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Il Fegato:
L'infiltrazione lipidica degli epatociti, derivante dalla movimentazione di acidi grassi dagli adipociti ectopici viscerali, oltre a determinare stress ossidativo mitocondriale, blocca di fatto l'espressione cellulare di gluco-recettori determinando insulino-resistenza.
Pertanto il processo infiltrativo denominato "steatosi non alcolica" riduce tutte le potenzialità di cross-talk energetico dell'epatocita, e di fatto, condiziona in down-regulation tutto il metabolismo basale corporeo.
La dieta chetogenica di fatto interviene sul metabolismo ossidativo dei lipidi accumulati nelle cellule epatiche, promuovendo guarigione clinica dalla steatosi e regolazione dell'omeostasi glicemica epatica.

Profilo metabolico energetico del tessuto epatico:

 

Il fegato è un organo essenziale nella regolazione del metabolismo energetico del corpo e nel mantenimento della glicemia.

Strettamente controllato da ormoni metabolici come l’insulina o il glucagone, funge da centro per collegare metabolicamente i vari tessuti corporei.

Negli individui sani, il metabolismo deve essere adattato alle risorse energetiche e alla disponibilità

 di carburante, e, il fegato, insieme al tessuto adiposo e al muscolo, è uno degli organi più importanti nel governo della flessibilità metabolica sistemica.

Insieme al sistema endocrino, i mitocondri delle cellule epatiche svolgono un "ruolo d’orchestra" nella riprogrammazione metabolica, necessaria a mantenere in bilancio azotato positivo qualsivoglia funzione cellulare dell'organismo umano, sia in stato di salute che di malattia.

A stomaco pieno, il glucosio entra negli epatociti attraverso il trasportatore glut-2 ed è fosforilato dalla gluco- chinasi a glucosio 6-fosfato, che può essere immagazzinato come glicogeno epatico, o può partecipare a diverse vie metaboliche.

Parte del glucosio 6-fosfato, viene catabolizzato in piruvato attraverso la glicolisi nel citoplasma della cellula epatica.

Il piruvato è completamente ossidato per produrre acidi tricarbossilici e fosforilazione ossidativa nei mitocondri.

Quando le richieste di ATP sono soddisfatte, il coenzima-A , ottenuto dal piruvato, viene utilizzato per sintetizzare acidi grassi o colesterolo attraverso la lipogenesi.

Nelle cellule epatiche gli acidi grassi a catena lunga, vengono esterificati per formare trigliceridi, fosfolipidi, esteri del colesterolo che possono essere immagazzinati o secreti nel sangue come particelle di lipoproteine a densità molto bassa.

Il glucosio  6-fosfato può anche entrare nel ciclo del pentoso fosfato, che è un percorso metabolico finalizzato alla sintesi di nicotinamide adenosin difosfato ridotto (NADPH), necessario per la lipogenesi e altre reazioni anaboliche.

A digiuno il fegato immette glucosio nel sangue, che è ottenuto sia dalla degradazione del glicogeno, che dalla gluconeogenesi (eseguita dagli epatociti utilizzando diversi precursori come il glicerolo fornito dal tessuto adiposo,o il lattato o gli aminoacidi provenienti dal muscolo).

Durante il digiuno prolungato, il coenzima-A ottenuto dagli acidi grassi ossidati, si trasforma in corpi chetonici nei mitocondri epatici: questi vengono rilasciati nel circolo sistemico, per fornire un carburante metabolico da ossidare nei tessuti extra-epatici: rene (esclusa la midollare renale), muscoli, cuore e cervello.

Le cellule del fegato sono altamente rigenerative e richiedono una elevata energia, pertanto gli epatociti contengono un gran numero di mitocondri funzionali.

La microscopia elettronica dimostra tuttavia che i mitocondri epatici presentano un’area di ridotte dimensioni, un minor numero di creste, e una minore densità di matrice rispetto ai mitocondri cardiaci.

Oltre alle suddette vie metaboliche i mitocondri epatici svolgono un ruolo importante nel metabolismo delle proteine, perché contengono enzimi che consentono di eliminare l’ammoniaca (NH4)

Alterazioni del numero o della funzione ossidativa dei mitocondri epatici potrebbero potenzialmente influenzare molteplici funzioni cellulari negli epatociti, quali diminuzione della produzione di ATP, alterazione nella generazione di composti reattivi dell’ossigeno, o ridotta ossidazione degli acidi grassi o ridotta gluconeogenesi, o ridotta sintesi di urea o di acidi biliari e colesterolo.

Sono state riportate alterazioni nell’ultra struttura e nella funzione dei mitocondri epatici nello sviluppo di diverse malattie, come il fegato grasso non alcolico, la sindrome metabolica, il diabete di tipo due e il carcinoma epatocellulare.