Одновременно с повышением уровня глюкозы в крови в ней все больше накапливаются кетокислоты (ацетоацетат иоксибутират) и ацетон, содержание которых достигает 8 — 15 моль/л. В течение многих лет развитие гиперкетонемии рассматривали как процесс, который «запускается» и регулируется только скоростью мобилизации жирных кислот из жировой ткани. Однако за последние 10 лет были проведены разнообразные исследования, свидетельствующие о том, что не меньшую роль в регуляции кетогенеза играют изменения печеночного метаболизма, не зависящие от доставки жирных кислот.
Как отмечалось, гипоинсулинемия приводит к усилению липолиза в жировой ткани. Это обусловлено выпадением нормального «сдерживающего» влияния инсулина на активность гормончувствительной липазы, присутствующей в жировой ткани. Кроме того, снижение поглощения глюкозы жировыми клетками обусловливает нехватку глицерин3фосфата, необходимого для реэстерификации жирных кислот in situ. Помимо всего этого, при недостаточности инсулина повышается кетогенная способность печени. Предполагается, что внутрипеченочным метаболическим процессом, определяющим эту активацию кетогенеза, является ацилкарнитинтрансферазная реакция.
Ацилкарнитинтрансфераза катализирует перенос длинноцепочечных жирных кислот через митохондриальную мембрану к месту расположения ферментов, принимающих участие в окислении жирных кислот. Ускорение переноса жирных кислот через мембрану приводит, таким образом, к увеличению их окисления и повышению продукции ацетил-СоА. В результате ацетил-СоА становится больше, чем может быть окислено до СО2 в цикле Кребса, что обусловливает конденсацию его молекул с образованием кетокислот.
Считают, что механизм, с помощью которого дефицит инсулина повышает активность ацилкарнитинтрансферазы, заключается в ускорении транспорта карнитина из внепеченочных источников в печень, а также в снижении внутрипеченочного уровня малонил-СоА первого интермедиата в процессе биосинтеза жирных кислот. Малонил-СоА является мощным ингибитором ацилкарнитинтрансферазной реакции. Поскольку дефицит инсулина препятствует синтезу жирных кислот, инсулинодефицитные состояния сопровождаются заметным снижением уровня малонил-СоА. Исследования МсСаrrу и Foster показали также, что не только инсулиновая недостаточность, но и увеличение концентрации глюкагона может значительно увеличивать скорость кетогенеза в печени.
Гиперглюкагонемия повышает уровень карнитина, уменьшает концентрацию малонил-СоА и увеличивает активность ацилкарнитинтрансферазы в большей степени, чем это характерно для одной только инсулиновой недостаточности. В результате у панкреатэктомированных больных, у которых отсутствует не только инсулин, но и глюкагон, степень гиперкетонемии оказывается меньшей, чем наблюдаемая при спонтанном диабете. Кроме того, у лишенных инсулина больных ювенальной формой диабета поддержание гипоглюкагонемии с помощью введения соматостатина снижает, хотя я не полностью предотвращает, развитие гиперкетонемии.
«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер