Vetmetabolisme

 

          Laatste bijwerking : 2021.11.19

 

 

1. Voedingsvetten  --->

 

Langketen VZ  (acylgroep)

 

--->  hydrolyse  --->  vetzuren  --->  vetzuur-CoA

 

(hydrolyse van een acyl-groep (C2.. - C3) --->  acetyl-groep (C2))

 

 

Essentieel vetzuur-CoA  

 

 ---> prostaglandines (PG)

 

Vetzuur-CoA  

 

 ---> triglyceriden, fosfolipiden

 ---> verzadigde vetzuren (ketenverlenging)

 

Vetzuur-CoA  

 

---> carnitine shuttle ---> mitochondria ---> bèta-oxidatie  --->  acetyl-CoA (C2)

 

Acetyl-CoA  

 

--->  malonyl-CoA  (+ biotine)  --->  vetzuur-CoA  ---> VZ

 

                    --->  citraat  --->  Citroenzuurcyclus (Krebs)  ---> energie (ATP)

 

                    --->  acetoacetyl-CoA  --->  cholesterol  --->  steroïdsynthese, galzouten, vitamine D, CoQ10

 

       --->  ketonlichamen (vasten, diabetes)

  

2. TAG :

 

1.  

Darm : TAG (triacylglyceriden of triglyceriden) uit de voeding worden geëmulsioneerd door de galzouten en door lipasen (uit het pancreassap) gesplitst in VZ en MAG (monoacylglycerol) : deze laatsten kunnen zo opgenomen worden door de darmwandcel. De kortketen vetzuren migreren naar de lever via de poortader. De langketen vetzuren worden afgebroken tot acetyl-CoA (zie lipolyse).

 

---> Darmwandcel :

 

1. 1. • absorptie door simpele diffusie door de darmepitheellaag en penetratie in de borstelcellen ;

      • eenmaal binnen, hergroeperen zich de vetzuren en het glycerol tot nieuwe triglyceriden ;

      • de TAG worden vervolgens omwikkeld met lipoproteïnen, de chylomicronen (proteïne + lipide) ;

      • chylomicronen zijn verantwoordelijk voor het transport tussen de dunne darm en de lever, waar zij verder worden behandeld ; gezien hun taille echter, kunnen de chylomicronen niet in de bloedvaten geraken ; zij gebruiken hierom het lymfestelsel.

 

---> Lymfe circulatie  ---> lever --->

 

---> Bloed circulatie  --->

 

---> Weefsels.

 

 3. Cholesterol : zie "Celopname mechanisme"

 

 

40% van de voedingsvetten dienen voor de energieproductie,

 

De resterende 60% wordt gebruikt voor opslag of voor de aanmaak van talrijke belangrijke lichaamsstoffen!

  

 

Overzicht inhoud :

 

Anabolisme van vetten

 

Lipogenese

 

Citraat-pyruvaat cyclus

 

Bouwstoffen

 

Katabolisme van vetten (lipolyse)

 

Exogeen systeem

 

Vertering en transport

 

Glucopenie

 

Endogeen systeem

 

Glycerol

 

Vetzuren

 

Ketonlichamen

 

Regulatie van het vetmetabolisme

 

Rendement

 

Praktisch

 

Inhoud :

Anabolisme van vetten :

       

Lipogenese :

 OPBOUW (reducerend milieu)  --->: reducerend agens vereist : NADPH + H⁺ (biotine).

 

Vertrekkend van kleine moleculen kan de levercel progressief steeds grotere moleculen opbouwen. Deze opbouw gebeurt voor vetten in het Endoplasmatisch Reticulum (ER).

 

Elke biosynthese, dus ook de synthese van vetten, heeft nodig :

 

1. • energie onder de vorm van ATP,

   • een bepaalde reductiecapaciteit : hier onder vorm van NADPH + H⁺ (biotine) vooral afkomstig van de Pentose fosfaat shunt,

   • precursoren : de enige precursor in de vetzuursynthese is het CoA : deze vergemakkelijkt het gebruik van het acetaat door de cel ---> AcetylCoA.

 

 

AcetylCoA wordt bekomen uit

 

1. 1. • de mitochondriale bèta-oxidatie van vetzuren

      • de citraat-pyruvaat cyclus (zie lager)

      • de oxidatieve degradatie van AZ

 

---> AcetylCoA is zowel een bouwsteen van de lipogenese (vetzuursynthese) als van de bèta-oxidatie (vetzuurafbraak).

