CETOACIDOSIS DIABÉTICA

VIDEO - DIABETES 2: CETOACIDOSIS DIABÉTICA 

La cetoacidosis diabética es una complicación aguda de la diabetes, esta se presenta principalmente en la DMI, sin embargo no es exclusiva de ésta, por lo que algo importante de este trastorno es conocer su fisiopatología, la cual se basa en dos pilares el déficit de insulina y el exceso de glucagón, esto desencadena dos condiciones patológicas en la sangre , la primera de ellas es un glucosa muy elevada que provoca deshidratación en los pacientes, así como un aumento de los cuerpos cetónicos en la sangre que generan un acidosis metabólica, es por ello que los principales signos y síntomas de esta complicación son náuseas, vómito, sed, dolor abdominal, disnea, entre otros, además es importante mencionar que algunos de los principales desencadenantes de la cetoacidosis diabética son la administración inadecuada de insulina, una infección, un infarto, drogas e incluso un embarazo. Por lo que en el siguiente video se explica de manera más detallada la fisiopatología, las manifestaciones clínicas, los valores de laboratorio, los grados de cetoacidosis así como algunas sugerencias en el tratamiento de esta complicación.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Rodríguez, J. [Juanse Rodríguez MD]. (2017,. Diabetes 2: Cetoacidosis diabética [Vídeo]. YouTube. Recuperado el 26 de mayo de 2022 de: https://www.youtube.com/watch?v=nYhrf_3EQ6A

CETOACIDOSIS DIABÉTICA

 CETOACIDOSIS DIABÉTICA

La cetoacidosis diabética es una complicación aguda y severa de la diabetes mellitus, afectando en la mayoría de los casos a los pacientes con diabetes tipo I,  caracterizada por hiperglucemia, cetosis y acidosis.  (Rivas, 2010 ; Tavera, 2006)

Patogénesis

La cetoacidosis diabética se basa en dos pilares, el déficit de insulina y el exceso de glucagón, esto desencadena dos condiciones patológicas en la sangre, la primera de ellas es un glucosa muy elevada que provoca deshidratación en los pacientes, así como un aumento  de los cuerpos cetónicos en la sangre que generan un acidosis metabólica. (Rodríguez, 2017 )

Cuando existe deficiencia de insulina, se presentan niveles elevados de glucagón, catecolaminas y cortisol, los cuales estimulan la producción hepática de glucosa, provocando un incremento en la glucogenólisis y gluconeogénesis. En donde la hipercortisolemia puede generar un incremento en la proteólisis, además de proveer de  aminoácidos precursores para la gluconeogénesis. 

Por otra parte la combinación del incremento en la producción hepática de glucosa, así como la disminución en la captación periférica son los principales trastornos responsables de la hiperglucemia en la cetoacidosis, la cual origina glucosuria, diuresis osmótica y deshidratación. Mientras que la insulinopenia y la activación de hormonas contrarreguladoras activan la lipasa que incrementa los triglicéridos y ácidos grasos libres, que son captados por el hígado y se transforman en cuerpos cetónicos. Esto significa que habrá una gran cantidad de glucosa y cetonas circulando por el torrente sanguíneo.

( Tavera, 2006)

Figura 1. Cetoacidosis diabética. Nota, adaptado de Ácido Beta Hidroxi-Butirico. IBC Laboratorios, [Fotografía] por Peralta, E. (2019). Recuperado de https://www.ibcrosario.com.ar/articulos/AcidoBetaHidroxiButirico.html

Factores precipitantes

Los factores precipitantes de mayor importancia para el desarrollo de cetoacidosis son las infecciones, así como la falta en la administración de insulina, en donde los pacientes que utilizan bomba de infusión subcutánea de insulina pueden desarrollar cetoacidosis, secundaria a una obstrucción del catéter y problemas técnicos de la bomba, mientras que otros factores precipitantes  pueden ser infartos silenciosos, accidentes cerebrovasculares, pancreatitis aguda, uso de esteroides, tiazidas, bloqueadores de los canales de calcio, propranolol y fenitoína, entre otros. (Tavera, 2006)

