cetogénesis

bioquímica de la cetogénesis

En condiciones psicológicas, el cuerpo humano deriva su energía desde la oxidación aeróbica del glicógeno del hígado (un polímero de glucosa) por el Ciclo de Krebs. La reserva de glicógeno en el hígado asegura el suministro de energía para un día. Cuando el almacenamiento de glucosa hepática se ha acabado, el cuerpo tiene que buscar otro “combustible” para producir energía.Los músculos esqueléticos y otras partes del cuerpo humano, excluyendo el sistema nervioso, extraen energía del acetil-CoA, que es el resultado de la oxidación Beta de los ácidos grasos. El cerebro, en su lugar, sólo puede derivar energía desde la glucosa.

Con el fin de proporcionar energía al cerebro, el hígado utiliza el proceso de la gluconeogénesis. Consiste en la formación “ex novo” de las moléculas de glucosa que el cerebro usa como fuente de energía.

El proceso de gluconeogénesis empieza desde la molécula “oxalacetato”. El oxalacetato se obtiene cambiando la columna vertebral del carbono de muchos aminoácidos (en rojo en el dibujo) a través de reacciones enzimáticas que son parte del ciclo de Krebs.

Este proceso causa en el hígado:

- Biosíntesis endógena de la glucosa, utilizando esqueletos de carbono de aminoácidos “glucogénicos” como precursores de la glucosa (La estructura de los aminoácidos glucogénicos se puede convertir, a través de reacciones enzimáticas, en oxalacetato, y, como consecuencia, en glucosa).

- Excedente de acetil-CoA, que es el segundo reactivo de la primera etapa del ciclo de Krebs.

El acetil-CoA es el producto de la oxidación beta de los ácidos grasos. Las grasas (triglicéridos) están compuestas por tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol. De la oxidación Beta de los ácidos grasos deriva la molécula de acetil-CoA, la cual con el fin de producir energía, será oxidada por el ciclo de Krebs.

Por consiguiente, la acetil-CoA es una molécula altamente energética, que se produce en la oxidación del ciclo de Krebs, reaccionando con el oxalacetato.

En el hígado, el oxalacetato no se usa para la producción de energía, pero sí para la de glucosa, por lo tanto, el acetil-CoA no se puede usar para producir energía. Para poder usar el acetil-CoA, éste ha de ser exportado, es decir, enviado a otros lugares.Con este propósito, y para ser capaz de alcanzar los tejidos extrahepáticos, se ha de convertir en moléculas solubles en sangre. Estas moléculas son las llamadasCuerpos cetónicos.

Las enzimas del hígado convierten dos moléculas de acetil-CoA en acetoacetato. Luego, desde esta reacción, se formarán dos cuerpos cetónicos más: acetona y D-beta hidroxibutirato. Los cuerpos cetónicos son componentes altamente energéticos que, circulando en la sangre, alcanzan tejidos extra hepáticos (músculo esquelético, miocardio, córtex renal, etc.). En los tejidos extra hepáticos, los cuerpos cetónicos serán reconvertidos en acetil-CoA, los cuales podrán entrar en el ciclo de Krebs.

De hecho, sólo el hígado tiene enzima gluconeogénesis. Como consecuencia, en otros lugares, el oxalacetato se encuentra disponible para reaccionar con el acetil-CoA en el ciclo de Krebs, y así ser capaz de producir energía.
Con la producción de los cuerpos cetónicos, el cuerpo puede
- Proteger la función cerebral, suministrando a través del proceso de gluconeogénesis una provisión adecuada de glucosa.

- Proporcionar acetil-CoA, derivada de la oxidación ß de los ácidos grasos a otros tejidos con el fin de asegurar el suministro de energía adecuado.


La dieta cetogénica utiliza, de manera controlada, la formación de cetonas en nuestro organismo, cuando está sujeta a un régimen en ayunas. El efecto de adelgazamiento, enfocado exclusivamente en la pérdida de masa magra corporal se obtiene por la perfusión continuada (90 ml por hora) de aminoácidos glucogénicos disueltos en dos litros de agua mineral al día. Esto asegura la disponibilidad de los esqueletos de carbono, de los cuales se obtiene oxalacetato (y por consiguiente glucosa en el cerebro), sin afectar la masa muscular del cuerpo.

Entretanto, y por razones de energía, a través de los cuerpos cetónicos, el organismo potenciará la oxidación ß de los ácidos grasos, con el fin de suministrar acetil-CoA a todos los tejidos. Entonces, los cuerpos cetónicos serán expulsados a través de la orina. Durante el tratamiento, el paciente puede comprobar diariamente la presencia de cetonas en la orina a través de un simple test fácilmente realizable en casa. Un indicio de cetogénesis es positivo, y corrobora el correcto funcionamiento del tratamiento.

El estrés continuado de los riñones por el filtrado de los cuerpos cetogénicos y componentes de nitrógeno derivados de transaminación de proteínas para la producción de oxalacetato, limita la duración de la dieta cetogénica a no más de 10 días consecutivos. Después de un período de dos semanas con un régimen alimentario equilibrado y el consiguiente retorno a los valores normales de cuerpos cetónicos en la sangre, el paciente puede empezar el siguiente ciclo de la dieta cetogénica.