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Cétogenèse

La cétogenèse est un processus métabolique indispensable à la vie, qui permet de survivre en conditions de jeûne.

En cas de déficit en sucre, cette voie conduit à la formation de corps cétoniques, véhiculés jusqu’au cerveau, afin de lui fournir un apport énergétique en lieu et place du glucose.

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La cétogenèse, qu’est-ce que c’est ?

La cétogenèse désigne l’ensemble des voies de synthèse aboutissant à la formation de corps cétoniques. Elle se déroule dans les mitochondries des hépatocytes (cellules du foie). Cette voie métabolique est naturellement mise à contribution en cas de jeûne (absence d’apports en glucose) afin d’assurer l’approvisionnement énergétique d’organes vitaux comme le cerveau.

Lors d’une situation prolongée de déficit en glucose, le corps enclenche cette voie métabolique. Les corps cétoniques s’accumulent : on parle d’un état de cétose de l’organisme (état souvent non pathologique).

Le cerveau est le premier bénéficiaire de cet état métabolique. À l’inverse des muscles, il ne sait pas exploiter les acides gras issus de la lipolyse ni stocker du glycogène. La cétogenèse est ainsi une solution métabolique apportée au cerveau pour lui permettre de survivre en cas de déficit en glucose et ainsi assurer ses apports énergétiques.

Cette voie métabolique est le principe fondateur du régime cétogène.

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Pour en savoir plus, consultez la fiche index :

La cétogenèse, où et quand ?

Très active en situation de jeûne, la cétogenèse a exclusivement lieu dans les mitochondries des cellules hépatiques (foie).

En conditions normales, les acides gras issus des lipides sont digérés grâce à la β-oxydation qui les dégrade en acétyl-CoA, essentiel au cycle de Krebs. La prise en charge de l’acétyl-CoA dans le cycle de Krebs nécessite une autre molécule l’oxaloacétate.

Or en cas de jeûne, pour compenser la baisse de glucose, l’oxaloacétate est utilisé par une autre voie métabolique (la néoglucogénèse). L’oxaloacétate n’étant plus disponible, il ne peut plus prendre en charge l’acétyl-CoA. Le cycle de Krebs est ainsi à l’arrêt. L’acétyl-CoA s’accumule alors et la cétogenèse entre en jeu pour générer des corps cétoniques à partir de celui-ci.

POUR ALLER PLUS LOIN

La néoglucogénèse est une voie métabolique permettant la synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques (pyruvate, lactate glycérol et quelques acides aminés). Elle est très utile en cas de jeûne.

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Principe général de la cétogenèse.

Les corps cétoniques sont trois métabolites, souvent désignés par le terme de « cétones ». Ils regroupent l’acétoacétate, le D-β-hydroxybutyrate et l’acétone. Les deux premiers servent de vecteurs énergétiques et/ou d’intermédiaires métaboliques dans différentes voies de synthèse.

Les corps cétoniques produits dans le foie cheminent donc ensuite jusqu’aux organes périphériques, qui les utilisent pour produire de l’énergie.

À NOTER

Bien que le foie soit le principal site de la cétogenèse, il est incapable de métaboliser les corps cétoniques (il ne possède pas les enzymes clés de la cétolyse). Ce sont donc les tissus périphériques qui vont utiliser les corps cétoniques apportés par circulation sanguine.

La cétogenèse, plus en détails

Dans le foie, les acides gras et certains acides aminés (dits « cétogènes ») sont dégradés pour former de l’acétyl-CoA.

À partir de ces molécules d’acétyl-CoA, une succession de réactions chimiques va permettre de former un premier corps cétonique, l’acétoacétate. Il est intéressant de noter que ces premières étapes permettent la génération de deux coenzymes A (CoA) nécessaires à la β-oxydation.

L’acétoacétate est ensuite lui-même réduit en D-β-hydroxybutyrate, pour former le 2ème corps cétonique.

L’acétoacétate peut également subir une décarboxylation lente et spontanée pour former de l’acétone. Cette molécule correspondant au 3ème corps cétonique est extrêmement volatile, si bien qu’elle est éliminée par la respiration.

Les deux corps cétoniques bioactifs, l’acétoacétate et le D-β-hydroxybutyrate, sont alors transportés jusqu’aux tissus périphériques où ils sont à nouveau convertis en acétyl-CoA.

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Étapes de la cétogenèse.
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Equipe rédactionnelle de Nutrixeal Info

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