Manifestaciones clínicas y diagnóstico

Los pacientes con cetoacidosis presentan poliuria, polidipsia, dolor abdominal, náusea y vómito que se presentan por la acidosis o por la disminución en la perfusión mesentérica. Otros signos que se pueden presentar al realizar una exploración física son la respiración de Kussmaul con aliento cetósico es típica de la cetoacidosis, así como la deshidratación, pérdida aguda de peso, taquicardia, debilidad, alteraciones visuales, somnolencia, hipotermia, hipotensión y alteraciones de la conciencia. 

Los hallazgos típicos de laboratorio y que son los criterios diagnósticos de cetoacidosis diabética son: glucemia mayor de 300 mg/dL, pH menor de 7.3, ya sea en sangre venosa o arterial, bicarbonato menor de 15 mmol/L, cetonemia y/o cetonuria.

(Rivas, 2010 ;Tavera, 2006)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Peralta, E. (2019). Ácido Beta Hidroxi-Butirico. IBC Laboratorios. Cetoacidosis diabética, [Fotografía]. Recuperado el 23 de Mayo de 2022 de  https://www.ibcrosario.com.ar/articulos/AcidoBetaHidroxiButirico.html

Rivas Jimenez, M. (2010). Capitulo 9.1 Cetoacidosis Diabética.  (2.a ed.). Manual de Urgencias (pp. 357–362). Madrid, España: Editorial Médica Panamericana.

Rodríguez, J. [Juanse Rodríguez MD]. (2017,. Diabetes 2: Cetoacidosis diabética [Vídeo]. YouTube. Recuperado el 26 de mayo de 2022 de: https://www.youtube.com/watch?v=nYhrf_3EQ6A

Tavera, M. (2006). Cetoacidosis diabética. Artemisa, 51(4), 180–187. Recuperado el 23 de Mayo de 2022 de: https://www.medigraphic.com/pdfs/abc/bc-2006/bc064f.pdf

ASPECTOS CLÍNICOS Y ENFERMEDADES

ASPECTOS CLÍNICOS Y ENFERMEDADES

La cetogénesis es una vía metabólica fundamental que los defectos hereditarios por esta ruta conduce a una hipoglucemia no cetósica, coma e hígado graso. Por lo que, se han detectado defectos en las cadenas larga y corta de 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, siendo que la deficiencia de la enzima de cadena larga podría causar hígado graso agudo en el embarazo. Asimismo, la deficiencia de 3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA liasa(HMG-CoA liasa) también afecta la degradación de leucina el cual es un aminoácido cetogénico. Mientras que la enfermedad del vómito jamaicano inactiva la acil-CoA deshidrogenasa de cadenas media y corta la cual inhibe la β-oxidación y causa hipoglucemia, esto es debido por comer la fruta sin madurar del árbol del akee lo que contiene la toxina hipoglicina. (Herrera et al., 2014; Murray y cols., 2013)

Cabe mencionar que la deficiencia de carnitina palmitoiltransferasa I (CPT-I) heredada sólo afecta al hígado, lo que causa una reducción en la oxidación y cetogénesis de los ácidos grasos, con hipoglucemia. Por lo que, esta deficiencia afecta principalmente al músculo esquelético pero cuando es grave también afecta al hígado, de modo que los fármacos de sulfonilureas los cuales son utilizados en el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2, reducen la oxidación de los ácidos grasos e hiperglucemia al inhibir la CPT-I. (Murray y cols., 2013)

