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                                         LÍPIDOS




7.1 ESTRUCTURA DE LOS LÍPIDOS                     7.2 FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS

   Introducción. Los lípidos constituyen un       Los lípidos son compuestos que desempe-
 grupo importante y heterogéneo de com-           ñan varias funciones en todos los seres vivos
puestos que se caracterizan por compartir         las cuales se pueden dividir en 2 tipos.
las siguientes propiedades:
   I. Solubilidad. Estos compuestos se ca-
racterizan por ser insolubles en agua y sol-      7.2.1   Estructurales
ventes polares y solubles en solventes no
polares, también llamados solventes orgáni-       Los lípidos son componentes fundamentales
cos o solventes de grasas (cloroformo, ace-       de todos los organismos, constituyen en pro-
tona, éter, tetracloruro de carbono, hexano,      medio el 10% del peso de todos los seres vi-
etc.). Estos solventes son útiles para extraer-   vos, son un componente importante de todas
los de células y tejidos.                         las membranas celulares y subcelu lares (mi-
  II. Estructura Química. Estos compues-          tocondriai, nuclear, vacuolar, lisosomal,
tos se caracterizan por poseer cuando menos       etc.) El tejido adiposo desempeña importan-
una función éster y por hidrólisis dan alco-      tes funciones de relleno, amortiguadoras y
holes y ácidos grasos. Pero existen algunas       de sostén; actúan como aislante térmico y
excepciones.                                      lubricante y morfogenético sexual y como
  III. Asimilación. Los lípidos son asimila-      tejido conectivo.
bles por los organismos vivos y en esto se
diferencian de los aceites minerales.
  Existen algunas excepciones a estas pro-        7.2.2   Energéticas
piedades, ya que algunos lípidos son relati-
vamente solubles en solventes polares             La función más importante de los lípidos es
(metanol, etanol y otros). Existen lípidos        la energética; se ha calculado que en prome-
que en lugar de la función éster (Rj-CO-O-        dio el 40% de las calorías que utiliza el orga-
CH2-R2) poseen la función amida (RpCO-            nismo proviene de los lípidos. Obviamente el
NH-CH2-R2).                                       tejido adiposo tiene como una de sus funcio-
Figura 7.2. Formación de inositol-1,4, 5-trifosfato.


cebadas, liberación de serotonina, agregación        7.5.1.5 Plasmalo'genos
plaquetaria, secreción de insulina, secre-
ción de adrenalina, contracción de músculo           Este es un tipo especial de glicerofosfolípi-
liso, transducción visual en los fotorrecepto-       dos que se caracterizan por tener una estruc-
res de invertebrados y otras.                        tura química muy similar a todos los demás
   Como se puede apreciar, varios tipos de           glicerofosfolípidos ya mencionados, la úni-
señales extracelülares se convierten en mu-          ca diferencia es que el C-1 en lugar de estar
chas señales intracelulares. En la misma             presente un ácido graso se encuentra un al-
forma que la adenilato ciclasa actúa como            dehido graso en forma de enol, unido en for-
un transductor de mensajes y un estímulo             ma de éter enólico (fíg. 7.3).
externo se convierte en una cascada de reac-            Los plasmalógenos pueden tener en la po-
ciones intracelulares, que dependiendo del           sición X colina, etanolamina o serina.
tipo de célula da lugar a diferentes respues-           Existe un fosfolípido con estructura simi-
tas, así también los productos de hidrólisis del     lar a los plasmalógenos que se ha descrito
fosfatidil inositol, 4, 5-difosfato por acción       como un factor activante de las plaquetas
de la fosfolipasa " C " o fosfoinositidasa, en-      aún a concentraciones tan bajas como 0.1
zima que se encuentra en la membrana celu-           nm produce agregación de plaquetas y dila-
lar, al interactuar con una hormona como la          tación de vasos sanguíneos (fig. 7.4).
serotonina se activa y produce el 1,4, 5-tri-
fosfoinositol (IP 3 ) y el diacilglicerol (DAG)
que actúan como mensajeros intracelulares.            7.5.2     Esfingolípidos

                                                      7.5.2.1 Esfíngofosfolípidos
7.5.1.4 Cardiolipinas
                                                        Los más abundantes de este tipo de fosfo-
Este tipo de glicerofosfolípido está consti-          lipidos son las estingomieYmas. üstos com-
tuido por 2 moléculas de ácido fosfatídico            puestos por hidrólisis total dan: esfingosina
unidas por una molécula de glicerina. Estas           + ácido graso + H3PO4 + colina.
moléculas tienen importancia porque son                  La esfingosina es un aminoalcohol alifáti-
constituyentes de la membrana interna de              co de 18 carbonos insaturado, que se obtiene a
las mitocondrias.                                     partir de la palmitoil CoA y serina (fig. 7.5).
Figura 7.5. Formación de esfingosina.
En los enfingolípidos los ácidos grasos no    léctricas y como material de reserva para la
están esterificados con la esfingosina a pesar   biosíntesis de neurotrasmisores.
de que posee grupos alcohólicos, el ácido
graso se une al grupo amina y forma una
amida (Fig. 7.6).                                7.5.2.2 Glucolípidos
   El ácido fosfórico se une al grupo alcohó-
lico de la ceramida formando un fosfoéster y     Son lípidos que se caracterizan por poseer
el mismo ácido fosfórico se une al grupo al-     en su molécula glúcidos, en forma de mono-
cohólico de la colina para formar la molécu-     sacáridos u oligosacáridos. Los más abun-
la de esfingomielina. (fig. 7.7). La colina se   dantes son los esfingolípidos: cerebrósidos
une a la ceramida en forma activa como           y gangliósidos, que tienen como alcohol la
CDP-colina.                                      esfingosina. Se han aislado y caracterizado
   Las esfingomielinas son compuestos ínti-      glucolípidos que tienen como alcohol glice-
mamente relacionados con el sistema ner-         rina, su estructura y función son similares a
vioso. Son los principales componentes de        los esfingolípidos, ya que por el carácter po-
las vainas de mielina que existen en las fi-     lar de los glúcidos las moléculas resultantes
bras nerviosas mielínicas. Su función es         son, al igual que los fosfolípidos, sustancias
actuar como aislante de las corrientes bioe-     antipáticas.
7.5.2.2.1 Cerebrósidos                          co (3c) y de la N-acetil manosamina. Se ci-
                                                cliza entre el C-2 y el C-6 formando la si-
Este tipo de lípidos complejos como su          guiente estructura de la figura 7.9.
nombre lo indica se encuentra preferente-          Estos glucolípidos de estructura comple-
mente en el sistema nervioso, en la sustancia   ja, algunos aún no completamente caracteri-
blanca del cerebro y en las vainas de mieiina   zados, pueden tener azufre en su molécula,
y en menor cantidad en las membranas celu-      debido a la esterificación de ácido sulfúrico
lares.                                          con los grupos alcohólicos de los monosacá-
  En forma general se puede decir que un        ridos y oligosacáridos. Este tipo de com-
cerebrósido es una molécula de ceramida         puestos se denominan gangliósidos y
(N-acil-esfingosina) unida a un monosacári-     sulfolípidos.
do, generalmente, galactosa (fig. 7.8). Otra
característica estructural es que generalmen-
te el ácido que esta unido al grupo amino es    7.5.2.2 Gangliósidos
de 24 carbonos (C24: Lignocérico; C24-2-hi-
droxi: Cerebrónico; C24A14 : Nervónico y        Los gangliósidos son un grupo de glucoes-
C24A14-2 hidroxi: Hidroxinervónico).            fingolípidos, con una estructura similar a los
  Acompañando a estos glucolfpidos se han       cerebrósidos, pero en lugar de un monosacá-
aislado e identificado algunos glucocerebró-    rido tiene un oligosacárido, casi siempre ra-
sidos o sea, cerebrósidos que en lugar de ga-   mificado y cuando menos un azúcar ácido
lactosa contienen glucosa, aunque en            (ácido siálico) (fig. 7.10).
cantidades pequeñas. También se han aisla-         Se han aislado y caracterizado muchos
do glucoesfingolípidos de estructura más        gangliósidos que difieren en el número, tipo
compleja, que en lugar de tener un monosa-      y unión de los azúcares y ácidos siálicos.
cárido presentan varios monosacáridos y al-     Los gangliósidos se representan por la letra
gunos derivados de ellos como el ácido          "G", y como subíndice otra letra "M", "D",
N-acetil-neuramínico o ácido siálico. Este      o "T" que indica el número de ácidos siáli-
compuesto deriva del ácido fosfoenolpirúvi-     cos que tiene en su molécula.
Figura 7.10. Representación simplificada del gangliósido GMi. Cer = ceramida; Glu = glucosa; Gal =
            galactosa; NAcGal = N-acetil-galactosamina; NANA = ácido N-acetilneuramínico.


   Los gangliósidos se encuentran en altas           cerebro de los niños. Los síntomas son pro-
concentraciones en el sistema nervioso, en           gresivos e irreversibles: debilidad, retardo
especial en la materia gris, donde llega a           psicomotor, alteraciones visuales que llevan
existir en proporciones hasta del 6% de los          a la ceguera, demencia y muerte entre los 2-
lípidos totales. Los gangliósidos no son mo-         3 años (ver adelante).
léculas inertes, tienen un intercambio meta-            Recientemente se ha descubierto que los
bólico muy intenso ya que existen                    gangliósidos desempeñan funciones muy
glicosilhidrolasas que eliminan los azúcares         importantes en nuestro organismo. Se ha
terminales. Estas enzimas son muy específi-          comprobado que varias toxinas bacterianas
cas y se encuentran en los lisosomas. Existe         (cólera, tétanos, botulismo y difteria) se
una enfermedad genética denominada enfer-            unen selectivamente a los gangliósidos de la
medad de Tay-Sachs en la que falta la enzi-          membrana. Si se adiciona el gangliósido es-
ma -N-Acetimexosaminidasa que elimina el             pecífico se bloquea el sitio de unión y la to-
residuo final de la N-acetilgalactosamina en         xina se vuelve inocua. Aparentemente los
el gangliósido GM2- Esto produce un incre-           gangliósidos también actúan como recepto-
mento en la concentración de este gangliósi-         res de los interferones, agentes biológicos
do, varias veces arriba de lo normal, en el          con actividad antiviral.
7.5.2.2.3   Sulfolípidos                            Dependiendo de su composición cuali y
                                                 cuantitativa, las lipoproteínas se subclasifi-
   Estos lípidos complejos tienen una estruc-    cacn en varios grupos que se caracterizan
tura química similar a los cerebrósidos y        por el tipo y proporción de lípidos y proteínas.
gangliósidos con la única diferencia que tie-    En base a su composición presentan diferen-
nen moléculas de ácido sulfúrico esterifica-     tes propiedades que permiten su separación
das con los grupos alcohólicos de los            y cuantificación como son: densidad, velo-
azúcares. Se considera que sus propiedades       cidad de sedimentación (Sf) y movilidad
y funciones deben ser similares aunque aún       electroforética. Las propiedades y composi-
no se conocen con precisión. Se sabe que son     ción química cuali y cuantitativa de las dife-
especialmente abundantes en las membra-          rentes lipoproteínas que se encuentran en el
nas de los tilacoides, organelos membrano-       plasma humano, se resumen en la Tabla 7.6.
sos que se encuentran dentro del cloroplasto,       La densidad de las lipoproteínas es inversa-
y que semejan las crestas de las mitocondrias    mente proporcional a su proporción de lípi-
ya que también son invaginaciones de la          dos. Cuando las lipoproteínas se centrifugan
membrana interna. Estas membranas contie-        en una solución de NaCl con una densidad
nen en su interior las enzimas responsables      de 1.063, algunas de ellas tienden a "flotar",
del transporte de electrones y de biosíntesis    o sea aparecen en la superficie de la solu-
del ATP por acción de la luz solar. Estas        ción. Esta propiedad de flotar en un medio
membranas al igual que las membranas in-         isopícnico se expresa cuantitativamente co-
ternas de las mitocondrias se caracterizan       mo unidades Svedberg de flotación (Sf).
por ser impermeables a la mayor parte de io-        La hipercolesterolemia se caracteriza por
nes y moléculas. Químicamente se caracte-        una elevada proporción de lipoproteínas
rizan por poseer la misma cantidad de            LDL (Low Density Lipoprotein) o en espa-
lípidos y proteínas. La composición de lípi-     ñol LBD (Lipoproteínas de Baja Densidad).
dos es la siguiente: 40% de glucolípidos,           Las apoproteínas de las lipoproteínas, son
10% de fosfolípidos y 4% de sulfolípidos.        heterogéneas, se han aislado y caracterizado
                                                 varios tipos que se designan como A-1, A-2,
                                                 A-4, B-48, B-100, C y E, que pueden identi-
7.5.3 Lipoproteínas                              ficarse por pruebas inmunoquímicas.
                                                    Las lipoproteínas de baja densidad (LBD
Los lípidos se asocian con proteínas y cons-     o LDL) poseen exclusivamente las apopro-
tituyen las lipoproteínas, que es la forma co-   teínas B-100, C y E. Las de alta densidad
mo se transportan los lípidos en la sangre, ya   (LAD o HDL) poseen principalmente apo-
que por ser sustancias no polares hidrofóbi-     proteínas A-l y A-2 y porciones pequeñas
cas no pueden circular libres.                   de C, D y E. Las de muy baja densidad
   Las proteínas que forman parte de las li-     (LMBD o VLDL) y los quilomicrones tie-
poproteínas son proteínas glubulares y los       nen principalmente apoproteínas: A - l , A-2,
componentes lipidíeos, que son hidrofóbi-        A-4 y B-48.
cos, se localizan en el interior de la macro-
molécula en la zona hidrofóbica; los grupos
polares de los lípidos complejos (fosfolípi-     7.5.4   Grupo Misceláneo
dos y glucolípidos) están orientados hacia la
región polar externa. Esta disposición espa-     Pertenecen a este grupo de compuestos una
cial o conformación asegura su estabilidad       abundante serie de sustancias que poseen al-
en medio acuoso.                                 gunas características de los lípidos, como la
Tomada de Blanco, A. Química Biológica. Ed. El Ateneo 4a. Edición. Buenos Aires, Argentina, 1988.
insolubilidad en agua, pero carecen de otras     es el llamado isopreno activo que se deno-
 como el tener una función éster. Debido a        mina isopentenil-pirofosfato o su isómero,
 esto se encuentran como fracción insaponi-       el dimetil- alil-pirofosfato, que derivan de la
ficable. Algunas de estas sustancias derivan      acetil. CoA vía ácido mevalónico.
 de lípídos y también se les conoce como de-
 rivados de lípidos. Sin embargo, existen al-        Biosíntesis del Isopreno activo.
 gunas que no derivan de ninguno de los              La síntesis del isopreno activo, y, por lo
 lípidos conocidos, razón por la cual se les      tanto, la biosíntesis de todos los terpenos y
 conoce también como sustancias asociadas         terpenoides se inicia a partir de acetil-CoA, la
 a lípidos. Este conjunto heterogéneo de sus-     cual se condensa con otra molécula de acetil
 tancias a pesar de que se encuentran en pe-      CoA para formar primero, la acetoacetil-
 queñísimas cantidades tienen importantes         CoA; ésta se condensa con otra acetil-CoA
 funciones y se pueden dividir para su estu-      para formar el 3-hidroxi-3-metil-glutaril
 dio en los siguientes grupos: a) Terpenos y      CoA, precursor del ácido mevalónico.
 terpenoides; b) Esteróles y esteroides; c) Ei-      Estas moléculas se condensan cabeza-co-
 cosanoides (Prostaglandinas, tromboxanos         la, o cabeza-cabeza para formar hidrocarbu-
 y leucotrienos)                                  ros políméricos, que se denominan terpenos,
                                                  y según el número de moléculas de isopreno
                                                  que los formen se clasifican como: monoter-
7.5.4.1 Terpenos y Terpenoides
                                                  penos (2(0$) -* 10C); Sesquiterpenos
                                                   (3(C 5 ) - 15C), diterpenos (4(C5) -» 20C):
Los terpenos constituyen un grupo muy
abundante e importante de sustancias que se       tríterpetios (6(C 5 ) -* 30C); politerpenos
encuentran universaImente distribuidos en         (n(Cs) -* (5C) n ). Los terpenos son hidrocar-
la naturaleza y que realmente derivan de una      buros. Si existe algún grupo funcional, o si
simple unidad de 5C que se repite. Esta mo-       el número de carbonos ya no es múltiplo de
lécula es un hidrocarburo insaturado que se       5, los compuestos se denominan terpenoi-
denomina isopreno. El isopreno como tal no        des; algunos ejemplos son:
existe libre en la naturaleza, su equivalente
Como puede apreciarse, por sus nombres,        noides de mayor peso molecular desempeñan
los terpenos y terpenoides de bajo peso mole-     importantes funciones como reguladores me-
cular se caracterizan por ser los principales     tabólicos (vitaminas liposolubles), además de
componentes de los aceites esenciales respon-     actuar como pigmentos y participar en proce-
sables de las fragancias naturales de flores,     sos fotoactivadores. Los terpenos de elevado
frutas, hojas y tallos. La función que desempe-   P.M., como el hule se forma como una cubier-
ñan estas moléculas no está bien definida.        ta protectora cuando las hojas y tallos son le-
Pueden servir para atraer insectos, indispensa-   sionados. Cuando el caucho o hule natural se
bles para la fecundación; debido a su alto con-   trata con azufre en caliente (vulcanización),
tenido de carbono e hidrógeno son material        las largas cadenas moleculares se unen por en-
energético de reserva. Los terpenos y terpe-      lace azufrados y el compuesto es más fuerte,
                                                  compacto, rígido y resistente a solventes.




7.5.4.2 Esteróles y Esteroides                    noperhidrofenantreno y se denominan este-
                                                  roides.
   Estos compuestos aunque se revisan por            La molécula del ciclopentanoperhidrofe-
separado por su importancia particular, per-      nantreno está formada por la estructura del
tenecen al grupo anterior, ya que se ha de-       fenantreno totalmente hidrogenado (perhi-
mostrado q u e todos los carbonos del        l     dro) unida al ciclopentano (Figura 7.11).
colesterol provienen de la acetil-CoA. Los   ;       Los carbonos 5, 8, 9, 10, 13 y 14 presen-
trabajos iniciales fueron realizados por Kon-     tan centros de asimetría. Si se considera que
rad Bloch (1940) y posteriormente se han     i    la molécula es plana puede existir isóme-
aclarado y aislado todas las enzimas que     í    ros geométricos cis/trans. Los compuestos
participan en su biosíntesis.                     de interés biológico sólo presentan isóme-
   El colesterol y todos los esteróles y com-     ros en el C-5. En el caso del 5 a-androsta-
puestos que de ellos derivan como son::            no el H unido al C-5 está por debajo del
vitaminas D, hormonas sexuales y adreno-          plano y esto se indica con una línea puntea-
corticales, ácidos bilares, glucósidos cardia-    da. En cambio el C-19, que está unido al
cos, saponinas, etc. se caracterizan por tener
                                             r    C-10 está por arriba del plano. El H del C-
una estructura básica común: el ciclopenta-       5, puede estar en posición P o cis, con res-
CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO

                     Figura 7.11 Estructura del ciclopentano perhidrofenantreno.


