтому не может конденсироваться с ацетил-КоА. В таких условиях путь метаболизма аце-тил-КоА отклоняется в сторону образования ацетоацетата и D-3-гидрокси-бутирата, т.е. кетоновых тел.

В крови здорового человека кетоновые тела содержатся лишь в очень небольших концентрациях (в сыворотке крови 0,03–0,2 ммоль/л).

При патологических состояниях (у лиц с тяжелой формой сахарного диабета, при голодании, а также у животных с экспериментальным острым стрептозотоциновым или аллоксановым диабетом) концентрация кетоновых тел в сыворотке крови увеличивается и может достигать 16–20 ммоль/л.

Следует подчеркнуть важную роль кетоновых тел в поддержании энергетического баланса.

Кетоновые тела – поставщики «топлива» для мышц, почек и действуют, возможно, как часть регуляторного механизма с обратной связью, предотвращая чрезвычайную мобилизацию жирных кислот из жировых депо.

Печень в этом смысле является исключением, она не использует кетоновые тела в качестве энергетического материала.

Как отмечалось, основным местом образования ацетоацетата и 3-гид-роксибутирата служит печень. Из митохондрий печени эти соединения диффундируют в кровь и переносятся к периферическим тканям.

Действительно, сердечная мышца и корковый слой почек предпочтительно используют в качестве «топлива» ацетоацетат, а не глюкозу.

В противоположность этому глюкоза является главным «топливом» для мозга у лиц, получающих сбалансированную пищу. При голодании и диабете мозг адаптируется к использованию ацетоацетата. Установлено, что в условиях длительного голодания 75% потребности мозга в «топливе» удовлетворяется за счет ацетоацетата.

Известно, что в периферических тканях 3-гидроксибутират (β-оксимас-ляная кислота) способен окисляться до ацетоацетата, а последний активируется с образованием соответствующего КоА-эфира (ацетоацетил-КоА).

Ацетоацетат может быть активирован путем переноса КоА с сукцинил-КоА в реакции, катализируемой специфической КоА-трансферазой.

Образовавшийся ацетоацетил-КоА далее расщепляется тиолазой с образованием 2 молекул ацетил-КоА, которые затем включаются в цикл Кребса:

Не исключено, что существует и второй путь активации ацетоацетата – это использование АТФ и HS-KoA аналогично тому, как при активации жирных кислот:

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Источник: http://www.xumuk.ru/biologhim/162.html

WikiMedikKonsult.Ru
Добавить комментарий