Ketogeneesiä

Ketogeneesiä tarkoittaa rasvojen β-oksidationin lopputuotteen, acetyl-CoA:n, muuntamista ketoniksi. Pääasiallisesti se tapahtuu munuaisten maksassa sijaitsevissa mitoissa, ja ketonit kiertävät veressä energiavarastona muille kudoksille, erityisesti aivoille, sydämelle ja lihaksille.

Ketogeneesin käynnistävät tilat ovat stimuloituneet: paaston aikana, ruokavalioissa, joissa hiilihydraattien saanti on alhainen, sekä pitkäkestoisessa rasituksessa. Hormonaaliset muutokset, kuten alhainen insuliini ja korkea glukagon sekä kortisoli, lisäävät lipolyysiä ja siten vapautuvia rasvahappoja. Ne kulkeutuvat maksaan ja niiden β-oksidaatio tuottaa runsaasti acetyl-CoA:ta. Kun oksaloasetaatti eli TCA-sykli tarvitsee sitä glukoneogeneesin vuoksi, uusien ATP-yhdisteiden tuotanto sallii acetyl-CoA:n kasaantumisen ja ketonien synteesin.

Ketogeneesin tärkeimmät entsyymit ovat mitokondriaalisessa tilassa toimiva HMG-CoA-syntetaasi, joka katalysoi acetoacetyl-CoA:n ja acetyl-CoA:nAdditionista HMG-CoA:ta, sekä HMG-CoA-lyaas, joka pilkkoo HMG-CoA:n acetoakoetsoon. Acetoacetate voi pelkistää beta-hydroksyetikkohapoksi (3-hydroksimetyliglutaraattia) NADH:n avulla, tai epäpelkistyneenä se voi dekarboksyloitua asetoniksi. Ketonien muodot ovat alifaatti: acetoacetate, beta-hydroxybutyrate ja asetonia.

Ketoneita vapautuu verenkiertoon ja niiden käyttö kudoksissa tapahtuu ketonien muuntamisen kautta takaisin acetyl-CoA:ksi mitokondrioissa. Tämä prosessi on tärkeä energianlähde paaston aikana, mutta liiallisena se voi johtaa tiloihin kuten diabeettinen ketoasidoosi tai alkoholikäytön aiheuttama ketoasidoosi. Ketogeneesiä säädellään sekä hormonitasoilla että solujen redox-tilanteella; se on normaali adaptiivinen mekanismi eikä sinänsä patologiaa, ellei ketonien määrä nouse hallitsemattomasti.