pecto al C-19, o 5a, que indica posición           hormonas sexuales masculinas y femeninas,
trans.                                             las hormonas adenocorticales, los ácidos cóli-
  en realidad la verdadera estructura de los       cos y los ácidos biliares, todos estos compues-
esferoides no es plana, adoptan la conforn-        tos desempeñan importantísimas funciones.
mación de silla en los anillos A, B y C que        Los vegetales no tienen colesterol; el esterol
aparentemente es la más estable.                   más abundante es el ergosterol, que tiene
  En los esteróles existe un grupo -OH en el       importancia por ser provitamina D cuando
C-3 en posición p o ecuatorial y en el C-17        se expone a la luz solar.
existe una cadena hidrocarbonada en posi-             A continuación se muestran las estructuras
ción ecuatorial.                                   químicas de un miembro de cada grupo, indi-
  El esterol más abundante e importante en         cando en cada caso el nombre del compuesto,
los organismos animales es el colesterol, el       el grupo al que pertenece y las principales
cual es materia prima en la biosíntesis de las     características estructurales del grupo.
nes más importantes la de actuar como ma-           posee tres carbonos y estos se designan con
terial de reserva energética.                       números arábigos o letras griegas.
                                                       loa     CH2-OH
7.2.3 De transporte
                                                      2o p CH-OH
Sirven también como un eficaz vehículo de
sustancias liposolubles como vitaminas y              3 o a' CH2-OH
hormonas y en esa forma regulan la activi-
dad metabólica. Son además importantes en             Fórmula lineal
el transporte de materiales alimenticios co-
mo lipoproteínas.
                                                    7.3.1. Estructura de Ácidos Grasos
7.3 CLASIFICACIÓN                                   Los ácidos grasos que existen en los seres
                                                    vivos constituyendo los lípidos simples y com-
Para facilitar su estudio los lípidos se clasifi-   plejos son generalmente monocarboxílicos y
can en 3 grupos.                                    de cadena lineal saturada o insaturada. Sin
   I. Lípidos simples. Son aquellos que es-         embargo, existen en ciertos organismos (mi-
tán cosntituídos únicamente por alcoholes y         croorganismos, semillas) ácidos grasos cícli-
ácidos grasos.                                      cos, ramificados y con funciones alcohólicas.
   II. Lípidos Complejos. Son aquellos que            Los ácidos carboxílicos se pueden consi-
por hidrólisis total dan alcoholes, ácidos          derar como productos de oxidación de los
grasos y otra molécula diferente.                   hidrocarburos:
   m. Grupo Misceláneo. Se incluyen en este
grupo una serie de sustancias que tienen algu-                °2                °2       °2
nas características de lípidos, pero que no         R-CHJ-CHJ - R-CHJ-CHJ-OH - R-CHj-CH-O - R-CHj-COOH
poseen ácidos grasos, por lo tanto a diferencia     Hidrocarburo  Alcohol      Aldehido       Acido
de los lípidos simples y complejos no son ca-
paces de formar jabones por hidrólisis alcalina       Nomenclatura. Los ácidos grasos se de-
y por ello a este conjunto de sustancias se le      nominan generalmente en dos formas; el
conoce como "fracción insaponificable".             nombre sistémico se forma con el nombre
   Los lípidos simples a su vez se subclasifi-      del hidrocarburo del que proviene más el
can en los siguientes grupos, dependiendo           sufijo oico.^ El nombre común o trivial ter-
del tipo de alcohol.                                mina en "ico" y el nombre generalmente es-
   a) Acilgliceroles. Son aquellos lípidos          tá relacionado con la fuente natural de la
que tienen como alcohol a la glicerina o gli-       cual proviene. (Tabla 7.1)
cerol (propanotriol).                               Los carbonos de los ácidos grasos se nume-
   b)Ceras. Se caracterizan por poseer un al-       ran a partir del grupo carboxilo.
cohol monohidroxílico alifático y de eleva-              4      3     2     1
do peso molecular.                                    R-CH2-CH2-CH2-COOH
   Acilgliceroles. (triglicéridos).
   Son lípidos constituidos por glicerol y            También se acostumbra utilizar letras
ácidos grasos.                                      griegas. La letra alfa (a) para el carbono,
   Estructura del glicerol. Es un alcohol po-       anexo al carboxilo (C2); (P) para C3 y así
livalente. Químicamente es el propanotriol,         sucesivamente. Se designa como co (omega)
7.5.4.3 Eicosanoides                                (LT). Todas estas sustancias se caracterizan
                                                    por tener una gran actividad biológica, ac-
   Son un grupo de sustancias bioactivas que        túan a concentraciones pequeñísimas del or-
modulan la función celular y que derivan de         den de los nanogramos o picogramos, tienen
los ácidos grasos poliinsaturados de 20 car-        una vida media muy corta y su efecto se ob-
bonos (C20: eicosano). Este grupo incluye           serva en la célula que los produce o en célu-
las prostaglandinas (PG), los tromboxanos           las vecinas, por lo que el nombre de
(TX) y los leucotrienos (LT). Recientemen-          hormona no es adecuado a menos que se
te se han agregado algunos trihidroxideriva-        aclare que son hormonas locales o autacoi-
dos del ácido araquidónico llamados                 des; (tienen acción autocrina o paracrina).
lipoxinas.                                             Los ácidos grasos precursores de estas
                                                    moléculas son de 20C generalmente insatu-
                                                    rados; el más abundante es el araquidónico
7.5.4.3.1 Prostaglandinas                           C20: A5-8'11-14. Estos ácidos se encuentran
                                                    en los fosfolípidos de la membrana en posi-
Constituyen un importante grupo de com-             ción P (C2) y se liberan por acción de la fos-
puestos relacionados estructuralmente con          folipasa Á2. El ácido araquidónico puede
los ácidos grasos, en especial, con el ácido        servir como materia prima para la biosínte-
C2oA5,8,l 1,14 - araquidónico.                      sis de prostaglandinas, tromboxanos, prosta-
   Estas moléculas se descubrieron y repor-         ciclinas o leucotrienos.
taron desde 1930 por Kurzrok y Lieb, quie-
nes observaron que el semen humano era
capaz de producir contracciones en el útero
"in vitro". Su descubrimiento pasó inadver-
tido hasta 1960, cuando Von Euler y Bergs-
trom lograron aislar y comprobar su
actividad biológica. En un principio se con-
sideraban como secreciones características
de las glándulas prostáticas y vesículas se-
minales. Sin embargo, se ha demostrado que
se sintetizan en todas las células de mamífe-
ros, excepto en los eritrocitos, y se han en-
contrado en gran cantidad en una alga
marina Plexaura homomalla, utilizada des-
de hace tiempo como abortivo.
   Aunque las prostaglandinas fueron los
primeros compuestos descubiertos que deri-
van de un ácido graso de 20C (eicosanoico)
poliinsaturado, se han descubierto otros
compuestos relacionados con pequeñas va-
riaciones en su estructura, aunque con dife-
rencias en su biosíntesis y en su función. Estas
sustancias se han denominado Hormonas ei-
cosanoides y comprenden además de las pros-
taglandinas (PG), a los tromboxanos (TX),
las prostaciclinas (PGI) y los leucotrienos
La biosíntesis de prostaglandinas, trom-       7.5.4.3.2 Leucotrienos
boxanos y prostaciclinas se inicia por acción
de una enzima denominada ciclooxigenasa,             Los leucotrienos como su nombre lo dice
que convierte al ácido araquidónico en un         son eicosanoides que se caracterizan por
endoperóxido cíclico, que es la prostaglan-       presentar tres dobles enlaces en su molécula
dina G2 o PGG2. Este compuesto por acción         por lo menos en los primeros que se aislaron
de una peroxidasa se convierte en un hidro-       de leucocitos. Su biosíntesis es diferente de las
xiderivado que se denomina prostaglandina         prostaglandinas, prostaciclinas y tromboxa-
H2 (PGH2). Este compuesto sirve como ma-          nos. La biosíntesis se inicia por acción de la
teria prima para la síntesis de prostaglandi-     lipooxigenasa sobre el ácido araquidónico
nas, tromboxanos o prostaciclinas, por una        que lo convierte en el ácido 5-hidroperóxido-
serie de reacciones que son específicas.          eicostetraenoico (5-HETE), y éste se con-
John Vane demostró que la aspirina (ácido         vierte luego en el leucotrieno A2 (LTA2).
acetilsalicílico) inhibe a la ciclooxigenasa      Este compuesto por adición de agua se con-
componente de la prostaglandina sintetasa.        vierte en el leucotrieno B4. El mismo LTA2
   Las prostaglandinas se pueden considerar       por adición de glutatión al C-6 da el leuco-
como hídroxiácidos insaturados con un ci-         trieno C4 (LTC4) y éste por hidrólisis parcial
clopentano o ciclopenteno. El nombre se           pierde el ácido glutámico y da el leucotrieno
forma con las letras PG, seguida de una ter-      D4 (LTD4). Cuando este compuesto pierde
cera letra (que va de la A a la I) y de un nú-    la molécula de glicina se forma el leucotrie-
mero en forma de subíndice, que indica el         no E4 (LTE4), el cual sólo tiene la cisteína en
número de dobles enlaces presentes en la          el C-6. La mezcla de estos tres últimos com-
molécula. La letra indica si son derivados        puestos LTC4, LTD4 y LTE4) constituyen la
del ciclopentano o ciclopenteno y el grado        que antes se conocía como SRS-A (sustancia
de oxidación, si presenta grupos hidróxilo o      de reacción lenta de la anafilaxia) de gran
cetona. Las más importantes son las PGE           importancia en reacciones inmunitarias.
que tienen un grupo cetona en el C-9, mien-          Los eicosanoides se caracterizan por ser
tras que las PGF tiene un grupo hidróxilo.        moléculas muy activas, de acción pasajera y muy
                                                  variada y en ocasiones antagónicas, lo cual ha
                                                  dificultado su empleo terapéutico por ejem-
7.5.4.3.2 Tromboxanos                             plo la PGF2 que un poderoso broncocons-
                                                  trictor; en cambio la PGE2 produce
Los tromboxanos (TX) son compuestos que           dilatación de bronquios y de vasos sanguí-
se caracterizan por poseer en su estructura       neos cardiacos, renales, mesentéricos y
un anillo etéreo de 6 eslabones con propie-       musculares. Existen algunas acciones co-
dades fisiológicas diferentes y en ocasiones      munes a todas las prostaglandinas. Otro as-
antagónicas con las prostaglandinas y pros-       pecto importante es que estas moléculas
taciclinas.                                       afectan casi todos los sistemas y aparatos
  Las prostaglandinas H2 (PGH2) por ac-           del organismo (respiratorio, circulatorio, di-
ción de la prostaciclina sintetasa se convierte   gestivo, reproductor, endocrino, nervioso,
en prostaciclina, la cual también se conoce       etc.). Por todo lo anterior, se presenta en for-
como prostaglandina I2 (PGI2). Se caracteri-      ma muy resumida y parcial las principales
zan por presentar además del ciclopentano         acciones fisiológicas de los eicosanoides.
otra estructura heterocíclica derivada del fu-       Sistema Nervioso. Algunas prostaglandi-
rano que se forma al reaccionar un oxígeno        nas (PGF) favorecen la liberación de neutro-
del endoperóxido (PGH2) con los C-6 y C-9.        transmisores, otras (PGE2) la inhiben.
Aparato Digestivo. Las PGE y PGI inhi-                fármacos que inhiben la ciclooxigenasa y,
ben las secreciones digestivas gástricas y               por lo tanto, la biosíntesis de PG, TX y PGI.
tienen un efecto estimulante sobre la secre-             Los corticosteroides también son poderosos
ción de moco, por lo que se tienen justifica-            agentes antiinflamatorios que inhiben la fos-
das esperanzas de su utilidad terapéutica en             folipasa A2 y por lo tanto bloquean la bio-
el tratamiento de la úlcera. Las PGE incre-              síntesis de los eicosanoides en general.
mentan la peristalsis del estómago e intesti-               Aparentemente las reacciones de hiper-
no, al estimular la contracción de la                    sensibilidad y crisis asmática están relacio-
musculatura lisa longitudinal e inhibir a la             nadas con la SRS-A (LTC4, LTD 4 y LTE4) y
circular. Las PGF estimulan tanto las circu-             la posibilidad de interferir farmacológica-
lares como longitudinales, y la PGI2 inhibe a            mente en la producción de estas sustancias
ambas fibras.                                            tiene un futuro promisorio.
   Aparato Reproductor. Las prostaglandi-                   El mecanismo de acción de los eicosanoi-
nas participan en todas las etapas de la re-             des aun se desconoce. Se ha propuesto que
producción; participan en la ovulación, en la            se unen a receptores específicos y modifican
ruptura del folículo, tienen acción luteolítica          los niveles de AMPc o de Ca++, también se
y aparentemente inician el trabajo de parto              ha propuesto que actúan como segundos
al estimular la contracción de la musculatura            mensajeros, en respuesta a diferentes hor-
uterina. La oxitocina aparentemente partici-             monas y que los cambios fisiológicos que
pa en la 2a. etapa del parto.                            producen son característicos de la célula y
   Aparato Respiratorio. Las PGD2, PGF, el               no de la hormona. Sin embargo, todas estas
TXA2 y los leucotrienos LTC4 LTD4 y                      hipótesis requieren ser confirmadas o modi-
LTE4 (SRS-A) sonbroncoconstrictores. Los                 ficadas, por esto el estudio de éstas molécu-
leucotrienos son 1000 veces más protentes                las es actualmente una de las áreas de
que la histamina como broncoconstrictores                investigación más promisorias y apasionan-
y se considera que están muy relacionados                tes.
con el asma. Las PGE son potentes bronco-                   Las lipoxinas se forman por oxidación
dilatadores.                                             secuencial de ácido araquidónico mediada
   Aparato Circulatorio. Las PGE y PGI son               por la 15- y la 5-lipoxigenasa. Son regula-
vasodilatadores e hipotensores, mientras                 dores intracelulares específicos; la lipoxi-
que el TXA2 es vasoconstrictor. Las PGI2                 na A estimula la formación de superóxidos
inhiben la agregación plaquetaria, mientras              en los neutrófilos, la quimiotaxis, produ-
que el TXA2 estimula la agregación de pla-               ce vasoconstricción y activa la proteinci-
quetas.                                                  nasa C.
   Inflamación, fiebre, dolor y respuestas,
inmunitarias anormales. Los leucotrienos y
las PG juegan un papel importante en los                 7.6 DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE
procesos de inflamación, fiebre y dolor. In-                 LÍPIDOS
crementan la movilidad de leucocitos poli-
m o r f o n u c l e a d o s e i n c r e m e n t a n la   Las grasas y aceites alimenticios son mez-
permeabilidad celular y de esta forma con-               clas de triglicéridos mixtos. En países indus-
tribuyen al edema. Se ha demostrado que la               trializados se consumen entre 80 y 150
sensación de dolor y la hipertermia también              gramos diarios por persona. La capacidad de
están asociadas a las prostaglandinas. Esto              absorción de grasa del intestino delgado
explica el efecto antiinflamatorio, antitérmi-           normal es considerable, casi 95% de los tri-
co y analgésico de la aspirina y una serie de            glicéridos ingeridos.
A partir de las primeras observaciones         valadas de la lengua, segregan a la boca la li-
 anatómicas y funcionales de los vasos linfá-      pasa lingual (conocida también como lipasa
 ticos intestinales, por Gaspare Aselli a prin-    de la saliva).
 cipios del Siglo XVII, y de la aportación de         Se sabe que la lipasa de la lengua es una
 Claude Bernard, en 1856, se demostró que          glucoproteína hidrofóbica, escasamente so-
 los lípidos de la dieta alcanzaban el sistema     luble en agua, que muestra especificidad pa-
 linfático, la cuestión central en la digestión    ra la hidrólisis de triacilglicéridos. Se trata de
 de los lípidos quedó circunscrita a cómo los      una verdadera lipasa y no de una esterasa en
 lípidos de la luz intestinal atravesaban la pa-   general, ya que actúa sobre sustratos en forma
red del intestino para llegar a la linfa. A co-    de agregados insoluoles. La enzima es parcial-
mienzos del presente siglo dos hipótesis           mente inhibible por sales biliares y muestra
contrapuestas eran intensamente debatidas.         un pH óptimo ácido. (Herrera E, 1991).
Immanuel Munk, en su "teoría particulada",            La lipasa de la lengua es más activa con
sostenía que la mayor parte de los triacilgli-     los triacilglicéridos de ácidos grasos de ca-
ceroles de la dieta eran absorbidos intactos       dena corta que con los de cadena larga. Pre-
en forma de una fina emulsión, y así trans-        senta especificidad por los enlaces éster
portados a través de la mucosa intestinal ha-      primarios de los triacilglicéridos (posición a
cia los vasos linfáticos. Contrariamente, la       y a ' o 1 y 3) y no hidroliza los enlaces en
"teoría lipolítica" de E.F. Pflüger, afirmaba      posición P (2), ni los enlaces éster de fosfo-
que los triacilglicéridos eran hidrolizados        glicéridos y del colesterol.
totalmente a ácidos grasos y glicerol, y que          La acción de la lipasa lingual determina el
estos últimos eran los compuestos absorbi-         comienzo de la digestión de los lípidos de la
dos. En 1936, Verzar y McDougall demos-            dieta en el estómago. Las contracciones del
traron que la degradación de los triglicéridos     estómago producen los movimientos sufi-
por acción de la lipasa pancreática y su           cientes para favorecer la emulsificación de
emulsificación con las sales biliares, eran        los lípidos, aunque también parecen partici-
procesos esenciales para la absorción de lí-       par otros agentes presentes en el propio ali-
pidos. Este último trabajo, sumado a las           mento, como ciertos péptidos, polisacáridos
aportaciones de Frazer, Bollman y otros au-        complejos y fosfolípidos. De todos modos,
tores, apoyaron definitivamente la "Teoría         la emulsificación en el estómago es más
Lipolítica" de Pflüger.                            bien grosera y no puede calificarse de verda-
   Aunque debe convenirse que la digestión         dera emulsión. Los ácidos grasos liberados
de los lípidos es un proceso dinámico que          por la lipasa lingual son hidrofílicos y solu-
ocurre en todo el tubo digestivo, pueden di-       bles en medio acuoso, tanto en su estado io-
ferenciarse fases caracterizadas por el lugar      nizado como en el no ionizado, de manera
anatómico donde se realizan y por las enzi-        que pueden escapar de las gotitas de grasa y
mas hidrolíticas que intervienen.                  estar en disposición de ser absorbidos. Se ha
                                                   demostrado que la mucosa gástrica absorbe
                                                   pasivamente ácidos grasos de cadena corta o
7.6.1 Digestión gástrica. Lipasa lingual y         media, los cuales son liberados a la circula-
lipasa gástrica                                    ción portal.
                                                      En resumen, puede considerarse que la li-
Como respuesta a la ingestión oral de gra-         pasa de la lengua actúa en el estómago, hi-
sas, a la masticación y a estímulos nervio-        drolizando los enlaces a (1) de los
sos, un grupo de glándulas serosas                 triacilglicéridos, y permite la absorción ahí
localizadas por debajo de las papilas circun-      mismo de los ácidos grasos de cadena corta
o media, pero también es importante su ac-        la digestión y absorción de las grasas, así co-
ción facilitadora sobre la hidrólisis de los      mo la de las vitaminas liposolubles A, D, E
acilglicéridos restantes que ocurre en el in-     y K. Cuando está alterada la digestión de las
testino delgado.                                  grasas, también son mal digeridos otros ali-
   El estómago produce una lipasa gástrica        mentos, pues la grasa cubre las partículas de
capaz de hidrolizar triacilgliceroles de ácidos   alimento y evita que las enzimas actúen so-
grasos de cadena corta. A esta enzima también     bre ellas. En estas condiciones, la actividad
se le conoce como tributirasa por su especi-      de las bacterias intestinales provoca conside-
ficidad para separar ácidos grasos de cuatro      rable putrefacción y producción de gases.
átomos de carbono (ác. butírico). La acción
lipolítica de esta enzima es poco importante.
                                                  7.6.2.2 Secreción pancreática

7.6.2   Digestión intestinal                      La secreción pancreática al intestino contie-
                                                  ne al menos tres actividades enzimáticas
   El contenido del estómago ó quimo, es          distintas: lipasa pancreática, fosfolipasa A2
vaciado al intestino delgado a través de la       y colesterol esterasa, y una coenzima, la co-
válvula pilórica. El contenido alcalino de las    lipasa.
secreciones pancreáticas y biliar neutraliza         La actividad de la lipasa es cuantitativa-
el ácido del quimo y hace variar el pH de és-     mente la más importante de las tres y, de he-
te a la alcalinidad. Este cambio en el pH es      cho, la actividad en el intestino es de 100 a
necesario para la actividad de las enzimas        1,000 veces superior a la necesaria para la
contenidas en los jugos pancreático e intesti-    hidrólisis completa de los triacilgliceroles
nal.                                              en el intestino delgado superior, tras una in-
                                                  gesta habitual. La actividad de la fosfolipasa
                                                  A2 es bastante menor y la hidrólisis de los
7.6.2.1 Secreción biliar                          fosfolípidos requiere un trayecto en la luz
                                                  intestinal más dilatado en el tiempo y en el
La absorción de los primeros ácidos grasos        espacio, llegando a ocurrir incluso en el íleo.
de cadena larga en el duodeno, así como              La lipasa pancreática degrada el enlace
otros factores (pH, ciertos aminoácidos           éster primario de triacilgliceroles; actúa en
etc.), desencadenan la secreción de colecis-      la interfase aceite-agua, de las gotitas fina-
tocinina por la mucosa intestinal. Esta hor-      mente emulsificadas de los lípidos, forma-
mona induce a su vez la secreción de la bilis     das por la agitación mecánica en el intestino
(por contracción de la vesícula biliar y rela-    en presencia de los productos de la actividad
jación del esfínter de Oddi) y la del jugo        de la lipasa lingual, sales biliares, colipasa,
pancreático. Es a la altura de la ampolla de      fosfolípidos y fosfolipasa A2. La fosfolipasa
Vater donde las gotitas de grasa se encuen-       A2 y la colipasa son secretadas en forma de
tran y mezclan con estas secreciones.             zimógenos y requieren activación por hidró-
   Las sales biliares tienen una considerable     lisis tríptica de enlaces peptídicos específi-
capacidad para disminuir la tensión superfi-      cos. El Ca 2+ es necesario para la actividad
cial del agua. Esto les permite emulsionar        de la fosfolipasa A2. Una hidrólisis limitada
las grasas en el intestino y disolver los áci-    del enlace éster en la posición 2 del fosfolí-
dos grasos y los jabones insolubles en agua.      pidos por la fosfolipasa A2 fija la lipasa a la
La presencia de la bilis en el intestino es un    interfase del sustrato y acelera la hidrólisis
coadyuvante importante para llevar a cabo         del triacilglicerol. La colipasa se une a la in-
terfase sal biliar-triacilglicerol-agua propor-         rol, es probable que la digestión de estos lí-
cionando un anclaje de elevada afinidad pa-             pidos avance hacia la remoción de los ácidos
ra la lipasa. La hidrólisis completa de los             grasos terminales para producir 2 monoacil-
triacilgliceroles produce glicerol y ácidos             gliceroles. Puesto que este último ácido gra-
grasos. La lipasa pancreática es virtualmen-            so está unido por un enlace éster secundario,
te específica para la hidrólisis de enlaces és-         su remoción necesita isomerización a un en-
ter primarios, es decir, en las posiciones 1 y          lace éster primario. Este proceso es relativa-
3 de los triacilgliceroles. Durante la diges-           mente lento; como consecuencia, los
tión de grasas, la fase acuosa o "fase mice-            2-monoacilgliceroles son los productos
lar" contiene una mezcla de micelas en                  principales de la digestión de triacilglicero-
forma de disco y liposomas de sales biliares            les y menos de una cuarta parte de los tria-
saturadas con productos lipolíticos.                    cilgliceroles ingeridos es degradado en
   A causa de la dificultad para la hidrólisis          forma completa a glicerol y ácidos grasos
del enlace éster secundario en el triacilglice-         (Fig.7.12).




       Figura 7.12. Digestión y absorción de los triacilgliceroles, AG, ácidos grasos de cadena larga.
Los esteres de colesterol son degradados              P(2) de una variedad de fosfoglicéridos y no
por una hidrolasa específica, en la luz intes-           tiene efecto por ejemplo sobre los esfingolí-
tinal, la colesterol esterasa que cataliza la hi-        pidos. Los productos de su acción son 1-acil-
drólisis de los esteres de colesterol, los               2-lisofosfoglicéridos y ácidos grasos. La
cuales son así absorbidos en el intestino en             enzima tiene un requerimiento absoluto de
una forma libre no esterificada.                         iones Ca2+ que parecen asegurar la fijación
   La fosfolipasa pancreática, al igual que la co-       y estabilización del complejo enzima-sus-
lipasa, se segrega en forma de precursor no              trato y las sales biliares son esenciales para
activo (proenzima). Al llegar al duodeno se              la acción de la enzima, ya que aseguran la
activa por hidrólisis tríptica de un enlace Arg-         adecuada presentación física del sustrato.
Gli en la región proximal al NH2 terminal.                  La fig. 7.13 resume la utilización de los
   La enzima activa cataliza la hidrólisis de            TG de cadena larga y media.
los ácidos grasos esterificados en la posición




  Figura 7.13 Utilización de los triglicéridos habituales de la dieta (cadena larga) y los de la cadena media.
7.6.3   Absorción intestinal                        bién son reacilados con Acil-CoA para rege-
                                                    nerar fosfolípidos y esteres de colesterol.
7.6.3.1 Absorción micelar                              El glicerol libre no es reutilizado sino que
                                                    pasa directamente a la vena porta. Sin embar-
   Los 2-monoacilgliceroles, ácidos grasos y        go, el glicerol liberado dentro de las células de
cantidades pequeñas de 1-monoacilglicero-           la pared intestinal puede ser reutilizado en la
les, dejan la fase de aceite de la emulsión de      síntesis de triacilgliceroles por activación
lípidos y difunden entre las micelas mixtas y       con ATP y glicerocinasa para dar glicerol-3-
liposomas consistentes en sales biliares, fos-      fosfato. Por lo tanto, todos los ácidos grasos
fatidilcolina y colesterol, proporcionadas por      de cadena larga absorbidos en las células de la
la bilis. Debido a que las micelas son solu-        mucosa de la pared intestinal, son utilizados
bles permiten que los productos de la diges-        en la formación de novo de triacilgliceroles.
tión sean transportados a través del medio             Los triacilgliceroles sintetizados en la
acuoso de la luz intestinal hasta el borde en       mucosa intestinal no son transportados por
cepillo de las células de la mucosa donde son       la sangre venosa portal. La mayor parte de
absorbidos al interior del epitelio intestinal.     los lípidos, incluyendo fosfolípidos, esteres de
Las sales biliares pasan al íleon, donde la ma-     colesterol, colesterol libre y vitaminas lipo-
yor parte son absorbidas penetrando a la cir-       solubles, generan quilomicrones que le dan
culación enterohepática. Los fosfolí pidos de       el aspecto lechoso al quilo, el cual es reco-
origen alimentario y biliar son hidrolizados        lectado por los vasos linfáticos de la región
por la fosfolipasa A2 de la secreción pan-          abdominal y llevado a la circulación general
creática hasta ácidos grasos y lisofosfolí pi-      por el conducto torácico.
dos, los cuales también son absorbidos
desde las micelas. Los esteres de colesterol
son hidrolizados por la colesterol esterasa         7.6.3.2 Síntesis intestinal de
del jugo pancreático y el colesterol libre jun-     quilomicrones
to con la mayor parte del colesterol biliar es
absorbido a través del borde en cepillo des-           Los quilomicrones (QM) son los principa-
pués de su transporte en las micelas. Nor-          les transportadores de triacilgliceroles con
malmente se absorbe más del 95% de los              ácidos grasos de cadena larga de origen exó-
lípidos de la alimentación.                         geno. Los triacilglicéridos ingeridos se hi-
   En el interior de la célula intestinal, los 1-   drolizan en la luz del intestino delgado
monoacilgliceroles son hidrolizados aún             principalmente. Dentro de las células intes-
más para producir glicerol libre y ácidos           tinales a nivel del yeyuno nuevos triglicéri-
grasos por una lipasa, que es distinta de la li-    dos se sintetizan en el retículo endoplásmico
pasa pancreática. Los 2-monoacilgliceroles          liso. En la fracción microsomal de los ente-
pueden ser convertidos de nuevo a triacilgli-       rocitos se encuentran también las enzimas
 ceroles a través de la vía del monoacilglice-      responsables de la síntesis de fosfolípidos y
 rol (fig. 7.12). La utilización de ácidos          de colesterol. La síntesis de las proteínas es-
 grasos para una nueva síntesis de triacilgli-      tá asociada con los ribosomas del retículo
 ceroles requiere primero su activación.            endoplásmico rugoso. Los quilomicrones
   Es probable que la síntesis de triacilglice-     formados en el retículo se transfieren al apa-
 roles procede en la mucosa intestinal en una       rato de Golgi y se descargan desde las célu-
 forma semejante a la que se lleva a cabo en        las hasta la linfa por fusión de éstas
 otros tejidos. Los fosfolípidos, junto con         vesículas con la membrana plasmática por el
 gran parte del colesterol, absorbidos, tam-        proceso de pinocítosis inversa o exocitosis.
Tabla 7.1
                  Nomenclatura sistémica y trivial de algunos ácidos grasos.




al último carbono de la cadena, inde-             polares. El punto de fusión también aumenta
pendientemente del número de carbonos.            con el peso molecular. Los de bajo peso mo-
                                                  lecular (C2-Cg) son líquidos a temperatura
  ©         y   (3 a                              ambiente, los de mayor peso molecular son
  CH3-CH2--CH2-CH2-CH2-COOH                       sólidos. El grado de insaturación disminuye
                                                  el punto de fusión.
   Una forma muy simplificada de repre-              Los ácidos grasos que poseen dobles enla-
sentar un ácido graso es indicar el número        ces presentan un tipo de isomería, que se de-
de carbonos, dos puntos y otro número que         nomina isomería geométrica o cis-trans
indica el número de dobles enlaces (tablas        ejemplo:
7.2,7.3 y 7.4). Si el ácido graso es insaturado
se debe indicar la posición de la(s) dobíe(s)
ligadura(s), colocando entre paréntesis, el o
los números de los carbonos en los que em-
pieza el doble enlace. También se utiliza la
letra griega (A) seguido del número o núme-
ros de los carbonos donde empieza la doble
ligadura, en forma de supraíndice (A9). La
mayor parte de los ácidos grasos que existen
en la naturaleza tienen número par de carbo-        La mayor parte de los ácidos grasos que
nos. Esto se debe a que estas moléculas se        existen en la naturaleza son CIS.
sintetizan y degradan por la adición o sepa-
ración de unidades de dos carbonos.
                                                  7.3.4   Ácidos grasos esenciales

7.3.3 Propiedades de los Ácidos Grasos            Los ácidos grasos poliinsaturados (linoleico,
                                                  linolénico) no pueden ser sintetizados por
Los ácidos grasos son moléculas antipáticas       los organismos superiores y deben de ser ad-
tienen un grupo polar (carboxilo) y un grupo      ministrados en la dieta, ya que constituyen
no polar (la cadena hidrocarbonada). Los de       del 10 al 20% de los acilgliceroles y fosfolí-
bajo peso molecular (C 2 -C 8 ) son solubles en   pidos. Por esto se les conoce como ácidos
agua; a medida que aumenta el peso mole-          grasos esenciales (o vitamina F), su caren-
cular disminuye la solubilidad en agua y se       cia produce alteraciones fisiológicas que
incrementa la solubilidad en solventes no         pueden llegar a producir la muerte. Este tipo
El enlazamiento de carbohidratos al compo-         de degradación es de unos cuantos minutos.
nente proteico ocurre en el retículo endo-         Cuando se administran intravenosamente
plásmico liso pero en mayor proporción en          quilomicrones con ácidos grasos marcados,
el aparato de Golgi. Los triacilgliceroles con     casi el 80% de la marca aparece en el tejido
ácidos grasos de cadena larga se transportan       adiposo, corazón y músculo y aproximada-
en los quilomicrones por vía linfática y en-       mente 20% en hígado. El catabolismo de los
tran al torrente sanguíneo por el conducto         quilomicrones tiene lugar en dos etapas. En
torácico. Los triglicéridos con ácidos grasos      la primera etapa, los quilomicrones se ad-
de cadena corta y media pasan directamente         hieren a las células endoteliales de los capi-
a la vena porta en donde se unen a la albúmina     lares y sus triglicéridos se hidrolizan por la
para su transporte al hígado. Los quilomi-         lipoproteínlipasa (LPL), un proceso que re-
crones que se encuentran en la linfa, llamadas     quiere la presencia de Apo C-II. Parte de los
partículas primarias o partículas nacientes, son   fosfolípidos se hidrolizan por la misma enzi-
más ricos en fosfolípidos y pobres en proteí-      ma. Conjuntamente con la hidrólisis de los
nas que los quilomicrones de la sangre, par-       triglicéridos, los compuestos superficiales
tículas secundarias ó partículas maduras. Los      de los quilomicrones, como son Apo C, fos-
QM nacientes contienen Apo A-l y Apo B,            folípidos y colesterol no esterificado, se
pero son pobres en Apo C y Apo E. Los QM           transfieren a las HDL (fig. 7.14). Las partí-
nacientes obtienen sus ApoC y E de las             culas producidas en esta primera etapa se
HDL en la sangre. La Apo B-48 es una apo-          denominan remanentes de quilomicrón. Es-
lipoproteína estructural e indispensable para      tos remanentes en una segunda etapa son
la formación de los quilomicrones.                 eliminados de la circulación por el hígado al
                                                   enlazarse a los receptores hepáticos de alta
                                                   afinidad para los Apo E. Tan pronto como se
Catabolismo                                        enlazan a los receptores, los remanentes se
                                                   internalizan y sus componentes se hidroli-
  La depuración sanguínea de los quilomi-          zan para su posterior reutilización.
crones marcados es rápida; el tiempo medio




 Figura 7.14. Metabolismo de los quilomicrones y de los remanentes de quilomicrones. TG, trigli-
                            céridos; CE, esteres de colesterol.
Metabolismo de las VLDL (LMBD)                  VLDL, pero existen evidencias de produc-
  Síntesis                                        ción directa en el hígado, la conversión de
                                                  las IDL (ricas en Apo B) en LDL representa
   Las VLDL son transportadoras de trigli-        la segunda etapa del catabolismo de las
céridos endógenos. Son sintetizados conti-        VLDL (ver fig. 7.15).
nuamente en el hígado y en el intestino y
transportan en menor proporción triglicéri-
dos de origen exógeno. La secuencia de
eventos para la formación de las VLDL es
parecida a la descrita para los quilomicrones
excepto que poseen Apo B-100. En la zona
de transición entre los retículos endoplásmi-
cos rugoso y liso, sitio de la síntesis de los
triglicéridos, pueden observarse partículas
osmiofílicas de 300-800 A de diámetro. Es-
tas partículas se transportan al aparato de
Golgi y hacia la membrana plasmática en
vesículas secretoras membranosas; las
VLDL se descargan luego hacia la circula-
ción o hacia la linfa por fusión de estos dos
elementos. Los esteres de colesterol de las
VLDL derivan de la transferencia de esteres
de colesterol de las HDL a las VLDL, a
cambio de triglicéridos.


