Metabolismo de Los Cuerpo Cetónico

Cuerpo cetónico

Formación de cuerpos cetónicos.

Los Los cuer cuerpo poss cetó cetóni nico coss son son comp compue uest stos os químicos prod produc ucid idos os por  por cetogénesis cetogénesis en  en las mitocondrias mitocondrias de  de las células del delhígado hígado..  Su función es suministrar energía al corazón corazón y  y al cerebro cerebro en  en ciertas situaciones excepcionales. En la diabetes mellitus tipo ! ! se puede acumular una cantidad excesi"a de cuerpos cetónicos en la sangre sangre!! produciendo cetoacidosis diabética. diabética. Los compuestos químicos son el #c #cid ido o ac acet etoa oacé cétitico co $acetoacetato% to% y el #cido betahidroxibutírico $&'hidroxibut butirat rato%( una parte del acetoacetat tato sufre descarboxilación no enzim#tica dando acetona acetona $una  $una cantidad insignificante en condiciones  normales%(  los dos primeros son #cidos #cidos y  y el tercero! una cetona cetona.. El #cido acetoacético! la acetona y el #cido )'hidroxibutírico! sintetizado a partir del acetil' *o+! son los llamados cuerpos cetónicos. cetónicos.

Papel de los cuerpos cetónicos en ciertos tejidos y órganos: Cerebro:  hasta hace poco tiempo se pensaba que la glucosa era el ,nico sustrato energético utilizable por el cerebro. -oy sabemos que en los casos de ayuno utiliza los cuerpos cetónicos durante el periodo de la lactancia! ya que es una época de dieta rica en grasas. Músculo: El *orazón es el m,sculo que m#s consume cuerpos cetónicos! como sustrato metabólico! mientras que en el m,sculo esquelético son escasos! ya que utiliza #cidos grasos libres para sus necesidades energéticas. Riñón:  Es uno de los órganos donde los cuerpos cetónicos proporcionan una mayor  aportación energética. Tejido Tejido Adiposo: uede metabolizar cuerpos cetónicos como sustrato energético y como precursor lipogenético. Sin embargo! durante el ayuno est# inhibida la lipogénesis y! por lo tanto! hay poca síntesis lip / / idica a partir de los cuerpos cetónicos.

0ención especial merece el metabolismo de los cuerpos cetónicos en las estructuras fetales especialmente durante el ayuno( aunque el feto no los sintetiza! le llegan procedentes de la madre a tra"és de la placenta! por la que pasan libremente.

Desarrollo del metabolismo de los cuerpos cetónicos: 1urante la ,ltima etapa de la gestación! el feto acumula glucógeno en el cerebro de una forma sustancial! este glucógeno puede dar cuenta del requerimiento urgente de energía que se produce durante el nacimiento. Sin embargo! el glucógeno cerebral se consume r#pidamente en las dos primeras horas de "ida extrauterina. En la primera hora de "ida extrauterina no hay glucosa en la sangre de la rata y en el humano en la primera media hora. 1ado que la gluconeogénesis no es plenamente acti"a hasta las 2 horas de "ida la nomoglucemia no se alcanza sino entre el )'34 día de "ida. En estas circunstancias! los requerimientos energéticos del cerebro son suplidos por los cuerpos cetónicos sintetizados por el propio feto a partir de los lípidos l#cteos. or consiguiente! el recien nacido sufre un retraso en la llegada de nutrientes! que comprende desde el momento del parto hasta el establecimiento de la lactancia! período denominado! prelactancia. Es conocida la contribución de los cuerpos cetónicos plasm#ticos al metabolismo energético del cerebro de neonato! así como a su incorporación a los lípidos cerebrales y amino#cidos. 5anto en la rata como en el hombre! la concentración sanguínea de cuerpos cetónicos es muy ba6a en el momento del nacimiento $alrededor de 7.2 m0%! pero experimenta un fuerte aumento a partir de las primeras horas de "ida extrauterina! alcanzando "alores de aproximadamente '2 m0! a lo largo de la lactancia. El desarrollo de la "ía cetogénica en el hígado neonatal 6unto con el aumento de la disponibilidad de sustratos para la misma son responsables de la alta concentración plasm#tica de cuerpos cetónicos obser"ados durante la lactancia. En estas circunstancias la concentración de )' hidroxibutirato es superior a la del acetoacetato! aproximadamente 3 "eces. +dem#s! en condiciones de malnutrición neonatal prolongada! dichos "alores aumentan en plasma y constituyen el soporte principal del metabolismo oxidati"o cerebral. El cerebro humano ya es capaz de metabolizar )'hidroxibutirato entre las 2'2 semanas de gestación. +sí! a las 22 semanas de gestación! ya estan presentes la )'hidroxibutirato deshidrogenasa $E* ...)7%! la )'ceto#cido'*o+ transferasa $E* 2.8.).9% y la acetoacetil'*o+ tiolasa $E* 2.)..:%. 1urante el desarrollo postnatal en cerebro humano! los cuerpos cetónicos cubren un 7; de las necesidades energéticas! aunque dicha contribución disminuye m#s adelante! a medida que se consolida la <-E. Se piensa que los #cidos grasos de cadena media son los principales precursores de los cuerpos cetónicos en estas circunstancias.

