Кетоновые тела. Синтез и катаболизм.

Часть жирных кислот в печени перерабатываются в кетоновые тела. В норме их концентрация в крови невелика - 1-3 мг/дл. При ряде состояний синтез их увеличивается. Кетоновые тела – ацетоацетат и b-гидроксибутират – служат источниками энергии в тех случаях, когда снижена возможность утилизировать глюкозу (голодание, постабсорбтивный период, при употреблении пищи, богатой жирами, но бедной углеводами, при длительной физической работе, сахарном диабете).

Кетоновые тела могут проходить через гематоэнцефалический барьер, так как являются гидрофильными молекулами. Мышцы и почки используют кетоновые тела даже при низкой концентрации в крови.

Синтез кетоновых тел происходит в митохондриях печени. Исходный субстрат синтеза – ацетил – КоА образуется в результате b-окисления (рис 11).

При голодании гормон глюкагон через аденилатциклазную систему в жировой ткани активирует распад жира. Жирные кислоты выделяются в кровь и транспортируются в комплексе с альбуминами в печень; в печени увеличивается скорость b-окисления и образуется большое количество ацетил-КоА; скорость окисления ацетил-КоА в цикле Кребса в этих условиях снижена в результате ингибирования регуляторных ферментов цитратного цикла аллостерическими ингибиторами АТР и NADH, концентрация которых повышена в резуль­тате активного b-окисления.

Кроме того, при вы­сокой концентрации NADH оксалоацетат восста­навливается до малата и в такой форме переносится в цитозоль, где реакция идет в обратном направле­нии и оксалоацетат становится субстратом для глюконеогенеза. В результате в митохондриях накап­ливается ацетил-КоА и используется для синтеза кетоновых тел.

У человека основным кетоновым телом явля­ется b-гидроксибутират, так как высокая концентрация NADH в митохондриях спо­собствует быстрому восстановлению ацетоацетата.

При длительном голодании и сахарном диабете в крови существенно возрастает концентрациям ацетоацетата. В этих условиях ацетоацетат неферментативно декарбоксилируется, превращаясь в третье кетоновое тело —ацетон. Ацетон не утилизируется организмом как источник энергии и выводится с мочой, потом и выдыхаемым воздухом. Раньше диагноз ставили по запаху ацетона изо рта больного при гипергликемической коме ("запах гнилых яблок").