Catabolismo
   Las VLDL son degradadas en 2 etapas.
Los triglicéridos de las VLDL son hidroliza-
dos por la lipoprotein lipasa. Conjuntamente
con la hidrólisis de los triglicéridos de las
VLDL los fosfolípidos, el colesterol no este-
rificado y las Apo C son transferidos de las
VLDL a las HDL. En esta primera etapa las
VLDL pierden gran parte de sus triglicéri-        Figura 7.15 Metabolismo de las VLDL. Conversión
dos, colesterol y fosfolípidos y casi todas las   de las VLDL en IDL y LDL. TG, triglicéridos; CE,
Apo C. El producto principal del catabolis-                     esteres de colesterol.
mo de las VLDL es una lipoproteína de den-
sidad intermedia (IDL) conocida también
como remanente de VLDL. Dos destinos po-             Metabolismo de las LDL
sibles esperan a la IDL. Pueden ser captadas         Síntesis. Las LDL se forman casi exclusi-
de manera directa por el hígado a través del      vamente en la circulación a partir de las
receptor para IDL (Apo B-100 y Apo E) o           VLDL vía IDL, pero también hay eviden-
convertirse en LDL. Al parecer la mayor           cias experimentales que apoyan su produc-
parte de las LDL son formadas a partir de las     ción directa por el hígado. (Fig. 7.16).
Figura 7.16. Catabolismo intravascular de las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). CL,
colesterol libre; EC, esteres de colesterol; CS, componentes redundantes de superficie, fosfolípidos,
   FL, y apoproteínas C. PTC, proteína transportadora de esteres de colesterol; TGH, triglicérido
                                              hidrolasa.
Catabolismo                                        intersticiales, donde se incorpora a las HDL
                                                   que lo transportan al hígado después de su
   La vida media de las LDL en sujetos nor-        esterificación por la LCAT.
males es de 2.5 a 3.5 días. Las LDL son de-
gradadas tanto en el hígado como en tejidos        Metabolismo de las HDL
extrahepáticos (fibroblastos, linfocitos, ce-
lulas de músculo liso arterial, etc.). Las LDL        Las lipoproteínas de alta densidad han
se enlazan a los receptores para Apo B-100         despertado gran interés, por la relación in-
y Apo E y, después de su internalización por       versa que existe entre su concentración y el
endocitosis, la Apo B y los esteres de coles-      riesgo de desarrollar aterosclerosis y sus
terol se hidrolizan por enzimas lisosomales.       complicaciones, ya que no se lleva a cabo en
   Parte del colesterol se excreta de las célu-    un solo órgano, los componentes de las
las y el resto se transfiere al citoplasma, don-   HDL son aportados por varios tejidos ó por
de es reesterificado. La degradación de las        las lipoproteínas circulantes (figura 7.17).
LDL por la vía de los receptores LDL de alta       Las HDL se constituyen principalmente por
afinidad es mucho más eficiente que su de-         Apo A-I, fosfolípidos y colesterol. La Apo
gradación por los macrófagos. Sin embargo,         A-l sintetizada en el hígado e intestino, es
la degradación de las LDL vía sistema retí-        secretada en asociación a las lipoproteínas
culo endotelial adquiere importancia a me-         ricas en TG (QM y VLDL). Durante la hi-
dida que los niveles de las LDL en el plasma       drólisis de los TG de estas lipoproteínas por
se incrementan. Se estima que entre el 33 y        la LPL ocurre un fenómeno de intercambio
el 66% de las LDL circulantes se degradan          de componentes con las HDL. Los QM y
por el sistema de los receptores LDL de los        VLDL ceden la Apo A-l a las HDL y reci-
hepatoritos y de los tejidos extrahepáticos, y     ben apoproteínas C II, C III y Apo E de las
el resto por las células de Kupffer en el híga-    HDL. Los fosfolípidos y TG son transferi-
do y por los demás macrófagos del sistema          dos al núcleo de las HDL y los esteres de co-
retículoendotelial. Dado que las LDL trans-        lesterol pasan a formar parte del núcleo de
portan las dos terceras partes del colesterol      los remanentes de QM y VLDL. El paso de
circulante, estas partículas son las principa-     estas moléculas lipídicas, de caráctei hidro-
les proveedoras de colesterol al hígado y a        fóbico entre las lipoproteínas mencionadas
los demás tejidos del organismo.                   requiere de la proteína de transferencia de
   La mayor parte de los esteres de colesterol     esteres de colesterol (PTEC). Esta proteína
de las LDL representan colesterol reciclado:       transportadora puede ser sintetizada y secre-
el colesterol libre de las VLDL de origen he-      tada por los macrófagos, que de esta manera
pático es transferido a las HDL para su este-      facilitan el "transporte en reversa" del coles-
rificación por la LCAT (lecitina colesterol a      terol.
cil transferasa) y su transferencia en forma          Las HDL, después de la asociación de la
esterificada a las IDL por la PTEC (Proteina       Apo A-I y los fosfolípidos, adquieren un as-
de transferencia de esteres de colesterol) las     pecto discoide denominándose "HDL dis-
IDL a su vez, se degradan a LDL, entregan-         coides o nacientes". En estrecha unión con
do parte de su colesterol el hígado. El coles-     estas HDL discoides, se encuentra la enzima
terol esterificado que se acumula en los           LCAT, sintetizada y secretada por el hígado.
tejidos extrahepáticos y en los macrófagos         Los sustratos de la LCAT son la fosfatidil-
se hidroliza a colesterol libre por la coleste-    colina y el colesterol libre, éste último llega
rol hidrolasa, y el colesterol libre se secreta    a la membrana de las HDL discoides proce-
hacia los compartimientos intravasculares e        dente de la membrana de las células o de
Figura 7.17. Metabolismo de la Apo B.
   Durante la lipólisis de los quilomicrones y VLDL mediada por la enzima lipasa lipoprotéica, ocurre un
    activo intercambio de componentes de estas lipoproteínas con las HDL. Tales intercambios permiten
       simultáneamente la transformación de las HDL3, en HDL2 el transporte de esteres de colesterol
   "en reversa" hacia el hígado y la activación de la lipasa lipoprotéica por la apo CU. C = colesterol libre,
      TG = triglicéridos: LH = lipasa hepática; FL = fosfolípidos; PTEC = proteína de transferencia de
                     esteres del colesterol; AI, CII, CIII, E, B48 y B 100 = apoproteínas.



otras lipoproteínas. La LCAT transforma el               ponentes superficiales de los QM y VLDL y
colesterol libre en esterificado, el donador             de esta manera se transforman en HDL2.
del ácido graso es un fosfolípido: la fosfati-           Cuando estas últimas lipoproteínas reciben
dilcolina que, después de liberar un ácido               un exceso de TG se convierten en sustrato
graso, se transforma en 2-lisolecitina. El co-           para la lipasa hepática que al hidrolizar estos
lesterol esterificado, por ser más hidrofóbi-            TG hacen que HDL2 se reconviertan en
co que el colesterol libre, se desplaza de la            HDL3. El intercambio de componentes entre
membrana al núcleo de las HDL discoides                  las HDL y las lipoproteínas ricas en triglicé-
que en este proceso se transforman en HDL                ridos se representa en la figura 7.18. El in-
esféricas. Las HDL son partículas heterogé-              cremento de las HDL2 que ocurre en el
neas que se pueden separar en base a su den-             acondicionamiento físico aeróbico se debe
sidad en HDL2 (menos densas) y HDL3 (más                 principalmente al aumento de la actividad de
densas). De estas subclases de las HDL, la               la LPL que simultáneamente aumenta la capa-
que guarda una relación inversa más clara con            cidad de depuración de los TG plasmáticos.
la morbi-mortalidad por aterosclerosis es la
HDL2, mientras que HDL3 parece ser inerte                Transporte inverso del colesterol
como factor "protector vascular". Las subcla-
ses de HDL se pueden interconvertir, cuando                 Una función importante de las HDL es re-
la LPL es muy activa, las HDL3 reciben com-              tirar el exceso de colesterol de los tejidos y
las LDL también tienen un papel en el trans-
                                                porte de lípidos.




  Figura 7.18. Metabolismo de las HDL. C,
      colesterol; CE, esteres de colesterol;
     TG, triglicéridos; apos, apoproteínas;
                PL, fosfolípidos.               Figura 7.19. Transporte inverso del colesterol.
                                                     C, colesterol; CE, esteres de colesterol;
                                                                 PL, fosfolípidos.
canalizarlo para su depósito en el hígado. La
importancia de esta función reside en que el
núcleo esteroideo no puede ser degradado y        Factores reguladores de la síntesis de li-
el hígado es el único órgano que puede librar   poproteínas.
al cuerpo del exceso de colesterol. Se segre-     Las grasas ingeridas en la alimentación
ga a la bilis para su excreción en las heces.   aumentan la producción de quilomicrones
Al proceso de transporte del colesterol des-    por el intestino, y la producción hepática de
de los tejidos extrahepáticos al hígado se le   VLDL aumenta cuando existe exceso de
denomina transporte inverso de colesterol       ácidos grasos disponibles. Los ácidos grasos
(figura 7.19). Además de las HDL, la LCAT,      insaturados son más eficaces que los satura-
las transferasas de los lípidos, las VLDL y     dos para estimular la formación de VLDL,
al tiempo que los ácidos grasos de cadena             2. Alteraciones en la absorción: síndrome
larga producen mayor efecto que los de ca-         de intestino corto o resección intestinal.
dena corta o mediana. Los carbohidratos de            3. Alteraciones linfáticas: linfomas, ente-
la dieta también aumentan la producción de         ritis postirradiación, conexión anormal entre
las VLDL al aumentar la síntesis de los áci-       órganos (quiluria, quilotórax).
dos grasos y estimular la liberación de insu-         4. Alteraciones de causa incierta: enfer-
lina. El alcohol también incrementa la             medad de Addison, hipertiroidismo, adminis-
producción de las VLDL al hacer que un             tración de medicamentos como neomicina y
mayor número de ácidos grasos esté dispo-          colchicina.
nible para la síntesis hepática de los triglicé-      La absorción defectuosa de grasas puede
ridos.                                             alterar también la utilización de otros nutri-
   La acción del colesterol en la formación        mentos como las vitaminas liposolubles (A,
de las lipoproteínas es complicada y no se         D, E y K). En cirugía de vesícula biliar debe
comprende en su totalidad. En experimentos         prevenirse la falta subsecuente de vitaminas
con animales, una dieta rica en colesterol al-     K y el consiguiente sangrado.
tera el tipo de partículas formada. En algu-          Las pruebas de laboratorio que ayudan al
nas especies, el hígado produce un tipo de         diagnóstico son el tiempo de protrombina,
VLDL modificada rica en esteres de coles-          que aumenta en casos de esteatorrea, la
terol. Por el contrario, las LDL, lipoproteí-      prueba microscópica de grasa en heces y por
nas que suelen estar presentes en la               rayos X la determinación de edad ósea, la
circulación, se elevan en los seres humanos        cual se retrasa en casos crónicos.
cuando la alimentación es rica en colesterol.
Las partículas LDL que se acumulan no pa-          Modelo clínico: esteatorrea
recen tener una estructura ni composición
anómala, y no se sabe si el aumento de LDL           Niña de 10 años de edad, sin antecedentes
que se presenta en los seres humanos como          familiares de esteatorrea, nivel socioeconó-
respuesta a la dieta con alto contenido en co-     mico medio, producto de parto eutócico con
lesterol es consecuencia de algún cambio           peso de 3000 g al nacer.
producido en la formación de lipoproteínas.          Inicial el padecimiento hace dos años con
                                                   retraso en el crecimiento (talla y peso) y
                                                   cuadros diarreicos frecuentes. A la explora-
7.6.3.3 Síndrome de absorción intestinal           ción física se reportan los siguientes valores:
deficiente de lípidos                              peso 24 kg; talla 110 cm; FC 85x min; FR
                                                   26x min; temperatura 36.5°C; TA 90/80.
   El síndrome se caracteriza por la falta de         A su ingreso se encuentra a la paciente
digestión y absorción de grasas a nivel de         consciente, por debajo de los porcentiles de
mucosa intestinal. El cuadro clínico se ma-        peso y talla, y signos característicos de avi-
nifiesta principalmente por evacuaciones           taminosis A y D.
diarreicas con grasa macroscópica (esteato-           Abdomen globoso y doloroso, perista lsis
rrea), baja de peso, distensión abdominal y        aumentada.
flatulencia. El síndrome de malabsorción de          El laboratorio reporta los siguientes resul-
grasas es multicausal y puede deberse a cua-       tados:
tro causas principales:                              Tinción de lugol y sudan III: +++
   1. Alteraciones digestivas: cáncer pan-         cuantificación de ácidos grasos (TÉCNICA
creático, pancreatitis crónica, gastrectomía,      DEVANDEKAMER)
insuficiencia hepática crónica.                    13 g/24 hs (normal: hasta 6 g / 24 hs).
7.7 TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN                      contiene 5 % de lípidos, y cuando se supera
    DELÍPIDOS                                      esta cantidad se presenta el llamado hígado
                                                   graso. En este caso, el contenido lipídico
   Los triacilgliceroles (antes triglicéridos)     llega a ser hasta de 25-30% y las gotas de
es la principal forma de almacenamiento de         grasa llegan a reemplazar el citoplasma de la
energía en los seres humanos. Los adipoci-         célula hepática. El daño del tejido puede ter-
tos del tejido adiposo (10% del peso corpo-        minar en el desarrollo de cirrosis hepática,
ral) se dedican exclusivamente a almacenar         como ocurre en el alcoholismo crónico.
la grasa. En la abundancia alimenticia, una           El hígado regula los niveles de colesterol
de las estrategias fundamentales del organis-      plasmático a través de biosíntesis de coleste-
mo es convertir el exceso de calorías de los       rol y su conversión en ácidos biliares. Los
carbohidratos en grasas. La obesidad se trata      triacilgliceroles formados se utilizan para la
de una hiperplasia y una hipertrofia del teji-     formación de VLDL o son hidrolizados a
do adiposo; la presencia de un número exce-        glicerol y ácidos grasos libres por acción de
sivo de adipocitos induce al cuerpo a              lipasas hepáticas, distintas a las del tejido
sintetizar más triacigliceroles para poder lle-    adiposo y otros tejidos. Una de ellas es la
narlos.                                            triacilglicérido hidrolasa hepática y otra es
   Cuando se presenta un estado de estrés u        la lipasa lisosómica que hidroliza los trigli-
otra forma de déficit de energía, se liberan       céridos que llegan a los lisosomas por auto-
ácidos grasos libres (AGL) que unidos a la         fagocitosis celular (proceso facilitado por
albúmina plasmática llegan al hígado u otros       glucagon e inhibido por insulina)
tejidos donde son oxidados. Así, los triacil-
gliceroles del tejido adiposo se encuentran
en equilibrio dinámico presentando lipólisis       7.7.2 Movilización y depósito del tejido
y reesterificación constantemente. Los tria-       adiposo
cilgliceroles son sintetizados en hígado, in-
testino y tejido adiposo (ver figura 7.20).        Para salir del adipocito, el triacilglicérido
                                                   debe ser hidrolizado a glicerol y ácidos gra-
                                                   sos, proceso conocido como lipólisis. El gli-
7.7.1 Papel del hígado en el transporte y          cerol producido no es utilizado por los
distribución de lípidos                            adipocitos por la baja actividad de gliceroci-
                                                   nasa y pasa a la sangre donde es transporta-
   Como se resume en la figura 7.21, el híga-      do al hígado (que contiene glicerocinasa) y
do es el principal receptor de los productos       transformado en glucosa por gluconeo-
de la lipólisis, el glicerol y los ácidos grasos   génesis. En la síntesis de triacilgliceroles
libres. El glicerol es inmediatamente trans-       por tejido adiposo se utiliza más bien el a-
formado en glicerol-3-fosfato, mediante la         glicerofosfato proveniente de glucosa-6-fos-
glicerocinasa presente en el hígado. El gli-       fato.
cerol-3-fosfato puede ser esterificado en el          El ayuno, la estimulación del sistema ner-
hígado con las acil-CoA provenientes de la         vioso simpático o la liberación hormonal
sangre o sintetizados en el propio órgano. Se      (adrenalina, ACTH, hormona del crecimien-
forman triacilgliceroles que, junto con los        to o glucagon) estimulan la liberación de
procedentes de las lipoproteínas circulantes,      AGL por parte del tejido adiposo. Estas hor-
son temporalmente acumulados para su pos-          monas activan la triacilglicerol lipasa {lipa-
terior utilización, sin embargo, el hígado no      sa sensible a hormonas) de los adipocitos,
es un reservorio de grasa. Normalmente             acción mediada por AMPc(fig. 7.22).
Figura 7.20. Metabolismo lipídico en las células del tejido adiposo. Reproducción modificada, con
autorización, de: N. V. Bhagavan Biochemistry. A. comprehensive review, pág. 681 J. B. Lippincott Co., 1974.
Figura 7.21 Transporte y distribución de lípidos. Modificada con autorización del editor R. J. Brady, A programed approach to ANA-
TOMY AND PHYSIOLOGY, Nutrition, Metabolism and Electrolyte Balance. 2*. Edición, 1970.
de ácidos están relacionados con las prosta-     lo       CH2-OH     C H J - O - C H ^ R J CH 2 -OH
glandinas, tromboxanos y leucotrienos, re-                I      I                      I
guladores de gran importancia fisiológica.       2o       CH-OH       CH-OH              CH-O-CO-CH^R,
   La reactividad de los ácidos grasos depen-             I           i                 I
de fundamentalmente de su grupo funcional,       3o       CH2-OH     CH2-OH         CH^O-CO-CHJ-RJ
                                                          Glicerol   Monoacilglicerol  Diacilglicerol
el carboxilo, el cual puede disociarse y mo-
dificar el pH del medio. Sin embargo, todos       CRj-O-CCHCH^) 14-CH3              CH2-0-CO-CH2-Rj
los ácidos orgánicos son ácidos débiles y, a      I                                 I
excepción del acético y algo el butírico, los     CH-0-CO-(CH2)14-CH3               CH-O-CO-CRj-I^
demás son muy poco solubles en agua y esto        I                                 I
disminuye su carácter ácido.                      CH2-0-CO-(CH2) 14-CH3 C H - J - O - C O - C H ^ R J
   Los ácidos grasos pueden formar sales al       Tripalmitoiglicerol      Heterotriacilglicerol
reaccionar con álcalis. Estas sales se cono-      (Homotriacilglicerol)
cen como jabones y se caracterizan por ser
potentes agentes tensoactivos negativos, y          Si los ácidos grasos que esterifican al gli-
esto tiene aplicaciones prácticas y fisiológi-   cerol son iguales los di o tri acilgliceroles se
cas.                                             denominan homoacilgliceroles, si los ácidos
   Los ácidos grasos pueden reaccionar con       grasos son diferentes se denominan heteroa-
alcoholes para formar e'steres, con aminas       cilgliceroles.
para formar amidas y con otros ácidos para          Si se observa la estructura de un L-monoa-
formar anhídridos. Él grupo carboxílico se       cilglicerol, se comprueba que el carbono 2 es
puede reducir a aldehido, alcohol o hidro-       asimétrico y existen 2 esteroisomeros D y L.
carburo según la magnitud de la reducción.            CH^O-CO-R,                CH^O-CO-CHj^
   Los ácidos grasos no saturados pueden
presentar reactividad en la que se involucran         I                         I
                                                 H-C-OH                    HO-C-H
los dobles enlaces, como en las reacciones            I                         I
de oxidación y de adición de hidrógeno, o          CHj-OH                      Cf^-OH
halógenos (I, Br, Cl o F).                       D-monoacilglicerol         L-monoacilglicerol

                                                   Los di y triacilgliceroles mixtos pueden
7.4 LÍPIDOS SIMPLES                              presentar isomería D y L. Sin embargo, to-
                                                 dos los productos naturales pertenecen a la
Son compuestos constituidos por alcoholes        serie L.
y ácidos grasos, y se subclasifican en:            Todas las grasas y aceites naturales, ya
                                                 sean de origen animal o vegetal se pueden
                                                 considerar como mezclas de triglicéridos
7.4.1 Acilgliceroles (triglicéridos)             mixtos con pequeñísimas cantidades de mo-
                                                 no y diacilgliceroles, ácidos grasos libres y
   Estos lípidos están constituidos por glice-   sustancias liposolubles de estructura quími-
rol o glicerina (propanotriol).                  ca diversa que son las responsables del co-
   El glicerol posee 3 grupos alcohólicos,       lor, olor y sabor (pigmentos y aromas) y
que se designan con números arábigos o le-       además de su actividad biológica (hormonas
tras griegas. Según el número de grupos al-      esteroidales, vitaminas y prostaglandinas).
cohólicos esterificados los acilgliceroles, se     El término grasa se aplica a los triacilgli-
denominan como monoacilgliceroles, dia-          ceroles que son sólidos a temperatura am-
cilgliceroles y triacilgliceroles.               biente. Si son líquidos se denominan
Figura 7.22. Acción de la lipasa sensible a hormonas en el tejido adiposo. Reproducida, con autorización,
    de: R. Montgomery y cois., Biochemistry. A case-oriented approach, 4a edición, pág. 421. St. Louis,
                                            1983, C. V. Mosby Co.