 

Ketenverlenging :

 

Bij de synthese van verzadigde vetzuren worden bij iedere cyclus 2 C-atomen toegevoegd van AcetylCoA aan de groeiende vetzuurketen.

 

AcetylCoA + CO₂ + ATP ---> AcetylCoA carboxylase  ---> malonyl-CoA+ ADP + PI

 

(hierbij treden op als cofactor : biotine, vit B12...; biotine is namelijk een drager van geactiveerd CO₂)

 

Malonyl-CoA + NADPH (vooral uit de PPP shunt)---> vetacyl-CoA (C_n )  + NADP⁺

 

De cyclus wordt herhaald tot er palmitaat (16C) is ontstaan : hiervoor moet de cyclus dus 7 keer doorlopen worden :

 

8 AcetylCoA + 14 NADPH + 14H⁺ + 7ATP ---> palmitaat + 14 NADP⁺ + 8 CoA + 7ADP + 7Pi + H₂O

 

 

Desaturatie :

 

Bij de synthese van onverzadigde vetzuren uit verzadigde komen desaturase-isoenzymen tussen.

 

Invoegen van dubbele bindingen (Δ) door middel van 3 iso-enzymen : Δ⁹ , Δ⁶ en Δ⁵  .

 (delta 9 desaturase, delta 6 desaturase en delta 5 desaturase : wegnemen van 2H-atomen)

 

Het cijfer geeft de plaatsing aan van de dubbele binding in de vetzuurketen :

vb. : 18 : 1 Δ9 : Δ⁹ geeft een dubbele binding op positie 9 van de VZ keten (aangeduid door Δ9 ), vertrekkende van de niet-zure kant (zure kant = -COOH)

 

Meerdere opeenvolgende inwerkingen van een der iso-enzymen zijn mogelijk :

vb. : 18 : 2 Δ6,9 : dubbele bindingen door inwerkingen van de iso-enzymen Δ⁹ en Δ⁶

 

De dubbele bindingen veranderen vervolgens van plaats door ketenverlenging (steeds +2) :

vb. : 18 : 2 (n-9) Δ6,9  ---> 20 : 2 (n-9) Δ8,11

 

De iso-enzymactiviteit is verschillend volgens het type omega VZ :

 

De activiteit van Δ⁶ desaturase is sterker voor de ω3 vetzuren dan voor de andere.

 

Δ⁶ ω9 < Δ⁶ ω6 < Δ⁶ ω3    (en Δ⁵ ω9 < Δ⁵ ω6 < Δ⁵ ω3)

 

De Δ⁶ iso-enzymen houden de essentiële vetzuren in de juiste balans : de verschillende iso-enzymactiviteit heeft een aantal gevolgen : zie "Evenwicht van de essentiële vetzuren".

 

 

Nomenclatuur :

 

Basis : palmitaat 16 : 0 : 16 koolstofatomen, 0 dubbele bindingen.

 

Het type omega-vetzuur (ω) wordt uitgedrukt door n-3, n-6 of n-9

vb. : 18 : 2 (n-9) Δ6,9 : is een omega9 VZ met 18 C, 2 dubbele bindingen op positie 6 en 9, vertrekkende van de niet-zuur kant.

 

 

Door verdere ketenverlenging (+ 2C met de hulp van het elongase-enzym) en desaturatie (min 2 H) van essentiële en niet-essentiële vetzuren kunnen door het organisme alle VZ worden aangemaakt welke nodig zijn voor de opbouw.

 

De gevormde VZ kunnen ook gebruikt worden om bv. TAG te vormen, de manier om vetreserves op te slaan in het organisme (binding aan glycerol 3-fosfaat).

 

Niet alle lichaamsgebieden zijn even gastvrij voor vetopslag. Vetopslag komt vooral voor ter hoogte van de abdominale adipocyten (10%) en onderhuids (90%). Bij vetafbraak komen de meeste vetzuren uit de onderhuidse depots in de circulatie terecht.

         

Citraat-pyruvaat cyclus :

Vetweefselcellen bevatten veel mitochondria maar zijn weinig actief voor respiratie en ATP vorming: de citroenzuurcyclus draait in de vetcellen niet goed, de cyclus draait traag!

