La acetil CoA (ver Rutas 8, 11, 12,15 y 16) es una molécula que se forma a partir de la glucosa que entra en la mitocondria imprescindible para la síntesis de los ácidos grasos, el colesterol y la acetilcolina. I nterviene en el catabolismo de la glucosa, es decir en la glucolisis y su unión a la coenzima A, en la que se ha incorporado el ácido pantoteico (ver vitaminas)

Se trata de un producto común en las reacciones de degradación de todas las moléculas orgánicas. Su estructura es un resto acetilo, que son restos de 2 carbonos que proceden de la degradación de las moléculas, siempre unido a la CoA, coenzima descubierta por Lipman. Ésta es considerasa como el transportador universal de grupos acetilo y también de cadenas más largas. Estos restos se unen a la CoA por medio de un enlace tioéster.

El grupo acetilo al reaccionar debe estar unido al CoA, la parte más importante es el grupo sulfhidrilo que es por donde se unen los restos al acetil-CoA. La formación del enlace es importante porque la ruptura libera mucha energía. El acetil-CoA procede de cualquier sustancia o molécula que degrademos para obtener energía.

Cada vez que se oxida una molécula de acetil-CoA en el ciclo de Krebs (ver Ruta 8) se obtienen 12 moléculas de ATP, de los cuales sólo 1 se obtiene directamente y los otros 11 a través de la ATP sintasa.

Cuadro 1: Acetil CoA.

Implicaciones funcionales de la acetil-CoA

• Se utiliza en la síntesis de la acetilcolina.
• Puede formar ácidos grasos.
• Puede utilizarse para sintetizar colesterol.
• El resto acetilo se puede oxidar completamente dando 2 átomos de CO2 y la CoA no se oxida. Para ello el acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs produciéndose la oxidación completa.
• Se usa para formar cuerpos cetónicos en condiciones especiales del metabolismo. Estos cuerpos cetónicos pueden usarse como sustratos energéticos, aunque el hígado no puede usar esta fuente de energía es el hígado.

Síntesis de la acetilcolina a partir de la acetil CoA

La acetilcolina se sintetiza a partir de dos precursores inmediatos, la colina y la acetilcolina (ver Ruta 11), esta reacción está medida por la enzima colina acetiltransferasa (ChAT) que se encuentra en el sistema nervioso específicamente en los lugares donde la síntesis de acetilcolina tiene lugar. Por ejemplo, esta enzima se encuentra en una concentración relativamente elevada en el núcleo caudado pero no mucha en el cerebelo. Dentro de las neuronas colinérgicas, ChAT se concentra en los terminales de los nervios, aunque también está presente en los axones, donde es transportada desde su lugar de síntesis en el soma.

La acetil CoA utilizada para la síntesis de acetilcolina en el cerebro de los mamíferos proviene de la forma piruvato de la glucosa. No se sabe con certeza cómo la acetil CoA, que se pensaba que se formaba en el interior de la membrana de la mitocondria, accede a la ChAT citoplasmática.

La acetil CoA como precursor del colesterol y de los ácidos grasos

Las cadenas hidrofóbicas de lípidos, es decir, ácidos grasos e isoprenoides, son biosintetizadas desde la acetil CoA, con diferencias en la condensación, lo que da lugar a los diferentes productos. En la biosíntesis del colesterol (ver Ruta 17) se condensan dos acetil CoA para formar acetoacetil CoA, que posteriormente puede ser condensada con una tercera acetil CoA para formar b-hidroxi-b-metil glutaril CoA que es reducida por medio de 2 NADPH para formar ácido mevalónico y después de una serie de reacciones aparece el colesterol. Una vez formado el colesterol en el cerebro se transforma muy despacio y existe evidencia analítica para indicar el aumento del colesterol cerebral con la edad.

Los ácidos grasos son sintetizados desde la carboxilación de la acetil CoA (por medio del bicarbonato) para formar malonil CoA y después de una serie de reacciones (ver Ruta 16) aparecen los mismos que se degrada de una manera similar a la que son biosintetizados.