Ketogeneze (tvorba ketolátek) je v našem organizmu alternativní způsob výroby energie, který můžeme označit za nouzový. Bohužel, kromě samotného zisku energie, má tento proces potenciálně závažné nevýhody a o nich si přečteme níže.
Význam tvorby ketolátek
Ketogeneze probíhá za normálních okolností zejména v situaci, kdy člověk delší dobu hladoví a zároveň potřebuje energii pro fyzickou a psychickou aktivitu. Člověk při dlouhodobějším hladovění začne k tvorbě energie využívat beta-oxidaci mastných kyselin mobilizovaných z tukové tkáně, ale tento způsob není využitelný pro mozkové buňky. Ty potřebují glukózu... nebo ketolátky.
Z chorobných stavů je ketogeneze typická pro diabetes 1. typu a také se objevuje při chronickém alkoholizmu.
Průběh tvorby ketolátek
Ketogeneze probíhá zejména v mitochondriích jaterních buněk (hepatocyty) a jako substrát neslouží nikdo jiný než starý dobrý acetylkoenzym A (acetyl-CoA). Játra ketolátky sice dokážou vyrobit, ale samy je nedokážou využít ke vzniku energie. Z jater se ketolátky transportují do tkání včetně mozku, v nichž se opět přeměňují na acetylkoenzym A a ten se v citrátovém cyklu spojeném s dýchacím řetězcem využije na vznik energie v podobě ATP.
Na začátku tvorby ketolátek se spojí 2 molekuly Acetyl-CoA, následně dochází k několika přeměnám a ke vzniku acetoacetátu. Acetoacetát je první ketolátka, z níž se může vytvořit jiná ketolátka známá jako beta-hydroxybutyrát a-nebo ketolátka aceton. Aceton není pro zisk energie využitelný, a proto je transportován krví do plic, kterými je z organizmu vydýcháván.
Vznik tří základních ketolátek - acetoacetátu, beta-hydroxybutyrátu a acetonu. Aceton je vydýcháván, ostatní ketolátky se po transportu do tkání přeměňují na acetyl-CoA, který se využívá k tvorbě energie.
Proč je to důležité?
-
Ketogeneze u diabetu 1. typu je způsobena absolutním nedostatkem inzulinu. Bez inzulinu není glukóza schopna vstoupit do svalových a tukových buněk. Tím pádem je nutné v játrech tvořit ketolátky a transportovat je do tkání místo glukózy.
-
Ketogeneze u alkoholiků vzniká v důsledku efektu alkoholu na metabolismus glukózy a nedostatečného příjmu potravy. Alkohol omezuje dostupnost glukózy blokováním glukoneogeneze a glykogenolýzy.
-
Ketolátky patří mezi kyselé sloučeniny, které při nahromadění v organizmu mohou způsobit pokles pH se vznikem metabolické acidózy (ketoacidóza).
-
Typickou známkou ketoacidózy je charakteristický zápach dechu, který je způsoben vydechovaným acetonem.