 

Daar de citroenzuurcyclus sterk is vertraagd in de vetcel heeft dit, na diffusie uit het cytoplasma naar de mitochondria van het pyruvaat uit de cytoplasmatische glycolyse, als gevolg dat :

  

In de mitochondria :

 

1. 1. • het AcetylCoA gevormd wordt na activatie door insuline van het PDH enzym (met tussenkomst van 3 enzymsystemen :TPP, liponzuur, B2, B3 en met afsplitsing van CO₂) : elke gevormde molecule AcCoA staat op zijn beurt zijn acetylgroep af aan oxaalacetaat met de vorming van citraat (AcetylCoA zelf kan niet door de mitochondrium-membraan!!).

 

 

Pyruvaat + CO₂ + ATP  ---> pyruvaat carboxylase  --->  oxaalacetaat + ADP + Pi

 

---> Oxaalacetaat + AcCoA + H₂O  ---> citraat synthase  --->  citraat + CoASH

(= eerste reactie in de Krebscyclus)

 

 

1. 1. • het citraat (acetyldrager) uit de citroenzuurcyclus niet voldoende gemetaboliseerd wordt, er zich ophoopt en uiteindelijk diffundeert naar het cytoplasma (via het citraattranslocase).

 

1. 1. • het gevormde NADH in het cytoplasma, door het stoppen van de citroenzuurcyclus, niet terug kan omgezet worden tot NAD⁺ via de respiratieketen.

 

 In het cytoplasma :

 

1. 1. • citraat : het citraat kan niet verder reageren, hoopt zich op en lekt stilaan uit de mitochondria naar het cytoplasma : uiteindelijk wordt het citraat (6C) gesplitst (via NADPH ---> NADP⁺ en + cytoplasmatisch CoASH met het ATP-citraat-lyase) tot AcCoA (2C) en oxaalacetaat (4C).

 

 

Citraat + CoASH + ATP  ---> citraat lyase ---> oxaalacetaat + AcetylCoA + ADP + Pi

 

 

---> het AcCoA (2C) wordt verder gecarboxyleerd (AcCoA carboxylase + biotine) tot malonyl CoA waarmee de vetzuursynthese van start gaat! (enkel in vetcel en in levercel; niet in spier- of hartspiercel!).

 

---> het oxaalacetaat (4C) wordt (via NADH ---> NAD⁺ ) naar Maleaat en (via NADP⁺ ---> NADPH) gerecycleerd tot pyruvaat (3C) : hiermede wordt 1 molecule pyruvaat teruggewonnen van de 2 verbruikte. Deze recyclage is ook noodzakelijk om nog 8 bijkomende NADPH moleculen aan te maken die nodig zijn bij de vetzuursynthese.

 

 

Oxaalacetaat + NADH + H⁺  ---> maleaatdehydrogenase  --->  maleaat + NAD⁺

 

---> Malaat + NADP⁺  ---> maleaatdehydrogenase  --->  pyruvaat + CO₂ + NADPH + H⁺

 

 

In het cytoplasma is het citraat normaal een allosterische inhiberende factor : het remt de glycolyse via het enzym fosfofructokinase. De glycolyse komt dus stil te liggen, waardoor het citraat verder kan verbruikt worden voor de vetzuursynthese waarbij citraat zorgt voor het nodige cytoplasmatische AcCoA (voor de toevoegen van telkens 2 C-atomen aan de groeiende vetzuurketen).

 

 

1. 1. • Het NADH wordt in het cytoplasma uiteindelijk toch omgezet via de stap oxaalacetaat naar malaat in de citraat-pyruvaat cyclus.

 

Zie ook de citraat-pyruvaat cyclus bij een overaanbod van koolhydraten.

 

Gevolgen :

 

1. 1. • Indien de citroenzuurcyclus vertraagt gaat de vetzuursynthese verhogen.

      • indien insuline stijgt, gaat de vetzuursynthese stijgen waardoor de citroenzuurcyclus vertraagt.

 

         

Bouwstoffen :

 

Uit vetzuren worden opgebouwd :

 

Uit essentiële VZ :

 

1. 1. 1. • PG1 : prostaglandines worden ter plaatse in alle orgaancellen aangemaakt (niet in RBC) en komen onmiddellijk vrij en zijn kortlevend

 

Uit vetzuur-CoA :

 

1. 1. 1. • fosfolipiden (lecithine...) : zie ook "Opbouw van de celmembraan"

         • orgaanopslag als triglyceriden in vetweefsel : klimaatregeling van lichaam, beschermfunctie van organen

         • onverzadigde vetzuren (MOVZ)

         • verzadigde vetzuren

 

Uit AcetylCoA :

 

