Cuerpo cetónico

Formación de cuerpos cetónicos.

Los cuerpos cetónicos son compuestos químicos producidos por cetogénesis en las mitocondrias de las células del hígado. Su función es suministrar energía al corazón y al cerebro en ciertas situaciones excepcionales. En la diabetes mellitus tipo 1, se puede acumular una cantidad excesiva de cuerpos cetónicos en la sangre, produciendo cetoacidosis diabética.

Los compuestos químicos son el ácido acetoacético (acetoacetato) y el ácido betahidroxibutírico (β-hidroxibutirato); una parte del acetoacetato sufre descarboxilación no enzimática dando acetona (una cantidad insignificante en condiciones normales);​ los dos primeros son ácidos y el tercero, una cetona.

Biosíntesis

El lugar primario de formación de los cuerpos cetónicos es el hígado y, en menor proporción, también el riñón. El proceso tiene lugar en la matriz mitocondrial y ocurre en diferentes pasos:

1. La primera reacción es la condensación de dos moléculas de acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA, gracias a la acción de la enzima β-cetotiolasa.
2. La molécula de acetoacetil-CoA se condensa con otra molécula de acetil-CoA para formar β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA), por acción de la enzima HMG-CoA sintasa.
3. Finalmente, la HMG-CoA liasa hidroliza el HMG-CoA en una molécula de acetoacetato y una de acetil-CoA.

Una parte del acetoacetato se reduce a β-hidroxibutirato en la propia mitocondria, lo que consume un equivalente de ATP (una molécula de NADH); esta reacción la cataliza la β-hidroxibutirato deshidrogenasa que se encuentra estrechamente asociada a la membrana mitocondrial interna.

En condiciones normales, una mínima proporción de acetoacetato sufre una lenta descarboxilación espontánea, no enzimática, dando acetona.

Patología

Los cuerpos cetónicos se forman en situaciones en las que se compromete el metabolismo de la glucosa:

• Descompensación diabética: con cifras elevadas de glucagón en sangre
• Hipoglucemia
• Ayuno prolongado
• Restricción de hidratos de carbono y moderación de proteínas (Dieta Cetogénica)

La acetona se forma por la descarboxilación del ácido acetoacético. Así pues, los niveles de acetona son mucho menores que los de los otros dos tipos de cuerpos cetónicos. Dado que no puede volver a transformarse en acetil-CoA, se excreta a través de la orina o bien mediante exhalación. La exhalación de la acetona es la responsable de un olor afrutado característico en el aliento.

Tanto el acetoacetato como el betahidroxibutirato son ácidos, y si hay altos niveles de alguno de estos cuerpos cetónicos se produce una disminución en el pH de la sangre. Esto se da en la cetoacidosis diabética y en la cetoacidosis alcohólica. La causa de la cetoacidosis es en ambos casos la misma: la célula no tiene suficiente glucosa; en el caso de la diabetes la falta de insulina evita que la célula reciba glucosa, mientras que en el caso de la cetoacidosis alcohólica, la inanición provoca que haya menos glucosa disponible en general.

No debe confundirse la cetoacidosis (estado patológico) con la cetosis (estado fisiológico), en la que los cuerpos cetónicos constituyen las moléculas con función energética predominantes y no se generan alteraciones del pH sanguíneo.

Enlaces externos

• ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Acetona: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. (dominio público)
• ATSDR en Español - ToxFAQs™: Acetona: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. (dominio público)