Кетоновые тела: от врага к другу и ангелу-хранителю

Во время голодания, поста или при диете с низким содержанием усвояемых углеводов уровень инсулина в крови снижается. Это усиливает липолиз, и распад жиров становится основным источником энергии. В печени энергетический обмен перестраивается так, что в этих условиях из β-окисления жирных кислот образуются кетоновые тела, которые секретируются как дополнительное топливо наряду с глюконеогенезом. Повышение уровня кетоновых тел в плазме, таким образом, указывает на дефицит углеводов в рационе. Кетоновые тела не только служат источником энергии, но и повышают устойчивость к окислительному и воспалительному стрессу, одновременно снижая анаболические энергозатраты, зависимые от инсулина. Предполагают, что благоприятные неметаболические эффекты кетоновых тел на функцию органов опосредуются их действием как лиганда на специфические клеточные мишени. Здесь мы предлагаем иную основную роль пути, запускаемого индукцией окислительного стресса в митохондриях при усилении кетолиза. Окислительный стресс, индуцированный метаболизмом кетоновых тел, в долгосрочной перспективе полезен, поскольку запускает адаптивный (горметический) ответ, характеризующийся активацией главных регуляторов клеточных защитных механизмов — ядерного фактора 2, связанного с эритроидным фактором 2 (Nrf2), сиртуинов и AMP-активируемой киназы. Это приводит к устранению окислительного стресса за счет усиления антиоксидантной и противовоспалительной активности, улучшения функции и роста митохондрий, репарации ДНК и аутофагии. В сердце адаптивный ответ на усиление кетолиза повышает устойчивость к повреждению после ишемических воздействий и к кардиотоксическому действию доксорубицина. Ингибиторы натрий-зависимого котранспортера глюкозы 2-го типа (SGLT2) также могут реализовывать кардиопротективный эффект через повышение уровня кетоновых тел и кетолиза. Мы заключаем, что усиленный синтез и использование кетоновых тел в качестве дополнительного топлива в периоды недостаточного поступления пищи и низкого уровня инсулина вызывают окислительный стресс в митохондриях, а тот запускает защитный (горметический) ответ, позволяющий клеткам справляться с усилением окислительного стресса и снижением доступности энергии. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: кетогенная диета, кетоновые тела, β-гидроксибутират, инсулин, ожирение, сахарный диабет 2-го типа, воспаление, окислительный стресс, сердечно-сосудистые заболевания, SGLT2, гормезис.