1. 1. 1. • ook uit pyruvaat) energie voor de spieren (ATP)

         • 2 x AcetylCoA = acetoacetylCoA : (zie ook Cholesterol, synthese)

         • • sterolen, cholesterol (via HMG CoA) : basis van de synthese van galzuren, geslachtshormonen, vitamine D, coënzym Q10, DHEA, .... (cholesterol kan ook rechtstreeks via acetylCoA worden gevormd uit koolhydraten)

           • ketonlichamen (bij vasten, diabetes ---> energielevering)

 

 

De vetten zijn per definitie onoplosbaar in water, en alle transport en metabolisme gebeurt dan ook na binding met specifieke eiwitten (apo-lipoproteïnen), die samen met de vetten lipoproteïnen vormen. Deze hebben een vet-kern van niet polaire lipiden (triglyceride en cholesterol-esters (hydrofoob!)) afgedekt met fosfolipiden, vrij cholesterol (hydrofiel!) en apolipoproteïnen.

 

Men kan de lipoproteïnen indelen in 5 groepen met stijgende densiteit : Chylomicronen, VLDL (Very Low Density Lipoprotein), IDL (Intermediate DL), LDL (Low DL), HDL (High DL) (zie ook :"Cholesterol, endogeen transport").

 

Katabolisme van vetten (lipolyse) :

       

EXOGENE aanvoer :

  Vertering en transport : Voor de vertering van lipiden (cholesterol, TAG, fosfolipiden) zijn galzouten van belang, die het vet in de dunne darm in kleine druppeltjes verdelen (door galzuren) en hierbij de binding breken (hydrolyse door lipasen) tussen de glycerol en de vetzuren (VZ).

 

Triglyceriden zijn de voornaamste vetten in de voeding, en vormen ook de belangrijkste reservebrandstof in het lichaam (zie ook : "Energieleverende processen, energieleveranciers"). Ze worden verteerd (Hydrolyse) in het duodenum en proximale ileum met behulp van lipasen en galzuren.

 

1. 1. 1. • Een gedeelte van de glycerol kan worden gebruikt voor de gluconeogenese.

 

1. 1. 1. • De gevormde langketen vetzuren worden geabsorbeerd via de darmmucosa en getransporteerd via de chylomicronen naar de lever waar zij met glycerol terug samengevoegd tot nieuwe triglyceriden (zie de introductie op deze pagina). Vrije vetzuren worden voor het transport gebonden op albuminen. Deze endogene synthese van triglyceriden wordt daarbij gestimuleerd door een hoge inname van koolhydraten (zie ook de citraat-pyruvaat cyclus bij een overaanbod van koolhydraten) en alcohol. De lever maakt ook cholesterol aan.

 

1. 1. 1. • Kortketen vetzuren (C4 - C12) gaan via de poortader naar de lever (de poortader voert bloed aan, dat afkomstig is van bijna het hele darmstelsel en de milt).

 

1. 1. 1. • Cholesterol en triglyceriden worden in de lever ingepakt in VLDL (vetten gebonden aan eiwitten = lipoproteïnen) voor transport naar de periferie. Het grootste deel van de triglyceriden wordt door de VLDL onderweg vrijgelaten voor energievoorziening (spieren) of opslag (vetweefsel) waarbij IDL wordt gevormd die enkel nog cholesterol bevat.

 

Cholesterol :

 

1. 1. 1. • Via de LDL-receptoren wordt een gedeelte van de IDL deeltjes terug opgenomen in de levercellen. Ook via LDL ontstaan anderzijds bindingen tussen IDL en celmembranen van extra hepatische cellen voor levering van cholesterol voor de aanmaak van celmembranen, fosfolipiden, ...

 

Doch :

 

1. 1. 1. 1. • Overmatig aanbod van LDL verhoogt de kans op :

 

1. 1. 1. 1. 1. • oxidatie van cholesterol : doet oxycholesterol ontstaan welke de plaquevorming helpt ontstaan. Dit treedt gemakkelijk op bij het bewerken van voedsel (opgelet : cholesterol kan reeds in de voeding geoxideerd zijn tot oxycholesterol). Kies eerder voor rauw onbewerkt voedsel met behoud van hun natuurlijke rijkdom aan enzymen, mineralen en vitaminen.

               • de vorming van AGE (Maillard glycatie)

               • de vorming van homocysteïne

 

Opgelet : LDL is ook de transporteur van Q10, carotenoïden, ... : is dus wel degelijk noodzakelijk.