Por lo que, las cantidades altas de cuerpos cetónicos dentro de los parámetros de referencias presentes en la sangre como en orina indica que se presenta una cetonemia (hipercetonemia), esta condición general se llama cetosis la cual ocurre en la inanición e implica el agotamiento de los carbohidratos junto con la movilización de FFA. De modo que este metabolismo alterado comienza a generar condiciones patológicas encontradas en la diabetes mellitus tipo 2 la cual es más común en los países occidentales la enfermedad del cordero gemelo y la cetosis en ganado lactante. (Herrera et al., 2014; Murray y cols., 2013)

De modo que las formas no patológicas de cetosis se encuentran en condiciones de una alta alimentación de grasa como después de un ejercicio severo en el estado de post absorción, siendo que los ácidos cetoacético y 3-hidroxibutírico son fuertes y se atenúan cuando están presentes en la sangre o en algún otro tejidos. Sin embargo, su constante excreción en cantidad agota de forma progresiva la reserva de álcalis, causando cetoacidosis, lo cual afecta a los pacientes con diabetes mellitus no controlada, por lo que, se podría producir una gran cantidad de cuerpo cetónicos que al ser moléculas ácidas causan una acidosis metabólica, esto es denominado generalmente como cetoacidosis diabética la cual puede generar confusión, respiraciones de Kussmaul como un edema cerebral.  (Murray y cols., 2013; Consultas Bioquímica, 2020)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Consultas Bioquímica. (2020).  Cuerpos Cetónicos - Metabolismo de Lípidos - Bioquímica - Lic. en Nutrición [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=LAcG8kCp9_k

Herrera, E., Ramos, M., Roca, P., y Viana, M. (2014). Capítulo 13. Oxidación de ácidos grasos y cetogénesis. (1a. ed.). Bioquímica básica (pp.184-185 ). España, S.L.: Elsevier

Murray, R., Bender, D., y Botham, K., (2013). Capítulo 22. Oxidación de ácidos grasos: la cetogénesis. (29a. ed.). Harper Bioquímica ilustrada (pp.207-210). México, D.F. McGraw Hill Education

DIETA CETOGÉNICA

            VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA DIETA CETOGÉNICA

Una dieta cetogénica consiste  en reducir de manera drástica la ingesta de hidratos de carbono,  por lo que resulta una dieta con un elevado contenido en grasas y proteínas. Sin embargo el consumo de esta puede traer consigo ciertas ventajas o desventajas como es el caso de las que son descritas a continuación. (Hernández, 2018; Pérez, 2008)

Ventajas

Desventajas

Es más efectiva en cuanto a la pérdida de peso debido a la menor eficiencia metabólica de esta.  Beneficia cardiovascularmente, debido al incremento de los niveles de colesterol HDL y a la reducción de los triglicéridos. Mejora de la presión arterial. Beneficia al sistema nervioso central, ya que los cuerpos cetónicos son una buena fuente de energía para el sistema nervioso, optimizando la función enzimática y la síntesis de neurotransmisores. Mayor poder saciante, debido al elevado  contenido en proteínas, las cuales tienen un mayor efecto anorexígeno que los hidratos de carbono. Beneficios en el metabolismo de la glucosa, por la disminución de los niveles sanguíneos de esta y de insulina.

Provoca estreñimiento o por el contrario diarrea, debido al déficit de vitaminas, minerales y fibra. Puede provocar halitosis, es decir, mal aliento. Puede provocar astenia, así como calambres. Las personas que siguen este tipo de dieta pueden desarrollar hipoglucemia. Su seguimiento requiere cierto conocimiento sobre la composición de los alimentos. No está indicada para personas con casos de enfermedad cardíaca o del hígado. No se aconseja en mujeres embarazadas, personas con diabetes o con problemas digestivos como úlceras o  gastritis.

