METABOLISMODE LOS LIPÍDOS BIOQUÍMICA II Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

UTILIZACIÓN DE LAS GRASAS Y EL COLESTROL Los triacilgliceroles (triglicéridos, grasa o grasa neutra) son los lípidos más abundantes (90%) en los organismos vivos. La utilización de las grasas (en animales) está relacionada con el metabolismo de las lipoproteínas al igual que el colesterol. Los triacilgliceroles (TAG) se almacenan en los adipocitos (células especializadas del tejido adiposo) en forma de glóbulos gigantes de grasa. Los TAG se encuentran en las semillas de las plantas mayormente en forma de aceites líquidos (ácidos grasos insaturados) y proporcionan energía al embrión. Los TAG son la principal reserva de energía, amortiguador de golpes de los órganos y aislante térmico. La oxidación (β-oxidación) de los ácidos grasos constituye la principal fuente de energía para muchos tejidos animales. El cerebro no utiliza a los ácidos grasos como fuente de energía ( sólo glucosa) pero puede adaptarse a emplear los cuerpos cetónicos provenientes de los lípidos. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LAS GRASAS Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LAS GRASAS Los TAG proceden de la alimentación, la biosíntesis de novo (hígado) y de las reservas de los adipocitos . La insolubilidad en los medios acuosos es el principal problema para la digestión, absorción y transporte de los lípidos de la dieta. Las sales biliares (detergentes, sintetizados en el hígado y almacenados en la vesícula biliar) son importantes para la digestión y absorción de los lípidos a través de la mucosa intestinal. La molécula de la sal biliar tiene superficies hidrófobas e hidrófilas (anfipatía) y le permite orientarse en una interface aceite-agua de tal manera que la superficie hidrófoba esté en contacto con la fase apolar y la hidrófila con el agua. Esta acción detergente emulsiona los lípidos y da lugar a la formación de micelas, que permite el ataque de la lipasa pancreática (enzima hidrosoluble) la cual degrada a las grasas en una mezcla de glicerol, ácidos grasos, monoacilgliceroles y diacilgliceroles. La colipasa (proteína pequeña), ayuda en la fijación de la lipasa pancreática en la interface lípido-agua del complejo. Este cofactor activa a la enzima y es producido también por el páncreas. Las grasas con abundantes ácidos grasos insaturados (ácido oleico y linoleico) se absorben con facilidad, mientras que los lípidos con abundantes ácidos grasos saturados (ácido palmítico y esteárico) se digieren y absorben lentamente. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

ACCIÓN DE LAS SALES BILIARES Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TAG MECANISMO DE ACCIÓN DE LA LIPASA PANCREÁTICA: COLIPASA INTERFACE LÍPIDO-AGUA GOTAS EMULSIONADAS COLIPASA SALES BILIARES TAG

Absorción por las células de la mucosa TAG (de la dieta) 2 AGs + 2 - MAG Lipasa pancreática Emulsión aceite - agua Absorción por las células de la mucosa TAG (de la dieta) 2 ATP Linfa Sangre Tejidos Formación de quilomicrones Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE DE LAS GRASAS A LOS TEJIDOS Clasificación y funciones de las lipoproteínas Las familias de lipoproteínas se clasifican en función de su densidad. Las lipoproteínas humanas contienen apoproteínas (se sintetizan en el hígado y en las células de la mucosa intestinal) en un total de 9 principales. Debido a que los lípidos tienen una densidad menor que las proteínas, el contenido de lípido de una lipoproteína está inversamente relacionada con su densidad (más lípido, menos densidad). La clasificación estándar se realiza en orden creciente de densidad: quilomicrones, lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL), lipoproteínas de alta densidad (HDL) y lipoproteínas de muy alta densidad (VHDL) . Las lipoproteínas tienen forma esférica, las partes hidrófobas (lípidos y aminoácidos apolares) forman un núcleo interno y las estructuras hidrófilas y los grupos de cabeza polar de los fosfolípidos se encuentran en el exterior. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

ESTRUCTURA GENERAL DE UNA LIPOPROTEÍNA PLASMÁTICA Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ LIPOPROTEÍNAS Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

LIPOPROTEÍNAS Y APOPROTEÍNAS Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ LIPOPROTEÍNA LDL Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ LIPOPROTEÍNA HDL Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE DE LAS GRASAS A LOS TEJIDOS Clasificación y funciones de las lipoproteínas Las apolipoproteínas o apoproteínas poseen actividades bioquímicas específicas, así la apo C-II activa la hidrólisis de los TAG por la lipoproteín lipasa, su déficit ocasiona elevadas concentraciones de TAG en sangre y el déficit de apo E con Alzheimer. Las lipoproteínas mantienen solubilizados unos 500mg de lípidos totales por 100mLde sangre, de los 500mg, 120mg son TAG, 220mg son colesterol y 160mg son fosfolípidos (fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina). Transporte y utilización de las lipoproteínas Los quilomicrones transportan la grasa de la dieta desde el intestino a los tejidos periféricos (corazón, músculo y tejido adiposo). Las VLDL transportan los TAG desde el hígado a los tejidos periféricos. Los TAG de los quilomicrones y de las VLDL se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos en la superficie interna de los capilares de los tejidos periféricos, esta hidrólisis se da porque la apoproteína C-II activa a la lipoproteín lipasa. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

