Når kroppen er i “ketose”, vil ketogenese aktiveres. At kroppen er i ketose betyder, at der ikke er kulhydrater til stede, der kan benyttes til energiproduktion.
Ketogenese er også den bagvedliggende mekanisme til den farlige tilstand ketoacidose. (1, 2, 3)
Ketogenese er dannelsen af ketonstoffer fra fedtsyrer eller ketogene aminosyre, som er nedbrudt fra leveren.
Mekanismen bag ketogenese
Ketogenese sker primært i mitokondrierne i levercellerne. Her transporteres fedtstoffer ind i cellerne ved hjælp af carnitine palmitoyltransferase (CPT-1). (3)
Kort fortalt, så omdannes fedtsyrer til Acetyl CoA, som senere omdannes til enten Acetoacetat eller to beta-hydroxybutyrat-molekyler. Dette er ketoner, som bruges i kroppen til energi. (4)
- Fedtstofferne nedbrydes til acetyl CoA gennem beta-oxidation.
- To acetyl-CoA-molekyler omdannes til acetoacetyl-CoA med enzymet thiolase.
- Dette er også kendt som coenzyme A acetyltransferase (ACAT).
- Efterfølgende laves acetoacetyl-CoA om til HMG-CoA vha. enzymet HMG-CoA synthase.
- HMG-CoA Lyase konverterer derefter til HMG-CoA acetoacetat.
- Acetoacetat laves enten om til acetone gennem decarboxylation, eller det laves om til to molekyler af beta-hydroxybutyrate via beta-hydroxybutyrate dehydrogenase.
Regulering af ketogenese
Ketogenese bliver nedreguleret af insulin, som regulerer en flere processer i den ketogene pathway. Et lavt niveau af insulin fører til:
- Flere fri fedtsyrer – det sker på grund af den nedsatte hæmning af det hormonfølsomme lipase.
- Forøget optag af frie fedtsyrer i mitokondrier – dette sker, fordi aktivering af acetyl-CoA-carboxylase er nedsat, og der er faldende malonyl-CoA som disinhiberer Carnitin Palmitoyltransferase 1 (CPT1).
- Forøget produktion af ketoner – det sker, fordi HMG-CoA aktiviteten forøges.
Ketogenese bliver opreguleret af glukagon, kortisol, thyroid hormones og atecholamines. Dette sker, fordi de frie fedtsyrer i langt højere grad bliver nedbrudt – og derved forøger mængden af fedtsyrer, der kan indgå i ketogenesen.