Lipoproteínas y transporte de lípidos
Los lípidos consumidos por los organismos eucariotas pluricelulares a partir de su alimentación, así como aquellos producidos por el hígado y tejido adiposo, deben ser transportados a los diferentes órganos para ser utilizados o almacenados por las células del cuerpo. Sin embargo, los lípidos son insolubles en agua por lo que su transporte dentro del cuerpo representa un problema que debe ser resuelto. Para resolver este inconveniente, los lípidos no polares como el triacilglicerol son asociados con proteínas y con lípidos anfipáticos (que tienen una región hidrofóbica y una hidrofílica) como los fosfolípidos y el colesterol, formando unas estructuras denominadas lipoproteínas.
La estructura básica de una lipoproteína consiste de una vesícula de fosfolípidos, donde se ubican las proteínas, denominadas apoproteínas. Estas vesículas se encuentran llenas de triacilglicéridos y éster de colesterol, también llamado colesterol esterificado, es decir, un colesterol unido a un ácido graso mediante un enlace éster.
Existen cinco tipos principales de lipoproteínas importantes en el transporte de lípidos en el cuerpo humano. Estos son quilomicrones (QM), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de alta densidad (HDL).
Cuando los alimentos ricos en grasas ingeridos en la dieta alcanzan el intestino delgado, se forman micelas microscópicas debido a las sales biliares producidas por la vesícula biliar. Los triacilglicéridos son degradados, por la acción de las enzimas lipasas, a diacilglicéridos, monoacilglicéridos, ácidos grasos libres y glicerol. Posteriormente, son absorbidos por los enterocitos donde son convertidos nuevamente a triacilglicéridos y ensamblados en vesículas de quilomicrones, junto con el colesterol y las apolipoproteínas. Finalmente, los quilomicrones son secretados por exocitosis hacia el sistema linfático.
Los quilomicrones pasan al torrente sanguíneo mediante el ducto toráxico y poco a poco van liberando su contenido en los diferentes tejidos, sobre todo en tejido adiposo, muscular y cardiaco. La apolipoproteína ApoC-II del quilomicrón interactúa con una enzima ubicada en la superficie de los capilares, llamada Lipoproteina Lipasa (LPL). Esta unión ayuda a liberar los ácidos grasos contenidos en los quilomicrones para que puedan ser absorbidos por las células de los tejidos.
Conforme liberan su contenido se van convirtiendo en unas vesículas denominadas remanentes (de unos 70 nm), que son absorbidos por el hígado, en donde son recargadas con más triacilglicéridos y liberados nuevamente al torrente sanguíneo en forma de lipoproteínas de muy baja densidad (LVDL).
Entre las principales apolipoproteínas presentes en las VLDL se encuentran la ApoB-100, ApoE, ApoC-I y la ApoC-III. Conforme va circulando por el torrente sanguíneo, adquiere a la apolipoproteína ApoC-II. Al igual que con los quilomicrones, la ApoC-II interactúa con la enzima LPL para poder liberar su contenido de lípidos, y también se van convirtiendo en vesículas remanentes conforme disminuyen los lípidos en su interior.
En algún momento de su recorrido, las VLDL entran en contacto con las lipoproteínas denominadas lipoproteínas de alta densidad (HDL) mediante una proteína llamada Proteína Transportadora de Ésteres de Colesterol (CETP por sus siglas en inglés: Cholesteryl Ester Transfer Protein). Durante este contacto, las HDL le transfieren esteres de colesterol a las VLDL, mientras que estas le transfieren triacilglicéridos a las HDL. De esta manera, las VLDL van perdiendo triacilgliceroles y se van convirtiendo en vesículas remanentes, llamadas lipoproteínas de densidad intermedia (IDL).
Conforme se van formando estas nuevas IDL debido a la pérdida de triacilglicéridos y a la acumulación de colesterol, se van convirtiendo en unas nuevas lipoproteínas llamadas Lipoproteínas de baja densidad (LDL). Sin embargo, casi la mitad de las IDL son reabsorbidas por el hígado.