 

1. 1. 1. 1. • Blijven te veel LDL-deeltjes in het plasma achter, dan kunnen macrofagen deze ook helpen opruimen. Dit mechanisme is echter verre van efficiënt. Wanneer de macrofagen volgepropt zitten met cholesterolesters worden ze "schuimcellen", die men terugvindt in de atherosclerotische platen (plaque)... (zie ook : "Cholesterol, endogeen transport").

 

1. 1. 1. • HDL kan cholesterol verzamelen uit de plaque en de overtollige cholesterol uit het bloed en weefsel opnemen en terugbrengen naar de lever, voor herverdeling via VLDL of voor de aanmaak van galzouten.

 

Noot :

Omdat VLDL en LDL verantwoordelijk zijn voor het transport van de triglyceriden en het cholesterol van de lever naar de periferie en de HDL eerder verantwoordelijk is voor het terug te brengen van de vetten naar de lever, worden verhoogde VLDL en LDL ("slechte cholesterol"!) geassocieerd met een verhoogd risico voor ontwikkeling van atherosclerose. Omgekeerd wordt een verhoogd HDL geassocieerd met een lager risico op hartaanvallen.  

       

 

Glucopenie : Bij glucopenie (tekort aan suikers, bv. bij hoge stress) treedt een mobilisatie op van vetten uit de vetweefsels, gevolgd door hydrolyse tot vrije vetzuren en glycerol.

 

1. 1. • glycerol wordt als precursor gebruikt om glucose te recycleren via de gluconeogenese : voor deze versnelde gluconeogenese is er energie nodig.

 

1. 1. • vetzuren worden geoxideerd door de beta-oxidatie, passeren met behulp van L-Carnitine door de mitochondriummembraan (carnitine-shuttle) en  via AcCoA in de citroenzuurcyclus en leveren zelfs meer energie op dan de glucoseverbranding, maar op langere termijn (zie : "Rendement").

 

1. 1. 1. • acetyl-CoA wordt gebruikt om ketonlichamen te produceren (ketose of ketogenese). De ketonen acetoacetaat en β-hydroxybutyraat worden dan gebruikt voor energie.

 

1. 1. 1. • de hersenen kunnen geen vetzuren gebruiken voor energie, omdat deze de bloed-hersenbarrière niet kunnen passeren. Ketonen kunnen dat wel. In de hersenen worden deze opgenomen in acetyl-CoA en dan gebruikt in de citroenzuurcyclus.

 

Zie ook : "Ketogeen dieet".

 

Gevolgen :

 

1. 1. 1. • de gedwongen metabolisatie van vetten kan voor 20% bijdragen tot recyclering in de gluconeogenese.

 

1. 1. 1. • de bloedvetten of TAG stijgen door een verhoogde vetmobilisatie uit het vetweefsel : hierdoor ontstaat een verlies aan energiereserve, ondergewicht en een verhoogd cardiovasculair risico.

 

1. 1. 1. • de voorraad L-carnitine wordt uitgeput door de hogere vraag om de vrije vetzuren te transporteren naar de mitochondria waar ze oxideren in de citroenzuurcyclus : uiteindelijk zal dit leiden tot een tekort aan L-carnitine (verhoogde behoefte/onvoldoende aanmaak in de lever) ; dit uit zich in o.a. stijging TAG in bloed, hartinsufficiëntie, chronische vermoeidheid, futloosheid, ...

 

Deze verbranding van vetten functioneert als een glucosesparend effect zodat de herwonnen glucose in de eerste plaats gebruikt kan worden door de hersenen.  

 

       

ENDOGENE AANVOER :

 AFBRAAK - oxiderend milieu : oxiderend agens vereist : FAD/NAD+

 

Lipolyse is het afbraakproces van vetten tot triglyceriden en glycerol + energie. Dit proces is afhankelijk van de activiteit van een enzym, het Hormoon Gevoelige Lipase (HSL).

 

Het HSL wordt geactiveerd door een cascade systeem van reacties waarbij als eerste (extracellulaire) boodschapper noradrenaline optreedt en als tweede (intracellulaire), het cAMP. Het gevormde HSL-P kan triglyceriden reduceren tot vrije vetzuren en glycerol.

 

 Het gehalte glycerol in de bloedcirculatie is een maat voor lipolyse!

 

De catecholamines (adrenaline en nordarenaline) regelen samen met insuline de lipolyse in het organisme.