(Covarrubias, 2013; Hernández, 2018; Pérez, 2008)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Covarrubias Gutiérrez, P y col. (2013). Dietas cetogénicas en el tratamiento del sobrepeso y la obesidad. Revista Nutrición Clínica y Dieta Hospitalaria. 33(2):98-111. Recuperado el 19 de mayo de 2022 de: https://revista.nutricion.org/PDF/DIETAS-CETOGENICAS.pdf

Hernández, M. (2018). Dieta keto: ventajas y desventajas archivos ·. UNIVERSIDAD DE NAVARRA. Recuperado 19 de mayo de 2022, de https://encasa.unav.edu/tag/dieta-keto-ventajas-y-desventajas/

Pérez, J. (2008). Las dietas cetogénicas: beneficios adicionales a la pérdida de peso y efectos secundarios infundados. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 58(4), 323-329. Recuperado en 20 de mayo de 2022, de http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-06222008000400001&lng=es&tlng=es.

DIETA CETOGÉNICA

                                                           DIETA CETOGÉNICA  

La dieta cetogénica es un plan de alimentación bajo en hidratos de carbono y rico en grasas que comparte muchas similitudes con las dietas Atkins y aquellas bajas en carbohidratos. Esta dieta implica reducir los carbohidratos de forma drástica y reemplazarlos por grasas. Esta disminución expone al cuerpo a un estado metabólico llamado cetosis. Cuando ocurre esto, el cuerpo consigue convertir toda la grasa en energía. También convierte la grasa en cetonas dentro del hígado, lo que puede suministrar más energía al cerebro.

Las dietas cetogénicas pueden causar reducciones en el azúcar de la sangre y en los niveles de insulina. Esto, junto al incremento de cetonas, hace que debido a la baja cantidad de carbohidratos que se tiene se busque otra manera de generar energía y lo haga por medio de los adipocitos por la ruta llamada cetogénesis.

Al empezar a utilizar las grasas guardadas en el organismo lo que hace con el paso del tiempo es que el peso corporal comienza a bajar, por ello su principal función de las dietas cetogénicas es precisamente bajar de peso.

normalmente esta dieta se utiliza en personas obesas que necesitan bajar de peso, puede ser de mucha utilidad para aquellas personas que se diagnosticas como prediabeticas ya que uno de los principales riesgos de padecer diabetes tipo 2 es la obesidad. Existen varios tipos de dietas cetogénicas incluso los deportistas de alto rendimiento las utilizan como se muestra a continuación.

• La dieta cetogénica estándar (DCE): Es un plan de alimentación muy bajo en hidratos de carbono, con una ingesta moderada de proteínas y alto en grasas. Normalmente contiene un 75% de grasas, un 20% de proteínas y solo un 5% de carbohidratos.
• La dieta cetogénica cíclica (DCC): Este plan implica periodos de recargas más altas en carbohidratos , por ejemplo, 5 días cetogénicos seguidos de 2 días con carbohidratos.
• La dieta cetogénica adaptada (DCA): Te permite añadir carbohidratos los días de entrenamientos.
• La dieta cetogénica alta en proteínas: Es similar a una dieta cetogénica estándar, pero incluye más proteínas. 

La dieta cíclica y adaptada son utilizadas en los deportistas y fisicoculturistas.

A continuación tendrán un ejemplo de una dieta ceto que pueden emplear durante una semana.

Lunes

• Desayuno: Tocino, huevos y tomates.
• Almuerzo: Ensalada de pollo con aceite de oliva y queso feta.
• Cena: Salmón con espárragos cocidos en mantequilla.

Martes

• Desayuno: Huevos, tomates, albahaca y tortilla de queso de cabra.
• Almuerzo: Leche de almendra, mantequilla de cacahuate, cacao en polvo y batido de leche con stevia.
• Cena: Albóndigas, queso cheddar y verduras.

Miércoles

• Desayuno: Un batido de leche cetogénico.
• Almuerzo: Ensalada de marisco con aceite de oliva y aguacate.
• Cena: Chuletas de cerdo con queso parmesano, brócoli y ensalada.

Jueves

• Desayuno: Tortilla con aguacate, salsa, pimientos, cebolla y especias.
• Almuerzo: Un puñado de nueces y palitos de apio con guacamole y salsa.
• Cena: Pollo relleno de pesto y queso cremoso acompañado de verduras.