Las IDL se forman a partir de las VLDL que han perdido gran parte de su contenido de lípidos (debido a que lo han repartido a los distintos tejidos del cuerpo), por lo que tienen bajas concentraciones de triacilglicéridos y una concentración relativamente alta de esteres de colesterol. Muchas de estas partículas IDL son reabsorbidas por el hígado, mientras que las restantes se van convirtiendo en lipoproteínas de baja densidad (LDL) conforme siguen perdiendo ácidos grasos.
Debido a que estas partículas de LDL contienen altos niveles de colesterol, su exceso podría generar acumulación en las paredes de los capilares, oxidarse por la presencia de especies reactivas del oxígeno (radicales libres) y obstruir el flujo sanguíneo. Por esta razón es que reciben el nombre de colesterol malo. Sin embargo, debemos tener claro que no es un colesterol malo, es un colesterol que necesitamos para sintetizar hormonas. Lo que llega a ser "malo" es el exceso de estas vesículas. Si rastreamos su origen veremos que todo inicia con el consumo de alimentos ricos en grasas y colesterol.
Las HDL se sintetizan en el hígado y en los enterocitos, mientras circulan por la sangre van recibiendo colesterol de los tejidos periféricos, de los quilomicrones y de las VLDL y convierten ese colesterol en esteres de colesterol. En algún momento de su recorrido, las HDL son reabsorbidas por el hígado para procesar el colesterol y los ácidos grasos que contienen.
En la vía endógena se transportan lípidos que han sido fabricados por el organismo. Inicia con la formación de las VLDL en el hígado y transporta los triacilglicéridos hasta el músculo y tejido adiposo para su metabolismo, convirtiéndose poco a poco en remanentes IDL y después a LDL, que sirve para transportar lípidos y colesterol a gónadas y corteza supra-renal. Un buen porcentaje de las vesículas de LDL es reabsorbido por el hígado.
El transporte reverso de colesterol inicia con la formación de HDL en el hígado e intestino. Estas partículas pequeñas "nuevas" van adquiriendo colesterol y fosfolípidos que son expulsados por las células de diversos tejidos, convirtiéndose en HDL "maduras". Estas partículas de HDL transportan ese colesterol y lípidos hacia el hígado de manera directa, o indirecta pasándolos a las VLDL o LDL mediante la proteína CETP, mencionada anteriormente. Los macrófagos juegan un papel importante en este proceso, ya que recogen los lípidos expulsados por las células de los tejidos y se los dan a la HDL, protegiéndonos del desarrollo de arteriosclerosis.
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BIBLIOGRAFIA
Shelness, G. S., & Sellers, J. A. (2001). Very-low-density lipoprotein assembly and secretion. Current opinion in lipidology, 12(2), 151-157.
Feingold, K. R. (2021). Introduction to Lipids and Lipoproteins. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
Bailey, A., Mohiuddin, S. S. (2020). Biochemistry, High Density Lipoprotein. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK549802/
La estructura básica de una lipoproteína consiste de una vesícula de fosfolípidos, donde se ubican las proteínas, denominadas apoproteínas. Estas vesículas se encuentran llenas de triacilglicéridos y éster de colesterol, también llamado colesterol esterificado, es decir, un colesterol unido a un ácido graso mediante un enlace éster.
Existen cinco tipos principales de lipoproteínas importantes en el transporte de lípidos en el cuerpo humano. Estos son quilomicrones (QM), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de alta densidad (HDL).
Los quilomicrones (QM)
Los quilomicrones tienen la función de transportar los ácidos grasos ingeridos en la dieta desde los intestinos hasta el hígado y otros tejidos. Se forman durante la ingesta de alimentos y van desapareciendo conforme pasa el tiempo, de tal forma que desaparecen después de unas pocas horas. Son relativamente grandes, pueden llegar a los 1000 nm (nanómetros), y están compuestos sobre todo de triacilglicéridos (90%), aunque también tienen fosfolípidos (7%), colesterol (1%) y unas proteínas llamadas apolipoproteínas. Las apolipoproteínas mas importantes presentes en los quilomicrones son ApoA-I y ApoA-II, ApoE, ApoA-4, ApoB-48 y la ApoC-II y ApoC-III.Cuando los alimentos ricos en grasas ingeridos en la dieta alcanzan el intestino delgado, se forman micelas microscópicas debido a las sales biliares producidas por la vesícula biliar. Los triacilglicéridos son degradados, por la acción de las enzimas lipasas, a diacilglicéridos, monoacilglicéridos, ácidos grasos libres y glicerol. Posteriormente, son absorbidos por los enterocitos donde son convertidos nuevamente a triacilglicéridos y ensamblados en vesículas de quilomicrones, junto con el colesterol y las apolipoproteínas. Finalmente, los quilomicrones son secretados por exocitosis hacia el sistema linfático.
