betaossidativi

La beta-ossidazione, o beta-ossidativi, è l’insieme delle vie metaboliche che degradano gli acidi grassi a catena lunga rimuovendo unità di due atomi di carbonio dal carbonio beta per formare acetil-CoA. Avviene principalmente nei mitocondri delle cellule eucarioti, ma una quota significativa può avvenire nei perossisomi per acidi molto lunghi o ramificati.

La prima fase consiste nell’attivazione degli acidi grassi liberi in acil-CoA mediante l’enzima acil-CoA sintetasi, processo che consuma ATP. Per entrare nei mitocondri l’acil-CoA utilizza lo shuttle della carnitina: la CPT I catalizza la formazione di acil-carnitina sulla membrana esterna, CACT trasferisce l’impianto all’interno, e CPT II riconverte l’acil-carnitina in acil-CoA sulla membrana interna. Malonil-CoA regola questo passaggio inibendo CPT I.

Nel ciclo beta-ossidativo vero e proprio l’acil-CoA subisce quattro reazioni: deidrogenazione catalizzata dall’acil-CoA deidrogenasi con rilascio di FADH2, idratazione, seconda deidrogenazione con NADH, e scissione tiolotica per rimuovere una molecola di acetil-CoA. Ogni giro produce 1 FADH2, 1 NADH e una molecola di acetyl-CoA, insieme al rimanente acil-CoA di due atomi di carbonio in meno. Un acido grasso saturato come il palmitato (C16) subisce 7 cicli beta-ossidativi e produce 8 acetil-CoA, 7 FADH2 e 7 NADH; l’ossidazione completa genera approssimativamente 106 ATP dopo l’entrata di acetil-CoA nel ciclo di Krebs e l’adenosina trifosfato.

Gli acidi grassi insaturi e quelli a catena dispari richiedono passaggi o enzimi supplementari; l’ultimo produce propionil-CoA che entra nel metabolismo come succinil-CoA.

La beta-ossidazione può anche verificarsi nei perossisomi, dove tratta principalmente acidi molto lunghi; qui non si ottiene una grande quantità di ATP e si genera H2O2, neutralizzata dal catalano. La regolazione è influenzata dall’AMP ciclico, dal malonil-CoA (inibitore di CPT1) e da segnali ormonali che attivano vie come PPAR-α durante digiuno o esercizio. Difetti genetici degli enzimi beta-ossidativi causano disordini metabolici con ipoglicemia, ketogenesi ridotta e profili di acilcarnitine utili per la diagnosi.