CET!E"E#$#: El acetil'CoA producido por la oxidación de los #cidos grasos en las mitocondrias del hígado puede ser completamente oxidado "ía el ciclo del #cido cítrico. ero una fracción significante de este acetil'CoA tiene otro destino.

%RMAC$&" DE C'ERP# CET&"$C#: Este proceso ocurre principalmente en las mitocondrias del hepatocito! en las cuales el acetil'*o+ es con"ertido en acetoacetato o 1'b'hidroxibutirato. Estos compuestos 6unto con la acetona! son referidos como cuerpos cetónicos!

Figura= los cuerpos cetónicos

>ue sir"en como importantes combustibles metabólicos para muchos te6idos periféricos. or e6emplo! el cerebro normalmente utiliza glucosa como fuente de energía $los #cidos grasos no pueden atra"esar la barrera sanguínea cerebral%! pero durante ayuno prolongado! los cuerpos cetónicos son la mayor fuente de energía del cerebro. Los cuerpos cetónicos son los equi"alentes hidrosolubles de los #cidos grasos.

Cetólisis El hígado libera acetoacetato y b'hidroxibutirato que son lle"ados por el torrente sanguíneo a los te6idos periféricos para ser usados como combustibles alternati"os! donde son con"ertidos a acetil'*o+ $Fig. :.8%.

Fig. :.8. ?ntercon"ersión entre el acetoacetato y el b hidroxibutirato En la reacción catalizada por la )'cetoacil'*o+'transferasa$ también conocida como tioforasa%! puede participar como donador del grupo *o+ del succinil'*o+! el cual puede ser con"ertido a succinato con la síntesis acoplada de @5 en la reacción catalizada por la succinil'*o+ sintetasa! enzima que participa en las reacciones del ciclo de Arebs. Este es una des"iación o rodeo $bypass% del acetoacetato el cual necesita de la hidrólisis de un @5. El aceto acetil *o+ es hidrolizado y con"ertido en dos moléculas de acetil *o+ por  acción de la tiolasa. El hígado carece de )'cetoacil'*o+'transferasa $tioforasa%! por lo cual los cuerpos cetónicos no pueden ser degradados allí! lo cual permite abastecer de estos compuestos a otros te6idos que los utilizan como fuente importante de energía. En los períodos de inanición! en la diabetes mellitus no controlada y en las personas que mantienen una dieta rica en grasas y pobre en gl,cidos ! la concentración del oxalacetato disminuye debido al déficit relati"o de #cido pir,"ico! que es su precursor en el proceso de anaplerosis y porque dicho ceto#cido! en estas condiciones! se utiliza en la gluconeogénesis. El acetil'*o+ no puede incorporarse en cantidades suficientes al ciclo. En estas condiciones! las cantidades de cuerpos cetónicos que se producen son mayores de las que se degradan en la cetolisis y se produce un trastorno clínico'metabólico conocido como estado de cetosis $hipercetonemia con acidosis metabólica! cetonuria y aliento cetónico%. META()$#M DE CAR(*$DRAT#+ La principal función del hígado es suministrar una fuente continua de energía para el cuerpo. Esta función est# estrictamente regulada por una serie de factores hormonales y neurales! que permiten modificar el flu6o de combustible de acuerdo a las necesidades del momento. Es así como en condición absorti"a! gran parte de los nutrientes que llegan por la circulación portal! son metabolizados! distribuidos al resto de órganos o te6idos o almacenados como sustancias de reser"as para ser mo"ilizados posteriormente en condición post absorti"a cuando se cesa la absorción de nutrientes desde el intestino delgado. La regulación de la concentración de glucosa en la sangre es uno de los procesos mas celosamente mantenidos por el cuerpo. Esta sustancia es el principal combustible del cerebro! los eritrocitos y la médula suprarrenal. En la homeostasis de la glucosa el hígado! ocupa un papel central por su capacidad para almacenarla como glucógeno en condición absorti"a $glucogenogenesis hep#tica%! y para producirla a partir del glucógeno almacenado! $@lucogenolisis%! o sintetizarla por gluconeogénesis! a partir de precursores no glicídicos! en condiciones de ayuno o e6ercicio. Los sustratos para la gluconeogBnesis hep#tica son el lactato obtenido de la oxidación incompleta de la glucosa en las células anaerobias! los amino#cidos