Los quilomicrones pasan al torrente sanguíneo mediante el ducto toráxico y poco a poco van liberando su contenido en los diferentes tejidos, sobre todo en tejido adiposo, muscular y cardiaco. La apolipoproteína ApoC-II del quilomicrón interactúa con una enzima ubicada en la superficie de los capilares, llamada Lipoproteina Lipasa (LPL). Esta unión ayuda a liberar los ácidos grasos contenidos en los quilomicrones para que puedan ser absorbidos por las células de los tejidos.
Conforme liberan su contenido se van convirtiendo en unas vesículas denominadas remanentes (de unos 70 nm), que son absorbidos por el hígado, en donde son recargadas con más triacilglicéridos y liberados nuevamente al torrente sanguíneo en forma de lipoproteínas de muy baja densidad (LVDL).
Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)
Las lipoproteínas de muy baja densidad, mejor conocidas como VLDL (del inglés Very Low-Density Lipoprotein), son vesículas sintetizadas por el hígado "reutilizando" parte de los lípidos recuperados de los remanentes de los quilomicrones. Están compuestas por triacilglicéridos (55%), ésteres de colesterol (15%) y fosfolípidos. Son las encargadas de transportar lípidos desde el hígado hacia los tejidos denominados extra-hepáticos. Estas vesículas tienen un diámetro de entre 30 y 70 nm.Entre las principales apolipoproteínas presentes en las VLDL se encuentran la ApoB-100, ApoE, ApoC-I y la ApoC-III. Conforme va circulando por el torrente sanguíneo, adquiere a la apolipoproteína ApoC-II. Al igual que con los quilomicrones, la ApoC-II interactúa con la enzima LPL para poder liberar su contenido de lípidos, y también se van convirtiendo en vesículas remanentes conforme disminuyen los lípidos en su interior.
En algún momento de su recorrido, las VLDL entran en contacto con las lipoproteínas denominadas lipoproteínas de alta densidad (HDL) mediante una proteína llamada Proteína Transportadora de Ésteres de Colesterol (CETP por sus siglas en inglés: Cholesteryl Ester Transfer Protein). Durante este contacto, las HDL le transfieren esteres de colesterol a las VLDL, mientras que estas le transfieren triacilglicéridos a las HDL. De esta manera, las VLDL van perdiendo triacilgliceroles y se van convirtiendo en vesículas remanentes, llamadas lipoproteínas de densidad intermedia (IDL).
Conforme se van formando estas nuevas IDL debido a la pérdida de triacilglicéridos y a la acumulación de colesterol, se van convirtiendo en unas nuevas lipoproteínas llamadas Lipoproteínas de baja densidad (LDL). Sin embargo, casi la mitad de las IDL son reabsorbidas por el hígado.
Las lipoproteínas de densidad intermedia (IDL)
Las lipoproteínas de densidad intermedia o IDL (del inglés Intermediate Density Lipoprotein) se denominan de esta manera porque tienen una densidad intermedia entre las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y las lipoproteínas de baja densidad (LDL). Su tamaño es de entre 25 y 40 nm de diámetro.Las IDL se forman a partir de las VLDL que han perdido gran parte de su contenido de lípidos (debido a que lo han repartido a los distintos tejidos del cuerpo), por lo que tienen bajas concentraciones de triacilglicéridos y una concentración relativamente alta de esteres de colesterol. Muchas de estas partículas IDL son reabsorbidas por el hígado, mientras que las restantes se van convirtiendo en lipoproteínas de baja densidad (LDL) conforme siguen perdiendo ácidos grasos.