Viernes

• Desayuno: Yogur sin azúcar con mantequilla de cacahuate, cacao en polvo y stevia.
• Almuerzo: Ternera salteada y cocida en aceite de coco con verduras.
• Cena: Hamburguesa poco hecha con tocino, huevo y queso.

Sábado

• Desayuno: Tortilla de queso y jamón con verduras.
• Almuerzo: Algunas lonchas de jamón y queso con nueces.
• Cena: Pescado blanco, huevos y espinacas cocinadas en aceite de oliva.

Domingo

• Desayuno: Huevos fritos con tocino y champiñones.
• Almuerzo: Hamburguesa con salsa, queso y guacamole.
• Cena: Filetes con huevos y ensalada.

Intente variar entre las verduras y carne durante una temporada larga, ya que cada uno proporciona nutrientes diferentes y beneficios para la salud. 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Mawer, R. (2018, 30 junio). Dieta cetogénica: Una guía detallada para principiantes sobre la dieta cetogénica. Healthline. Recuperado 18 de mayo de 2022, de https://www.healthline.com/health/es/dieta-cetogenica#recomendaciones-nutricionales

Covarrubias Gutiérrez, P., Aburto Galván, M., & Sámano Orozco, L. F. (2013). Dietas cetogénicas en el tratamiento del sobrepeso y la obesidad. Nutr Clín Diet Hosp, 33, 98-111.

COMPARACIÓN ENTRE CETOGÉNESIS Y CETOLISIS 

Se encuentran una serie de diferencias con respecto a los procesos de cetogénesis y cetolisis, los cuales se resumen en el siguiente cuadro comparativo:

CETOGÉNESIS

CETOLISIS

Los cuerpos cetónicos se forman en el hígado a partir del acetil-CoA y el acetoacetil-CoA. En el hígado suelen dar lugar a la formación de acetoacetil-CoA ocurriendo la cetogénesis y ser una vía reversible. Los cuerpos cetónicos se exportan desde el hígado a otros tejidos, como el cerebro, donde tiene una especial importancia cuando existe un defecto de glucosa como fuente de energía. Los cuerpos cetónicos, el 3-hidroxibutirato (HB) y el acetoacetato (AA) se producen en la β-oxidación de los ácidos grasos y tienen una importante función en el metabolismo energético.

Utilización periférica de cuerpos cetónicos generados en el hígado según sus requerimientos energéticos. Vía reversible, en tejidos extrahepáticos tiende a ir a la producción de acetil-CoA. Los cuerpos cetónicos son importantes como vectores del transporte de energía desde el hígado hasta los tejidos periféricos donde se utilizan (corazón, riñón, etc.). En esta ruta se encuentra la deficiencia de beta-cetotiolasa está causada por mutaciones en el gen ACAT1 que codifica a esta enzima mitocondrial implicada en la cetolisis (utilización de cuerpos cetónicos).

(Herrera, y cols., 2014; Murray, et al., 2013)

Figura 1. Comparación entre la cetogénesis y la cetolisis. Nota, adaptado de ¿Qué es la deficiencia de beta-cetotiolasa (BKT)? [Fotografía], por Metabólica Guía. (2017). Recuperado de https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/ecm/deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt/info/es-deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Herrera, E., Ramos, M., Roca, P. & Viana, M. (2014). Capítulo 13. Oxidación de ácidos grasos y cetogénesis (3ra ed.). Bioquímica básica (pp. 187 - 205). Barcelona, España: Elsevier.

Metabólica Guía. (2017). ¿Qué es la deficiencia de beta-cetotiolasa (BKT)? SJD. [Fotografía]. Recuperado el 16 de Mayo de 2022 de https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/ecm/deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt/info/es-deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt 

Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V. & Weil, P. (2013). Capítulo 22. Oxidación de ácidos grasos: cetogénesis. (2da ed.). Bioquímica Ilustrada. (pp. 210 - 228). México: Editorial McGraw-Hill Interamericana Editores.

 UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS CETÓNICOS EN TEJIDOS EXTRAHEPÁTICOS (CETOLISIS)

La cetolisis se basa en la utilización periférica de cuerpos cetónicos, los cuales son generados en el hígado y pasan a la sangre para poder llegar a los tejidos periféricos en base a los requerimientos energéticos. Es importante mencionar que la cetolisis resulta ser una vía reversible, sin embargo, en tejidos extrahepáticos tiende a ir a la producción de acetil-CoA. Además, los cuerpos cetónicos son vectores del transporte de energía desde el hígado en el que se forman, hasta los tejidos periféricos donde se utilizan (corazón, riñón, etc.), especialmente cuando existe una disminución de la concentración de glucosa. (Metabólica Guía, 2017)

Proceso:

1. Cuando el Acetoacetato e Hidroxibutirato entran por torrente sanguíneo, estos ingresan a tejidos extra-hepáticos, siendo que ocurre el proceso inverso de la síntesis, por lo que los cuerpos cetónicos generarán Acetil-CoA para alimentar al Ciclo de Krebs y obtener energía a partir de ellos.

2. El β-Hidroxibutirato se convierte en acetoacetato por la enzima β-Hidroxibutirato deshidrogenasa generando NADH.

3. Posteriormente, el acetoacetato se convierte en Acetoacetil-CoA por la enzima Acetoacetil-CoA Sintetasa consumiendo la energía de dos grupos fosfato del ATP y requiere de una molécula de Coenzima A.

4. Finalmente, el Acetoacetil-CoA formado se convierte en dos moléculas de Acetil-CoA. En esta reacción se requiere de una molécula de Coenzima A adicional, siendo que dicha reacción se encuentra catalizada por la enzima Tiolasa. El Acetil-CoA formado puede entrar al Ciclo de Krebs y contribuir a la generación de energía dentro de la célula. 

(Herrera, y cols., 2014; Metabólica Guía, 2017)

Figura 1. Cetolisis. Nota, adaptado de Figura citolisis. [Fotografía], por Gallardo, D. Search Gate. (2019). Recuperado de https://www.researchgate.net/figure/Figura-20-Cetolisis-Fuente-Elaboracion-de-los-autores_fig2_337801609

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Gallardo, D., (2019). Cetolisis. Search Gate. [Fotografía]. Recuperado el 13 de Mayo de 2022 de https://www.researchgate.net/figure/Figura-20-Cetolisis-Fuente-Elaboracion-de-los-autores_fig2_337801609 

Metabólica Guía. (2017). ¿Qué es la deficiencia de beta-cetotiolasa (BKT)? SJD. Recuperado el 16 de Mayo de 2022 de https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/ecm/deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt/info/es-deficiencia-beta-cetotiolasa-bkt 

Herrera, E., Ramos, M., Roca, P. & Viana, M. (2014). Capítulo 13. Oxidación de ácidos grasos y cetogénesis (3ra ed.). Bioquímica básica (pp. 190 - 205). Barcelona, España: Elsevier.

 

TRANSPORTE Y USO DE LOS PRODUCTOS OBTENIDOS DE LA CETOGÉNESIS

TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS OBTENIDOS DE LA CETOGÉNESIS

Los cuerpos cetónicos, en sentido estricto, son acetoacetato y acetona producidos mediante una descarboxilación espontánea. Estas sustancias son especialmente nocivas debido a su elevado potencial oxidativo y a la inducción de daño oxidativo asociada. Sin embargo, no se miden en la sangre a efectos diagnósticos debido a la gran dificultad que suponen el almacenamiento y el análisis de las muestras.