 

 

Glycerol :

 

1. • Het door hydrolyse ontstane glycerol wordt gefosfoliseerd en verder geoxideerd tot het dihydroxyacetonfosfaat. Dit is een tussenproduct van de glycolyse en zal hierin verder worden afgebroken.

 

---> link suikermetabolisme.

 

1. • Gelijktijdig worden de vetzuren verder gedegradeerd met de vorming van acetaat, en vervolgens, na fixatie op het dragermolecule Coënzym A, met de vorming van AcetylCoA dat tussen komt in de citroenzuurcyclus (Krebs, aerobe glycolyse) in de mitochondria.

 

---> link suikermetabolisme.

 

De citroenzuurcyclus is een oxidatiecyclus (oxidatie is het proces waarbij elektronen worden afgegeven) waarbij brandstofmoleculen uit vetten, suikers en AZ geoxideerd worden tot koolstofdioxide (CO₂), het eindproduct van de citroenzuurcyclus. Eigenlijk worden deze moleculen niet zelf geoxideerd maar is zuurstof nodig voor de oxidatie van de gereduceerde coënzymen NADH en FADH₂, wat gepaard gaat met elektronen overdracht via een carriermechanisme waarbij zuurstof de uiteindelijke elektronenacceptor is.

 

       

 

Vetzuren :

 

In het organisme laat vetzuuroxidatie toe om vetten te verbranden.

 

1. • De hoofdbron voor de energieproductie in de cel is de mitochondriale beta-oxidatie van lang-keten vetzuren. Om de mitochondriale membraan te kunnen passeren worden de lang-keten VZ eerst geactiveerd door het cytoplasmatisch CoA-SH (acylatie) en dan verbonden met L-carnitine, een reactie die gekatalyseerd wordt door het enzym carnitine palmitoyltransferase (CPTase). Hierbij wordt CoA-SH terug vrijgegeven. Carnitine transporteert lange keten geactiveerde vetzuren door de binnenmembraan van de mitochondria (carnitine shuttle). Cofactoren : SAM, vit B6.

 

1. • Eenmaal binnen de mitochondriale matrix, wordt eerst de carrier carnitine afgesplitst.

 

1. • En worden vervolgens de dubbele bindingen (onverzadigd) gehydrolyseerd tot enkele bindingen.

 

 

Vetzuren worden afgebroken door op elkaar volgende afsplitsingen van stukken met 2 C-atomen :

 

Eerst wordt volgens de lengte van de resterende koolstof-keten het vetzuur in de peroxisomen en vervolgens in de mitochondria verder afgebroken.

 

(Mitochondria oxideren vetzuren met een korte tot relatief lange keten, terwijl peroxisomen de meeste zeer lange keten vetzuren en sommige lange keten vetzuren oxideren).

 

1. 1. 1. • mitochondria gebruiken voor de afbraak (dehydrogenering) het enzym acyl-CoA dehydrogenase. Dit enzym transporteert de elektronen naar NAD⁺ ---> NADH en vervolgens naar de elektronentransportketen (respiratieketen).

 

1. 1. 1. • peroxisomen gebruiken een acyl-CoA oxidase enzym welke de elektronen naar het zuurstof transporteert, waarbij waterstofperoxide wordt gevormd die verder door catalase wordt omgezet in water en zuurstof.

 

 

Vervolgens heeft, onder invloed van het thiolase, een splitsing plaats in AcetylCoA en een 2C-kortere VZ keten :

 

1. 1. 1. • het 2C kortere VZ kan opnieuw de bèta-oxidatie doorlopen met telkens een afsplitsing van 2C en een molecule AcetylCoA.

 

1. 1. 1. • het AcetylCoA wordt in de mitochondria gebruikt binnen de citroenzuurcyclus voor de aanmaak van ATP.

 

 

Uiteindelijk :

 

Uit de VZ met een even aantal C-atomen blijft uiteindelijk AcCoA over (---> Krebs).

Uit de VZ met een oneven aantal C-atomen blijft uiteindelijk succinyl CoA (of ---> Krebs) en propionyl CoA over (of beiden naar de hemoglobine-synthese als precursor van heem (cofactor met een ijzeratoom), indien de Krebs cyclus zou vertragen).

 

 

 De citroenzuurcyclus is de verbindende schakel tussen lipogenese en glycolyse.

 

Het AcetylCoënzym A staat dus echt op het kruispunt van de 3 afbraakwegen van resp. gluciden, proteïnen en lipiden.