Las lipoproteínas de baja densidad
Las lipoproteínas de baja densidad o LDL (del inglés Low Density Lipoprotein) se forman a partir de las IDL y su función principal es la de transportar lípidos, sobre todo colesterol, a las gónadas (para producir testosterona o progesterona) y a la corteza supra-renal (para producir hormonas esteroideas).Debido a que estas partículas de LDL contienen altos niveles de colesterol, su exceso podría generar acumulación en las paredes de los capilares, oxidarse por la presencia de especies reactivas del oxígeno (radicales libres) y obstruir el flujo sanguíneo. Por esta razón es que reciben el nombre de colesterol malo. Sin embargo, debemos tener claro que no es un colesterol malo, es un colesterol que necesitamos para sintetizar hormonas. Lo que llega a ser "malo" es el exceso de estas vesículas. Si rastreamos su origen veremos que todo inicia con el consumo de alimentos ricos en grasas y colesterol.
Las lipoproteínas de alta densidad
Las lipoproteínas de alta densidad o HDL por sus siglas en inglés (High-Density Lipoproteins) juegan un papel importante en la captura de colesterol de los tejidos periféricos para llevarlos al hígado donde será procesado. Este transporte se llama "transporte reverso de colesterol, ayuda a mantener los niveles de colesterol en el organismo y evita la arteriosclerosis (acumulación de grasa y colesterol sobre las paredes de las arterias), por esta razón se le ha denominado "colesterol bueno", sin embargo, regresamos al punto de que no hay "bueno" o malo.Las HDL se sintetizan en el hígado y en los enterocitos, mientras circulan por la sangre van recibiendo colesterol de los tejidos periféricos, de los quilomicrones y de las VLDL y convierten ese colesterol en esteres de colesterol. En algún momento de su recorrido, las HDL son reabsorbidas por el hígado para procesar el colesterol y los ácidos grasos que contienen.
Tres vías de transporte de lípidos
Existen tres vías de transporte de lípidos en el organismo, se denominan vía exógena, vía endógena y transporte reverso de colesterol. La vía exógena se denomina así porque transporta lípidos provenientes de la ingesta de alimentos (vienen de "afuera") e inicia con la incorporación de los lípidos de la dieta dentro de los quilomicrones que se forman en el intestino. Una vez en la circulación, los triacilglicéridos transportados por los quilomicrones son metabolizados por tejidos como el muscular y adiposo, formándose los remanentes de quilomicrones, que serán absorbidos por el hígado.En la vía endógena se transportan lípidos que han sido fabricados por el organismo. Inicia con la formación de las VLDL en el hígado y transporta los triacilglicéridos hasta el músculo y tejido adiposo para su metabolismo, convirtiéndose poco a poco en remanentes IDL y después a LDL, que sirve para transportar lípidos y colesterol a gónadas y corteza supra-renal. Un buen porcentaje de las vesículas de LDL es reabsorbido por el hígado.
El transporte reverso de colesterol inicia con la formación de HDL en el hígado e intestino. Estas partículas pequeñas "nuevas" van adquiriendo colesterol y fosfolípidos que son expulsados por las células de diversos tejidos, convirtiéndose en HDL "maduras". Estas partículas de HDL transportan ese colesterol y lípidos hacia el hígado de manera directa, o indirecta pasándolos a las VLDL o LDL mediante la proteína CETP, mencionada anteriormente. Los macrófagos juegan un papel importante en este proceso, ya que recogen los lípidos expulsados por las células de los tejidos y se los dan a la HDL, protegiéndonos del desarrollo de arteriosclerosis.
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BIBLIOGRAFIA
Shelness, G. S., & Sellers, J. A. (2001). Very-low-density lipoprotein assembly and secretion. Current opinion in lipidology, 12(2), 151-157.
Feingold, K. R. (2021). Introduction to Lipids and Lipoproteins. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
Bailey, A., Mohiuddin, S. S. (2020). Biochemistry, High Density Lipoprotein. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK549802/
Informacion muy completa y concisa, felicidades.
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