Saúde
Que os hidratos de carbono podem ser convertidos em gordura no organismo humano, já todos sabemos. Mas transformar gordura em glicose é pura ficção. Este é um paradigma com décadas na bioquímica, que nunca encontrou um mecanismo análogo à via do glioxilato, característica das plantas, nos mamíferos e em particular no Homem. Mas na verdade, já nos anos 50 se contestava este dogma. O 14C de ácidos gordos marcados aparecia frequentemente como glicose, o que sugere a transformação glucogénica das gorduras. Mas os modelos matemáticos da estequiometria reaccional contestavam esta observação e depressa foi esquecida. Recentemente, um grupo de investigadores Alemães mostra, in silício, que não só a gluconeogénese a partir dos lípidos é possível no Homem, como existem várias vias que poderão actuar nesse sentido.
A equipa encabeçada por Christoph Kaleta usou a reconstrução mais detalhada da rede metabólica humana, in silico, para identificar diversas vias que explicam uma observação com meio século mas à qual nunca foi dada grande importância. Através da acetona, um corpo cetónico produzido em condições de privação energética ou escassez de glícidos, os ácidos gordos podem entrar num processo gluconeogénico que sintetiza 1 mol de glicose a partir de 4 mol de acetil-CoA.
Embora possível, não significa que seja favorável ou energicamente compensatória. A capacidade gluconeogénica dos ácidos gordos parece limitada pela necessidade de NADPH, um equivalente redutor que condiciona o metabolismo da acetona. A sua produção depende de intermediários do TCA que, ao serem desviados para reacções laterais, limitariam a oxidação de ácidos gordos nas mitocondrias. Um outro aspecto prende-se com a toxicidade de alguns compostos intermédios em altas concentrações, como o metilglioxal ou acetona, e com à espontaneidade da descarboxilação do ácido oxaloacético.
Segundo os autores, 6-22 moles de ATP são consumidas para produzir 1 mol de glicose de 4 mol de acetil-CoA. A via mais eficiente procede através da oxidação do metilglioxal em piruvato. A computação da variação da energia livre (Gibbs) global indica que estas vias são possíveis dentro das leis da termodinâmica. Se os ácidos gordos forem utilizados desta forma para sintetizar glicose, 26-47% da energia contida na molécula é perdida, um rendimento consideravelmente inferior á gluconeogénese dos aminoácidos ou glicerol.
As implicações destes dados são óbvias e imensas. Numa dieta cetogénica, a síntese de glicose não dependeria em exclusivo da proteína e glicerol, mas também dos ácidos gordos num processo pouco rentável e que desperdiçaria bastante energia. Este fenómeno aumentaria o requerimento energético e poderia explicar parcialmente a eficácia das dietas tipo Atkins na perda de peso. Mas mais importante ainda é a possibilidade de auto-sustentar o ciclo de Krebs com intermediários e assegurar a eficiência da oxidação das gorduras quando os glícidos são limitantes.
Mas ser possível in silício não significa que ocorra nos constrangimentos de uma célula viva, pelo menos com um significado apreciável. A etapa seguinte passará por provar a relevância biológica deste processo que, ao ser verificada, representa um choque paradigmático na bioquímica metabólica moderna.
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Saúde
As gorduras podem transformar-se em açúcares?
Que os hidratos de carbono podem ser convertidos em gordura no organismo humano, já todos sabemos. Mas transformar gordura em glicose é pura ficção. Este é um paradigma com décadas na bioquímica, que nunca encontrou um mecanismo análogo à via do glioxilato, característica das plantas, nos mamíferos e em particular no Homem. Mas na verdade, já nos anos 50 se contestava este dogma. O 14C de ácidos gordos marcados aparecia frequentemente como glicose, o que sugere a transformação glucogénica das gorduras. Mas os modelos matemáticos da estequiometria reaccional contestavam esta observação e depressa foi esquecida. Recentemente, um grupo de investigadores Alemães mostra, in silício, que não só a gluconeogénese a partir dos lípidos é possível no Homem, como existem várias vias que poderão actuar nesse sentido.
A equipa encabeçada por Christoph Kaleta usou a reconstrução mais detalhada da rede metabólica humana, in silico, para identificar diversas vias que explicam uma observação com meio século mas à qual nunca foi dada grande importância. Através da acetona, um corpo cetónico produzido em condições de privação energética ou escassez de glícidos, os ácidos gordos podem entrar num processo gluconeogénico que sintetiza 1 mol de glicose a partir de 4 mol de acetil-CoA.
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Embora possível, não significa que seja favorável ou energicamente compensatória. A capacidade gluconeogénica dos ácidos gordos parece limitada pela necessidade de NADPH, um equivalente redutor que condiciona o metabolismo da acetona. A sua produção depende de intermediários do TCA que, ao serem desviados para reacções laterais, limitariam a oxidação de ácidos gordos nas mitocondrias. Um outro aspecto prende-se com a toxicidade de alguns compostos intermédios em altas concentrações, como o metilglioxal ou acetona, e com à espontaneidade da descarboxilação do ácido oxaloacético.
Segundo os autores, 6-22 moles de ATP são consumidas para produzir 1 mol de glicose de 4 mol de acetil-CoA. A via mais eficiente procede através da oxidação do metilglioxal em piruvato. A computação da variação da energia livre (Gibbs) global indica que estas vias são possíveis dentro das leis da termodinâmica. Se os ácidos gordos forem utilizados desta forma para sintetizar glicose, 26-47% da energia contida na molécula é perdida, um rendimento consideravelmente inferior á gluconeogénese dos aminoácidos ou glicerol.
As implicações destes dados são óbvias e imensas. Numa dieta cetogénica, a síntese de glicose não dependeria em exclusivo da proteína e glicerol, mas também dos ácidos gordos num processo pouco rentável e que desperdiçaria bastante energia. Este fenómeno aumentaria o requerimento energético e poderia explicar parcialmente a eficácia das dietas tipo Atkins na perda de peso. Mas mais importante ainda é a possibilidade de auto-sustentar o ciclo de Krebs com intermediários e assegurar a eficiência da oxidação das gorduras quando os glícidos são limitantes.
Mas ser possível in silício não significa que ocorra nos constrangimentos de uma célula viva, pelo menos com um significado apreciável. A etapa seguinte passará por provar a relevância biológica deste processo que, ao ser verificada, representa um choque paradigmático na bioquímica metabólica moderna.
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