Lipides
Acides gras : catabolisme des acides gras
Cétogenèse et corps cétoniques
Régulation et fonctions

Régulation de la cétogenèse

La cétogenèse est régulée par le métabolisme et les hormones.

Conditions " normales "

En règle générale, l'acétyl-CoA formé lors de la β-oxydation se condense avec l'oxaloacétate pour subir une oxydation par la citrate synthase (CS), i.e. EC 2.3.3.1, formant le citrate dans le cycle de Krebs.

$\ce{Acétyl-CoA + oxaloacétate + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{citrate + CoA+ H+}$

Lors du jeûne, lorsque l'approvisionnement en glucose devient limité, la β-oxydation permet à la plupart des tissus, à l’exception du cerveau, d'utiliser directement les acides gras pour générer de l’énergie.

Conditions particulières

Lors de conditions particulières, lors de jeûne prolongé, de vomissements répétés, d'un long exercice musculaire ou de diabète par exemple, i.e. lorsque l'organisme ne peut utiliser les réserves de glucose, la cétogenèse est enclenchée.

1. D'une part, l'organisme ne pouvant se tourner vers les glucides, fait appel à ses réserves lipidiques pour apporter de l'énergie par la β-oxydation et la formation d'acétyl-CoA.

a. Or, dans ces conditions, le cycle de Krebs est ralenti dans le foie car ses substrats, principalement l'oxaloacétate, sont utilisés par une autre voie, la gluconéogenèse (ou glyconéogenèse), de sorte que leur concentration cellulaire diminue.

• L'acétyl-CoA ne peut entrer dans le cycle de Krebs, s'accumule et se condense en acétoacétyl-CoA pour former les corps cétoniques.
  En outre, la défaillance de la voie des pentoses phosphate crée un déficit en NADPH, essentiel la synthèse des acides gras.

b. Les acides gras à longue chaîne inhibent la citrate synthétase ( cf. plus haut).

c. Les acides gras libres (AGL) inhibent les acides gras synthases (FAS ou Fatty Acid Synthase) pour la synthèse des acides gras.

2. D'autre part, certains acides aminés peut accroître l'acidose et l'excrétion des corps cétoniques comme la leucine principalement, mais aussi la lysine, l'isoleucine, la phénylalanine et la tyrosine.

3. Ainsi, les molécules qui favorisent la lipolyse périphérique sont cétogènes :

• l'ACTH et les lipotropines, issues du clivage de la pro-opiomélanocortine (POMC),
• la TSH et l'GH,
• le glucagon,
• les catécholamines.

4. les molécules antilipolytiques sont anticétogénes :

• le glucose qui, par la glycolyse est convertible en dihydroxyacétone phosphate (DHAP) puis réduit en glycérol-3-phosphate qui est une voie de synthèse des triglycérides,
• l'insuline qui inhibe la lipase hormonosensible (HSL) et stimulera la voie des pentoses permettant de synthétiser des acides gras, puis des triglycérides dans l'adipocyte.

Fonctions des corps cétoniques

Les corps cétoniques ont plusieurs fonctions qui n'est pas possible de détailler dans vetopsy.fr.

• Ketone bodies as signaling metabolites (2015),
• Multi-dimensional roles of ketone bodies in fuel metabolism, signaling, and therapeutics (2017),
• Ketone bodies and the heart (2021),
• Molecular Mechanisms for Ketone Body Metabolism, Signaling Functions, and Therapeutic Potential in Cancer (2022).

1. La première bien entendu concerne l'apport énergétique.

2. En outre, les corps cétoniques, surtout BHB (β-D-hydroxybutyrate) jouent un rôle dans la signalisation de l'homéostasie cellulaire (Ketone bodies as signaling metabolites 2015 et Multi-dimensional roles of ketone bodies in fuel metabolism, signaling, and therapeutics 2017 et Molecular Mechanisms for Ketone Body Metabolism, Signaling Functions, and Therapeutic Potential in Cancer 2022)

Par exemple, BHB joue un rôle dans l'inhibition de la désacétylation des HDAC (histone désacétylases), i.e. EC 3.5.1.98, sur les protéines, histone et non histones, ce qui influence positivement, la résistance au stress, la longévité, la santé et la prévention tumorale.

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