O cérebro utiliza energia produzida a partir de glicose, lactato e corpos cetônicos. Em diversas situações, como epilepsia, Alzheimer, menopausa, transtorno bipolar, câncer cerebral, o metabolismo da glicose estará comprometido e a produção de lactato também cairá. Neste momento o cérebro fica mais dependente de corpos cetônicos para funcionar bem.
A produção de corpos cetônicos ocorre principalmente no fígado. A cetogênese, que é o processo de conversão de ácidos graxos em corpos cetônicos (como acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona), ocorre nas mitocôndrias hepáticas. O fígado exporta esses corpos cetônicos para outros tecidos, incluindo o cérebro.
Os astrócitos, um tipo de célula glial no cérebro, podem metabolizar ácidos graxos, mas não são um local principal para a cetogênese. Em vez disso, os astrócitos estão envolvidos na manutenção do equilíbrio energético do cérebro e no suporte aos neurônios. Embora possam metabolizar ácidos graxos de cadeia curta e média (que podem contribuir para a produção de energia local ou outros processos celulares), eles geralmente não produzem quantidades significativas de corpos cetônicos.
Os astrócitos absorvem os corpos cetônicos produzidos pelo fígado durante períodos de jejum, dietas cetogênicas ou exercícios prolongados. Esses corpos cetônicos são então utilizados como uma fonte alternativa de energia para o cérebro.
Tipos de Gorduras e Produção de Corpos Cetônicos:
Nem todas as gorduras são adequadas para a produção de corpos cetônicos. Os ácidos graxos de cadeia longa, que são a forma principal de gorduras na dieta, precisam de carnitina para entrar nas mitocôndrias e passar pela β-oxidação. Os ácidos graxos de cadeia média (como os encontrados no óleo de coco ou no óleo de triglicerídeos de cadeia média - MCT) são mais facilmente convertidos em corpos cetônicos no fígado, porque conseguem evitar algumas das restrições de transporte.
Os astrócitos não são adaptados para oxidar grandes quantidades de ácidos graxos de cadeia longa de forma eficiente para produzir corpos cetônicos. A conversão de ácidos graxos em corpos cetônicos é um processo energeticamente intensivo e não é uma via metabólica primária nessas células. Mas produzem certa quantidade e ainda captam os corpos cetônicos que atravessam a barreira hematoencefálica.
Estes corpos cetônicos são enviados aos neurônios. Estas células são as estrelas do cérebro e expressam todas as enzimas de degradação (por exemplo, d-β-hidroxibutirato desidrogenase, acetoacetato-succinil-CoA transferase e acetoacetil CoA-tiolase) necessárias para a cetólise (metabolismo do corpo cetônico). B. Dentro das mitocôndrias dos neurônios, os corpos cetônicos são convertidos em acetil coenzima A (acetil-CoA), que entra no ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo TCA), produzindo moléculas de adenosina trifosfato (ATP).
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