   Esta lipasa sensible a hormonas cataliza la         (cafeína y teofilina) también favorecen la
hidrólisis de trigHcéridos y diglicéridos. La          movilización de grasas del tejido adiposo,
monoacilglicerol lipasa cataliza la última             por inhibición de la fosfodiesterasa que
etapa del proceso hasta glicerol y ácidos              inactiva al AMPc.
grasos.                                                   En la diabetes mellitus existe un transpor-
   Los glucocorticoides no tienen efecto li-           te inadecuado de glucosa, por lo que falta el
político directo sino que facilitan la acción          glicerofosfato y disminuye la lipogénesis
de otras hormonas movilizadoras de grasas.             (adelgazamiento). Además, la falta de insu-
La tiroxina y la hormona del crecimiento ac-           lina (antilipolítica) favorecería la lipólisis y
túan con más lentitud.                                 el flujo de AGL a la sangre. Los AGL uni-
   Los niveles elevados de glucosa e insulina          dos a albúmina se elevan y llegan al hígado
en la sangre estimulan la acumulación de               donde se ve favorecida la presentación de
triacilgliceroles en el tejido adiposo. Cuan-          hígado graso.
do esto ocurre, disminuye el contenido de                 En casos de hipoglucemia, los ácidos gra-
AMPc de los adipocitos. Las metilxantinas              sos proporcionan energía para todos los teji-
dos excepto cerebro; eritrocitos, hígado y               hay que tener en cuenta que se basa en los
médula suprarrenal. Aunque como tal los                  patrones electroforéticos de las lipoproteí-
ácidos grasos no proporcionan glucosa para               nas del suero en ayuno, y describe su fenotipo.
el cerebro, la acetil-CoA estimula la piruvato           La ventaja de la clasificación de Fredrickson
carboxilasa y con ello, la gluconeogénesis.              consiste en que se logra mediante electrofo-
                                                         resis de LP y también, en grandes rasgos,
                    piruvato
                                                         con otros métodos de separación (ultracen-
                   carboxilasa                           trífuga, métodos de precipitación), e incluso
Alanina -* Piruvato— r -         OAA -* PEP -» glucosa
                         CO2                             a través de la sencilla determinación del co-
                                                         lesterol y los triglicéridos.
                                                            Aún se justifican los términos hipertrigli-
7.7.3 Hiperlipoproteinemias                              ceridemia, hipercolesterolemia, si se trata de
                                                         describir un hallazgo sin fijarse en un tipo, o
   Hiperlipidemia es el aumento de una o                 antes de clasificarlo. Se habla de "hiperlipi-
más fracciones lipídicas con un incremento               demia" o sencillamente "lipemia", si se de-
simultáneo de lipoproteínas. Las hiperlipi-              sea hacer constar un enturbiamiento de
demias primarias son enfermedades "sui ge-               suero por lípidos y por último "hiperlipopro-
neris" o sea, trastornos del metabolismo                 teinemia" que es la forma más correcta debi-
lipídico que no dependen de otro enferme-                do a que tanto el colesterol como los
dad aparente básica. A diferencia de ellas,              triglicéridos circulan en el plasma en dife-
las secundarias son consecuencia de un pa-               rentes lipoproteínas en combinación con
decimiento existente, y como síntoma de                  fosfolípidos y con proteínas.
otra enfermedad subyacente cambian duran-
te el transcurso de ella. La clasificación de               Hiperlipoproteinemia tipo I (hipertrigli-
las hiperlipidemias, que se manifiestan sólo             ceridemia inducible por grasas, hiperlipemia
en presencia de ciertos factores provocado-              exógena).
res (obesidad, por ejemplo), en primarias o                 La deficiencia de la enzima lipasa lipo-
secundarias, en un poco al azar, para ciertos            proteica (LPL) resulta en una menor capaci-
autores son primarias y para otros secunda-              dad para depurar QM. En casi todos los
rias.                                                    casos hasta ahora observados se ha hallado
   Se habla de hiperlipidemia, cuando una o              también una activación restringida de esta
más fracciones se encuetran aumentadas.                  lipasa por la heparina.
Puesto que en el diagnóstico usual se siguen                La herencia tiene lugar por vía recesiva
cuantificando sólo los componentes quími-                autosómica. La enfermedad se manifiesta en
cos, no hay necesidad de substituir al termi-            una edad precoz de la vida. En los heteroci-
no hiperlipidemia por hiperlipoproteinemia.              gotos se observa una ligera disminución de
(*hiperlipidemias: G. Hartmann 6 H. Stahe-               la actividad de la LPL.
lin. Ed. Manual Moderno 1987.                               En el cuadro clínico destacan en primer
                                                         lugar los cólicos abdominales, que a menu-
Clasificación fenotipica de las                          do se diagnostican erróneamente de abdo-
hiperlipidemias                                          men agudo. El acumulo de grasa en el
                                                         sistema retículo endotelial provoca hepa-
  La sugirieron por primera vez Fredrick-                toesplenomegalia. Es posible que los cólicos
son y Loes, y fue modificada un poco por un              abdominales sean consecuencia de la ten-
grupo de trabajo de la OMS y sirve hasta la              sión de la cápsula hepática, otra causa posi-
fecha como medio de referencia. Aun así                  ble serían las microembolias de grasa como
consecuencia de la considerable lipemia.             Hiperlipoproteinemia Tipo l i a (sinóni-
También podría contribuir a los dolores ab-       mos: Hiperbetalipoproteinemia, hipercoles-
dominales la pancreatitis secundaria a me-        terolemia).
nudo existente. Además, después de                   En esta hiperlipidemia hay un aumento
comidas ricas en grasas se observan leucoci-      aislado de LDL y, con ello, del colesterol;
tosis (neutrofilia) y fiebre ligera.              los triglicéridos están normales. Solo una
    Después de una alimentación rica en gra-      pequeña parte de las hiperlipidemias Tipo
sas aparecen xantomas cutáneos (predomi-          lia pertenece a la forma familiar.
nantemente en glúteos) como consecuencia de          La forma familiar homocigota depende de
la hiperlipemia. La aterosclerosis no es im-      la ausencia o un defecto de receptores para
portante. Se observa con frecuencia lipemia       las LDL. La heterocigota, mucho más fre-
retiniana. En la biopsia se encuentran células    cuente, tiene la mitad del número de recep-
espumosas en órganos ricos en tejido reticu-      tores funcionalmente intactos. Se desconoce
loendotelial (p. ej., en la médula ósea, bazo e   la génesis de los casos esporádicos que son
hígado). Los enfermos no muestran ningún          más frecuentes, y de los que se presentan en
trastorno de la tolerancia a la glucosa.          una hiperlidemia familiar combinada.
    Diagnóstico. El diagnóstico de deficien-         En 20 a 50% de todas las hiperlipidemias
cia familiar de LPL lo sugiere el hallazgo de     se encuentra un tipo Ha. La forma heteroci-
plasma lipémico en un individuo joven que         gota se presenta con una frecuencia de 1:500
ha estado en ayunas al menos por 12 horas.        a 1:1,000. La homocigota familiar es muy rara
Cuando se recolecta este plasma en presen-        en Europa central (con una frecuencia de 1:5
cia de EDTA tiene una apariencia caracte-         x 10 6 a 1:106). Existen grandes variaciones
rística después de refrigerado toda la noche a    en todo el mundo, quizá en parte debido a
4 2 C. En el extremo superior del tubo aparece    consanguidad. Hay frecuencias anormales
una capa de crema blanca. Debajo de esta          en Líbano y Sudáfrica, donde se observa en
capa el plasma es claro. El diagnóstico de        Transval un caso de homocigotos por
deficiencia familiar de LPL se establece por      30,000 habitantes. El Tipo Ha se manifiesta
el hallazgo de un patrón tipo I en la electro-    desde la niñez.
foresis de lipoproteínas. Se confirma por la         El diagnóstico del fenotipo Ha se basa
demostración de que no aumentan los niveles       siempre en los valores elevados del coleste-
de LPL después de la inyección de heparina.       rol. En la electroforesis se encuentra como
    Tratamiento, Cuando el paciente recibe        característica un gradiente beta pequeño y
una dieta sin grasas, todos los signos y sínto-   una banda prebeta poco desarrollada. El au-
mas son reversibles. Debe hacerse cualquier       mento del colesterol afecta con exclusividad
intento para mantener el nivel plasmático de      a la fracción LDL. Las LDL están normales
TG en ayunas por abajo de 1000 mg/100 mi          o ligeramente bajas. La presentación clínica
para evitar la pancreatitis. Se ha demostrado     orienta el diagnóstico. Se puede confirmar
empíricamente que en los pacientes adultos        el tipo familiar estudiando a todo el linaje
afectados la ingestión de grasas debe ser         por cultivo de fibroblastos en donde se exa-
menor de 20 g al día para prevenir la hiperli-    mina la ausencia de receptores.
pemia sintomática. Se han empleado TG de             Son característicos el arco lipoide y xante-
cadena mediana para ayudar a lograr una in-       lasmas a menudo grotescos en pacientes an-
gestión calórica normal, ya que éstos nor-        cianos, así como xantomas patognomónicos
malmente no son incorporados a los QM. La         en el tendón de Aquiles, el dorso de la mano
dieta debería complementarse con vitaminas        y,con menos frecuencia, en las rodillas y co-
liposolubles.                                     dos. Son duros y tuberosos, circundados por
el tendón y móviles bajo la piel. Los pacien-     tercera década, 59% en la cuarta y 62% en la
tes con lia por lo regular, tienen peso normal    quinta.
o en ocasiones incluso bajo.
   De todas las hiperlipoproteinemias el tipo        Hiperlipoproteinemia Tipo III. Disbeta-
lia tiene el mayor riesgo de aterosclerosis.      lipoproteinemia familiar.
Entre los homocigotos 60 a 80% desarrollan           Este es un trastorno hereditario en el que
una coronariopatía aterosclerótica que se         están elevadas las concentraciones plasmáti-
manifiesta antes de los 20 años; pocos llegan     cas de colesterol y TG debido a la acumula-
a los 40.                                         ción en el plasma de moléculas similares a
                                                  los residuos derivados del catabolismo par-
   Hiperlipoproteinemia Tipo Ilb (sinóni-         cial de la VLDL y de los QM por la acción
mo: hiperlipidemia combinada).                    de la LPL. En los sujetos normales, las mo-
   La elevación moderada de los niveles de        léculas residuales de los QM son captados
colesterol y TG en la mayoría de los pacien-      rápidamente por el hígado, y por lo tanto son
tes con aumento simultáneo de LDL y               poco detectables en el plasma. Una fracción
VLDL y suero poco turbio es lo que caracte-       de los residuos de VLDL también es captada
riza a este trastorno hereditario.                por el hígado, y el resto se convierte en
   Es poco clara la patogenia de la hiperlipi-    LDL. En pacientes con disbetalipoproteine-
demia Ilb. Se supone se debe a un aumento         mia familiar se bloquea la captación hepática
de la producción de las VLDL y de la apo-         de remanentes de QM y VLDL, y se acumu-
proteína B. Una parte de los pacientes perte-     lan estas lipoproteínas en grandes cantidades
necen a familias con hiperlipidemias              en el plasma y en los tejidos, produciendo
combinadas, la mayoría son casos debidos a        xantomas y aterosclerosis.
alimentación hipercalórica. De todas las hi-         La mutación responsable de esta enferme-
perlipidemias primarias representa entre 10-      dad abarca el gen que codifica la Apo E, una
30%. Es rara en niños.                            proteína que se encuentra normalmente en
   Son característicos el aumento moderado        los remanentes de QM y VLDL. Esta proteí-
del colesterol y TG. Los valores promedio         na se une a los receptores hepáticos y por lo
de colesterol van de 300 a 340 mg/dl y de         tanto media la captación de los remanentes
TG de 217 a 345 mg/dl. El suero puede estar       por este órgano.
claro o poco turbio. La electroforesis debe          Manifestaciones clínicas. Característica-
mostrar una banda prebeta bien marcada. En        mente los individuos afectados no manifies-
la mitad de los pacientes Tipo Ilb está altera-   tan hiperlipidemia ni otra manifestación
da la tolerancia a la glucosa, y en un tercio     clínica de la enfermedad hasta después de
valores elevados de ácido úrico.                  los 20 años de edad. Una característica única
   En más de la mitad de los casos existe arco    del trastorno es la existencia de dos tipos de
lipoide, pero sólo en menores de 50 años tie-     xantomas cutáneos. Estos son el xantoma
ne importancia diagnóstica. Los xantomas y        estriado palmar que aparece como una man-
xantelasmas son raros. En menos del 5 % de        cha anaranjada o amarilla en los pliegues
los pacientes hay xantomas tuberosos. Un          palmares o digitales, y el xantoma tuberoso
signo frecuente es la obesidad moderada.          ó tuberoeruptivo, que son xantomas cutá-
   El riesgo de aterosclerosis, ante todo de      neos bulbosos cuyo tamaño puede variar.
una enfermedad coronaria, es muy elevado.         Estos xantomas tuberosos se localizan en
En pacientes tipo Ilb la frecuencia de coro-      forma característica sobre codos y rodillas.
nariopatía manifiesta o de una enfermedad         También se presentan xantelasmas, pero no
oclusiva arterial periférica llega a 25 % en la   son característicos de este trastorno.
También es característica la aterosclerosis       Es un trastorno autosómico dominante co-
grave y fulminante que afecta arterias coro-      mún en el que aumenta la concentración
narias, carótidas internas y aorta abdominal.     plasmática de VLDL, lo que produce hiper-
Las secuelas clínicas incluyen infartos al mio-   trigliceridemia. No se conoce el defecto bio-
cardio prematuros, claudicación intermiten-       químico; en la mayoría de los pacientes
te y gangrena de las extremidades inferiores.     depende de una producción elevada de
Los pacientes que presentan estas manifes-        VLDL y rara vez de una disminución en su
taciones clínicas frecuentemente tienen hi-       catabolismo. El que se transmita como rasgo
potiroidismo, obesidad, o diabetes mellitus.      autosómico dominante, implica mutación en
   Diagnóstico. El hallazgo de xantomas pal-      un solo gen. Sin embargo, no se ha identificado
mares o tuberosos en un paciente con aumento      la naturaleza del gen mutante ni el mecanis-
de los niveles plasmáticos de colesterol y TG     mo por el cual se produce la hipertrigliceri-
sugiere el diagnóstico. En aproximadamente        demia. Es probable que este trastorno sea
80% de pacientes sintomáticos aparecen estos      genéticamente heterogéneo; esto es, que el
xantomas. También sugiere el diagnóstico una      fenotipo de hipertrigliceridemia puede re-
elevación moderada de las concentraciones         sultar de mutaciones diferentes.
plasmáticas de colesterol y TG, de tal forma         En algunos pacientes afectados aumenta
que las concentraciones absolutas de estas dos    la velocidad de producción de VLDL, espe-
sustancias son aproximadamente iguales (apro-     cialmente cuando ingieren dietas altas en
ximadamente 300 mg/ml). Sin embargo, esto         carbohidratos. Sin embargo, muchos de es-
no siempre es regla exacta y segura, ya que       tos pacientes tienen obesidad y diabetes me-
cuando la enfermedad se exacerba en forma         llitus. Cuando la velocidad de producción de
grave tienden a elevarse predominante los TG.     VLDL está aumentada debido a obesidad o
   El diagnóstico se confirma por el hallazgo     diabetes mellitus, son incapaces de aumen-
de la llamada banda beta ancha en la electro-     tar el catabolismo en forma proporcional y
foresis de lipoproteínas (patrón tipo 3). Esto    se produce la hipertrigliceridemia. No obs-
se produce por la existencia de residuos mo-      tante, la actividad de la lipasa lipoproteica
leculares que migran entre las lipoproteínas      aumenta normalmente después de la admi-
P y las pre-p y producen una mancha notoria       nistración de heparina, y no se han identifi-
en esta región del electroforograma.              cado anormalidades en la estructura de las
   Tratamiento. Debe buscarse insistente-         lipoproteínas.
mente hipotiroidismo oculto y si hay debe            En las formas masivas se presentan a ve-
indicarse L-tiroxina. Además debe intentar-       ces xantomas eruptivos que desaparecen
se controlar la obesidad y la diabetes melli-     después, según el contenido de TG. Los xan-
tus por medio de una dieta y tratamiento con      telasmas son extraordinarios, con frecuencia
insulina. Si estas medidas no tienen éxito,       se nota un arco lipoide prematuro. Las hiperli-
los pacientes deben tratarse con clofibrato.      pidemias masivas tipo IV pueden provocar
Los pacientes afectados casi siempre mues-        hepatomegalia por esteatosis y son causa de
tran reducción espectacular y constante de        pancreatitis aguda. Con el tipo IV se combi-
los niveles de lípidos plasmáticos cuando se      nan diabetes, alteración de la tolerancia a la
tratan con este medicamento.                      glucosa, obesidad y gota. La gota primaria
                                                  muestra una gran frecuencia de hiperlipide-
   Hiperlipoproteinemia Tipo IV. (Sinóni-         mias tipo IV (hasta 80%). A diferencia de
mos: hiperlipidemia endógena, hipertrigli-        conceptos antiguos, sólo una pequeña parte
ceridemia idiopática, hiperprebeta lipopro-       de esta hiperlipidemia es sensible a los car-
teinemia).                                        bohidratos. Al parecer la más frecuente es
por alcohol, sin abuso. La abstinencia estric-    último se acompaña a menudo de consumo
ta por una semana permite comprobarlo.            de alcohol, hiperinsulinemia, tolerancia a la
   Diagnóstico. El hallazgo de una elevación      glucosa alterada, obesidad y, en casos ex-
moderada en el nivel plasmático de triglicé-      cepcionales, dislipidemia.
ridos, junto con un nivel normal de colesterol,      La frecuencia es de 1 a 5% de todas las hi-
aumenta la posibilidad de hipertrigliceride-      perlipidemias primarias. Son más comunes
mia familiar. En la mayoría de los pacientes      en familias con hiperlipidemia mixta y en
cuando se examina el plasma es claro o leve-      las de tipo IV. Solo se presenta en personas
mente opaco. La electroforesis del plasma         de más de 20 años. Más frecuente en pacien-
revela aumento de la fracción prebeta.            tes con xantomas eruptivos y pancreatitis.
   El riesgo de morbilidad coronaria y enfer-        Los pacientes con esta hiperlipidemia pre-
medad oclusiva arterial periférica es menor       sentan xantomas eruptivos, hepatomegalia,
que en hiperlipidemias tipo II, pero definiti-    dolores abdominales y pancreatitis. En 20%
vamente más alto que en normolipidemias;          de los casos hay lipemia retiniana. El suero
no se cuenta con datos exactos, ya que en         muy lipémico falsea una serie de pruebas de
muy pocos estudios se clasifican las hiperli-     laboratorio. Existen trabajos que describen
pidemias. Por otro lado, entre los pacientes      una frecuencia aproximada de 40% de en-
con enfermedad coronaria hay con relativa         fermedades coronarias y oclusivas arteriales
frecuencia hiperlipidemias tipo IV.               periféricas.

   Hiperlipoproteinemia Tipo V (Sinóni-           Hipolipoproteinemias
mos: hipertrigliceridemia mixta, hiperlipo-
proteinemia endógena y exógena, síndrome             Se habla de hipolipidemia, cuando el co-
de quilomicronemia).                              lesterol total es menor de 180 mg/dl en una
   En esta hiperlipidemia está alterada la cla-   persona mayor de 40 años, 160 mg/dl en los
rificación de las grasas. La herencia de esta     de 20 años y en niños de 140 mg/dl. Respec-
enfermedad es confusa; se cree que se debe        to a los triglicéridos los límites deben ser
a un desorden multifactorial de varios ge-        muy bajos, ya que tan solo dejar de comer
nes; también se cree que este padecimiento        por poco tiempo puede causar valores de
lo causa la deficiencia familiar de apoproteí-    unos 50 mg/dl; sólo cuando son más bajos se
na C-II, cofactor esencial de la lipoprotein      puede hablar de hipotrigliceridemia.
lipasa.                                              Las hipolipidemias pueden deberse a tras-
   La turbiedad lechosa del suero en ayunas       tornos congénitos del metabolismo de las li-
indica elevación del contenido de lipoproteí-     poproteínas; se habla entonces de formas
nas especialmente ricas en grasas como son        primarias, que son poco comunes. Con más
los QM y los VLDL; el aumento de estas            frecuencia, las hipopolipidemias son secun-
fracciones hace que se eleven los otros ele-      darias a muy diversas enfermedades.
mentos que constituyen estas partículas co-
mo el colesterol y triglicéridos.                 Hipoalfalipoproteinemia primaria
   Al parecer la principal causa en una pe-
queña parte de los pacientes es una deficien-        Se han descrito varios trastornos prima-
cia hereditaria de lipoproteinlipasa. En la       rios del metabolismo de C-HDL y Apo A-I
mayor parte de los casos cabe suponer una         que se caracterizan por disminución de la
hiperproducción genética de VLDL combi-           concentración plasmática de las HDL y sus
nada con un trastorno adquirido del catabo-       componentes. Dentro de estos padecimien-
lismo de quilomicrones y VLDL. Este               tos están la hipoalfalipoproteinemia familiar,
la enfermedad de Tangier, la deficiencia fa-     ( R F L P s ) , e n c o n t r ó q u e el h a p l o t i p o
 miliar de la enzima lecitina colesterol acil     Pstl+/Sac I-se asocia fuertemente a la hi-
 transferasa la enfermedad de "ojos de pesca-    poalfalipoproteinemia familiar.
 do", la deficiencia familiar de HDL con xan-        Con excepción de la hipoalfalipoproteine-
 tomas planos, la deficiencia familiar de Apo    mia familiar que es relativamente frecuente
 A-I y C-III y el síndrome de opacificación      y cuyo mecanismo de transmisión es autosó-
 corneal asociado a ausencia de Apo A-I.          mico dominante, los otros tipos son muy ra-
 Además, existen enfermedades caracteriza-        ros y se transmiten en forma recesiva. La
 das por la modificación de la secuencia de       enfermedad de Tangier se caracteriza por la
 aminoácidos de la Apo A-I, como la llamada       acumulación de colesteril esteres en el siste-
 Apo A-I Milán, que pueden condicionar un         ma retículo endotelial y otros tejidos y la au-
 cambio de la tasa de depuración de esta mo-      sencia o deficiencia severa de HDL en el
 lécula reduciendo su vida media y, conse-        plasma. El estado heterocigótico general-
 cuentemente su concentración en el plasma.      mente es asintomático pero los niveles de
 De estos padecimientos, la hipoalfalipopro-     HDL y Apo A-II se reducen un 50%. En el
 teinemia familiar es la más frecuente y se      homocigoto la concentración plasmática de
 caracteriza por:                                Apo A-I es menor al 1 % y la de Apo A-II es
    1. Niveles bajos de C-HDL y Apo A-I; 2.      de 5 a 7 % de los valores normales corres-
 Ausencia de enfermedades u otros factores       pondientes. El defecto genético, es el cata-
 que pudieran explicar la disminución de C-       bolismo acelerado de la Apo A-I. En esta
 HDL; 3. Existencia de un defecto similar en      entidad existe una mayor tendencia a la ate-
 parientes de primer grado; 4. Los individuos     roesclerosis, aunque no en forma acelerada
 afectados tienen un riesgo elevado de expe-      ya que en series grandes de pacientes con
 rimentar eventos cardíacos prematuros. Los       enfermedad de Tangier no se encontró evi-
 estudios de longevidad demuestran que la         dencia de enfermedad vascular antes de los
 esperanza de vida de los sujetos afectados se    35 años. Es posible que esto se deba a los ni-
 acorta y el gene aberrante se transmite en      veles bajos de LDL, que se asocian a tal pa-
 forma autosómica dominante. El defecto          decimiento. Otra de las manifestaciones
metabólico se desconoce, existiendo la posi-     clásicas de esta enfermedad resultan del de-
bilidad de disminución de la síntesis o au-      pósito de esteres de colesterol en diveros te-
mento de la tasa de depuración de las HDL.       jidos, incluyendo principalmente a las
Es factible que el uso de otros marcadores       tonsilas que adquieren un color anaranjado,
del metabolismo de las HDL más específi-          el bazo (esplenomegalia), nervios periféri-
 cos como la Apo A-I permita aclarar la natu-     cos (neuropatía sensorial y motora) y cór-
 raleza bioquímica del padecimiento. Es           nea.
posible que se trate de un grupo heterogéneo         La deficiencia familiar de LCAT es un
de trastornos y que exista más de un defecto     padecimiento sumamente raro, en el que las
metabólico con expresión clínica idéntica.       manifestaciones clínicas y el perfil lipopro-
No se han podido identificar alteraciones de     teico resulta de la incapacidad para esterifi-
la secuencia de aminoácidos o del metabo-        car el colesterol. Las HDL en este trastorno
lismo de la Apo A-I. Los estudios de DNA         tienen una morfología discoide y están enri-
recombinantte, utilizando la técnica del         quecidas en Apo E. Clínicamente los pa-
"punteado" de Southern han permitido de-         cientes presentan opacidades corneales,
mostrar el polimorfismo de los genes de la       anemia con eritrocitos en "blanco de tiro",
Apo A-I. J. Ordovas en un estudio reciente       proteinuria y progresión a insuficiencia re-
de los "fragmentos de restricción" del DNA       nal y ateroesclerosis prematura; las placas
de ateroma contiene menor proporción de             permanecer ligeramente elevados. Cuando
colesterol que otros procesos ateromatosos.         al paciente no está bien controlado el patrón
                                                    electroforético muestra un cuadro compati-
Hipoalfalipoproteinemía secundaria                  ble con el tipo IV (60-80%) pero también
                                                    son frecuentes el Ha (10 a 20%) y Ilb (10%)
  Existen múltiples factores "secundarios"          y el tipo V en menor proporción.
capaces de reducir los niveles de HDL en el            2. Síndrome nefrótico: La hiperlipide-
plasma incluyendo obesidad, tabaquismo,             mia es parte integral de este síndrome. Los
dieta hipercalórica rica en carbohidratos,          valores del colesterol son, por lo regular,
diabetes mellitus, progestágenos, probucol y        entre 300 y 600 mg/dl y los triglicéridos de
beta-bloqueadores. La hipertrigliceridemia          300 a 1,000 mg/dl. Se han observado todos
generalmente se asocia a valores bajos de C-        los fenotipos, pero la Ilb con mayor fre-
HDL, que se normalizan al tratar la hipertri-       cuencia.
gliceridemia. Esto puede deberse al                    Las alteraciones de las lipoproteínas de-
intercambio de colesterol por triglicéridos         penden, al parecer, de la pérdida de proteína
entre las lipoproteínas ricas en TG y las           por riñon lo que condiciona hipoalbumine-
HDL. la reducción de C-HDL observada en             mia y baja presión oncótica del suero y una
la hipertrigliceridemia es un posible nexo          "excesiva" producción hepática de proteínas
indirecto entre los TG y la aterosclerosis.         para tratar de compensar. Es posible que se
Como se ha mencionado, es indispensable             estimule también por compensación, la sín-
identificar y tratar la hipoalfalipoproteine-       tesis hepática de TG y lipoproteínas en espe-
mia primaria y secundaria por la fuerte co-         cial VLDL, pero al mismo tiempo
rrelación inversa e x i s t e n t e e n t r e los   disminuye la actividad de la LPL y la lipasa
componentes de dichas lipoproteínas y la            hepática. Son típicos los valores muy bajos
aterosclerosis.                                     de HDL, ya que estas LP se pierden, en par-
                                                    te, por la proteinuria y lipiduria. En la orina
Hiperlipoproteinemias secundarias                   también hay fragmentos de apo-proteínas.
                                                       3. Alcoholismo: La estimulación de la
   Las hiperlipidemias secundarias se pre-          síntesis de TG, VLDL y HDL en el hígado,
sentan como consecuencia de ciertas enfer-          es un efecto fisiológico del alcohol. Cabe re-
medades que no afectan en primer lugar el           saltar dos particularidades: (1) El problema
metabolismo de las grasas, dependen de la           no es por abuso; si hay hiperlipidemia, el
influencia de factores tóxicos y medicamen-         consumo usual de alcohol puede provocar
tos. Es muy importante definir estas formas         hiperlipidemia en individuos sensibles por
de hiperlipidemia, ya que desaparecen cuan-         cantidades regulares ó grandes de alcohol.
do mejora la enfermedad primaria o al reti-         (2) Al parecer, la hiperlipidemia depende
rar el tóxico.                                      del caso (paciente) que se trate. En el alco-
   1. Diabetes mellitus: La diabetes se             holismo crónico (100 g de etanol al día o
acompaña de una excesiva movilización de            más) solo 10 a 25 % de los pacientes desarro-
ácidos grasos de los depósitos, lo cual con-        llan hiperlipidemias que corresponden al ti-
diciona un aumento de los lípidos totales en        po IV y con menor frecuencias Tipos V ó
particular triglicéridos. Durante los episo-        Ilb.
dios de aci dosis y coma diabético se obser-           El diagnóstico de hiperlipidemia etílica se
va una reducción en los niveles de colesterol       confirma con la prueba de abstinencia, en la
y LDL. Al normalizarse el episodio estos            cual deben de normalizarse los lípidos en el
vuelven a sus niveles normales, pudiendo            transcurso de una semana.
7.8 METABOLISMO DE LÍPIDOS                       CH2-COOH). Knoop postuló que los ácidos
                                                 grasos eran oxidados en el carbono p (de
   El metabolismo de lípidos no es tan ho-       aquí el nombre de p-oxidación) y degrada-
mogéneo como el de carbohidratos en virtud       dos a ácido acético y un ácido graso con dos
de la gran diversidad de tales sustancias. Sin   átomos de carbono menos:
embargo, existe una interrelación importan-
te a nivel de acetil-CoA como vía de entrada     R-CH2-CH2-COOH         • R-CO-CHj-COOH
común al ciclo de Krebs.                                                      R-COOH+CH3-COOH
   A pesar de la ventaja numérica en rendi-
miento calórico de las grasas (9 Kcal/g)            El siguiente paso experimental importan-
respecto a carbohidratos (5 Kcal/g), el orga-    te fue la demostración en 1944 por Luis Le-
nismo utiliza preferentemente carbohidratos      loir de que los ácidos grasos podían ser
como combustible primario. El uso excesivo       oxidados en un sistema libre de células. A
de grasas con fines energéticos acarrea gra-     continuación Albert Lehninger demostró
ves problemas como la cetosis por ejemplo.       que el proceso ocurría en la mitocondria de
Los fosfolípidos y esteróles realizan funcio-    células hepáticas y, aparentemente, involu-
nes distintas a la producción de energía.        craba un "acetato activo". Los experimentos
                                                 de Fritz Lipmann probaron que la coenzima
                                                 A estaba involucrada en la formación del
7.8.1 Oxidación de ácidos grasos                 "acetato activo".
   Antecedentes históricos de la oxidación        Acetato + ATP + CoA      • "Acetato Activo"
de ácidos grasos.
   Los conocimientos actuales sobre los de-
talles de la oxidación de los ácidos grasos se      Posteriormente, en 1951, Feodor Lynen
empezaron a desarrollar a principios de          trabajando en Munich con levaduras, de-
1950. Sin embargo, en 1905, F. Knoop re-         mostró que el "acetato activo" era la acetil
portó una serie de experimentos que indica-      CoA. En base a esto varios laboratorios con-
ron que los ácidos grasos eran oxidados por      cibieron la idea de que la CoA podía jugar
separación simultánea de dos átomos de car-      un papel en la activación de los ácidos gra-
bono. Alimentó conejos con ácidos grasos         sos para la p-oxidación y, en 1954, fue desa-
en los que el grupo metilo fue sustituido por    rrollado el modelo básico de la p-oxidación
un grupo fenilo. Si el ácido graso modifica-     tal como se conoce ahora.
do tenía número par de átomos de carbono            Las enzimas degradativas conocidas co-
(por ejemplo, QH5-CH2 (CH2)2-COOH), el           mo "oxidasa de ácidos grasos" se encuen-
metabolito primario era el ácido fenil acéti-    tran en la matriz mitocondrial adyacente a la
co (C6H5-CH2-COOH), excretado por la             cadena respiratoria. En el proceso se forman
orina en forma de su conjugado con glicina,      NADH y FADH2 que se acoplan a la fosfo-
el ácido fenilacetúrico (C6H5-CH2-CO-            rilación de ADP a ATP. La acetil-CoA que
NHCH2-COOH). Cuando alimentó conejos             se forma al final, puede pasar al ciclo de
con el fenil derivado de un ácido graso con      Krebs donde termina de oxidarse y producir
número impar de átomos de carbono (por           más energía. Así, la oxidación es eminente-
ejemplo, QHs-CHHCHab-COOH, encon-                mente intramitocondrial.
tró ácido benzoico (C<3H5- COOH), excreta-          El rendimiento de ATP producido en la
do en la orina como su conjugado con la          oxidación del ácido hexanoico (caproico) es
glicina, el ácido hipúrico (C6H5-CO-NH-          de 44 moléculas de ATP (la glucosa produce
38 moléculas); es decir, se producen más           miento neto son 129 moléculas de ATP y
moles de ATP por mol de C 0 2 que en la oxi-       145 de agua.
dación de carbohidratos.                              El ATP producido durante la oxidación
                                                   del ácido palmítico puede ser comparado
                                                   con el que se produce al oxidar la glucosa.
7.8.1.1 p-oxidación de ácidos grasos               Ambos sustratos son las principales fuentes
saturados con número par de átomos de              de energía en nuestro organismo. Puesto que
carbono                                            el palmitato tiene 16 carbonos y la glucosa
                                                   solo 6, la comparación deberá hacerse entre
   En la figura 7.23 se muestra un resumen de la   una molécula de palmitato y 2 2/3 de glucosa.
P-oxidación de un ácido graso saturado de          Como se vio en el capítulo de metabolismo
cadena par de átomos de carbono. En la pri-        de carbohidratos, se producen 38 ATP a par-
mera reacción, la acil-CoA es deshidrogenada       tir de la oxidación completa de la glucosa. La
para producir el a-p (ó 2-3) trans-enoil-CoA       producción a partir de 2 2/3 moléculas de glu-
y FADH2. Esta enoil-CoA es posteriormen-           cosa es por lo tanto de 101 ATP. De esta ma-
te hidratada estereoespecíficamente para           nera, la oxidación del palmitato produce 28
producir 3-L-hidroxiacil-CoA. El grupo hi-         ATP adicionales. Por lo tanto, el palmitato es
droxilo es oxidado por NAD + , y una deshi-        una molécula más eficiente que la glucosa en
drogenasa para producir p-cetoacil-CoA y           el almacenamiento de energía. Por otro lado,
NADH. El paso final en la secuencia involu-        los lípidos están menos hidratados que los car-
cra una tiolisis para formar acetil-CoA y una      bohidratos por lo cual ocupan menos espa-
acil CoA dos átomos de carbono más corta           cio. Estos dos factores son probablemente la
que el sustrato inicial. Esta acil-CoA puede       explicación de que sea la grasa la principal
llevar a cabo otra secuencia de oxidación pa-      forma de almacenamiento de energía. Desde
ra producir FADH 2 NADH, acil-CoA. Los             el punto de vista químico la diferencia en la
pasos enzimáticos son repetidos hasta que          energía producida durante la oxidación de la
en la última secuencia de reacciones, la buti-     glucosa y la del palmitato, es que este último
ril CoA (CH3-CH2-CH2-CO-C0A) es degra-             está casi completamente en estado reducido,
dada a dos moléculas de acetil-CoA.                mientras que la glucosa está parcialmente
                                                   oxidada con 6 oxígenos en su molécula.
Balance energético de la p-oxidación

