Marks. Bioquímica Médica Básica

SECCIÓN V

Metabolismo de los lípidos

L a mayoría de los lípidos encontrados en el cuerpo entra en la categoría de ácidos gra- sos y triacilgliceroles, glicerofosfolípidos y esfingolípidos, eicosanoides, colesterol, sales biliares y hormonas esteroides, así como vitaminas solubles en grasa. Estos lípidos tienen estructuras químicas y funciones muy diversas. Sin embargo, están relacionados por una propiedad común: su relativa insolubilidad en agua. Los ácidos grasos son un combustible principal del cuerpo. Después de comer, se acu- mula el exceso de ácidos grasos y carbohidratos que no son oxidados como grasa (triacilgli- ceroles) en el tejido adiposo. Entre las comidas, estos ácidos grasos son liberados y circulan en la sangre unidos a la albúmina (fig. V.I). En el músculo, hígado y otros tejidos, los ácidos grasos son oxidados a acetil coenzima A (acetil-CoA) en la vía de la β -oxidación. El dinu- cleótido de nicotinamida y adenina reducido (NADH) y el dinucleótido de adenina y flavina reducido (FAD[2H]) generados a partir de la β -oxidación se reoxidan por el O 2 en la cadena de transporte de electrones, con lo que se genera trifosfato de adenosina (ATP). Pequeñas cantidades de ciertos ácidos grasos se oxidan por medio de otras vías que los convierten en combustibles oxidables o en productos de excreción urinaria (p. ej., β -oxidación peroximal). No todo el acetil-CoA generada a partir de la β -oxidación entra al ciclo del ácido tri- carboxílico (ATC). En el hígado, el acetil-CoA generado de la β -oxidación de ácidos gra- sos también se puede convertir en los cuerpos cetónicos acetoacetato y β -hidroxibutirato. Los cuerpos cetónicos son captados por el músculo y otros tejidos, los cuales los convierten nuevamente en acetil-CoA para oxidación en el ciclo del ATC. Se convierten en un com- bustible principal para el cerebro durante el ayuno prolongado. Los glicerofosfolípidos y los esfingolípidos, que contienen ácidos grasos esterificados, se encuentran en las membranas y en las lipoproteínas sanguíneas en las interfases entre los componentes lípidos de estas estructuras y el agua circundante. Estos lípidos de membrana forman barreras hidrofóbicas entre los compartimentos subcelulares y entre los constitu- yentes celulares y el entorno extracelular. Los ácidos grasos poliinsaturados que contienen 20 carbonos forman eicosanoides, que regulan muchos procesos celulares (fig. V.2). El colesterol agrega estabilidad a la bicapa fosfolipídica de las membranas. Actúa como un precursor de las sales biliares, compuestos tipo detergente que funcionan en el proceso de digestión y absorción de lípidos (fig. V.3). El colesterol también actúa como el precursor de las hormonas esteroides, que tienen muchas acciones, incluyendo la regula- ción del metabolismo, crecimiento y reproducción. Las vitaminas solubles en grasa son lípidos que se involucran en funciones diversas tales como visión, crecimiento y diferenciación (vitamina A), coagulación de la sangre (vitamina K), prevención de daño oxidativo a las células (vitamina E) y metabolismo del calcio (vitamina D). Los triacilgliceroles, principales lípidos de la dieta, se digieren en el lumen intestinal (fig. V.4). Los productos iniciales de la digestión, ácidos grasos libres y 2-monoacilglicero- les, son reconvertidos en triacilgliceroles en las células epiteliales del intestino, empacados en lipoproteínas conocidas como quilomicrones (por lo que pueden entrar de manera segu- ra en la circulación) y secretados a la linfa. Por último, los quilomicrones se incorporan a la sangre, representando una de las principales lipoproteínas de la sangre. Las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) se producen en hígado, principal- mente a partir de los carbohidratos de la dieta. La lipogénesis es un proceso estimulado por la insulina a través del cual la glucosa se transforma en ácidos grasos, que son subsecuen- temente esterificados con glicerol para formar triacilgliceroles, los cuales se empacan en las VLDL para ser secretados por el hígado. De esta forma, los quilomicrones transportan principalmente lípidos de la dieta, mientras que las VLDL transportan lípidos sintetizados de forma endógena. Los triacilgliceroles de los quilomicrones y de las VLDL se hidrolizan por la lipopro- teína lipasa (LPL), una enzima que se encuentra unida a las células endoteliales de los ca- pilares (fig. V.4). Los ácidos grasos liberados son captados por el músculo y otros muchos Figura V.3  Resumen del metabolismo del colesterol. AMPLE Figura V.1  Resumen del metabolismo de ácidos grasos. Triacilglicerol (reservas de tejido adiposo) CO 2 + H 2 O Fosfolípidos y esfingolípidos Glucosa Ácidos grasos Oxidación FiguraV.2  Resumen de la síntesis de eico- sanoides. AEP , ácido eicosapentaenoico. Prostaglandinas Leucotrienos Tromboxanos Ácido araquidónico (o AEP) Sales biliares Membranas Hormonas esteroides Acetil-CoA Colesterol

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