Unión de un quilomicrón a la lipoproteína lipasa en la superficie interna de un capilar

TRANSPORTE DE LAS GRASAS A LOS TEJIDOS Transporte y utilización de las lipoproteínas Los ácidos grasos libres se absorben por las células próximas y los demás (insolubles) se unen con la albúmina sérica para transportarse a células más distantes. Los ácidos grasos absorbidos se catabolizan para generar energía (ATP) o para volverse a sintetizar en TAG (células adiposas). Los quilomicrones y las VLDL se degradan para dar restos con abundantes proteínas: VLDL originan las IDL y los quilomicrones originan restos de quilomicrones. Las IDL y los restos de quilomicrones son captados por el hígado (receptores específicos) y degradados por los lisosomas hepáticos. Las LDL se sintetizan a través de las IDL mediante la apoproteína B-100. Las LDL son la principal forma de transporte (aporte) de colesterol a los tejidos. Las HDL devuelven el exceso de colesterol de los tejidos al hígado para su metabolismo o excreción. El hígado es el órgano de síntesis de las apolipoproteínas y una cirrosis hepática crónica produce una acumulación de grasa en este órgano (hígado graso). Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE DE LAS GRASAS Y EL COLESTROL Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DEL COLESTEROL La concentración elevada de colesterol en la sangre predispone a la cardiopatía (placas ateroscleróticas que son depósitos de grasa que recubren las superficies internas de las arterias coronarias). El colesterol en las lipoproteínas se encuentran en forma de colesterol libre y como ésteres de colesterol. La esterificación del colesterol se produce entre el hidroxilo del colesterol y un ácido graso de cadena larga (insaturado). Los ésteres de colesterol se sintetizan en el plasma a partir de colesterol, una cadena acilo de una fosfatidilcolina y la enzima lecitina colesterol aciltransferasa (LCAT). Los ésteres de colesterol son más hidrófobos que el propio colesterol. La LDL contiene la mayor cantidad de colesterol. El colesterol libre y el éster de colesterol de las LDL son los ⅔ del colesterol plasmático (el colesterol plasmático total se sitúa entre 130 y 260mg/100mL del plasma humano, siendo las concentraciones ideales entre 160-200mg/100mL). Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DEL COLESTEROL EL RECEPTOR DE LDL Y LA HOMEOSTASIA DEL COLESTEROL Las células captan colesterol del medio extracelular mediante endocitosis mediada por receptor (receptor de LDL). La LDL se une a su receptor (agrupado en un hoyo revestido o invaginación) mediante la identificación de la apo B-100 por parte del receptor. La membrana plasmática se fusiona en la proximidad del complejo LDL-receptor, y el hoyo revestido se convierte en una vesícula endocitócica. Varias de estas vesículas revestidas de clatrina se fusionan para formar el endosoma. El endosoma se une con un lisosoma , con lo que se pone al complejo LDL-receptor en contacto con las enzimas hidrolíticas del lisosoma. La apo B-100 se hidroliza a aminoácidos, los ésteres de colesterol se hidrolizan a colesterol libre y el receptor se recicla y vuelve a la membrana plasmática para captar más LDL. Gran parte de colesterol liberado se desplaza al retículo endoplásmico para la síntesis de las membranas. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

RECEPTOR LDL-COLESTROL Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DEL COLESTEROL EL RECEPTOR DE LDL Y LA HOMEOSTASIA DEL COLESTEROL El colesterol internalizado cumple 3 efectos reguladores: Inhibe a la hidroximetil-glutaril-CoA reductasa (HMG-CoA reductasa). Suprime la síntesis endógena de colesterol Activa la acil-CoA: colesterol aciltransferasa (ACAT). Sintetiza ésteres de colesterol. Regula la síntesis del propio receptor LDL. Impide la captación de colesterol extracelular, por las células, en cantidades superiores a las necesarias. El exceso de colesterol extracelular se acumula porque no tiene otro lugar a donde ir (obesidad). Para la regulación de las concentraciones de colesterol se emplea los inhibidores de HMG-CoA reductasa (estatinas: atorvastatina, lovastatina, fluvastatina, etc.). Estos inhibidores deprimen la biosíntesis de novo de colesterol y aumenta la producción de receptores LDL. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DEL COLESTEROL COLESTEROL LDL Y ATEROSCLEROSIS Las LDL se oxidan con facilidad formando las LDL oxidasas. La LDL se capta por un tipo de leucocito que se acumula en los lugares de la lesión arterial. La captura se produce a través de un receptor de eliminación, el cual capta a las LDL oxidasas sin control y convirtiendo a los leucocitos en unas especies rellenas de colesterol denominadas células espumosas. Estos hechos tienen un efecto quimiotáctico y hacen que migren más leucocitos a estos lugares y que acumulen más colesterol. Las células espumosas se endurecen y forman una placa , denominándose a este transtorno aterosclerosis, finalmente obstruye vasos sanguíneos clave causando infarto de miocardio o ataques cardiacos. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