   Las reacciones para la oxidación comple-        7.8.1.2 p-oxidación de ácidos grasos
ta de palmitil-CoA se presenta en la fig.          saturados con número impar de átomos
7.23. Cada uno de los productos es poste-          de carbono
riormente oxidada directamente por la cade-
na respiratoria o por el ciclo de Krebs y             La oxidación de estos ácidos grasos se lle-
luego la cadena respiratoria. Cuando estas         va a cabo también por p-oxidación, y al
reacciones totales son sumadas, al ser oxida-      completarse el último ciclo, la reacción de
da una molécula de palmitil-CoA se produ-          tiolisis no produce dos moléculas de acetil-
cen 16C0 2 +131ATP+146H 2 0 y CoA. Sin             CoA sino una de acetil-CoA y otra de pro-
embargo, la formación de palmitil-CoA re-          pionil-CoA:
quiere hidrólisis de dos enlaces de alta ener-              o                  o
gía, CoA y consumo de una molécula de
                                                            II                II
H 2 Ó durante la hidrólisis del PPi producido           CH3-C-SC0A+ CH3-CH2-C-SCoA
por la reacción de la tiocinasa. Así, el rendi-       (Acetil-CoA)      (Propionil-CoA)
Tabla 7.2
                      Nomenclatura de los ácidos grasos saturados
Fórmula        Nombre               Nombre                Fuente              Punto de
Simplificada   común                sistemático                               fusión

I. Ácidos
Saturados:
 2:0           Acido acético        Acido etanoico        Vinagre
 4:0           Acido butírico       Acido butanoico       Mantequilla         -7.9°C
 6:0           Acido caproico       Acido hexanoico       Mantequilla         -3.4°C
 8:0           Acido caprílico      Acido octanoico       Mantequilla         16.3°C
10:0           Acido cáprico        Acido decanóico       Aceite de coco      31.2°C
                                                          y mantequilla
12:0           Acido laurico        Acido do-             Aceite de coco,     43.9°C
                                    decanóico             esperma
                                                          de ballena
14:0           Acido mirístico      Acido                 nuez moscada,       54.1°C
                                    tetradecanóico        coco
16:00          Acido palmítico      Acido                 distribución        62.7°C
                                    hexadecanóico         universal
                                                          (grasas y
                                                          Aceites
                                                          animales y
                                                          vegetales
18:0           Acido esteárico      Acido                 distr. universal    69.9°C
                                    octadecanóico         (grasas y aceites
                                                          animales
                                                          y vegetales

20:0           Acido araquídico     Acido                 Aceite de           75.4°C
                                    eicosanoico           cacahuate
22:0           Acido behénico       Acido                 grasas de           79.95°C
                                    docosanoico           semillas y
                                                          aceites de
                                                          animales
                                                          marinos
24:00          Acido lignocérico    Acido                 Aceite de           84.2°C
                                    Tetracosanoico        cacahuate,
                                                          cerebrósidos, ceras
26:0           Acido                Acido                 Ceras, lanolina
               cerótico             hexacosanoico
28:0           Acido                Acido                 Ceras de elevado
               montanoico           octacosanoico         punto de fusión
Figura 7.23. Oxidación del ácido palmítico.


   La acetil-CoA es sustrato para la citrato          1) La propionil-CoA se carboxila trans-
sintetasa, por lo que puede entrar en el ciclo     formándose en metil-malonil-CoA, proceso
de Krebs, no así la propionil-CoA que pre-         catalizado por la enzima propionil carboxi-
senta un metabolismo diferente que puede           lasa:
describirse de la siguiente manera:
2) Mediante la actividad de la enzima me-
til-malonil mutasa, la metil-malonil-CoA se
isomeriza a succinil-CoA:
                                                   Supongamos que un ácido graso natural
                                                A 3:4 monoinsaturado, que como sabemos
                                                posee una configuración cis, penetra en la
                                                mitocondria para ser oxidado (fig. 7.24).
                                                   Este compuesto no es sustrato para la pri-
                                                mera oxidación que cataliza la enzima acil-
                                                CoA deshidrogenasa, ni tampoco puede
                                                sufrir la hidratación, puesto que la enoil
                                                trans hidratasa actúa exclusivamente sobre
  3) La succinil-CoA, por acción de la enzi-
                                                el doble enlace A 2:3 . Por lo tanto, la oxida-
ma succinil tiocinasa puede perder la coen-
                                                ción no se llevaría a cabo de no existir la en-
zima-A (CoA-SH) y transformarse en ácido
                                                zima adicional, descubierta por Stoffel,
succínico libre:
                                                llamada Cis A 3:4 , trans A 2:3 enoil-CoA iso-
                                                merasa, o sencillamente isomerasa. Esta enzi-
                                                ma cataliza el desplazamiento reversible del
                                                doble enlace de cis A 3:4 a trans A 2:3 (fig.
                                                7.25).
                                                   Una vez realizada la isomerización, el de-
                                                rivado trans A 2:3 enoil- CoA puede prose-
                                                guir las etapas de la P-oxidación, puesto que
                                                se ha convertido en sustrato normal de la
                                                enoil hidratasa (ver figura 7.23).
   El ácido succínico libre puede incorporar-      En el caso de los ácidos grasos poliinsatura-
se al ciclo de Krebs. El metabolismo de la      dos suele ser necesaria una segunda enzima
propionil-CoA constituye una ruta metabó-       adicional. Tomemos como ejemplo para la
lica secundaria.                                descripción del proceso, la oxidación del áci-
                                                do linoleico, que posee 18 átomos de carbo-
                                                no y dos dobles enlaces cis A9-12 (fig. 7.26).
7.8.1.3 Oxidación de ácidos grasos                 El linoleico puede experimentar 3 ciclos
insaturados                                     normales de oxidación en los que pierde 6
                                                átomos de carbono, obteniéndose el deriva-
  Los ácidos grasos insaturados utilizan        do cis A3' 6 -enoil CoA (fig. 7.27).
también como ruta degradativa la p-oxida-          Llegando a este punto la isomerasa des-
ción, pero requieren la participación, de dos   crita anteriormente transforma el isómero
enzimas adicionales, una isomerasa y una        cis A 3 4 en el isómero trans A 2:3 y continúa la
epimerasa.                                      oxidación; se desprenden dos porciones di-
carbonadas (acetil-CoA) más hasta obtener
                      el derivado Cis A 3:4 enoil-CoA.
                         Este derivado puede ser hidratado por la
                      enoil hidra tasa, pero puesto que el doble en-
                      lace tiene configuración Cis A 2:3 , se obtiene
                      el isómero D-3 hidroxi-acil-CoA, que no es
                      sustrato para la enzima de la siguiente etapa
                      L-3 hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, con lo
                      que la oxidación quedaría interrumpida a es-
                      te nivel de no existir la segunda enzima adi-
                      cional D-3 hidroxiacil-CoA epimerasa, que
                      transforma el isómero D en isómero L.
                         El isómero L. puede proseguir la secuencia
                      oxida ti va en forma normal (ver figura 7.23),
                      hasta alcanzar el siguiente doble enlace so-
                      bre el que actuará la isomerasa o la epimera-
                      sa según la posición que ocupe; si se sitúa en
                      posición cis A 3:4 , respecto al carbono carbo-
                      xílico, actuará la isomerasa; y si su localiza-
                      ción es cis A 2 3 actuará la epimerasa. De este




Figura 7.27. Oxidación de Cis-A ' enoil-CoA
modo, mediante la actividad combinada de          el sistema nervioso. En estos pacientes, del 5
ambas enzimas, los ácidos grasos insatura-        al 30% de los ácidos grasos plasmáticos (20-
dos son oxidados completamente.                    100 mg/100 mi) y aproximadamente el 50%
                                                  de los ácidos grasos hepáticos son ácido fitá-
                                                  nico; en contraste con la cantidad normal de
7.8.1.4 a-oxidación y enfermedad de               ácido fitánico en el plasma que está por aba-
Refsum                                            jo del 1% (0.3 mg/100 mi). La enfermedad
                                                  se conoce ahora como síndrome de almace-
   Aunque la p-oxidación de alguno ácidos         namiento de ácido fitánico. Los estudios
grasos. En una dieta normal, se ingieren pe-      bioquímicos han demostrado que esta acu-
queñas cantidades de fitol, un componente         mulación se debe a una deficiencia en la <x-
de la clorofila. Como se muestra en la figura     o x i d a c i ó n de á c i d o fitánico a á c i d o
7.28, este alcohol de cadena larga es oxida-      pristánico. Lo más probable es que el defec-
do a ácido titánico, el cual es el componente     to metabólico esté en la a-hidroxilación del
dietético más importante en la grasa de ru-       ácido fitánico, puesto que individuos con este
miantes y en derivados lácteos. La ingesta        síndrome son capaces de oxidar fitol a ácido
diaria estimada de ácido fitánico es de 50-       fitánico y ácido pristánico a CO2 y H2O.
 100 mg. Debido a la presencia de un grupo        Cuando los pacientes son diagnosticados, los
metilo en el carbono 3, el ácido fitánico no      síntomas de la enfermedad pueden dismi-
es sustrato para la acil-CoA deshidrogenasa       nuir por un régimen dietético estricto con
(primera enzima de la p-oxidación). Este          alimentos libres de ácido fitánico.
problema es resuelto por otra enzima mito-
condrial que hidroxila el carbono a del áci-
do fitánico. El intermediario hidroxilado es      7.8.1.5 co-oxidación
descarboxilado para producir ácido pristáni-
co y CO2. El ácido pristánico no está susti-        Se ha observado en microsomas hepáticos
tuido en el carbono 3 y puede ser oxidado         de rata una ruta metabólica menor para la
por la acil-CoA deshidrogenasa y el resto de      oxidación de ácidos grasos (oxidasa de fun-
las enzimas normales de la p-oxidación para       ción mixta) que involucra la oxidación del
producir propionil-CoA y acil-CoA. La cual        metilo terminal (carbono) de ácidos grasos
puede ser degradada por medio de cuatro ci-       por medio de NADPH y oxígeno molecular.
clos de p-oxidación, produciendo acetil-          Esta ruta metabólica, no es de importancia
CoA y propionil-CoA. La secuencia final de        cuantitativa en la oxidación de ácidos grasos
reacciones produce acetil CoA e isobutiril-       de cadena larga. Sin embargo, puede ser im-
CoA, la cual puede ser convertida en succinil-    portante en el metabolismo de ácidos grasos
CoA y metabolizada en el ciclo de Krebs.          de cadena corta (C 6 a C 10 ) (fig. 7.29).
   Nuestro conocimiento actual de cómo el
humano metaboliza el fitol y el ácido fitáni-
co es en gran parte resultado de los estudios     7.8.1.6 Papel de la carnitina en el
de Daniel Steinberg y colaboradores acerca de     transporte mitocondrial de ácidos grasos
la enfermedad de Refsum, un raro síndrome
hereditario caracterizado por trastornos neuro-     La entrada de ácidos grasos o sus acil-
lógicos (temblores, marcha inestable, dismi-      CoA derivados a la mitocondria requiere de
nución del campo visual y visión nocturna         un mecanismo de transporte, ya que la mito-
deficiente). Probablemente los síntomas se        condria es impermeable a estos compuestos.
deben a la acumulación de ácido fitánico en       La molécula acarreadora es la carnitina (car-
Figura 7.29 Productos de la co-oxidación.
ne=músculo). Asimismo, la acetil-CoA pro-          extremidades. Se realizaron biopsias muscu-
ducida en mitocondrias por degradación de          lares encontrándose al examen microscópi-
carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos,        co que el músculo estaba lleno de vacuolas
no pueden pasar a través de la mitocondria y       lipídicas, principalmente triacilglicéridos; el
requieren un mecanismo de transporte simi-         contenido de carnitina era 6 veces inferior a
lar (fig. 7.30).                                   lo normal.
  La carnitina está muy distribuida, pero es
particularmente abundante en músculo, de
aquí la capacidad de este tejido para oxidar       Cuestionario:
ácidos grasos. La carnitina también estimula
la oxidación de ácidos grasos de cadena lar-          1. ¿Cuál es la principal función intracelu-
ga por la mitocondria.                             lar de la carnitina?
                                                      2. ¿Estará alterada la p-oxidación en esta
Modelo clínico: deficiencia de carnitina           paciente?
                                                      3. ¿Estará afectada la oxidación de piru-
  Una chica de 19 años acudió al hospital          vato (proveniente de glucosa) en esta pa-
debido a que se fatigaba fácilmente y tema         ciente?
poca tolerancia al ejercicio. El examen neu-          4. ¿Cómo se explicaría la acumulación de
rológico reveló debilidad muscular en las          triacilgliceroles en músculo?




                        Figura 7.30 Sistema de transporte de ácidos grasos.
Discusión:                                         riamente de la oxidación de ácidos grasos,
                                                   probablemente más cantidad de glucosa se
   Los músculos de esta paciente, deficientes      oxida en el ciclo de Krebs.
en camitina, no podrían transportar eficien-          Es probable que se acumulen triacilglice-
temente grupos acil-CoA formados dentro y          roles en los músculos de la paciente debido a
fuera de la mitocondria. Como la oxidación         que no hay alteración en la activación de áci-
de ácidos grasos es la principal fuente de         dos grasos. Sin embargo, estos acil-CoA no
energía del músculo, los síntomas muscula-         pueden entrar a la mitocondria para oxidarse
res y la intolerancia al ejercicio se explican     y se depositan en forma de triacilgliceroles.
por la incapacidad para obtener energía a
partir dé la oxidación de ácidos grasos.
   En contraste con la oxidación de ácidos         7.8.2 Biosíntesis de ácidos grasos
grasos no sería de esperar algún defecto en
la oxidación de la glucosa en esta paciente.          El mecanismo es diferente a la oxidación,
Al igual que los ácidos grasos, la glucosa se      aunque al principio se pensó que sería el me-
convierte en acetil-CoA antes de su oxida-         canismo inverso, como en la glucogénesis.
ción en el ciclo de Krebs. La glucosa entra a      Los ácidos grasos pueden sintetizarse dentro
la mitocondria como piruvato, y éste se con-       o fuera de la mitocondria. A diferencia de la
vierte en acetil-CoA; por lo tanto, este paso      extramitocondrial, en la vía mitocondrial no
no requiere de camitina y no se afectará la        interviene la malonil-CoA y una de las re-
oxidación de la glucosa!. De hecho, a fin de       ducciones utiliza NADH en lugar de
reemplazar la energía que proviene ordina-         NADPH(fig.7.31).




                             Figura 7.31. Biosíntesis de ácidos grasos.
La fuente de acetil CoA para la síntesis             sis de ácidos grasos por inhibir la acetil-CoA
extramitocondrial de ácidos grasos es acetil-          carboxilasa y la citrato liasa (fig. 7.33).
CoA producida dentro de la mitocondria y                  Además, una dieta no grasa aumenta la
transportada por el sistema carnitina (Fig.            actividad de la sintetasa multienzimática; la
7.32).                                                 inanición o una dieta alta en grasa disminu-
                                                       ye esa actividad.
                                                          Como el ciclo de Krebs produce CoA-SH,
7.8.2.1 Regulación de la biosíntesis de                el funcionamiento de dicho ciclo modifica la
ácidos grasos                                          disponibilidad de CoA-SH y también el
                                                       equilibrio síntesis-degradación de ácidos
   Si bien la membrana mitocondrial es im-             grasos.
permeable a acetil-CoA, es permeable al ci-               Al parecer, la vía intramitocondrial per-
trato. Una vez en el citoplasma, el proceso            mite sólo alargar cadenas preexistentes de
se invierte y el citrato se transforma en oxa-         ácidos grasos y no síntesis de novo. La vía in-
lacetato (OAA) y acetil-CoA por medio de               tramitocondrial opera sólo en condiciones
la enzima citrato liasa.                               anaeróbicas. El sistema ACP parece ser dife-
   El citrato se convierte en factor estimulan-        rente en los dos tipos de sintetasa. El principal
te de la acetil-CoA carboxilasa que forma              producto final de la vía extramitocondrial es
malonil-CoA y sustrato de la citrato liasa             palmitato libre.
formadora de acetil-CoA.                                  Los ácidos grasos insaturados; linoleico,
   Queda así claro que una dieta alta en car-          linolénico y araquidónico, no pueden ser
bohidratos conduce a aumento de ácidos                 sintetizados por el organismo y se requieren,
grasos por aumentar la acetil-CoA. Por el              como las vitaminas, en la dieta. Se conocen co-
contrario, una dieta grasa inhibe la biosínte-         mo ácidos grasos esenciales.




   Figura 7.32. Sistema carnitina de transporte de acetilos y acilos a través de la membrana mitocondrial.
        Reproducida con autorización de: N.V. Bhagavan, Biochemistry. A comprehensive review,
                                   pág. 647, J. B. Lippincott Coa., 1974.
Figura 7.33.Reproducida con autorización de: J. M. Orten y O. W. Neuhaus, Human Biochemistry,
                        10a,. edición, pág. 300, St. Louis, 1982, C. V. Mosby Co.



