Fettmetabolismen

Fettmetabolismen avser de biokemiska processer som omvandlar kroppsfetter till energi, samt till byggstenar som acetyl-CoA och ketonkroppar. Den omfattar lipolys i adipocyter, transport av fria fettsyror genom blodet, intracellulär aktivering och transport in i mitokondrierna, samt beta-oxidation och intilliggande anpassningar som ketogenes och lipogenes. Fett används som energikälla särskilt vid fasta eller långvarig fysisk aktivitet, medan kolhydrater dominerar i ett kolhydratrikt tillstånd.

Lipolys innebär nedbrytning av triglycerider i adipocyter till glycerol och fria fettsyror av hormoner som adrenalin, noradrenalin och kortisol, medan insulin hämmar processen. De frigjorda fettsyrorna binds till albumin i blodet och transporteras till olika vävnader. Glycerol kan tas upp av levern och användas i glukoneogenes eller glykolys.

För att kunna oxideras används fria fettsyror först aktiverade till fettsyre-CoA av enzymet acetyl-CoA-syntetas i cytosolen. Långkättade fettsyror transporteras in i mitokondrierna via karntin shuttle, reglerat av malonyl-CoA som hämmar CPT1 och därigenom beta-oxidationen när lipogenesen är igång.

Beta-oxidationen sker i mitokondrierna och består av upprepade cykler som i varje varv klyver två kolatomer och producerar acetyl-CoA samt reduktionsprodukter NADH och FADH2. Acetyl-CoA går vidare till TCA-cyklusen, medan NADH och FADH2 används i elektrontransportkedjan för ATP-produktion. Ofta krävs först isomeras- och reduktasomvandlingar vid omättade fettsyror.

I levern kan acetyl-CoA omvandlas till ketonkroppar (acetoacetat, beta-hydroxybutyrat) vid fasting eller kolhydratbrist, vilket bidrar till energiförsörjning i hjärna och muskler. Samtidigt kan acetyl-CoA användas för lipogenes när energi är överflödig. Fettmetabolismen starkt regleras hormonellt genom insulin, glukagon, adrenalin och kortisol, och med kärnpunkter som malonyl-CoA som reglerar leverns beta-oxidation. Misstolkningar eller störningar i denna balans kan bidra till metabola sjukdomar som sjukdomar i fettmetabolismen och diabetes.