Oxydation des acides gras insaturés
Environ la moitié des acides gras dans le corps humain est insaturée. β-oxydation de ces acides se produit de la manière habituelle jusqu`au moment, où la liaison double ne se trouve entre le troisième et le quatrième atomes de carbone. Ensuite, l`enzyme-énoile CoA isomérase déplace la liaison double à partir de la position 3-4 à la position 2-3 et modifie la cis-conformation de la liaison double en trans-conformation, ce qui est nécessaire pour β-oxydation. Dans cette série de β-oxydation la première réaction de déshydrogénation ne se produit pas, car la liaison double dans le radical d'acide gras est déjà disponible. D'autres cycles de β-oxydation se passent de la manière habituelle.
Troubles de l'oxydation des acides gras
Chez les gens avec des défauts héréditaires de la carnitine acyletransférase I ou des enzymes de la synthèse de la carnitine dans les muscles squelettiques la vitesse d`entrée des acides gras dans la matrice mitochondriale baisse et, par conséquent, la vitesse de β-oxydation baisse aussi. Dans ces cas, les acides gras avec la chaîne longue ne sont pas utilisés comme sources d'énergie. Chez ces gens la capacité de l'activité physique est réduite, dans les cellules les graisses peuvent s`accumuler, en formant les vacuoles.
On observe un défaut génétique de la déshydrogénase des acides gras avec une longueur moyenne de la chaîne hydrocarbonée. Pour les nourrissons le lait c`est la principale source d'énergie, et dans le triacylglycérol du lait les acides gras avec une longueur moyenne de la chaîne prédominent. L`impossibilité d'utiliser les acides gras comme source d'énergie conduit à l`augmentation de la vitesse d'oxydation du glucose. En conséquence, chez les enfants se développe l`hypoglycémie – la cause de la mortalité subite du nourrisson (10% du nombre total de nourrissons morts). Si ces enfants survivent, après un jeûne de 6-8 h, se développent des crises d'hypoglycémie (faiblesse, vertige, vomissements, perte de conscience).
Dans tous les cas, lorsque on observe les trouble de la β-oxydation, les acides gras s'accumulent dans les cellules et se désagrègent par la voie de la ω-oxydation. En conséquence, la formation d'acides dicarboxyliques, qui sont excrétés avec l'urine. La détermination de ces acides dans l'urine peut servir d`un signe de diagnostic des troubles de la β-oxydation.
Métabolisme de l`acétyl-CoA
L'acétyl-CoA est le donneur universel de groupes acétyles pour les réactions d'acétylation, ainsi qui est inclu dans le cycle des acides tricarboxylés à l`aide du cycle glioxilique. Ce processus est important pour la synthèse des glucides.
L'inclusion de l'acétyl-CoA dans le cycle de Krebs dépend de la disponibilité de l'oxaloacétate. Au cours du jeûne ou le diabète, l'oxaloacétate est consommé pour la formation du glucose. Dans ces conditions, à partir de l'acétyl-CoA sont formés les corps cétoniques.
Les corps cétoniques – l`acide acétoacétique (acétoacétate) СН3СОСН2СООН, l`acide β-hydroxybutyrique (β-hydroxybutyrate) et l'acétone СН3СОСН3. Les corps cétoniques sont produits dans le foie. Dans le sang de l'homme sain les corps cétoniques se trouvent en petites concentrations, aux pathologies leur concentration augmente.
Le lieu principal de formation de l'acétoacétate et 3-hydroxybutyrate c`est le foie. Le myocarde et le cortex des reins de préférence utilisent comme «carburant» l`acétoacétate, et pas le glucose. En revanche, le glucose est le principal «carburant» pour le cerveau chez les patients, recevant l`alimentation équilibrée. Au jeûne et au diabète le cerveau s'adapte à l'utilisation de l'acétoacétate.
Dans les tissus périphériques 3-hydroxybutyrate peut être oxydé en acétoacétate, puis à l'acétyl-CoA.
Dans le sang de l`homme sain les corps cétoniques se trouvent en très faibles concentrations (dans le sérum de 0,03 à 0,2 mmol/l). Aux pathologies (les gens ayant une forme grave de diabète sucré, pendant le jeûne), la concentration des corps cétoniques dans le sang peut atteindre 16 – 20 mmol/l. La cétonémie est généralement accompagnée de la cétonurie.