  

       

 

Ketonlichamen :

 

 

Alle bij vetzuurafbraak gevormde acetylCoA kan alleen voldoende snel in de citroenzuurcyclus worden afgebroken wanneer er voldoende oxaalacetaat aanwezig is.

 

1. • Bij langdurig vasten of suikertekort bij de diabeet wordt oxaalacetaat gebruikt voor de gluconeogenese (er is immers een suikertekort). Hierdoor is er onvoldoende oxaalacetaat om met acetylCoA te reageren. De citroenzuurcyclus kan dan onvoldoende het AcCoA verwerken.

 

In die situatie vormen 2 moleculen acetylCoA één molecule acetoacetylCoA welke vervolgens overgaat in de ketonen aceton, acetylacetaat (diaceet) en D-3-hydroxybutyraat. Het acetylacetaat (of acetoacetaat) zelf ondergaat een trage en spontane decarboxylatie tot aceton (vandaar de geur van aceton bij mensen die vasten of bij diabetici met suikertekort).

 

1. • Ketonen worden gevormd wanneer er wordt gevast, bij intense inspanningen en bij een strikte suikerrestrictie. De gevormde ketonlichamen belanden dan in het bloed, waar zij extrahepatisch kunnen gebruikt worden als substituut voor glucose : ketonen zijn belangrijke energiebronnen, vooral voor de hartspier en de nierschors. Bij vasten of diabetes schakelen de hersenen van glucose over op het gebruik van acetylacetaat als brandstof. Hierbij worden de ketonlichamen terug omgezet in AcCoA.

 

Het keton Acetylacetaat, een metaboliet afkomstig van het vetmetabolisme, zou methylglyoxal, een voor de cellen toxische metaboliet van het suikermetabolisme (glycolyse), ontgiften . Methylglyoxal zou betrokken zijn bij de vorming van AGE's (Maillard glycatie) en een belangrijke rol spelen in leeftijdgerelateerde aandoeningen zoals diabetes, Alzheimer en kanker. In het proces tussen de 2 metabolieten zou een derde metaboliet, 3-HDD, ontstaan die niet de schadelijke effecten van methylglyoxal heeft.

 

1. • Een overmatige productie van aceton in het bloed kan een vermindering van de pH veroorzaken (acidose), die op termijn kan leiden tot een dodelijke coma (zure vergiftiging, enkel bij type1-diabetici, wanneer samen met hyperglykemie en met ketonwaarden hoger dan 20mmol).

 

Noot :

1. 1. • ketose met hypoglykemie is zonder gevaar : zie "Ketogeen dieet".

       

      • ketonen maken je lichaam gevoeliger voor allerlei hormonen waaronder insuline en helpen zo een eventuele insulineresistentie bestrijden. Maar tijdens het vasten (onder invloed van hypoxie, gebrek aan groeifactoren, ondervoeding...) worden cellen ook aangezet tot een abnormale vorm van autofagie : nml van vesikels die insuline bevatten. Tijdens het vasten wordt het eiwit PKD1 (dat normaal de afgifte van insuline induceert) geïnactiveerd, worden de insulinekorrels gebonden op liposomen wat leidt tot afbraak van de insuline. Op hetzelfde moment wordt de mTOR-pathway geactiveerd die normale autofagie verhindert .

       

      • het AcetylCoA kan ook gebruikt worden bij de synthese van cholesterol.

 

1. 1. • anderzijds kan ons organisme geen vetzuren in glucose omzetten. Wij kunnen immers uit acetylCoA geen pyruvaat of extra oxaalacetaat aanmaken. De omzetting van pyruvaat naar acetylCoA is immers onomkeerbaar. Verder leidt de intrede van acetylCoA in de citroenzuurcyclus niet tot een nettoproductie van oxaalacetaat.

 

1. 1. • bij onvoldoende aanvoer van glucose via de voeding kan het organisme wel het triacylglycerol (TAG), een soort vetzuurreserve, gebruiken voor de omvorming in glucose.

 

TAG   ---> 3 vetzuren + glycerol

 

---> Glycerol + ATP ---> Glycerol-3-fosfaat + ADP

 

---> dit Glycerol-3-fosfaat kan via de gluconeogenese glucose opleveren! (zie glucopenie).