glucogénicos pro"enientes de la proteolisis muscular! acti"ada por cortisol! y el glicerol obtenido de las grasas almacenadas en el te6ido adiposo! pre"ia acti"ación mediante fosforilación de la lipasa sensible a hormonas por acción de las hormonas hiperglicemiantes. 0antener una concentración normal de glucosa es de "ital importancia para el funcionamiento del sistema ner"ioso central que la utiliza como combustible principal! a,n en el ayuno de 23 horas. En el ayuno de mas de 23 horas! el cerebro se adapta a la utilización de cuerpos cetónicos como combustible! disminuyendo así los requerimientos de glucosa y por lo tanto la "elocidad de la gluconeogénesis hep#tica! hasta el punto de llegar a utilizar los cuerpos cetónicos de predominio a la glucosa! como sucede en el ayuno prolongado de "arios días! aunque sin llegar a sustituirla del todo.

C&M #E META()$,A )A !)'C#A E" E) *-!AD C Dn sistema de transporte facilitado! no dependiente de insulina! @LD5 2! en la membrana sinusoidal! permite la entrada de glucosa desde los sinusoides hep#ticos o la salida de glucosa a los sinusoides hep#ticos en la condición de escasez de glucosa. El @LD5 2 tiene un Am de 7 m0! muy por encima del "alor de la concentración de glucosa que se alcanza en el estado absorti"o! lo cual determina que la concentración intrahep#tica de glucosa esté determinada por las concentraciones de glucosa que circulan en sangre! la que a su "ez est# ligada a la acti"idad de la glucocinasa! una enzima del hígado y de las células beta del p#ncreas. Los hepatocitos pericentrales también contienen @LD5 ! un transportador de glucosa de ba6o Am! $7 27 m0%! presente también en el cerebro y los eritrocitos. El mantenimiento de la homeostasis de la glucosa! resulta de las interrelaciones de "arias "ías del metabolismo de la glucosa! estrictamente reguladas por m,ltiples seGales! que pre"ienen el funcionamiento al mismo tiempo de "ías antagónicas. La fig.  ilustra algunas de estas "ías metabólicas y los puntos de control que dirigen el flu6o de la glucosa y otros combustibles metabólicos. ?dentifíquelas y complete el esquema indicando los puntos de control. La r#pida fosforilación de la glucosa a glucosa  fosfato! reduce la concentración de glucosa dentro del hepatocito! disminuyendo por lo tanto el gradiente de concentración que promue"e la entrada o la salida de glucosa. La glucosa  fosfato es importante por ser un punto de ramificación com,n para = .La síntesis de glucógeno $glucogenogénesis%! y su mo"ilización como glucosa! $@lucogenolisis% 2. La producción de lactato o piru"ato! "ía glucólisis y la generación de acetil S*o+! un sustrato del ciclo de Arebs. ). La "ía del  fosfogluconato! una ruta metabólica para la producción de poder reductor en la forma de H+1-! para la síntesis de #cidos grasos y esteroides.

a

Fructosa 2 -6 B-P