7.8.3 Regulación del metabolismo de                 por medio de la actividad de la lipoproteinli-
ácidos grasos                                       pasa sobre los quilomicrones (esta fuente de-
                                                    pende principalmente del nivel de la grasa
   El mantenimiento del equilibrio entre el         dietética; y 3) Los ácidos grasos liberados por
catabolismo y anabolismo de los ácidos              la actividad de la lipasa intracelular sobre los
grasos en el hígado involucra efectos intra-        triacilgliceroles hepáticos. Como en el caso
celulares (metabolitos) así como efectos            de la lipasa del tejido adiposo, la actividad
extracelulares (hormonas y dieta). Estas in-        de la lipasa hepática es incrementada por
fluencias dependen obviamente de las re-            aquellas hormonas que promueven el au-
laciones metabólicas con otras sustancias           mento del nivel de AMPc a través de la esti-
(carbohidratos y proteínas), del suministro         mulación del sistema adenilciclasa. De esta
de energía de la células hepática y del movi-       manera, en el hígado el glucagon es el prin-
miento de lípidos entre el hígado y otros teji-     cipal promotor de la producción intracelular
dos. En su relación con otros tejidos, el hígado    de ácidos grasos (fig. 7.34).
juega un papel análogo a su participación en la        Un segundo factor es el contenido energé-
homeostasis de glucosa, ya que contribuye           tico de la células (Figura 7.35). La P-oxida-
significativamente con proteínas, fosfolípidos,     ción depende del flujo de electrones a través
colesterol y algunos lípidos de las lipoproteí-     de la cadena respiratoria y el acoplamiento
nas plasmáticas, y es el principal consumi-         con la fosforilación oxidativa; de este modo,
dor de triacilgliceroles de los quilomicrones       la velocidad de utilización de ácidos grasos
y de los ácidos grasos libres plasmáticos.          con fines oxidativos depende de las concen-
   El principal factor involucrado en el con-       traciones relativas de ADP y ATP. Cuando
trol de la (3-oxidación, es la disponibilidad       los niveles de ADP son altos (reservas ener-
de sustrato (figura 7.34). Los ácidos grasos        géticas disminuidas), la tendencia es hacia
hepáticos pueden originarse de 3 fuentes: 1)        la síntesis de ATP con flujo de electrones
La captación de ácidos grasos no esterifica-        desde las deshidrogenasas de la P-oxida-
dos (AGL) provenientes del tejido adiposo;          ción. Cuando, por otro lado, los niveles de
2) La captación de ácidos grasos liberados          ATP están elevados, la tendencia anterior se
Figura 7.34. Fuentes de ácidos grasos para las células hepáticas. Reproducida con autorización del editor de:
 W.C. Me Murray, Essentials of Human Metabolism, 2a. edición, pág. 177, Harper & Row Publishers, Inc.
  1983. TG * Triacilgliceridos; AGL = ácidos grasos libres; VLDL = Lipoproteínas de muy baja densidad;
                                          LPH= Lipasa hepática.



hace lenta por control respiratorio, los áci-           dieta se limita, el organismo responde a esta
dos grasos acumulados se dirigen hacia la               deficiencia con una señal hormonal que se
biosíntesis de triacilgliceroles o fosfolípidos         transmite al tejido adiposo por medio de la li-
y se favorece la síntesis de palmitato y otros          beración de adrenalina, glucagon y otras
ácidos grasos de cadena larga.                          hormonas. La hormona se une a la membrana
                                                        plasmática del adipocito y estimula la síntesis
                                                        de AMP cíclico (AMPc), como fue descrito
7.8.4 Movilización y transferencia de                   en el caso de la movilización de glucógeno.
ácidos grasos del tejido adiposo                        Como puede verse en la figura 7.36, en este
                                                        proceso se involucra la activación por medio
  Liberación de ácidos de los triacilglicero-           del AMPc de una proteincinasa que fosfotila
les. Cuando el suministro de energía de la              y activa a la lipasa sensible a hormonas. Esta
Tabla 7.3
                       Nomenclatura de los ácidos grasos insaturados
 Fórmula           Nombre                Nombre                  Fuente             Punto de
 simplificada      común                 sistemático                                fusión

 CnA10             Acido unde-           Ac.Al°                  Antifúngico
                   cilénico.             undecenoico
 CieA9             Acido                 AcA 9                   Grasas y           0.5°C
                   palmitoleico          hexadecenoico           aceites
 CisA9             Acido oleico          AcA 9 (Cis)             Muy abun-           13.4°C
                                         octadecenoico           dante
 CigA9             Acido elaídico        AcA 9
                                         (Trans) octade-
                                         cenoico.
 C22A13            Acido erúcico         AcA 1 3                 Aceite de           33.8°C
                                         docosenoco              colza,
                                                                 mostaza alhelí
 CigA9-12          Acido linolei-        AcA 9 »! 2              Aceite de           -5.0°C
                   co.                   octadecadi-             algodón, linaza,
                                         enoico.                 cártamo.
 Cl8A9.12.15       Acido                 Ac_A9,12;15             Ac. linaza,         -10°C
                   linolénico            octadecatri-            cártamo.
                                         enoico.
 C2oA5'8>n.i4      Acido                 Ac>A5,8,lI,W            Lecitinas,          -49.5°C
                   araquidóníco          eicosatetraenoico       cefalinas


aceites. En forma general se puede decir que    leza de las grasas varían según la especie
el estado físico depende de la composición      animal, pero incluso pueden variar en el
química de los ácidos grasos. En los aceites    mismo animal según su localización. La
predominan los ácidos grasas de bajo peso       grasa que rodea y sostiene a los ríñones es
molecular e insaturados y generalmente son      sólida con una elevada proporción de ácidos
de origen vegetal. Por el contrario, las gra-   grasos saturados y de elevado peso molecu-
sas o mantecas tienen mayor proporción de       lar. Por el contrario las grasas que van a ser
ácidos grasos de elevado PM y con alto índi-    metabolizadas son blandas o líquidas según
ce de saturación. Los aceites vegetales se      la temperatura corporal, lo cual facilita su
pueden convertir en grasas por hidrogena-       utilización.
ción e incluso dependiendo de la magnitud
de la hidrogenación se obtienen grasas con
diferente punto de fusión.                      7.4.2   Ceras y céridos
   Las grasas y aceites son materiales muy
ricos en energía. La oxidación de lg de gra-       Los céridos son esteres de ácidos grasos y
sa produce 9 kcal, debido a esto su principal   alcoholes monohidroxílicos, alifáticos de
función es la de actuar como material ener-     elevado peso molecular. Su principal carac-
gético de reserva. La composición y natura-     terística es que son fuertemente hidrofóbi-
Fig. 7.35. Control del metabolismo de los ácidos grasos por medio de los niveles de energía. Reproducida con
 autorización del editor de: W.C. McMurray, Essentials of Human Metabolism, 2a. Edición pág. 178, 1983,
 Harper & Row Publishers, Inc.



enzima hidroliza a triglicéridos y diglicéri-           transferencia depende de las concentracio-
dos con liberación de un ácido graso del car-           nes de ácidos grasos tanto en los adipocitos
bono 1 y 3 del glicerol. Se piensa que esta             como en el plasma. La albúmina transporta
reacción es el paso limitante de la velocidad           los ácidos grasos a otros tejidos del organis-
de hidrólisis total del triaciclicerol. Los mo-         mo. El glicerol también puede ser liberado
noacilglicéridos son hidrolizados rápidamente           hacia el plasma y ser captado por el hígado
para producir ácidos grasos y glicerol. La              para la producción de glucosa (gluconeogé-
monoglicérido lipasa es una enzima no sen-              nesis).
sible a hormonas.
   Los ácidos grasos no esterificados (ácidos
grasos libres) atraviesan las membranas                 7.8.4.1 Formación de lipoalbúmina y
plasmáticas de los adipocitos y de las célu-            transporte plasmático de ácidos grasos
las endoteliales de los capilares sanguíneos            libres
y se unen a la albúmina en el plasma. El me-
canismo para la transferencia de estos áci-                La albúmina es una proteína de importan-
dos grasos desde los adipocitos hacia el                cia cuantitativa en humanos debido a que
compartimiento plasmático involucra difu-               constituye alrededor del 50% (4.0 g/dl) de
sión pasiva. Por lo tanto, la velocidad de              las proteínas plasmáticas. Tiene un peso
Figura 7.36. Activación de la triglicérido lipasa hormona sensible en el tejido adiposo.
molecular de 66,200 y está formada por una        vorio, que permite una concentración mu-
sola cadena polipeptídica que posee 17            cho más alta de ácidos grasos cerca de la su-
puentes disulfuro. Cada molécula tiene la         perficie celular de la que se obtendría si
capacidad de unirse a 6 ácidos grasos; las        estuvieran en solución acuosa.
dos primeras se unen más estrechamente               Por medio del complejo lipoalbúmina,
(Ka ~ 10 8 M) que las otras cuatro (Ka ~          son acarreados los ácidos grasos hacia los
10 6 M). Parece tener dos o tres sitios prima-    tejidos deficientes de energía, pasando del
rios de unión, localizados en regiones apola-     compartimiento plasmático al intracelular
res dadas por residuos de aminoácidos             por un proceso de difusión. La cantidad de
hidrofóbicos. La unión entre la molécula de       ácidos grasos utilizada por un tejido depen-
albúmina y los ácidos grasos ocurre a través      de de las concentraciones relativas tanto en
de interacciones físico químicas, esto es, no     el plasma como en las células de dicho teji-
se forman enlaces covalentes.                     do. El músculo cardíaco y esquelético así
   La longitud de la cadena del ácido graso       como el hígado utilizan ácidos grasos como
determina la afinidad de unión entre este y la    principal fuente de energía removiendo por lo
albúmina (por ejemplo, el estearato se une más    tanto grandes cantidades de la circulación.
fácilmente que el palmitato). Por otro lado,
los ácidos grasos monoinsaturados se unen
con mayor afinidad que los saturados (así         7.8.5    Cetogénesis
por ejemplo, el oleato se une más fácilmente
que el estearato). Sin embargo el linoleato se       Como consecuencia de la acumulación
une con menor facilidad que el estearato. La      normal de acetil-CoA se produce la conden-
vida media de los ácidos grasos unidos a la       sación para dar acetoacetil-CoA. En el hígado,
albúmina es de 1 a 2 minutos.                     la acetoacetil-CoA se transforma en acetoa-
   Además de proporcionar un complejo hi-         cetato por medio de una tiolasa, reacción ir-
drosoluble para el transporte eficiente a tra-    reversible en este órgano, pero no así en otros
vés de la circulación, la albúmina facilita la    tejidos. El acetoacetato en hígado se reduce
captación rápida de ácidos grasos hacia los       a P-OH-butirato y una parte se descarboxila
tejidos periféricos, actuando como un reser-      espontáneamente en acetona (fig. 7.37).




                           Figura 7.37. Formación de cuerpos cetónicos.
Estos tres compuestos pasan del hígado a          acetoacetil-CoA por dos mecanismos que se
la sangre que los lleva a otros tejidos donde        muestran en la fig. 7.40.
ingresan al ciclo de Krebs y se oxidan com-             El acetoacetil-CoA se oxida a CO7 y H2O
pletamente.                                          en ríñones, músculo, corazón, cerebro y tes-
   La enzima clave en el catabolismo de              tículos por medio de la p-ceto tiolasa que
cuerpos cetónicos es la P-cetoácido-CoA              produce 2 acetil-CoA.
transferasa (tioforasa) que no existe en el hí-         En condiciones normales, la concentra-
gado. Los tejidos que tienen esta enzima             ción de cuerpos cetónicos es baja (1 mg/100
(como el músculo, cerebro, corazón, riñon y          mi sangre) y la eliminación urinaria es me-
testículos) si pueden metabolizar los cuer-          nor de 1 mg/24 horas. Cuando aumenta el
pos cetónicos (Figura 7.38).                         metabolismo de las grasas y disminuye el de
   La formación de cuerpos cetónicos en híga-        carbohidratos, la concentración sanguínea
do a partir de acetil-CoA o acetoacetil-CoA          alcanza niveles anormales (cetonemiá), se
incluye el beta-hidroxi-beta-metil-glutaril-         eliminan los cuerpos cetónicos en orina (ce-
CoA (HMG-CoA) como intermediario obli-               tonurid) y se instala el cuadro clínico llama-
gado (fig. 7.39).                                    do cetosis.
   Debe notarse que la HMG-CoA es tam-                  La cetosis es causada por (1) producción
bién el punto de partida para la síntesis de         aumentada de cuerpos cetónicos por el hí-
colesterol. Sin embargo, la colesterogénesis         gado (principal órgano formador) o (2) por
no se modifica durante la cetogénesis.               utilización disminuida en tejidos extrahepá-
   Los cuerpos cetónicos son transportados           ticos. Se presenta en la diabetes grave, inani-
por la sangre a tejidos extrahepáticos. En es-       ción, anestesia o por dieta mal balanceada;
tos tejidos, el beta-hidroxi-butirato se con-        alta en grasa y baja en carbohidratos. Como
vierte en acetoacetato y éste se reactiva a          los cuerpos cetónicos son ácidos que agotan




    Figura 7.38. Formación y utilización de cuerpos cetónicos. Reproducida con autorización de; N. V.
        Bhagavan, Biochemistry. A comprehensive review, pág. 683, J. B. Lippincott, Co., 1974.
Figura 7.40. Utilización tisular de cuerpos cetónicos.



la reserva alcalina se presenta la cetoácido-        tónicos en las células. Por lo anterior, pue-
sis metabolica. Sin embargo, debe apreciar-          den considerarse como la forma más útil en
se que los cuerpos cetónicos representan una         que la "energía metabolica" circula en la
fuente muy importante de acetil-CoA para la          sangre.
producción celular de ATP. A diferencia de
la glucosa o los ácidos grasos, que sólo for-
man acetil-CoA después de largas secuen-             7.8.5.1 Regulación de la cetogénesis
cias metabólicas, pudiendo además ser
metabolizados a otros productos como glu-              Cuando baja la concentración plasmática
cógeno o triglicéridos, los cuerpos cetónicos        de glucosa se origina una disminución en la
forman acetil-CoA por medio de unos cuan-            secreción de insulina y un aumento en la se-
tos pasos (figura 7.41). Por otro lado, la pro-      creción de glucagon. El resultado de estos
ducción de acetil-CoA es la única ruta               cambios es un estímulo de la lipolisis, con la
metabolica disponible para los cuerpos ce-           consecuente liberación de AGL del tejido
Figura 7.41. Oxidación de cuerpos cetónicos en el músculo. Reproducida con autorización del editor
             de W.C. McMurray, Essentials of Human Metabolism, 2a. edición, pág. 195,1983,
                                      Harper «fe Row Publishers, Inc.



adiposo. E s t o s s o n c a p t a d o s por el hígado;   serva el depósito de triglicéridos y minimiza
en donde pueden ser reesterificados y secre-              los cuerpos cetónicos y en consecuencia la
tados en forma de lipoproteínas de muy baja               pérdida de combustible por la orina. Ade-
densidad o catabolizados a acetil-CoA y                   más evita la cetoácidosis típica de una ceto-
después a cuerpos cetónicos. No se conoce                 génesis no controlada (fíg. 7.42).
con exactitud qué es lo que determina que                    No obstante la gran asociación de los
los ácidos grasos se degraden en lugar de dar             cuerpos cetónicos con la diabetes, no deben
origen a la síntesis de triglicéridos. Sin em-            ser considerados como entidades químicas pa-
bargo, se piensa que el estímulo se origina               tológicas; ya que son importantes combustibles
en el hígado y se ubica a nivel de la entrada             metabólicos (representan la transformación
de los ácidos grasos a la mitocondria media-              de un combustible, incapaz de entrar a las
da por la carnitina.                                      células del cerebro, como son los ácidos gra-
  Cuando el nivel de cuerpos cetónicos au-                sos, en un material hidrosoluble que puede
menta se estimula la liberación de insulina y             abandonar los capilares y difundir fácilmen-
de esta manera disminuye la liberación de                 te hacia las células). Es su sobreproducción
AGL del tejido adiposo (efecto antilipolíti-              no controlada la que es patológica.
co). En otras palabras, cuando los cuerpos                   Los cuerpos cetónicos son capaces de su-
cetónicos se están produciendo a una veloci-              ministrar mucha de la energía requerida por
dad que excede la de su utilización, son ca-              el encéfalo durante la inanición y son oxida-
paces de reducir el suministro hepático de                dos preferentemente a la glucosa y los ácidos
sus precursores (autorregulación). Esto con-              grasos por otros tejidos.
Figura 7.42. Control de la cetogénesis.
7.8.6   Metabolismo del colesterol              típicamente animal y se encuentra en carne,
                                                hígado, cerebro; es particularmente abun-
   El colesterol es un compuesto más galar-     dante en yema de huevo.
donado de toda la bioquímica, hasta la fecha
se han concedido ya 13 premios Nobel a in-
vestigadores dedicados a estudiar su estruc-    7.8.6.1 Biosíntesis de colesterol
tura y metabolismo.
  El colesterol es el más importante de los     El colesterol se sintetiza a partir de acetil-
esteróles. En el hombre adulto normal se en-    CoA por tejidos como el hígado, corteza su-
cuentran en hígado, piel, cerebro y tejido      prarrenal, piel, intestino, testículo y aorta
nervioso, intestino y ciertas glándulas endo-   (lmg/g de tejido/10 años de vida). La bio-
crinas, las suprarrenales, contienen 10% de     síntesis (fig. 7.44) consta de varias etapas:
colesterol para la biosíntesis de hormonas
esteroidales. El contenido relativamente alto     1. Síntesis de mevalonato (6C)
de colesterol en piel está relacionado con la     2. Pérdida de CO2 para formar unidades
formación de vitamina D (fíg. 7.43).                 isoprenoides (5C)
  La mayor parte del colesterol del organis-      3. Condensación de 6 unidades isopre-
mo proviene de síntesis de novo (1 g/día) y          noides para formar escualeno (30C).
sólo 0.3 g al día de la dieta. Es un producto
Figura 7.44 Biosíntesis de colesterol. Reproducida con modificaciones, de Martin D. W. Jr. y cois., Harper's
     Review of Biochemistry, 20a. edición pág. 251, 1985, con la gentil autorización de Lange Medical
                                       Publications, Los Altos, California


  4. Conversión de escualeno lineal en la-              concentraciones de ácidos grasos saturados
     nosterol (cíclico).                                de cadena larga y colesterol.
  5. Transformación de lanosterol en coles-
     terol (27C).
  La enzima clave en la regulación de la                7.8.6.2 Eliminación de colesterol
biosíntesis de colesterol es la P-hidroxi-P -
metil-glutaril-CoA reductasa (HMG-CoA                   Debido a nuestra incapacidad para oxidar el
reductasa); la enzima es inhibida por altas             colesterol hasta C 0 2 , el organismo humano
Figura 7.44   Biosintesis de colesterol (continuación). ídem pág. anterior.
Tabla 7.4
                  Nomenclatura de los ácidos grasos hidroxilados y cíclicos
Fórmula         nombre                Nombre                  Fuente                Punto de
simplificada    común                 sistemático                                   fusión

C24             Acido                 Acido 2-hidroxi-        Cerebrona,           -100°C
2-hidroxi       cerebrónico           tetracosanoico          esfinogolípidos

C24A14          Acido hidroxi-        AcA 1 4                 Fosfolípidos,
2-hidroxi       nervónico             2-hidroxite-            esfingolípidos
                                      tracosanoico

C24A14          Acido                 AcA 1 4                 Fosfolípidos,
                nervónico             tetracosenoico          esfingolípidos

CisA9           Acido                 AcA 9                   Esfingolípidos,
12-hidroxi      ricinoleico           12-hidroxiocta-         aceite de ricino
                                      decenoico.

Ci8 Acido       Acido                 Acido ciclopen-         (Tratamiento          68.5°C
chaulmúgrico    chaulmúgrico          ten 1-tridecanoico      de la lepra)

eos, por lo que su principal función es prote- varias moléculas diferentes, y según el tipo
ger a las estructuras del organismo de la des- de heteromoléculas de denominan: Fosfolí-
hidratacíón, fundamentalmente las que están pidos, Glucolípidos, Sulfolípidos y Lipopro-
expuestas al sol o que requieren lubricación teínas.
o imperrneabilización como la piel, pelos y       Fosfolípidos. Estos lípidos se caracterizan
plumas de aves y la superficie de hojas y por poseer en su molécula una molécula de
frutas. Las abejas usan la cera para construir ácido fosfórico en forma de éster o de fosfo-
sus panales. Algunos animales utilizan las diéster. Los fosfolípidos pueden ser glicero-
ceras como material energético de reserva.     fosfolípidos, si poseen como alcohol a la
  Las ceras tanto animales como vegetales glicerina o esfingofosfolípidos cuando el al-
son mezclas de céridos, alcoholes superiores, cohol es esfingosina.
ácidos grasos libres e hidrocarburos de ele-
vado peso molecular.
La estructura química de un cérido presente 7.5.1 Glicerofosfolípidos o
en la cera de abeja es la siguiente:           fosfoacilgliceroles

 CH3-(CH 2 ) 28 -CH 2 -O-C0-(CH 2 ) 14 -CH 3          Estos son los lípidos complejos más abun-
                                                    dantes. Existen en algunos tejidos en pro-
                                                    porciones muy elevadas como en el sistema
7.5 LIPIDOS COMPLEJOS                               nervioso. Son además los principales com-
                                                    ponentes de las membranas celulares. Estos
  Son lípidos que en su estructura poseen           compuestos se subclasifican en varios gru-
además de un alcohol y ácidos grasos una o          pos en base a su estructura química. Todos
sólo puede excretarlo en la bilis, ya sea en for-      tión de grasas y en el proceso de absorción
ma de ácidos biliares o como colesterol li-            de grasas y vitaminas liposolubles.
bre. Este último se convierte en coprostanol              Los ácidos biliares más comunes son el áci-
y es eliminado por heces. Los ácidos biliares          do cólico y quenodesoxicólico (fig. 7.45). Los
contribuyen como emulsionantes a la diges-             ácidos cólico y quenodesoxicólico se consi-




Figura 7.45 Formación y eliminación de sales biliares. Reproducción autorizada con modificaciones de: N. V.
          Bhagavan. Biochemistry. A comprehensive review, pág. 661, J. B. Lippincott. Co., 1974.
deran primarios por sintetizarse directamen-      7.8.6.3 Fármacos que disminuyen los
te en el hígado a partir de colesterol. La en-    niveles de colesterol sanguíneo
zima clave del proceso es la 7-a-hidroxilasa
que es inhibida por los ácidos biliares y acti-      Clofibrato. Aunque el mecanismo es des-
vada al incrementarse el colesterol de la         conocido, este fármaco inhibe la síntesis he-
dieta.                                            pática de colesterol. También disminuye las
   El grupo carboxilo de estos ácidos se en-      VLDL. Es útil en las hiperlipoproteínemias
cuentra generalmente unido a glicina o tau-       tipo III, IV y V. Efectos colaterales son au-
rina dando lugar a los ácidos glicocólico,        mento de sensibilidad a cumarínicos y a ve-
taurocólico, glicoquenodesoxicólico y tau-        ces miositis y debilidad muscular (fig. 7.46).
roquenodesoxicólico. Cuando estos ácidos
sufren modificaciones químicas por acción
de las bacterias intestinales, se transforman
en los ácidos biliares secundarios; desoxicó-
lico y litocólico.                                 C|-<         />-0-C-COO-Et
   Como la cantidad de ácidos biliares sinte-
tizados por el hígado es insuficiente para sa-                           CH3
tisfacer las necesidades fisiológicas, éstos
son reabsorbidos mediante un proceso acti-              Figura 7.46. Estructura del clofibrato.
vo dependiente de ATP y Na + a nivel del
íleo, y transportados de nuevo al hígado uni-        D.tiroxina. Este fármaco acelera el cata-
dos a la albúmina. Este continuo reciclaje de     boliso del colesterol y de la LBD. Se usa en
ácidos biliares recibe el nombre de circula-      lugar de isómero L en virtud del menor efecto
ción enterohepática, a través de la cual re-      calorigénico. Efectos secundarios son au-
gresan al hígado más del 95% de los ácidos        mento de sensibilidad a cumarínicos, insufi-
biliares. La circulación enterohepática es        ciencia cardíaca y curvas de tolerancia a la
muy activa, realiza de 4 a 12 ciclos al día.      glucosa anormales (fig. 7.47)
   Los ácidos biliares no absorbidos son eli-
minados por heces y aunque el porcentaje es
bajo (1-5%), constituye la vía principal de
eliminación de colesterol por el organismo;
la excreción en forma de hormonas esteroi-
dales o sus derivados es de menor cuantía.
   El colesterol sanguíneo puede disminuir
consumiendo grasas con ácidos grasos po-
liinsaturados (cártamo, maíz, algodón),
mientras los saturados lo aumentan (mante-              Fig. 7.47. Estructura de la D-tiroxina.
quilla, coco) probablemente los ácidos gra-
sos poliinsaturados actúan:                          Colestiramina. Es una resina de intercam-
                                                  bio iónico; impide la reabsorción intestinal
  a) estimulando su excreción en intestino.       de sales biliares y con ello aumenta el cata-
  b) estimulando su oxidación a sales biliares    bolismo del colesterol. Es útil en la hiperli-
  c) acelerando el metabolismo de esteres         poproteinemia tipo II. Efectos colaterales
de colesterol                                     son náusea y estreñimiento, acidosis hiper-
  d) cambiando la distribución en los tejidos     clorémica y falta de absorción de vitaminas
                                                  A,D,EyK.
Otros fármacos utilizados son el ácido ni-      ción a (1) y una esterasa lo degrada final-
cotínico que interfiere con la movilización       mente a a-glicerofosfato (fig. 7.50).
de ácidos grasos y los estrógenos que dismi-         Las lisolecitinas son poderosos detergen-
nuyen las LDL (p y aumentan las VLDL              tes y agentes hemolíticos. El veneno de ser-
(pre-P); los andrógenos muestran efecto           piente contiene fosfolipasa A dependiente
contrario. Recientemente se han utilizado         de Ca ++ , de aquí que su mordedura produzca
los ácidos quenodesoxicólico y ursodesoxi-        hemolisis masiva.
cólico para disminuir los niveles de coleste-
rol plasmático, ya que inhiben la HMG-CoA
reductasa. Otros agentes inhibidores de la        7.8.7.1 Síntesis de esfingomielinas,
reductasa utilizados son la mevastatina y lo-     cerebrósidos y gangliósidos
vastatina, que reducen las concentraciones
de colesterol unido a LDL con pocos efectos         Las esfingomielinas son fosfolípidos que
adversos.                                         no contienen glicerol ni enlace tipo éster, ca-
                                                  racterísticos de los demás lípidos. La molé-
Xantomatosís                                      cula precursora es la esfingosina formada a
                                                  partir de palmitil-CoA y serina. Esta molé-
   Los xantomas son acumulación de lípidos        cula es a su vez precursora de esfingomieli-
(sobre todo esteres de colesterol) en forma       nas, cerebrósidos, gangliósidos y sulfátidos.
de tumores grasos múltiples en piel e hiper-         Los gangliósidos son glucolípidos que, al
colesterolemia grave y aterosclerosis pre-        igual que las glucoproteínas, parecen ser
matura (ver también hiperlipoproteinemias).       sintetizados en las membranas del retículo
   La enfermedad de Hans-Schüler-Chris-           endoplásmico. De aquí son transportados al
tian (xantomatosís idiopática crónica) es         aparato de Golgi y eventualmente al exterior
una lipidosis de colesterol asociada con dia-     donde se unen a la superficie externa de la
betes insípida y depósitos de lípido en híga-     membrana celular.
do, bazo y huesos planos del cráneo.                 Cada uno de los pasos biosintéticos indi-
                                                  cados en la figura 7.51, son catalizados por
                                                  glicosil transferasas, de las cuales depende
7.8.7   Metabolismo de fosfolípidos               la secuencia oligosacárida del gangliósido
                                                  así como de la concentración relativa de los
   En la bilis, los fosfolípidos mantienen en     azúcares existentes en el medio.
solución al colesterol. En pulmones, las leci-       Un aspecto notable del metabolismo de los
tinas son componentes del surfactante.            glucolípidos es la existencia de enfermedades
   Los fosfolípidos (FL) pueden sintetizarse      por almacenamiento causadas por deficien-
a partir de un diglicérido intermediario co-      cia en las enzimas degradativas conocidas
mún en la síntesis de triacilgliceroles que re-   como esfingolipidosis y gangliosidosis.
acciona con CDP-etanolamina, o bien, a
partir de ácido fosfatídico y CTP en una re-
acción común en la formación de fosfatidil-       7.8.7.2 Esfingolipidosis y gangliosidosis
inositol y cardiolipinas. (fig. 7.48 y 7.49).
   La degradación de fosfolípidos se lleva a      Normalmente estas moléculas se localizan en
cabo por fosfolipasas. En el humano es la         cerebro. Cuando faltan las enzimas degrada-
fosfolipasa A2 que hidroliza en posición p        tivas, se acumulan estas sustancias y dan lugar
(2). El lisofosfolípido resultante es hidroli-    a una serie de síntomas y signos característi-
zado luego por una lisofosfolipasa, en posi-      cos de las enfermedades (Tabla 7.7).
DHAP         DIHIDROXIACETONAFOSFATO

      NAD          NICOTINADENINDINUCLEOTIDO
      NADP        NICOTINADENINDINUCLEOTIDO                  FOSFATO




Figura 7.48. Formación de ácido fosfatídico. Modificado con permiso de J. M. Orten y O. W. Neuhaus,
            Human Biochemistry, 10a. edición, pág. 300, St. Louis, 1982, C. V. Mosby Co.
Figura 7.49. Biosíntesis de fosfolípidos. Reproducción autorizada con modificaciones de: N.V. Bhagavan,
              Biochemistry. A comprehensive review, pág. 617, J. B. Lippincott Co., 1974.
Figura 7.50. Degradación de lecitinas.
Reproducida con permiso de Martin, D. W. Jr. y Cois., Harper's Review of Biochemistry, 20a. edición, pág.
                    227,1985, Lange Medical Publications, Los Altos, California.



