Biochimica 6: corpi chetonici

Corpi chetonici

In condizioni di digiuno prolungato si raggiunge la scarsità di glucosio come fonte di energia. A questo punto, vengono utilizzati, per produrre energia, gli acidi grassi. Tuttavia, alcuni organi e tessuti non sono in grado di ricavare energia dagli acidi grassi: si parla di organi come il cervello. In questo caso, la fonte primaria di energia è rappresentata dai corpi chetonici. Anche gli stessi muscoli, in assenza di glucosio, utilizzano per un breve tempo i corpi chetonici, per poi utilizzare definitivamente gli acidi grassi. I corpi chetonici sono piccoli e solubili e la loro produzione evita al fegato il troppo stress per un’eventuale elevata gluconeogenesi. I corpi chetonici sono acetone, aceto-acetato e β-idrossi-D-butirrato. Quelli utilizzabili per produrre energia sono aceto-acetato e β-idrossi-D-butirrato, mentre l’acetone no.

Sintesi dei corpi chetonici

La sintesi dei corpi chetonici avviene nei mitocondri degli epatociti. Il punto di partenza per la biosintesi dei corpi chetonici è l’acetil-CoA. Esso, in determinate condizioni, come il sovraccarico del ciclo di Krebs per eccesso di acetil-CoA stesso, non entra nel ciclo di Krebs, bensì viene condensato con un’altra molecola di acetil-CoA dall’enzima tiolasi. Si forma, a questo punto, aceto-acetil-CoA, con liberazione di un coenzima-A libero.

Nella reazione successiva, l’aceto-acetil-CoA viene condensato con un’altra molecola di acetil-CoA grazie alla HMG-CoA-sintasi, liberando un altro coenzima-A libero e formando β-idrossi-β-metilglutaril-CoA. Oltre ad una condensazione, questa reazione è anche un’idratazione, in quanto viene aggiunta una molecola d’acqua.

Nella terza reazione, il β-idrossi-β-metilglutaril-CoA viene attaccato dalla HMG-CoA-liasi, staccando da esso un acetil-CoA e formando aceto-acetato. A questo punto, l’aceto-acetato può: entrare nella circolazione sanguigna; essere decarbossilato ad acetone dall’aceto-acetato-decarbossilasi; essere ridotto a β-idrossi-D-butirrato dalla β-idrossi-D-butirrato-deidrogenasi, con ossidazione di una molecola di NADH a NAD⁺.

Ossidazione dei corpi chetonici

I corpi chetonici vengono metabolizzati al fine di produrre energia tramite la loro conversione in acetil-CoA e l’immissione di quest’ultimo nel ciclo di Krebs. L’utilizzo dei corpi chetonici è circoscritto ai tessuti che contengono l’enzima tioforasi, quindi il fegato è escluso in quanto non la contiene. Il corpo chetonico destinato alla produzione di energia è l’aceto-acetato; il β-idrossi-D-butirrato, per essere utilizzato, viene dapprima ossidato ad aceto-acetato tramite l’enzima β-idrossi-D-butirrato-deidrogenasi.