Ketolýza
Ketolýza je metabolická dráha, v ktorej dochádza k rozkladu ketolátok, teda ich katabolizmu. Tento proces umožňuje mitochondriám využívať ketóny ako palivo pre zisk energie.[1] Ketolýzou vzniká viac energie na tvorbu ATP než v beta-oxidácii (oxidácii mastných kyselín).[2] Opačným procesom ku ketolýze je ketogenéza, v ktorej sa syntetizujú ketolátky.
Lokalizácia[upraviť | upraviť zdroj]
Ketogenéza prebieha hlavne v pečeni, zatiaľ čo ketolýza prebieha v bunkách mimo pečene, hlavne v srdci, mozgu a kostrovom svalstve.[3][4] Ketolýza vyžaduje enzým SCOT (3-oxoacyl-CoA transferáza),[5] ktorý je prítomný v mitochondriách všetkých cicavčích buniek okrem hepatocytov.[3]
Aj keď bunky typu II v pľúcnom mechúriku obsahujú monokarboxylátové transportéry, ktoré presúvajú prekurzory β-hydroxybutyrátu do cytoplazmy, kvôli absencii ketolytických enzýmov nie sú tieto bunky schopné katabolizovať β-hydroxybutyrát.[6]
Kardioprotektívne efekty SGLT2 inhibítorov boli pripísané zvýšenej hladine ketolátok a zvýšenej ketolýze.[2]
Dráhy[upraviť | upraviť zdroj]
Ketolátky sa syntetizujú v hepatocytoch, odkiaľ sa cez cievy dostávajú do ostatného tkaniva. V menších množstvách prebieha ketogenéza i v obličkách a astrocytoch.[7] Po prestúpení ketolátok (hlavne acetoacetátu a β-hydroxybutyrátu) do tkaniva dochádza k ich rozkladu na acetylkoenzým A, ktorý vstupuje do Krebsovho cyklu, vďaka ktorému sa premieňa na chemickú energiu.[7]
Reakcie[upraviť | upraviť zdroj]
Najbežnejšou ketolátkou je β-hydroxybutyrát. Ten sa po vstupe do tkaniva premieňa na acetoacetát pôsobením β-hydroxybutyrátdehydrogenázy:[4][7]
- β-hydroxybutyrát + NAD+ ⇌ acetoacetát + NADH + H+
Acetoacetát, ktorý tiež môže cirkulovať v krvi, sa potom premieňa na acetoacetyl-CoA, v reakcii, ktorú katalyzuje SCOT:[4][7]
- acetoacetát + sukcinyl-CoA ⇌ acetoacetyl-CoA + sukcinát
V poslednej reakcii sa acetoacetyl-CoA rozkladá pôsobením tiolázy za vzniku dvoch jednotiek acetylkoenzýmu A:[4][7]
- acetoacetyl-CoA + HSCoA ⇌ 2 acetyl-CoA
Acetyl-CoA potom vstupuje do Krebsovho cyklu, pomocou ktorého z neho vzniká energia. NADH sa presúva do dýchacieho reťazca.
Referencie[upraviť | upraviť zdroj]
- ↑ Metabolická zóna [online]. metflex.me, 2016-04-26, [cit. 2022-09-04]. Dostupné online. Archivované 2022-09-04 z originálu.
- ↑ a b Ketone bodies: from enemy to friend and guardian angel. BMC Medicine, 2021, s. 313. DOI: 10.1186/s12916-021-02185-0. PMID 34879839.
- ↑ a b Multi-dimensional Roles of Ketone Bodies in Fuel Metabolism, Signaling, and Therapeutics. Cell Metabolism, 2017, s. 262-284. DOI: 10.1016/j.cmet.2016.12.022. PMID 28178565.
- ↑ a b c d VOET, Donald. Biochemistry. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. (4th edition.) Dostupné online. ISBN 978-0-470-57095-1.
- ↑ Ketone body metabolism and its defects. Journal of Inherited Metabolic Disease, 2014, s. 541-551. DOI: 10.1007/s10545-014-9704-9. PMID 24706027.
- ↑ COVID-19: Proposing a Ketone-Based Metabolic Therapy as a Treatment to Blunt the Cytokine Storm. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020, s. 6401341. DOI: 10.1155/2020/6401341. PMID 33014275.
- ↑ a b c d e JENSEN, Nicole Jacqueline; WODSCHOW, Helena Zander; NILSSON, Malin. Effects of Ketone Bodies on Brain Metabolism and Function in Neurodegenerative Diseases. International Journal of Molecular Sciences, 2020-01, roč. 21, čís. 22, s. 8767. Dostupné online [cit. 2022-09-04]. ISSN 1422-0067. DOI: 10.3390/ijms21228767. (po anglicky)
Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Ketolysis na anglickej Wikipédii.