 

Noot :

1. 1. • voor de constante deling van kankercellen is veel glucose als energiebron nodig. In tegenstelling tot andere lichaamscellen kunnen kankercellen geen ketonen gebruiken als brandstof maar enkel glucose. Kanker "remmen" zou zo mogelijk zijn met een caloriearm ketogeen dieet (bv. K05 - V75 - E20) met veel goede vetten (kokosnootolie, olijfolie, boter, eieren, avocado, noten...) en een beperkt gebruik van eiwitten (1g/kg lichaamsgewicht) met weinig of geen vertakte aminozuren (om de mTOR-pathway te remmen). Zie ook "Warburg-theorie".

 

       

Rendement :

 

De opbrengst van de complete verbranding van vetzuren is ongeveer 9 kcal per gram. De bèta-oxidatie van een vetzuur met 6 koolstoffen brengt 45 moleculen ATP op.

 

De opbrengst van de verbranding van koolhydraten en eiwitten is slechts ongeveer 4 kcal per gram. De metabolisatie van glucose (C6) brengt theoretisch 38 moleculen ATP op.

 

Bij gelijk aantal koolstoffen, is een vetzuur dus energetischer dan een suiker.

 

Dit komt omdat :

 

1. • vetzuren sterker gereduceerd zijn,

   • vetzuren, door hun apolair karakter (niet wateroplosbaar), in watervrije vorm opgeslagen worden. Koolhydraten en eiwitten binden wel water wanneer ze worden opgeslagen. Hierdoor bevat 1 g vet 6 x meer energie dan 1 g glycogeen.

 

 

Zie ook : "Energieleverende processen, energieleveranciers".  

 

       

Praktisch :

 

De vetvorming (lipogenese) en vetafzetting vanuit de bloedbaan in de vetcellen wordt :

 

1. • geremd door :

 

1. 1. • groeihormoon (hypofyse) : stimuleert de productie in de lever en in de weefsels van het hormoon IGF-I dat de omzetting van vetten in vetzuren bevordert (zie "Hormonaal stelsel").

      • glucagon (pancreas) : nieuwe inzichten in het ontstaan van obesitas en overgewicht bij een eetpatroon, rijk aan koolhydraten, leren, dat zolang de insulinespiegel in het bloed hoog genoeg is als gevolg van de toevoer van ruime hoeveelheden koolhydraten, vet per definitie niet verbrand kan worden, omdat de afgifte van glucagon wordt onderdrukt en het koolhydraatmetabolisme overheerst (bij verhoging van de glykemie).

      • DHEA (bijnier) : door verhogen van de IGF-I spiegels.

      • CLA : vermindert de lipoproteïne lipase activiteit (HSL).

      • HCA : Hydroxycitroenzuur : inhibeert de lipogenese uit citraat door remming van het ATP-citraatlyase in de vet- of levercel.

      • ...

 

1. • gestimuleerd door :

 

1. 1. • insuline (pancreas) : activeert de lipoproteïne lipase activiteit (HSL).

      • eten vlak voor het slapen gaan : de overtollige energieaanvoer door voedselaanvoer wordt dan gestockeerd als vet. Om vet te stockeren gebruikt het organisme NADPH (zie hoger). Dat kan leiden tot te lage NADPH-spiegels waardoor de ontgifting en fagocytose minder kan worden ingezet.

 

 

De afbraak (lipolyse) of verbranding (bèta-oxidatie) wordt :

 

1. • gestimuleerd door :

 

1. 1. • groeihormoon (hypofyse)

      • glucagon (pancreas)

      • DHEA (bijnier)

      • LH (luteotroop hormoon, hypofyse)

      • CLA : bevordert de oxidatie van VZ (op termijn : betere vetafbraak ; spiervorming enkel bij sport)

 

1. • geremd door :

 

1. 1. • insuline (pancreas) : insuline remt de afbraak en oxidatie

        • obesitas en diabetes belemmeren het proces van vetzuuroxidatie, wat leidt tot een onvolledige oxidatie

      • verstoord zuur-base evenwicht zorgt voor verzuring van het terrein

 

  

         

 

 

De lezer dient steeds in acht te houden dat de beschreven curatieve eigenschappen in geen enkel geval het medisch advies vervangen, welke steeds onmisbaar is bij het stellen van een diagnose en bij bepaling van de ernst van de aandoening. Wel wordt de gebruiker gestimuleerd beslissingen met betrekking tot zijn gezondheid te nemen, op basis van eigen research, steeds in samenspraak met een professionele gezondheidswerker.

 

In alle gevallen valt het gebruik van dit programma enkel onder de controle, het beheer, de risico's en de verantwoordelijkheden van de gebruiker.