El β-hidroxibutirato (BHBA) se produce a partir del acetoacetato cuando existe suficiente disponibilidad de NADH + H⁺ y es más biocompatible. Debido a su estabilidad en almacenamiento, es más conveniente para el diagnóstico de la cetosis (sub)clínica que el acetoacetato y la acetona.¹⁵

Sin embargo, también se forma BHBA en el epitelio ruminal a partir de butirato si existe un suministro de energía suficiente. La medición del BHBA también incluye una disminución de la extracción hepática del BHBA formado en el rumen, además de la formación de cuerpos cetónicos en el hígado. Por tanto, en rigor, el BHBA es un marcador indirecto de cetosis.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Morales-Soto, J. [CoorEnseñanza Bioquímica]. (2021). Metabolismo de los cuerpos cetónicos [Vídeo]. YouTube. Recuperado el 11 de mayo de 2022 de: https://www.youtube.com/watch?v=5MKb06te6gQ

 

VIDEO- RUTA METABÓLICA DE CETOGÉNESIS

 

VIDEO DE LA RUTA METABÓLICA DE CETOGÉNESIS

La ruta de la cetogénesis es muy importante para el ser humano puesto que nos genera energía a través de la metabolización de ácidos grasos, así como también resulta de carácter importante saber que las condiciones para que esta ruta se de son: en niveles bajos de azúcar o también llamado hipoglicemia y estados de ayuno prolongado.  Esta ruta es estimulada de forma hormonal por el glucagón y la epinefrina. Los cuerpos cetónicos que se forman son solubles en agua por lo tanto van a la sangre y de la sangre ingresan al cerebro y al corazón donde cada cuerpo cetónico promueve 2 moléculas de acetil-CoA para producir energía.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

Merlini, L(2014).Cuerpos cetónicos YouTube.https://www.youtube.com/watchv=L9SafM2BoQo&ab_channel=Dr.LucaMerlini

VÍA METABÓLICA DE LA CETOGÉNESIS

VÍA METABÓLICA DE LA CETOGÉNESIS

La cetogénesis es la síntesis de cuerpos cetónicos que tiene lugar en las mitocondrias, por lo que, esta ocurre cuando existe una alta tasa de oxidación de ácidos grasos en el hígado. De modo que el primer producto obtenido en esta vía metabólica es el cetoacetil-CoA el cual se forma cuando dos moléculas de acetil-CoA producidas mediante la descomposición de los ácidos grasos se condensan para formar acetoacetil-CoA a través de una inversión de la reacción de tiolasa pero también pueden generarse directamente de los cuatro carbonos terminales de un ácido graso durante la β-oxidación. (Herrera et al., 2014; Murray y cols., 2013)

Posteriormente la condensación de acetoacetil-CoA con otra molécula de acetil-CoA como una de agua y mediante la enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA sintasa (HMG-CoA sintasa) se origina el segundo producto siendo  3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) al igual se libera CoA SH. De modo que en la tercera reacción a través de 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA liasa se obtiene el primer cuerpo cetónico siendo acetoacetato en donde la enzima liasa hace que el acetil-CoA se separe de la HMGCoA dejando libre así al acetoacetato. Cabe mencionar que ambas enzimas tienen que estar presentes en las mitocondrias para que tenga lugar la cetogénesis, pero en los mamíferos, los cuerpos cetónicos se forman únicamente en el hígado y en el epitelio ruminal. (Herrera et al., 2014; Murray y cols., 2013)

De esta manera a partir de acetoacetato se puede obtener otros cuerpos cetónicos, siendo que el acetil-CoA liberado se reutiliza de nuevo, por lo que, el acetoacetato se convierte parcialmente en D-3-hidroxibutirato por acción de la enzima 3-hidroxibutirato deshidrogenasa, la cual es dependiente de NADH+H+ liberando de esta forma NAD+ pero también puede actuar la enzima acetoacetato descarboxilasa para la obtención acetona a partir del acetoacetato al igual se libera una molécula de dióxido de carbono, siendo estas tres sustancias los cuerpos cetónicos obtenidos en respectiva vía. (Herrera et al., 2014; Murray y cols., 2013; Consultas Bioquímica, 2020)

