Ketogeneza

Ketogeneza predstavlja sintezu ketonskih tela: acetoacetata, beta-hidroksi buterne kiseline i acetona.

Ketonska tela normalno nastaju u određenoj količini koja fiziološki služi kao dopunski inzvor energije. Međutim, u većim količinama nastaje pri gladovanju i nedostatku insulina (dijabetesu) jer je smanjen ulazak glukoze u ćelije, te je usled toga smanjena i koncentracija glukoze intracelularno, što dovodi do smanjenja glikolize.

Razgradnjom glukoze nastaje piruvat koji bi dejstvom enzima piruvat dekarboksilaze dao acetil-CoA, a on bi uz oksalosirćetnu kiselinu (koja nastaje takođe od piruvata karboksilacijom) obrazovao limunsku kiselinu koja ulazi u Krebsov ciklus. Usled smanjene glikolize i manje količine piruvata, nema ni dovoljno acetil-CoA, pa oksalosirćetna kiselina ne može da obrazuje limunsku kiselinu i Krebsov cilkus se gasi. Rezultat toga je smanjenje proizvodnje energije i povećana koncentracija acetil-CoA u ćelijama. Usled toga intenzivira se ketogeneza.

Proces ketogeneze

U procesu ketogeneze prvo učestvuju dva molekula acetil-CoA koja formiraju acetoacetil-CoA, a uz još jedan, treći molekul aceil-CoA nastaje 3-hidroksi-3-metil-glutaril-CoA (HMGCoA). Ovaj molekul se zatim cepa i daje acetoacetat. Acetoacetat može da ima dva metabolička pravca: enzimski, redukcijom uz NADH kao donor vodonika daje beta-hidroksibutirat i neenzimski dekarboksilacijom daje aceton.

U međuvremenu smanjenje glikolize i nedovoljna aktivnost Krebsovog ciklusa dovešće do drugih metaboličkim procesa tokom kojih organizam pokušava da dobije energiju. Nastaje beta-oksidacija masnih kiselina koja rezultuje povećanim količinama acetil-CoA, ali on svakako ne može da uđe u Krebsov cilkus jer nema dovoljno piruvata koji bi jednim delom obrazovao oksaloacetat, ondnosno nastaju nesvrsishodne kolićine acetil-CoA koji može da ide jedino putem ketogeneze.

Zato se kaže da masti gore na vatri ugljenih-hidrata, jer nastali acetil-CoA beta-oksidacijom masnih kiselina ne može da obrazuje limunsku kiselinu bez oksaloacetata koji nastaje glikolizom. Na taj način nastaje ogromna količina acetil-CoA koji već pogoršava situaciju prethodno nagomilanih molekula neefektivnom glikolizom, te se proces ketogeneze samo intenzivira.

Deo sintetisanih ketonskih tela odlazi u tkiva gde obrnitim procesom daju acetil-CoA iz kojeg može da se sintetiše energija u Krebsovom ciklusu. Ali kada se taj kapacitet iscrpi ogromnim količinama ketonskih tela, ona prelaze u krv, nastaje ketonemija, njihovo pojavljivanje u urinu, ketonurija i naravno ketoacidoza.