Investigación en Genes y Proteínas Acceso abierto

Abstracto

Nueva era en el metabolismo de la glucosa a cuerpos cetónicos con efectos beneficiosos

Hiroshi Bando

En los últimos años, los cuerpos cetónicos han atraído la atención en los campos de la medicina y la salud. A la luz de la medicina antienvejecimiento, el sistema de metabolismo de los cuerpos cetónicos parece ser más ventajoso desde el punto de vista médico que el sistema de metabolismo de la glucosa convencional. Aprovechando al máximo los cuerpos cetónicos, es posible prevenir enfermedades y vivir una vida más sana y beneficiosa. En los últimos años, los cuerpos cetónicos han atraído la atención en los campos de la medicina y la salud. A la luz de la medicina antienvejecimiento, el sistema de metabolismo de los cuerpos cetónicos parece ser más ventajoso desde el punto de vista médico que el sistema de metabolismo de la glucosa convencional. Aprovechando al máximo los cuerpos cetónicos, es posible prevenir enfermedades y vivir una vida más sana y beneficiosa. En primer lugar, los cuerpos cetónicos contienen tres tipos en el lado de la práctica médica. Son 1) ácido 3-hidroxibutírico (3-OHBA), 2) ácido acetoacético (AcAc), 3) acetona. 1) y 2) tienen la acción de los cuerpos cetónicos, pero 3) no tienen actividad como un residuo de combustión. La fórmula molecular y el peso molecular de los cuerpos cetónicos son C4H8O3 (PM 104), C4H6O3 (PM 102) y C3H6O (PM 58), respectivamente. Históricamente hablando, el cuerpo cetónico se llamaba antiguamente "un pato feo del metabolismo". La razón fue que se descubrieron por primera vez en grandes cantidades en la orina de pacientes que sucumbían a la cetoacidosis diabética. En consecuencia, los médicos de la época tendían a considerar los cuerpos cetónicos como subproductos tóxicos del metabolismo de carbohidratos deteriorado. Después de eso, han pasado muchos años hasta que se aceptó que los cuerpos cetónicos son metabolitos normales. Cuando el ser humano tiene un ayuno prolongado, los cuerpos cetónicos pueden proporcionar una gran cantidad de los requerimientos diarios de energía del cerebro. Después de eso, se ha convertido en una de las evidencias de que la respuesta cetogénica al ayuno o la inanición es una adaptación metabólica necesaria diseñada para preservar la fuerza y ​​prolongar la vida, en ausencia de de alimentos durante mucho tiempo. Actualmente, el conocimiento correcto de que los cuerpos cetónicos se convierten en fuentes de energía se ha difundido ampliamente. Se sabe que la glucosa con un peso molecular de 180 puede atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) en el metabolismo de la glucosa. Asimismo, se ha descubierto que el 3-OHBA y el AcAc con pesos moleculares cercanos a la glucosa pueden atravesar la BHE a través del metabolismo de los cuerpos cetónicos. Cuando la disponibilidad de glucosa disminuye, los cuerpos cetónicos producidos en el hígado a partir de ácidos grasos movilizados desde el tejido adiposo tienen el papel de producir fuentes importantes de energía para el corazón, los músculos y el cerebro. Los cuerpos cetónicos han sido el foco de atención como argumentos de la diabetes, la obesidad, la terapia nutricional para el síndrome metabólico, la restricción calórica (CR) y la dieta baja en carbohidratos (LCD). CR generalmente significa limitación de grasas porque realiza el cálculo de calorías para la ingesta de alimentos por día. En la LCD, se reduce la cantidad de carbohidratos por día. En Europa y Estados Unidos, Atkins y Bernstein y otros iniciaron la LCD. En Japón, autores y colegas han iniciado la LCD y desde entonces se han informado muchos casos e informes relacionados.Incluyen, variabilidad de glucosa, valor Morbus (M), índice insulinogénico (IGI)-carbohidrato-70g, excreción de Cpeptide en orina, cuerpos cetónicos elevados en el feto, placenta, cordón umbilical, recién nacido y madre, proporción de 3-OHBA, AcAc y así sucesivamente. Con respecto a CR y LCD, el punto importante es la función de la insulina. Para CR, en respuesta a los carbohidratos ingeridos, la insulina se secreta contra los niveles elevados de azúcar en sangre. A medida que la insulina trabaja para sintetizar grasa, el tejido graso aumentará en el cuerpo. Por el contrario, para LCD, solo se toma una pequeña cantidad de carbohidratos. La insulina continúa con el nivel de secreción basal con poca secreción adicional. El metabolismo de la glucosa no funciona, mientras que el metabolismo de la grasa comienza a moverse. La grasa se quema y se descompone para producir cuerpos cetónicos. Aquí, la función de la insulina sería una molécula que inhibe la síntesis de cuerpos cetónicos. En comparación con CR y LCD, hay un informe reciente de que CR podría prevenir el desarrollo de resistencia a la insulina y deterioro del metabolismo lipídico por Li et al. Sería necesario un estudio adicional sobre estas situaciones. En cuanto a CR y LCD, el sistema de glucosa y el cuerpo cetónico han estado involucrados. Puede considerarse con cuatro ejes. 1) La cantidad de secreción de insulina es grande en el primero y mínima en el segundo. A medida que el sistema de glucosa continúa funcionando, tarde o temprano, puede ocurrir una disminución en la secreción de insulina o problemas de resistencia a la insulina. En el último caso, como la insulina es necesaria solo para el nivel basal, no se volverá diabético a menos que haya problemas graves en el hígado y el riñón. 2) Para el problema de la glicación, ocurre lo primero, mientras que lo segundo no ocurre. En los últimos años, el producto final de la glicación avanzada (AGE) que se acumula en el cuerpo relacionado con la glicación ha sido objeto de un estrecho seguimiento. Está implicado en la aparición de enfermedades crónicas, incluyendo la arteriosclerosis y la demencia por AGE. 3) Para la oxidación del sustrato, el primero tiene una oxidación incompleta y el segundo tiene una oxidación completa. Para obtener energía, el primero necesita tomar más cantidades de carbohidratos en total. 4) El efecto Warburg se ha conocido como el uso predominante de glucosa anaeróbicamente por las células cancerosas. Las mitocondrias de las células cancerosas apenas funcionan con normalidad. Depende únicamente de la oxidación incompleta de la glucosa con poca eficiencia energética, y luego se requiere una gran cantidad de glucosa. Por lo tanto, las células cancerosas no pueden utilizar cuerpos cetónicos en absoluto. Las células sanas pueden utilizar tanto glucosa como cuerpos cetónicos. De lo anterior, es imposible cultivar células cancerosas cuando se minimiza la ingesta de glucosa y el sustrato energético en el cuerpo se convierte de glucosa a sistema de cuerpos cetónicos. Recientemente, se han informado varios efectos de los cuerpos cetónicos contra el cáncer, y el uso de la dieta cetogénica en el cáncer muestra un potencial prometedor.pero los resultados son inconsistentes. Palabras clave: Biología molecular; Bioquímica; Metabolismo