definizione
La chetogenesi è la via sintetica che porta alla formazione dei corpi chetonici a partire dall’acetil-CoA: questo substrato origina da differenti processi metabolici ed in particolare dal metabolismo dei lipidi; solitamente l’acetil-CoA tende a combinarsi con l’ossalacetato derivante dal metabolismo dei glicidi (citrato sintasi), per formare acido citrico e venire poi ossidato seguendo il ciclo di Krebs per produrre energia; quando i livelli di ossalacetato sono bassi oppure quando il rapporto NADH ridotto e NAD ossidato è elevato, può originarsi acido acetoacetico per effetto della condensazione di due molecole di acetil-CoA che possono andare incontro alla sintesi di acetoacetil-CoA, con liberazione di un CoASH, in una reazione sostenuta dalla β-chetotiolasi (reazione inversa alla tiolisi).
Dall’acido acetoacetico derivano gli altri corpi chetonici (acido β-idrossibutirrico e acetone).
Nello stato di carenza insulinica (diabete mellito), nel digiuno o nella dieta ricca di grassi, a causa dell’eccessiva produzione di acetil-CoA, oppure per il blocco del ciclo di Krebs a opera dell’eccesso di ATP derivante dal catabolismo degli acidi grassi, la chetogenesi assume maggiori proporzioni e l’accumulo di corpi chetonici nel sangue determina la condizione patologica della chetoacidosi; anche il metabolismo dei protidi può portare alla formazione di corpi chetonici, in particolare qualora siano presenti amminoacidi chetogenici come la leucina oppure la lisina (o, in maniera minore, la fenilalanina, l’isoleucina, la tirosina ed il triptofano).
A partire dall’acetoacetil-CoA, per l’addizione di un’altra molecola di acetil-CoA per mezzo della reazione prodotta dalla catalisi dell’HMG-CoA sintasi, si ottiene il β-idrossi-β-metilglutaril-CoA (o HMG-CoA): l’HMG-CoA, se sintetizzato nel citosol, è uno dei primi intermedi della sintesi del colesterolo; se si trova nei mitocondri, esso può invece andare incontro a lisi ad opera della HMG-CoA liasi a liberare acetoacetato e acetil-CoA. L’HMG-CoA sintasi è particolarmente presente nel fegato, motivo per cui la chetogenesi avviene principalmente nel distretto epatico; i corpi chetonici vengono in seguito distribuiti agli altri tessuti, dove acetoacetato e beta-idrossibutirrato possono essere riconvertiti ad acetil-CoA per dare energia: questo avviene specialmente quando il glucosio disponibile è scarso, come capita nel cervello, mentre altri organi, quali il cuore, ricavano gran parte della loro energia metabolica dall’ossidazione di questi corpi.
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