Cuerpos cetónicos

El hígado posee la capacidad enzimática de derivar parte del acetil-CoA procedente de la β-oxidación de los ácidos grasos (oxidación ya que proporciona energía,  β porque el carbono que se oxida es el segundo de la cadena, empezando a contar por el extremo carboxílico) o del ácido pirúvico, sobre todo en períodos de excesiva formación de acetil-CoA, hacia la producción de ácido acetoacético, transportado por la sangre hacia los tejidos periféricos.

El ácido acetoacético, la acetona y el ácido 3-hidroxibutírico, sintetizado a partir del acetil-CoA, son los llamados cuerpos cetónicos.

Los cuerpos cetónicos desempeñan un papel importante en la homeostasis del organismo. En estados en los que la glucemia es baja (como en el ayuno o en dietas pobres en glúcidos) o en casos donde la glucosa no puede ser utilizada (como en la diabetes), la concentración de ácidos grasos y cuerpos cetónicos en el plasma aumenta. Ambas sustancias sustituyen a la glucosa como combustible favorito  para obtener energía por parte de la célula. Conviene recordar que la gluconeogénesis, en animales, utiliza distintos precursores como aminoácidos, lactato, glicerol o ácido pirúvico para conseguir fabricar glucosa, pero que los ácidos grasos no pueden convertirse en azúcares.

Así, por ejemplo, células como los eritrocitos o las constituyentes del cerebro obtienen su energía mayoritariamente de la glucosa, ya que sus mitocondrias tienen poca capacidad para oxidar los ácidos grasos y en situaciones de ayuno o casos de diabetes los cuerpos cetónicos constituyen unos magníficos sustratos energéticos sustitutivos de la glucosa.

En general, todos los estados en que está activada la β-oxidación comportan un aumento de la síntesis de los cuerpos cetónicos.

En algunos casos, como los que anteriormente he citado, estos cuerpos cetónicos se acumulan en la sangre y en líquidos intersticiales. Se produce así, un estado patológico, que se llama cetosis o cetonemia. Aumenta al mismo tiempo la cantidad de cuerpos cetónicos excretada (cetonuria).

Cuando en una persona normal desaparece la reserva de glúcidos, por ejemplo, durante un proceso febril, aparecen en la sangre y en la orina los cuerpos cetónicos.

El enfermo experimenta los efectos narcóticos de la acetona. En parte, ésta es eliminada por el pulmón; sin embargo, es conveniente tomar azúcar.

Resulta curioso, al menos, remarcar que en el caso de los esquimales, cuya alimentación incluye sólo grasas durante alguna época del año, se ha desarrollado un mecanismo de adaptación que les permite metabolizar una mayor cantidad de ácido acetoacético sin consecuencias negativas.

Papel de los cuerpos cetónicos en ciertos tejidos y órganos.

• Cerebro: hasta hace poco tiempo se pensaba que la glucosa era el único sustrato energético utilizable por el cerebro. Hoy sabemos que en los casos de ayuno utiliza los cuerpos cetónicos durante el periodo de la lactancia, ya que es una época de dieta rica en grasas.
• Músculo: El Corazón es el músculo que más consume cuerpos cetónicos, como sustrato metabólico, mientras que en el músculo esquelético son escasos, ya que utiliza ácidos grasos libres para sus necesidades energéticas.
• Riñón: Es uno de los órganos donde los cuerpos cetónicos proporcionan una mayor aportación energética.
• Tejido Adiposo: Puede metabolizar cuerpos cetónicos como sustrato energético y como precursor lipogenético. Sin embargo, durante el ayuno está inhibida la lipogénesis y, por lo tanto, hay poca síntesis liṕidica a partir de los cuerpos cetónicos. 
  
  Mención especial merece el metabolismo de los cuerpos cetónicos en las estructuras fetales especialmente durante el ayuno; aunque el feto no los sintetiza, le llegan procedentes de la madre a través de la placenta, por la que pasan libremente.

Efectos hormonales sobre el metabolismo lipídico.

• Insulina. Estimula la utilización de glucosa, provoca la síntesis de unos ácidos grasos, y por tanto, incrementa la lipogénesis. Por otro lado, disminuye la liberación de ácidos grasos por el tejido adiposo, este fenómeno reduce la cetogénesis. (proceso metabólico por el que se producen los cuerpos cetónicos a partir del catabolismo de los ácidos grasos)
  Si por el contrario, falta insulina, aumenta la síntesis del colesterol, porque dispone de más acetil-CoA.
• Adrenalina. Estimula la lipasa de los adipocitos y favorece la liberación de ácidos grasos. Además, inhibe la captación de glucosa sanguínea por el músculo, que consume preferentemente ácidos grasos.
• Glucocorticoides. Estimulan la oxidación de los ácidos grasos y la cetogénesis.
• ACTH. Aumenta la movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo y, con ello, la cetogénesis.

Mónica Ordóñez Tirado

Fuentes:

• Cuerpos cetónicos (Wikipedia)
• M. J. Noriega Borge (2000): Principios de Bioquimica. Editorial: Masson