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 aminosyrer, som nedbrydes i leveren.
Mekanismen bag ketogenese
Ketogenese sker primært i mitokondrierne i levercellerne. Her transporteres fedtstoffer ind i mitokondrierne ved hjælp af carnitin-palmitoyltransferase (CPT-1). (3)
Kort fortalt, så omdannes fedtsyrer til acetyl-CoA, som senere omdannes til enten acetoacetat eller beta-hydroxybutyrat. 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 acetyl-CoA-acetyltransferase (ACAT).
- Efterfølgende laves acetoacetyl-CoA om til HMG-CoA vha. enzymet HMG-CoA synthase.
- HMG-CoA lyase konverterer derefter HMG-CoA til acetoacetat.
- Acetoacetat laves enten om til acetone gennem decarboxylering, eller det laves om til ét molekyle beta-hydroxybutyrat via beta-hydroxybutyrat-dehydrogenase.
Regulering af ketogenese
Ketogenese bliver nedreguleret af insulin, som regulerer flere processer i den ketogene reaktionsvej. Et lavt niveau af insulin fører til:
- Flere frie fedtsyrer – det sker på grund af den nedsatte hæmning af den 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 ophæver hæmningen af carnitin-palmitoyltransferase 1 (CPT-1).
- Forøget produktion af ketoner – det sker, fordi HMG-CoA aktiviteten forøges.
Ketogenese bliver opreguleret af glukagon, kortisol, thyreoideahormoner og katekolaminer. Dette sker, fordi de frie fedtsyrer i langt højere grad bliver nedbrudt – og derved forøger mængden af fedtsyrer, der kan indgå i ketogenesen.
Ketose og ketoacidose er ikke det samme
Ketose er en normal tilstand. Den opstår under faste, ved et lavt indtag af kulhydrater eller efter længerevarende fysisk aktivitet. Selv om insulinniveauet er lavt, er der stadig insulin nok til at holde ketogenesen i skak, så mængden af ketonstoffer i blodet kun stiger til et niveau, kroppen kan håndtere.
Ketoacidose opstår derimod, når der næsten ingen insulin er, og ketogenesen derfor løber løbsk. Ketonstofferne hober sig op og gør blodet surt. Det ses især hos personer med type 1-diabetes, men kan også udløses af stort alkoholforbrug eller alvorlig sygdom. Typiske tegn er kvalme, opkast, mavesmerter, hurtig vejrtrækning og en sødlig acetonelugt fra ånden. Ketoacidose er en akut tilstand, der kræver behandling på sygehus – ikke noget, man kan se tiden an med.
Vil du vide mere om, hvordan kosten sætter ketogenesen i gang, kan du læse om keto-diæten.