Figura 1. Vía metabólica de la cetogénesis. Nota, adaptado de Cuerpos Cetónicos - Metabolismo de Lípidos - Bioquímica - Lic. en Nutrición [Vídeo]. YouTube. Por Consultas Bioquímica (2020). Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=LAcG8kCp9_k

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Consultas Bioquímica. (2020).  Cuerpos Cetónicos - Metabolismo de Lípidos - Bioquímica - Lic. en Nutrición [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=LAcG8kCp9_k

Herrera, E., Ramos, M., Roca, P., y Viana, M. (2014). Capítulo 13. Oxidación de ácidos grasos y cetogénesis. (1a. ed.). Bioquímica básica (pp.184-185 ). España, S.L.: Elsevier

Murray, R., Bender, D., y Botham, K., (2013). Capítulo 22. Oxidación de ácidos grasos: la cetogénesis. (29a. ed.). Harper Bioquímica ilustrada (pp.207-210). México, D.F. McGraw Hill Education

¿CUÁNDO OCURRE LA CETOGÉNESIS Y CUÁL ES SU REGULACIÓN?

La cetogénesis sucede cuando hay un índice alto de oxidación de ácidos grasos en el hígado. Siendo que, en condiciones metabólicas con un índice alto de oxidación de ácidos grasos, el hígado produce considerables cantidades de acetoacetato y D(–)-3-hidroxibutirato (β-hidroxibutirato). (Herrera y cols., 2014)

Mientras que, con respecto a la regulación de la cetogénesis, se encuentra conformada principalmente por tres pasos, los cuales son: 

1. La cetosis no sucede in vivo a menos que haya un aumento de las cifras de FFA (precursores de cuerpos cetónicos en el hígado) que surgen a partir de lipólisis de triacilglicerol en tejido adiposo. Los FFA en condiciones posprandiales y ayuno, extrae alrededor de 30% de los FFA que pasan por él, por lo que a concentraciones altas el flujo que pasa hacia el hígado es considerable.

2. Posteriormente de la captación por el hígado, los FFA son objeto de β-oxidación hacia CO2, cuerpos cetónicos, o bien, de la esterificación hacia triacilglicerol y fosfolípido. De igual manera, se encuentra una regulación de la entrada de ácidos grasos hacia la vía oxidativa mediante la carnitina palmitoiltransferasa-I (CPT-I) y el resto de los ácidos grasos captados se esterifican. La malonil-CoA es un potente inhibidor de la CPT-I. Los FFA entran a la célula hepática en cifras bajas, y casi todos se esterifican hacia acilgliceroles y se transportan hacia afuera del hígado en lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Conforme la concentración de FFA aumenta con el inicio de inanición, la acil-CoA inhibe de manera directa a la acetil-CoA carboxilasa, y la malonilCoA disminuye, lo que libera la inhibición de la CPT-I y permite que más acil-CoA pase por β-oxidación. 

3. Por último, la acetil-CoA formada en la β-oxidación se oxida en el ciclo del ácido cítrico, o entra en la vía de la cetogénesis para formar cuerpos cetónicos. A medida que las cifras de FFA séricos se incrementan, proporcionalmente más FFA se convierte en cuerpos cetónicos, y menos se oxida por medio del ciclo del ácido cítrico hacia CO2. La partición de acetil-CoA entre la vía cetogénica y la vía de oxidación hacia CO2 está regulada de modo que la energía libre total captada en ATP que se produce por la oxidación de FFA permanece constante conforme su concentración en el suero cambia.

(Mckee & Mckee, 2013; Murray, et al., 2013)

Figura 1. Regulación de la cetogénesis. Nota, adaptado de Microbiología médica de Jawetz, Melnick y Adelberg (p. 24) [Fotografía], por Brooks, G. F., Carrol, K. C. & Butel, J. S. (2011). McGraw-Hill Interamericana.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

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