Bioquímica · Ruta metabólica
Cetogénesis (síntesis de cuerpos cetónicos) !
En el ayuno o sin insulina, el hígado convierte el exceso de acetil-CoA en cuerpos cetónicos, un combustible que el cerebro y el corazón pueden usar.
Actualizado 2026-11-01
Mapa interactivo
Datos clave
- Solo en la mitocondria del hígado; el paso limitante es la HMG-CoA sintasa mitocondrial (HMGCS2).
- Cuerpos cetónicos: acetoacetato, β-hidroxibutirato (el más abundante) y acetona (volátil, se elimina por el aliento).
- El hígado no puede usarlos: le falta la succinil-CoA transferasa (SCOT); por eso los exporta.
- Cetólisis en los tejidos: β-hidroxibutirato → acetoacetato → acetoacetil-CoA (SCOT, toma CoA del succinil-CoA) → 2 acetil-CoA.
- En el ayuno prolongado el cerebro llega a obtener cerca de dos tercios de su energía de las cetonas.
En detalle
- Disparador: insulina baja y glucagón alto liberan ácidos grasos del tejido adiposo.
- En el hígado la β-oxidación produce más acetil-CoA del que el ciclo de Krebs puede quemar, porque el oxalacetato se desvía a la gluconeogénesis.
- El acetil-CoA sobrante se condensa en acetoacetil-CoA y HMG-CoA, que la liasa parte en acetoacetato.
- Parte del acetoacetato se reduce a β-hidroxibutirato y una pequeña parte pierde CO₂ espontáneamente y forma acetona.
- Los músculos, el corazón, el riñón y el cerebro activan el acetoacetato con la SCOT y lo queman en el ciclo de Krebs.
- También llamado
- Síntesis de cuerpos cetónicos, Cetogénesis y cetólisis
Regulación
- La relación insulina/glucagón es el interruptor principal: la insulina frena la lipólisis y la HMGCS2.
- El malonil-CoA bajo (ayuno) abre la CPT-I y deja entrar los ácidos grasos al hígado.
- Las propias cetonas estimulan un poco la secreción de insulina, un freno que falta en la diabetes tipo 1.
Los pasos, uno a uno
- Paso 1 · Acetoacetil-CoA tiolasa mitocondrial (ACAT1, T2) Acetil-CoA + Acetil-CoA ⇌ Acetoacetil-CoA + coenzima AUne dos acetil-CoA en acetoacetil-CoA (4 C): la tiólisis de la β-oxidación al revés.Si falla: Su déficit (β-cetotiolasa) causa crisis de cetoacidosis porque también falla el uso de las cetonas y de la isoleucina.
- Paso 2 · HMG-CoA sintasa mitocondrial (HMGCS2) irreversible Acetoacetil-CoA + Acetil-CoA + H₂O → HMG-CoA (3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA) + coenzima APaso limitante: añade un tercer acetil-CoA y forma HMG-CoA (6 C) dentro de la mitocondria del hígado.Si falla: Su déficit causa hipoglucemia hipocetósica en el ayuno, parecida a los defectos de la β-oxidación.
- Paso 3 · HMG-CoA liasa (HMGCL) irreversible HMG-CoA (3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA) → Acetoacetato + Acetil-CoAParte el HMG-CoA en acetoacetato, el primer cuerpo cetónico, y libera un acetil-CoA.Si falla: Su déficit bloquea la cetogénesis y el final de la degradación de la leucina: hipoglucemia sin cetonas y acidosis.
- Paso 4 · β-Hidroxibutirato deshidrogenasa (BDH1) Acetoacetato + NADH ⇌ β-Hidroxibutirato + NAD⁺Reduce el acetoacetato a β-hidroxibutirato con NADH; la proporción depende del NADH/NAD⁺ de la mitocondria.Si falla: En la cetoacidosis diabética predomina el β-hidroxibutirato, que la tira de orina con nitroprusiato no detecta. Cetoacidosis diabética →
Correlación clínica
- La cetoacidosis diabética aparece cuando falta insulina: cetonas muy altas, acidosis con brecha aniónica y aliento a frutas (acetona).
- La cetosis del ayuno o de una dieta cetogénica es leve y no produce acidosis importante si hay algo de insulina.
- El alcohol puede causar cetoacidosis alcohólica, con mucho β-hidroxibutirato y poco acetoacetato.
- Los defectos de la β-oxidación dan hipoglucemia con cetonas inapropiadamente bajas.
Rutas
Enfermedades relacionadas
- Cetoacidosis diabética
- Diabetes mellitus tipo 1
- Déficit de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD)
- Enfermedad del vómito de Jamaica (intoxicación por ackee)
Relacionadas
- HMG-CoA sintasa mitocondrial (HMGCS2)
- β-Hidroxibutirato deshidrogenasa (BDH1)
- Succinil-CoA:3-cetoácido CoA transferasa (SCOT)
- Acetoacetato (ácido acetoacético)
- β-Hidroxibutirato
- Acetil-CoA
- β-Oxidación de ácidos grasos
- Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)
- NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleótido)
- HMG-CoA reductasa
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Cuál es la enzima limitante de la cetogénesis y dónde actúa?
La HMG-CoA sintasa mitocondrial (HMGCS2), en la mitocondria del hígado.
¿Por qué el hígado fabrica cetonas pero no las usa?
No tiene succinil-CoA:3-cetoácido CoA transferasa (SCOT), necesaria para activar el acetoacetato.
¿Qué cuerpo cetónico no detecta la tira de nitroprusiato?
El β-hidroxibutirato; la tira detecta acetoacetato (y algo de acetona), así que puede subestimar la cetosis.
¿En qué se diferencia la HMG-CoA sintasa de la cetogénesis de la del colesterol?
La de las cetonas es mitocondrial (HMGCS2); la del colesterol es citosólica (HMGCS1) y su HMG-CoA va a la HMG-CoA reductasa.
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: Synthesis of Ketone Bodies (Reactome, 2026); Utilization of Ketone Bodies (Reactome, 2026); Ketone body metabolism (Reactome, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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