  Enfermedad de Gaucher. (Lipidosis glu-              más de hepato y esplenomegalia hay erosión
cocerebrósida). Afecta generalmente niños             de huesos largos con fracturas espontáneas y
de una misma familia. Se caracteriza por he-          elevación de fosfatasa acida. El bazo crecido
pato y esplenomegalia a expensas de acu-              atrapa células sanguíneas produciendo pan-
mulación de P-glucosil-ceramida. En la                citopenia; la falta de plaquetas ocasiona san-
forma infantil hay retraso mental; en la for-         grado y equimosis. El diagnóstico se facilita
ma juvenil hay rápida progresión de mani-             midiendo la actividad glucocerebrosidasa
festaciones sistémicas pero poco o ninguna            (p*-glucosidasa) en leucocitos lavados que
afección del SNC. En la forma adulta, ade-            incluso permite detectar portadores sanos en
Figura 7.51. Algunas vías específicas del metabolismo de carbohidratos y lípidos.
Tabla 7.7
                    Enzimas alteradas en las esfingolipidosis y gangliosidosis




Tomada de: Handbook of Neurochemistry, Vol. 7. Abel Lajtha Ed. 1972, con modificaciones.
estudios prenupciales, o bien en cultivo de      esfingolipidosis. Está ligada al cromosoma
células amnióticas para predecir si el feto ha   X. Los hombres presentan lesiones cutáneas
heredado el defecto.                             (pápulas púrpuras en escroto), dolor en ex-
   Enfermedad de Niemann-Pick (Lipidosis         tremidades y paresias de nervios craneales.
esfingomielínica). También hay hepato y es-      La afección cardíaca, renal y nervios perifé-
plenomegalia por depósitos de fosfolípidos,      ricos hace que la causa principal de muerte
sobretodo lecitinas y esfingomielinas. Ocu-      sea insuficiencia renal, cardíaca o cerebral.
rre en la infancia y causa la muerte en unos     El diagnóstico se hace por determinación de
cuantos meses con daño cerebral profundo.        actividad ceramida trihexosidasa en biopsia
Se observa color amarillo-oliva en la piel y     renal o intestinal.
mancha rojo-cereza en la mácula. La mayo-            Leucodistrofia metacromática. (Lipidosis
ría de los pacientes tienen ancestros judíos;    sulfátida). Se caracteriza por desmieliniza-
sin embargo, no se restringe la enfermedad a      ción, parálisis progresiva y demencia cere-
estas familias. El diagnóstico se hace por de-    bral con metacromasia, lo cual significa que
terminación de esfingomielinasa en leucoci-      ciertos colorantes catiónicos cambian su va-
tos lavados y sonicados, o en cultivo de         lor de absorción a longitudes de onda más
células amnióticas por amniocentesis.            cortas. Así, el azul de toluidina aparece rojo
   Enfermedad de Tay-Sachs (Idiocia amau-        o rosado. En la forma infantil hay defecto en
rótica infantil o gangliosidosis-G M2 ). Es la    la locomoción, debilidad, ataxia, hipotonía y
más frecuente de las gangliosidosis. Se pre-     parálisis seguida por dificultad al hablar y
senta precozmente en la infancia con daño        tragar, y atrofia óptica. En la forma adulta
cerebral y ceguera por acumulación del gan-      hay trastornos psicológicos seguidos por de-
gliósido en cerebro y tejido nervioso. Tam-      mencia progresiva. Es importante distinguir
bién hay mancha rojo-cereza en la mácula. El      esta enfermedad de la esclerosis múltiple
diagnóstico se hace por determinación flu-        que también afecta la sustancia blanca pero
rorométrica de hexosaminidasa sérica. Des-        tiene etiología viral o autoinmune.
de 1887 a la fecha se han descrito 500 casos.        Lipidosis ceramida kctósida. Sólo hay tres
   Variante de Tay-Sachs o enfermedad de         casos descritos en la literatura. Se produce
Sandhojf (Lipodistrofia globósida). La pri-      hepato y esplenomegalia, daño cerebral pro-
mera descripción se hizo en 1968 y se han        gresivo y deterioro neurológico.
presentado hasta la fecha una docena de ca-          Enfermedad de Farber (lipogranulomato-
sos. Las manifestaciones neurológicas se-        sis). Se manifiesta por ronquera, dermatitis,
mejan el Tay-Sachs.                              deformación del esqueleto y retraso psico-
   Gangliosidosis generalizada (Gangliosi-       motor. Es mortal al inicio de la vida. Se lle-
dosis GM1). Hay degeneración cerebral            gan a encontrar n o d u l o s subcutáneos,
progresiva, hepatomegalia y deformaciones        hepato y esplenomegalia.
esqueléticas.
   Enfermedad de Krabbe (Leucodistrofia
globoide). Existe deterioro mental progresi-     MODELO CLÍNICO: Enfermedad de
vo, desmielinización y acumulación de célu-      Gaucher
las globoides en la adventicia de vasos
sanguíneos pequeños y en la sustancia gris         Una mujer de 34 años fue admitida en el
cerebral. La muerte ocurre generalmente a        hospital debido a que presentaba fácilmente
los 10 meses.                                    equimosis y sangrado excesivo. El examen
   Enfermedad de Fabry. (Lipidosis cerami-       abdominal reveló una masa firme en cua-
da trihexósido). Es la más frecuente de las      drante superior izquierdo que fue juzgada
como esplenomegalia. También estaba pre-          riesgo de tener un hijo con Tay-Sachs es de
sente un aumento de tamaño del hígado. El         uno en cuatro. En un grupo de 32 mujeres
examen sanguíneo reveló pancitopenia. Las         con antecedentes de un hijo con la enferme-
pruebas de coagulación indicaron un tiempo        dad, el estado genético del feto fue estable-
de sangrado prolongado como única anor-           cido por amniocentesis. Como lo predicho,
malidad.                                          8 de los 32 tienen la enfermedad. En este ca-
                                                  so, 7 de las mujeres escogieron el aborto; en
                                                  el octavo caso, el niño nació con el defecto.
7.8.7.3 Tratamiento de las enfermedades
lisosomales
                                                  7.8.8   Metabolismo de eicosanoides
    Existe actualmente enorme interés en la
posibilidad de terapia de reemplazo enzimá-          Los eicosanoides son compuestos bioacti-
tico en las enfermedades por deficiencia li-      vos que modulan la función celular. En la
sosomal. Se ha demostrado que las células         actualidad tienen un enorme interés bioquí-
pueden incorporar enzimas en cultivo de te-       mico y farmacológico. El término fue intro-
jidos. Parece que en el proceso de pinocito-      ducido por Corey en 1979 en virtud de
sis la membrana externa es englobada para         derivar de ácidos grasos poliinsaturados de
formar vacuolas pinocíticas que luego se fu-      20 carbonos (eicosano, hidrocarburo de 20
sionan con lisosomas. Las hidrolasas lisoso-      carbonos).
males degradan luego los polisacáridos en            Los precursores comunes de los eicosanoi-
un proceso que es aparentemente esencial          des son tres ácidos grasos insaturados de 20
para la función normal de la célula. La pino-     carbonos; el 8,11,14-eicosatrienoico (diho-
citosis también proporciona un medio de in-       mo-y-linolénico), el 5, 8, 11, 14-eicosate-
corporación de material enzimático del            traenoico (araquidónico) y el ácido 5, 8, 11,
medio externo y la esperanza de una posible       14,17- eicosapentaenoico. Los dos primeros
terapia de reemplazo. El problema surge           derivan del ácido linoleico y pertenecen a la
porque la inyección de enzimas en el torren-      clase omega-6. El ácido eicosapentaenoico,
te sanguíneo puede conducir a respuestas          de la clase omega-3, deriva del ácido linolé-
alérgicas. La alternativa consiste en el mi-      nico.
croencapsulamiento de las enzimas en "fan-           Cuando se activa la fosfolipasa A2 celular
tasmas" de eritrocitos del propio paciente.       (fig. 7.50) se libera principalmente ácido
En el caso de las enfermedades de Gaucher         araquidónico a partir de los fosfolípidos de
y Fabry, se espera que el tratamiento de lac-     membrana. De aquí que el grueso de los ei-
tantes y niños pequeños pueda prevenir el         cosanoides sintetizados por el hombre deri-
daño cerebral. Sin embargo, en el Tay-            ve del ácido araquidónico. Además, la
 Sachs, el sitio primario de acumulación del      enzima central de la vía biosintética de pros-
 gangliósido GM2 s o n l ° s ganglios y células   taglandinas, la ciclooxigenasa, utiliza el áci-
 guales del encéfalo. Debido a la barrera he-     do araquidónico con mayor eficacia.
matoencefálica y la severidad del daño pare-         Los principales eicosanoides son prosta-
 ce poco probable que la enfermedad pueda         glandinas (PG), tromboxanos (TX), hidro-
 tratarse con éxito.                              peróxidos de ácidos grasos (HPETE),
    El enfoque usado actualmente consiste en      hidróxidos de ácidos grasos (HETE), epóxi-
 identificar portadores de defectos genéticos     dos de ácidos grasos (EET), dihidr óxidos de
 altamente indeseables y ofrecer consejo ge-      ácidos grasos (diHETE), leucotrienos (LT)
 nético. Si ambos padres son portadores, el       y lipoxinas (fig. 7.52).
ellos se caracterizan por poseer una estruc-
tura básica. Todos los glicerofosfolípidos se
pueden considerar derivados de un ácido
L-a-fosfatídico, que posee un ácido graso
saturado en el C-l y un ácido graso insatura-
do en el C-2. La fórmula general de los fos-
foglicerolípidos se puede resumir en el
siguiente cuadro:                                 Ácidos Fosfatídicos Los ácidos fosfatídi-
                                                cos son los precursores de todos los fosfo-

                                       Tabla7.5.
                            Nomenclatura de fosfoglicerolípidos
  Nombre                                                      Naturaleza de R

  Ac. fosfatídico                                                    -H
  Fosfatidilcolinas                                       -0-CH2-CH 2 -N + (CH 3 )3
  (Lecitinas)                                                    colina

  Fosfatidiletanolaminas                                     -O-CH2-CH2-NH 3
  (Cefalinas)                                                  etanolamina
  Fosfatidilserinas                                        -O-CH2-CH-COO"
   (Cefalinas)




  Fosfatidil inositoles

  Fosfatidilgliceroles




  Fosfatidil fosfatídicos
  (Cardiolipinas)
OH

                                                                   Tromboxano (TXA,)




                                                                Lipoxina (lipoxina A)




Figura 7.52. Clases de eicosanoides. Se ha ilustrado cada clase con un compuesto representativo.
No obstante que los eicosanoides poseen        7.8.8.1 Prostaglandinas y prostaciclinas
actividades biológicas diferentes, presentan
una serie de características comunes como            La necesidad de prostaglandinas es una de
son:                                              las principales razones para que los ácidos
   1. Se forman a partir de ácidos grasos.        grasos poliinsaturados omega-6 sean esen-
   2. Se comportan como autacoides, es de-        ciales en la dieta humana. El precursor más
cir, ejercen sus efectos biológicos en las cé-    importante de prostaglandinas es el ácido
lulas cercanas a las que los producen.            graso esencial linoleico.
   3. Actúan como biorreguladores en la for-         Las reacciones de síntesis están cataliza-
mación de nucleótidos cíclicos y en la movi-      das por la prostaglandina endoperóxido sin-
lización del calcio.                              tetasa {prostaglandina sintetasa), la cual
   La liberación del ácido araquidónico des-      posee dos actividades enzimáticas: una acti-
de sus reservas esterificadas es una etapa        vidad ciclooxigenasa (o dioxigenasa) que
clave, puesto que la biosíntesis de eicosanoi-    transforma al ácido araquidónido en PGG2,
des está limitada por la disponibilidad de        y una actividad hidroxiperoxidasa que trans-
araquidónico libre. En los fosfolípidos de        forma a este último en PGH 2 (fig. 7.55). Las
membranas, el ácido araquidónico se en-           dos actividades necesitan la presencia de un
cuentra principalmente en la posición 2. Por      grupo hemo.
lo tanto, existen varias rutas para la libera-       Una propiedad muy interesante de la ci-
ción de este ácido (fig. 7.53).                   clooxigenasa es la de autoinactivarse des-
   Las enzimas liberadoras del ácido araqui-      pués de funcionar durante 15-30 segundos, es
dónico son estimuladas por numerosos fac-         decir, es una "enzima suicida". Los ácidos ei-
tores. La hormona TSH activa la fosfolipasa       cosapentaenoicos procedentes de la dieta o
A2 en tiroides, la ACTH en corteza suprarre-      del ácido linolénico son de una potencia te-
nal y la LH en el ovario. En las plaquetas se     rapéutica excelente debida a su acción inhi-
ha descrito un sistema de activación tanto de     bidora de la actividad ciclooxigenasa. La
fosfolipasa A2 como de la fosfolipasa C.          aportación a la dieta del ácido eicosapentae-
Además, situaciones patológicas como el           noico abre una vía terapéutica en el campo de
estrés, algunas alergias y otras, pueden in-      las enfermedades tromboembólicas, la ate-
crementar la síntesis de prostaglandinas,         rosclerosis, la inflamación y la autoinmu-
tromboxanos y leucotrienos.                       nidad. En los esquimales, cuya alimentación
   Existen tres vías principales de utilización   es muy rica en pescado que aporta mucho
de ácido araquidónico en la síntesis de eico-     eicosapentaenoico, se ha observado menor
sanoides; la ruta de la ciclooxigenasa, que       incidencia de enfermedades tromboembóli-
origina las prostaglandinas y tromboxanos; la     cas.
ruta de la lipooxigenasa, que produce leuco-         Los antiinflamatorios no esteroidales son
trienos. HETE y lipoxinas; y la ruta de cito-     todos inhibidores competitivos de la cicloo-
cromo P450 que da lugar a epóxidos, que           xigenasa, en particular aspirina e indometa-
luego se convierte en HETE o diHETE (fig.         cina. Los efectos de la aspirina sobre la
7.54).                                            inflamación, el dolor, la activación plaque-
Habitualmente, una célula sintetiza funda-        taria, la fiebre y la mucosa gástrica, se han
mentalmente uno de estos productos. Por           explicado por inhibición de la biosíntesis de
ejemplo, las células endoteliales forman          eicosanoides cíclicos.
prostaglandinas; los neutrón los, productos          Los antiinflamatorios esteroides (hidro-
de la lipooxigenasa; las plaquetas, productos     cortisona, prednisona y betametasona) pare-
de lipo y ciclooxigenasa.                         cen actuar por bloqueo de la liberación de
Figura 7.53. Rutas de liberación de ácido araquidónico.




Figura 7.54. Biosíntesis de eicosanoides. Para mayor explicación ver texto.
Figura 7.56. Principales prostaglandinas y derivados.



ácido araquidónico al inhibir la actividad           A2 tiene efectos contrarios a los de la prosta-
fosfolipasa A2.                                      ciclina, ya que contrae las arterias y desen-
   Las PGG2 y PGH2 son los intermediarios            cadena la agregación plaquetaria.
precursores en la síntesis de las otras prosta-         Las prostaglandinas se encuentran entre
glandinas. Sólo cinco de ellas se encuentran         las sustancias biológicas más potentes des-
en abundancia en el organismo. Se conocen            cubiertas hasta la fecha. Tienen una poten-
como prostaglandinas primarias y todas per-          cial utilidad terapéutica en el tratamiento de
tenecen a la serie 2: PGD 2 , PGE 2 , PGF 2 a.       la hipertensión, el alivio del asma bronquial
En vasos sanguíneos se produce principal-            y la congestión nasal, como anticonceptivos
mente PGI2 (también llamada prostacicli-             y en la curación de la úlcera péptica.
ná). En corazón, la PGE2, PGF2CX y la PGI2 se           Muchas de las acciones de las prostaglan-
producen en cantidades iguales. El trom-             dinas están mediadas por el sistema adenila-
boxano A2 (TXA2) es el principal derivado            to ciclasa-AMP cíclico-proteincinasa A. No
de prostaglandinas formado en las plaque-            obstante, una misma PG puede tener efectos
tas.                                                 contrarios en células diferentes. Por ejem-
   La PGI2 (prostaciclina), principal pros-          plo, la PGE! activa la adenilato ciclasa en
taglandina del endotelio vascular, es un             muchos tejidos, pero la inhibe en adipocitos,
vasodilatador, especialmente de arterias co-         impidiendo la lipólisis. En cambio, en útero
ronarias, y también previene la agregación           estimula la contracción, incrementando la
de las plaquetas. En cambio, el tromboxano           concentración intracelular de calcio.
7.8.8.2 Tromboxanos                             HPETE de la ruta de la 5-lipooxigenasa. A
                                                diferencia de la ciclooxigenasa, que está
   El término tromboxano deriva del hecho       unida a la membrana, las lipooxigenasas son
que estos compuestos tienen capacidad de        enzimas citosólicas. En las células animales
formar trombos. La enzima que forma el          existen tres lipooxigenasas que insertan oxí-
TXA 2 a partir de PGH2 es la tromboxano         geno en las posiciones 5, 12 y 15 del ácido
sintetasa. Debido al potente poder de agre-     araquidónico ( 5 - , 12- y 15-lipooxigenasa),
gación plaquetaria de los tromboxanos, la       pero sólo la 5-lipooxigenasa forma leuco-
búsqueda de inhibidores específicos de su       trienos.
síntesis es objetivo primordial de investiga-      Células diferentes poseen lipooxigenasas
ción. El TXA2 es de vida media muy corta        diferentes: los neutrófilos son ricos en 5-li-
(30-40 segundos); se hidroliza espontánea-      pooxigenasa, las plaquetas en 12-lipooxige-
mente a TXB2, que es inactivo.                  nasa y los eosinófilosen 15-lipooxigenasa.
   El ácido eicosapentaenoico, ya menciona-     Los productos hidroperóxidos derivados
do, da origen a las PGI3 y los TX3. La PGI 3    (HPETE) no son hormonas, sino interme-
es tan potente como antiagregante plaqueta-     diarios altamente reactivos que se convier-
rio como la PGI 2 , pero el TXA3 es un agre-    ten en sus alcoholes análogos (HETE) o en
gador plaquetario más débil que el TXA2;        leucotrienos.
por lo tanto, el equilibrio está desplazado        En plaquetas, islotes endocrinos pancreá-
contra la agregación.                           ticos y células glomerulares predomina el
   Así, la regulación de la hemostasia san-      12-HPETE. Este es un inhibidor de la agre-
guínea va a depender del equilibrio entre la    gación plaquetaria, y pacientes con trastor-
síntesis de PGI 2 y de TXA2. Varias enferme-    nos mieloproliferativos, que carecen de
dades se han relacionado con un desequili-      actividad 12-lipooxigenasa, tienen una alta
brio en estos dos eicosanoides, entre las que   incidencia de procesos hemorrágicos.
destacan los procesos tromboembólicos y la         En reticulocitos, eosinófilos y linfocitos
aterosclerosis. En las lesiones ateromatosas    T, los principales productos de la 15-lipoo-
en humanos existe disminución en la biosín-     xigenasa son el 15-HPETE y el 15-HETE;
tesis de PGI2 y activación plaquetaria con      este último tiene efecto inhibidor sobre las 5
aumento en la síntesis de TXA2, lo que pre-     y 12-lipooxigenasas (fig. 7.57).
dispone a tromboembolias e incluso al infar-       En neutrófilos, mastocitos, queratinoci-
to de miocardio.                                tos, pulmón, bazo, cerebro y corazón la 5-li-
   En pacientes diabéticos disminuye la acti-   pooxigenasa cataliza la formación de
vidad prostaciclina sintetasa y aumento en la   leucotrienos, después del intermediario 5-
biosíntesis de tromboxanos, con alta predis-    HPETE. A diferencia de otras lipooxigena-
posición a aterosclerosis y trombosis. La in-   sas, la 5-lipooxigenasa requiere calcio para
sulina restaura este desequilibrio y mejora     su actividad.
las lesiones vasculares en el hombre.              El primero en ser sintetizado es el LTA4,
                                                que a su vez es metabolizado a LTB4 o en
                                                los leucotrienos LTC4 o LTD 4 . La conver-
7.8.8.3 Leucotrienos y otros derivados          sión del leucotrieno A4 en los leucotrienos
                                                C4, D4 y E4 requiere de glutatión reducido y
  Los leucotrienos deben su nombre por ha-      peptidasas específicas (fig. 7.58).
ber sido aislados de leucocitos y poseer en        El LTB 4 es un potente agente quimiotácti-
su estructura tres dobles ligaduras conjuga-    co de los leucocitos, mientras que los leuco-
das (tríenos). Se sintetizan a partir del 5-    trienos LTC4, y LTE4 muestran otro tipo de
Figura 7.57. Vía de la lipooxigenasa.


acciones como aumento de la permeabilidad          7.8.9   Obesidad
vascular (edema) y la constricción de arte-
rias y bronquios. Las acciones biológicas de         Trastorno mas común del metabolismo de
los leucotrienos C 4 , D4 y E 4 abarcan lo que    los lípidos.
durante décadas se ha denominado sustan-             La anormalidad mas común del metabo-
cia de reacción lenta de la anafilaxia (SRS-      lismo lipídico es la OBESIDAD. Toda dis-
A), estos LT son hasta 1000 veces más             cusión sobre obesidad sólo se puede realizar
potentes que la histamina como broncocons-        en base a la ley de conservación de la ener-
trictores.                                        gía; cuando la ingestión de alimento es ma-
   En conjunto, los leucotrienos parecen ser      yor que la emisión de energía en forma de
mediadores importantes en trastornos que          calor o trabajo, aumenta la grasa corporal.
involucran reacciones inflamatorias o de hi-      Así, la obesidad es el resultado de ingerir
persensibilidad inmediata como el asma            mas calorías de las que se necesitan para
bronquial y otras manifestaciones alérgicas.      los requerimientos energéticos del organis-
   Así pues, los eicosanoides, sintetizados       mo.
por todas las células del organismo, tienen          En el origen de la obesidad son importan-
una enorme repercusión clínica (alergia, in-      tes las pequeñas cantidades adicionales de
flamación, procesos tromboembólicos) y            comida que se toman diariamente. Es decir,
farmacológica. Actualmente se están utili-        no son las comidas voluminosas aisladas las
zando estas sustancias, p. ej. la prostacicli-    que conducen a la gordura, sino las cantida-
na, como agente vasodilatador e inhibidor         des de energía en "pequeneces" por el sim-
de la agregación plaquetaria.                     ple gozo de comer.
cooH




Figura 7.58. Síntesis de leucotnenos (LT).
No se pueden pasar por alto los factores     normales del proceso de envejecimiento.
psíquicos. Aunque la expresión "grasa de        Por ejemplo, un hombre de 25 años y 70 kg
aflicción" exprese que algunas personas co-     de peso tiene 14% de tejido adiposo y 86%
men mas por pena o dolor, no hay que olvi-      de masa corporal magra. A los 40 años tiene
dar que a muchas personas les ocurre lo         22% de adiposo y 78% magro; a los 55 ten-
contrario cuando sufren alteraciones psíqui-    drá 25% de adiposo y 75% de peso magro.
cas, y adelgazan visiblemente.                  Así, es necesario perder peso al envejecer
   Los trastornos endocrinos también pue-       para mantener la misma proporción de grasa
den causar obesidad. En los portadores de       corporal de los jóvenes.
adenomas insulares, la obesidad está rela-         El depósito excesivo de grasa está gene-
cionada con la secreción excesiva de insuli-    ralmente asociado con aumento en la inci-
na que aumenta la síntesis de grasas. Pero      dencia de diabetes mellitus y enfermedades
solamente son obesos los que por el peligro     coronarias.
de hipoglicemia toman muchos carbohidra-           Recientes estudios han definido dos tipos
tos y por acción de la hormona los acumulan     de anormalidades aparentemente no relacio-
como grasa.                                     nadas, en individuos obesos. Primero, los
   En cuanto a la obesidad parcial del tronco   niveles de fibrinógeno plasmático se elevan
y cara de luna llena en el síndrome de Cus-     y la actividad fibrinolítica disminuye pro-
hing debido a superproducción de glucocor-      porcionalmente al aumento de obesidad;
ticoides, podemos indicar que es producida      ambas anormalidades se corrigen al reducir
por la desintegración proteínica que condu-     de peso. Este proceso en obesos es relevan-
ce a gluconeogénesis y lipogénesis. A este      te en el desarrollo de trombosis intravascu-
respecto, algunos autores han propuesto que     lar, factor importante en la patogénesis de
la obesidad madura (40-50 años) es en reali-    enfermedades coronarias. El segundo grupo
dad un síndrome de Cushing no tumoral por       incluye anormalidades en el metabolismo
exceso de ACTH y P-endorfinas pituitarias       de grasas y carbohidratos. Un individuo
liberadas por estímulos estresantes. El exce-   obeso segrega cantidades excesivas de insu-
so de ACTH estimula la liberación de gluco-     lina a fin de mantener su glucosa sanguínea
corticoides que conduce a desgaste              en niveles normales, es decir, hay una resis-
proteínico y gluconeogénesis. La P-endorfi-     tencia a la insulina interpretada como dismi-
na estimula la liberación insulina que pro-     nución de receptores celulares a la insulina
mueve la lipogénesis. En otras palabras, la     en respuesta a elevadas cantidades de la hor-
glucosa obtenida por gluconeogénesis de         mona. Estudios "in vitro" muestran que el
proteínas se transforma en ácidos grasos, los   tejido adiposo se vuelve progresivamente
cuales se almacenan en tejido adiposo como      mas resistente a la insulina a medida que el
triglicéridos. Así, el individuo transforma     volumen de lípidos depositados aumenta; la
sus propias proteínas en grasas por la acción   sensibilidad a la insulina (aumento del nú-
de estas dos hormonas. Esto hace que el in-     mero de receptores) vuelve a lo normal
dividuo se vuelva gordo sin sobrealimentar-     cuando se reduce el tamaño de la célula adi-
se. En muchos maduros obesos hay además         posa.
sobrealimentación lo que contribuye al cír-        Finalmente, hay que mencionar que con
culo vicioso cuando el stress genera gluco-     un exceso de peso de 8 kg (a los 45-50 años)
sa, insulina y comida, lo que genera mas        la mortalidad es del 18%. Con exceso de 18
glucosa, insulina y comida.                     kg el aumento es ya del 45% y con un exce-
   Debe señalarse que la gluconeogénesis y      so de peso de 40 kg del 116%.
lipogénesis benignas son concomitantes
Modelo clínico: Obesidad                        dieta contiene principalmente carbohidra-
                                                tos?
  Una paciente de 19 años acudió al médico        2. ¿Cómo llega al citoplasma la acetil-
por tener un sobrepeso de 30 kg, principal-     CoA generada dentro de la mitocondria para
mente a expensas de depósito de triglicéri-     ser utilizada en la síntesis de ácidos grasos?
dos en tejido adiposo. La historia clínica         3. ¿Por qué se requiere bicarbonato en la
reveló que su dieta en verdad era baja en       síntesis de ácidos grasos?
grasas, pero su ingestión calórica dependía       4. ¿Cuál es la enzima limitante en la bio-
de carbohidratos (dulces, galletas, bebidas     síntesis de novo de ácidos grasos?
acuosas y cerveza).                                5. Si esta paciente fuera deficiente en
                                                biotina, ¿interferiría esta deficiencia con la
Cuestionario:                                   biosíntesis de ácidos grasos?

  1. ¿Cómo es posible formar cantidades
excesivas de triglicéridos en el cuerpo si la
glicerolípidos. Todos son L-a-fosfatídicos y           dos, son constituyentes de los quilomicrones
la diferencia entre ellos se debe a la natura-         y lipoproteínas.
leza de los ácidos grasos. Existen en peque-
ña proporción en productos naturales ya que
son productos intermedios en la biosíntesis            7.5.1.3 Fosfatidil inositoles
de otros fosfoglicerolípidos.
                                                       Estos lípidos se caracterizan por poseer en
                                                       su molécula en lugar de una base nitrogena-
7.5.1.1 Lecitinas o Fosfatidilcolinas                  da un polialcohol cíclico denominado inosi-
                                                       tol, del cual existen 9 isómeros, según la
Estos compuestos se encuentran amplia-                 posición de los grupos alcohólicos, el más
mente distribuidos en los organismos donde             abundante en la naturaleza y el que forma
desempeñan múltiples e importantes funcio-             parte de los inositolípidos es el mioinosotol,
nes. Se encuentran en las membranas celula-            que es la forma mesosimétrica y ópticamen-
res, y debido a su carácter anfipático se              te inactiva.
ordenan en forma radial y contribuyen al po-              Recientemente se ha encontrado que un
tencial de membrana.                                   inositolípido que posee 3 grupos fosfato en
  La solubilidad de estas sustancias y, en             lugar de uno, denominado fosfatodilinositol,
general, de todos los fosfoglicerolípidos es           4,5-difosfato (figura 7.2).
especial, debido a su carácter anfipático. En             Este compuesto se encuentra en las mem-
sistema difásicos se ordenan en base a su po-          branas celulares y se hidroliza aparentemente
laridad. En agua forman capas monomole-                como respuesta a varios compuestos:hormo-
culares ordenadas y si se aumenta la                   nas o intermediarios metabólicos, dando el
concentración forman núcelas, en las cuales,           inositol 1,4,5-trifosfato y el diacil glicerol que
al igual que los jabones quedan expuestas              pueden actuar como "segundos mensajeros"
las cabezas hidrofílicas polares y las cade-           iniciando distintas funciones en la célula.
nas hidrofóbicas se unen formando una zona             Algunas de las funciones que pueden ser
hidrofóbica común interna (Figura 7.1).                disparadas por el inositol, 1,4,5-trifosfato
  Las fosfatidilcolinas también desempeñan             (IP3) son: glucogenolisis en las células hepá-
un importante papel en el transporte de lípi-          ticas, secreción de histamina por las células




    Figura 7.1 Estructura y distribución esquemática de la disposición de las moléculas de fosfolípidos.

7.lipidos

  • 1.
    7 LÍPIDOS 7.1 ESTRUCTURA DE LOS LÍPIDOS 7.2 FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS Introducción. Los lípidos constituyen un Los lípidos son compuestos que desempe- grupo importante y heterogéneo de com- ñan varias funciones en todos los seres vivos puestos que se caracterizan por compartir las cuales se pueden dividir en 2 tipos. las siguientes propiedades: I. Solubilidad. Estos compuestos se ca- racterizan por ser insolubles en agua y sol- 7.2.1 Estructurales ventes polares y solubles en solventes no polares, también llamados solventes orgáni- Los lípidos son componentes fundamentales cos o solventes de grasas (cloroformo, ace- de todos los organismos, constituyen en pro- tona, éter, tetracloruro de carbono, hexano, medio el 10% del peso de todos los seres vi- etc.). Estos solventes son útiles para extraer- vos, son un componente importante de todas los de células y tejidos. las membranas celulares y subcelu lares (mi- II. Estructura Química. Estos compues- tocondriai, nuclear, vacuolar, lisosomal, tos se caracterizan por poseer cuando menos etc.) El tejido adiposo desempeña importan- una función éster y por hidrólisis dan alco- tes funciones de relleno, amortiguadoras y holes y ácidos grasos. Pero existen algunas de sostén; actúan como aislante térmico y excepciones. lubricante y morfogenético sexual y como III. Asimilación. Los lípidos son asimila- tejido conectivo. bles por los organismos vivos y en esto se diferencian de los aceites minerales. Existen algunas excepciones a estas pro- 7.2.2 Energéticas piedades, ya que algunos lípidos son relati- vamente solubles en solventes polares La función más importante de los lípidos es (metanol, etanol y otros). Existen lípidos la energética; se ha calculado que en prome- que en lugar de la función éster (Rj-CO-O- dio el 40% de las calorías que utiliza el orga- CH2-R2) poseen la función amida (RpCO- nismo proviene de los lípidos. Obviamente el NH-CH2-R2). tejido adiposo tiene como una de sus funcio-
  • 2.
    Figura 7.2. Formaciónde inositol-1,4, 5-trifosfato. cebadas, liberación de serotonina, agregación 7.5.1.5 Plasmalo'genos plaquetaria, secreción de insulina, secre- ción de adrenalina, contracción de músculo Este es un tipo especial de glicerofosfolípi- liso, transducción visual en los fotorrecepto- dos que se caracterizan por tener una estruc- res de invertebrados y otras. tura química muy similar a todos los demás Como se puede apreciar, varios tipos de glicerofosfolípidos ya mencionados, la úni- señales extracelülares se convierten en mu- ca diferencia es que el C-1 en lugar de estar chas señales intracelulares. En la misma presente un ácido graso se encuentra un al- forma que la adenilato ciclasa actúa como dehido graso en forma de enol, unido en for- un transductor de mensajes y un estímulo ma de éter enólico (fíg. 7.3). externo se convierte en una cascada de reac- Los plasmalógenos pueden tener en la po- ciones intracelulares, que dependiendo del sición X colina, etanolamina o serina. tipo de célula da lugar a diferentes respues- Existe un fosfolípido con estructura simi- tas, así también los productos de hidrólisis del lar a los plasmalógenos que se ha descrito fosfatidil inositol, 4, 5-difosfato por acción como un factor activante de las plaquetas de la fosfolipasa " C " o fosfoinositidasa, en- aún a concentraciones tan bajas como 0.1 zima que se encuentra en la membrana celu- nm produce agregación de plaquetas y dila- lar, al interactuar con una hormona como la tación de vasos sanguíneos (fig. 7.4). serotonina se activa y produce el 1,4, 5-tri- fosfoinositol (IP 3 ) y el diacilglicerol (DAG) que actúan como mensajeros intracelulares. 7.5.2 Esfingolípidos 7.5.2.1 Esfíngofosfolípidos 7.5.1.4 Cardiolipinas Los más abundantes de este tipo de fosfo- Este tipo de glicerofosfolípido está consti- lipidos son las estingomieYmas. üstos com- tuido por 2 moléculas de ácido fosfatídico puestos por hidrólisis total dan: esfingosina unidas por una molécula de glicerina. Estas + ácido graso + H3PO4 + colina. moléculas tienen importancia porque son La esfingosina es un aminoalcohol alifáti- constituyentes de la membrana interna de co de 18 carbonos insaturado, que se obtiene a las mitocondrias. partir de la palmitoil CoA y serina (fig. 7.5).
  • 3.
    Figura 7.5. Formaciónde esfingosina.
  • 4.
    En los enfingolípidoslos ácidos grasos no léctricas y como material de reserva para la están esterificados con la esfingosina a pesar biosíntesis de neurotrasmisores. de que posee grupos alcohólicos, el ácido graso se une al grupo amina y forma una amida (Fig. 7.6). 7.5.2.2 Glucolípidos El ácido fosfórico se une al grupo alcohó- lico de la ceramida formando un fosfoéster y Son lípidos que se caracterizan por poseer el mismo ácido fosfórico se une al grupo al- en su molécula glúcidos, en forma de mono- cohólico de la colina para formar la molécu- sacáridos u oligosacáridos. Los más abun- la de esfingomielina. (fig. 7.7). La colina se dantes son los esfingolípidos: cerebrósidos une a la ceramida en forma activa como y gangliósidos, que tienen como alcohol la CDP-colina. esfingosina. Se han aislado y caracterizado Las esfingomielinas son compuestos ínti- glucolípidos que tienen como alcohol glice- mamente relacionados con el sistema ner- rina, su estructura y función son similares a vioso. Son los principales componentes de los esfingolípidos, ya que por el carácter po- las vainas de mielina que existen en las fi- lar de los glúcidos las moléculas resultantes bras nerviosas mielínicas. Su función es son, al igual que los fosfolípidos, sustancias actuar como aislante de las corrientes bioe- antipáticas.
  • 5.
    7.5.2.2.1 Cerebrósidos co (3c) y de la N-acetil manosamina. Se ci- cliza entre el C-2 y el C-6 formando la si- Este tipo de lípidos complejos como su guiente estructura de la figura 7.9. nombre lo indica se encuentra preferente- Estos glucolípidos de estructura comple- mente en el sistema nervioso, en la sustancia ja, algunos aún no completamente caracteri- blanca del cerebro y en las vainas de mieiina zados, pueden tener azufre en su molécula, y en menor cantidad en las membranas celu- debido a la esterificación de ácido sulfúrico lares. con los grupos alcohólicos de los monosacá- En forma general se puede decir que un ridos y oligosacáridos. Este tipo de com- cerebrósido es una molécula de ceramida puestos se denominan gangliósidos y (N-acil-esfingosina) unida a un monosacári- sulfolípidos. do, generalmente, galactosa (fig. 7.8). Otra característica estructural es que generalmen- te el ácido que esta unido al grupo amino es 7.5.2.2 Gangliósidos de 24 carbonos (C24: Lignocérico; C24-2-hi- droxi: Cerebrónico; C24A14 : Nervónico y Los gangliósidos son un grupo de glucoes- C24A14-2 hidroxi: Hidroxinervónico). fingolípidos, con una estructura similar a los Acompañando a estos glucolfpidos se han cerebrósidos, pero en lugar de un monosacá- aislado e identificado algunos glucocerebró- rido tiene un oligosacárido, casi siempre ra- sidos o sea, cerebrósidos que en lugar de ga- mificado y cuando menos un azúcar ácido lactosa contienen glucosa, aunque en (ácido siálico) (fig. 7.10). cantidades pequeñas. También se han aisla- Se han aislado y caracterizado muchos do glucoesfingolípidos de estructura más gangliósidos que difieren en el número, tipo compleja, que en lugar de tener un monosa- y unión de los azúcares y ácidos siálicos. cárido presentan varios monosacáridos y al- Los gangliósidos se representan por la letra gunos derivados de ellos como el ácido "G", y como subíndice otra letra "M", "D", N-acetil-neuramínico o ácido siálico. Este o "T" que indica el número de ácidos siáli- compuesto deriva del ácido fosfoenolpirúvi- cos que tiene en su molécula.
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    Figura 7.10. Representaciónsimplificada del gangliósido GMi. Cer = ceramida; Glu = glucosa; Gal = galactosa; NAcGal = N-acetil-galactosamina; NANA = ácido N-acetilneuramínico. Los gangliósidos se encuentran en altas cerebro de los niños. Los síntomas son pro- concentraciones en el sistema nervioso, en gresivos e irreversibles: debilidad, retardo especial en la materia gris, donde llega a psicomotor, alteraciones visuales que llevan existir en proporciones hasta del 6% de los a la ceguera, demencia y muerte entre los 2- lípidos totales. Los gangliósidos no son mo- 3 años (ver adelante). léculas inertes, tienen un intercambio meta- Recientemente se ha descubierto que los bólico muy intenso ya que existen gangliósidos desempeñan funciones muy glicosilhidrolasas que eliminan los azúcares importantes en nuestro organismo. Se ha terminales. Estas enzimas son muy específi- comprobado que varias toxinas bacterianas cas y se encuentran en los lisosomas. Existe (cólera, tétanos, botulismo y difteria) se una enfermedad genética denominada enfer- unen selectivamente a los gangliósidos de la medad de Tay-Sachs en la que falta la enzi- membrana. Si se adiciona el gangliósido es- ma -N-Acetimexosaminidasa que elimina el pecífico se bloquea el sitio de unión y la to- residuo final de la N-acetilgalactosamina en xina se vuelve inocua. Aparentemente los el gangliósido GM2- Esto produce un incre- gangliósidos también actúan como recepto- mento en la concentración de este gangliósi- res de los interferones, agentes biológicos do, varias veces arriba de lo normal, en el con actividad antiviral.
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    7.5.2.2.3 Sulfolípidos Dependiendo de su composición cuali y cuantitativa, las lipoproteínas se subclasifi- Estos lípidos complejos tienen una estruc- cacn en varios grupos que se caracterizan tura química similar a los cerebrósidos y por el tipo y proporción de lípidos y proteínas. gangliósidos con la única diferencia que tie- En base a su composición presentan diferen- nen moléculas de ácido sulfúrico esterifica- tes propiedades que permiten su separación das con los grupos alcohólicos de los y cuantificación como son: densidad, velo- azúcares. Se considera que sus propiedades cidad de sedimentación (Sf) y movilidad y funciones deben ser similares aunque aún electroforética. Las propiedades y composi- no se conocen con precisión. Se sabe que son ción química cuali y cuantitativa de las dife- especialmente abundantes en las membra- rentes lipoproteínas que se encuentran en el nas de los tilacoides, organelos membrano- plasma humano, se resumen en la Tabla 7.6. sos que se encuentran dentro del cloroplasto, La densidad de las lipoproteínas es inversa- y que semejan las crestas de las mitocondrias mente proporcional a su proporción de lípi- ya que también son invaginaciones de la dos. Cuando las lipoproteínas se centrifugan membrana interna. Estas membranas contie- en una solución de NaCl con una densidad nen en su interior las enzimas responsables de 1.063, algunas de ellas tienden a "flotar", del transporte de electrones y de biosíntesis o sea aparecen en la superficie de la solu- del ATP por acción de la luz solar. Estas ción. Esta propiedad de flotar en un medio membranas al igual que las membranas in- isopícnico se expresa cuantitativamente co- ternas de las mitocondrias se caracterizan mo unidades Svedberg de flotación (Sf). por ser impermeables a la mayor parte de io- La hipercolesterolemia se caracteriza por nes y moléculas. Químicamente se caracte- una elevada proporción de lipoproteínas rizan por poseer la misma cantidad de LDL (Low Density Lipoprotein) o en espa- lípidos y proteínas. La composición de lípi- ñol LBD (Lipoproteínas de Baja Densidad). dos es la siguiente: 40% de glucolípidos, Las apoproteínas de las lipoproteínas, son 10% de fosfolípidos y 4% de sulfolípidos. heterogéneas, se han aislado y caracterizado varios tipos que se designan como A-1, A-2, A-4, B-48, B-100, C y E, que pueden identi- 7.5.3 Lipoproteínas ficarse por pruebas inmunoquímicas. Las lipoproteínas de baja densidad (LBD Los lípidos se asocian con proteínas y cons- o LDL) poseen exclusivamente las apopro- tituyen las lipoproteínas, que es la forma co- teínas B-100, C y E. Las de alta densidad mo se transportan los lípidos en la sangre, ya (LAD o HDL) poseen principalmente apo- que por ser sustancias no polares hidrofóbi- proteínas A-l y A-2 y porciones pequeñas cas no pueden circular libres. de C, D y E. Las de muy baja densidad Las proteínas que forman parte de las li- (LMBD o VLDL) y los quilomicrones tie- poproteínas son proteínas glubulares y los nen principalmente apoproteínas: A - l , A-2, componentes lipidíeos, que son hidrofóbi- A-4 y B-48. cos, se localizan en el interior de la macro- molécula en la zona hidrofóbica; los grupos polares de los lípidos complejos (fosfolípi- 7.5.4 Grupo Misceláneo dos y glucolípidos) están orientados hacia la región polar externa. Esta disposición espa- Pertenecen a este grupo de compuestos una cial o conformación asegura su estabilidad abundante serie de sustancias que poseen al- en medio acuoso. gunas características de los lípidos, como la
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    Tomada de Blanco,A. Química Biológica. Ed. El Ateneo 4a. Edición. Buenos Aires, Argentina, 1988.
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    insolubilidad en agua,pero carecen de otras es el llamado isopreno activo que se deno- como el tener una función éster. Debido a mina isopentenil-pirofosfato o su isómero, esto se encuentran como fracción insaponi- el dimetil- alil-pirofosfato, que derivan de la ficable. Algunas de estas sustancias derivan acetil. CoA vía ácido mevalónico. de lípídos y también se les conoce como de- rivados de lípidos. Sin embargo, existen al- Biosíntesis del Isopreno activo. gunas que no derivan de ninguno de los La síntesis del isopreno activo, y, por lo lípidos conocidos, razón por la cual se les tanto, la biosíntesis de todos los terpenos y conoce también como sustancias asociadas terpenoides se inicia a partir de acetil-CoA, la a lípidos. Este conjunto heterogéneo de sus- cual se condensa con otra molécula de acetil tancias a pesar de que se encuentran en pe- CoA para formar primero, la acetoacetil- queñísimas cantidades tienen importantes CoA; ésta se condensa con otra acetil-CoA funciones y se pueden dividir para su estu- para formar el 3-hidroxi-3-metil-glutaril dio en los siguientes grupos: a) Terpenos y CoA, precursor del ácido mevalónico. terpenoides; b) Esteróles y esteroides; c) Ei- Estas moléculas se condensan cabeza-co- cosanoides (Prostaglandinas, tromboxanos la, o cabeza-cabeza para formar hidrocarbu- y leucotrienos) ros políméricos, que se denominan terpenos, y según el número de moléculas de isopreno que los formen se clasifican como: monoter- 7.5.4.1 Terpenos y Terpenoides penos (2(0$) -* 10C); Sesquiterpenos (3(C 5 ) - 15C), diterpenos (4(C5) -» 20C): Los terpenos constituyen un grupo muy abundante e importante de sustancias que se tríterpetios (6(C 5 ) -* 30C); politerpenos encuentran universaImente distribuidos en (n(Cs) -* (5C) n ). Los terpenos son hidrocar- la naturaleza y que realmente derivan de una buros. Si existe algún grupo funcional, o si simple unidad de 5C que se repite. Esta mo- el número de carbonos ya no es múltiplo de lécula es un hidrocarburo insaturado que se 5, los compuestos se denominan terpenoi- denomina isopreno. El isopreno como tal no des; algunos ejemplos son: existe libre en la naturaleza, su equivalente
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    Como puede apreciarse,por sus nombres, noides de mayor peso molecular desempeñan los terpenos y terpenoides de bajo peso mole- importantes funciones como reguladores me- cular se caracterizan por ser los principales tabólicos (vitaminas liposolubles), además de componentes de los aceites esenciales respon- actuar como pigmentos y participar en proce- sables de las fragancias naturales de flores, sos fotoactivadores. Los terpenos de elevado frutas, hojas y tallos. La función que desempe- P.M., como el hule se forma como una cubier- ñan estas moléculas no está bien definida. ta protectora cuando las hojas y tallos son le- Pueden servir para atraer insectos, indispensa- sionados. Cuando el caucho o hule natural se bles para la fecundación; debido a su alto con- trata con azufre en caliente (vulcanización), tenido de carbono e hidrógeno son material las largas cadenas moleculares se unen por en- energético de reserva. Los terpenos y terpe- lace azufrados y el compuesto es más fuerte, compacto, rígido y resistente a solventes. 7.5.4.2 Esteróles y Esteroides noperhidrofenantreno y se denominan este- roides. Estos compuestos aunque se revisan por La molécula del ciclopentanoperhidrofe- separado por su importancia particular, per- nantreno está formada por la estructura del tenecen al grupo anterior, ya que se ha de- fenantreno totalmente hidrogenado (perhi- mostrado q u e todos los carbonos del l dro) unida al ciclopentano (Figura 7.11). colesterol provienen de la acetil-CoA. Los ; Los carbonos 5, 8, 9, 10, 13 y 14 presen- trabajos iniciales fueron realizados por Kon- tan centros de asimetría. Si se considera que rad Bloch (1940) y posteriormente se han i la molécula es plana puede existir isóme- aclarado y aislado todas las enzimas que í ros geométricos cis/trans. Los compuestos participan en su biosíntesis. de interés biológico sólo presentan isóme- El colesterol y todos los esteróles y com- ros en el C-5. En el caso del 5 a-androsta- puestos que de ellos derivan como son:: no el H unido al C-5 está por debajo del vitaminas D, hormonas sexuales y adreno- plano y esto se indica con una línea puntea- corticales, ácidos bilares, glucósidos cardia- da. En cambio el C-19, que está unido al cos, saponinas, etc. se caracterizan por tener r C-10 está por arriba del plano. El H del C- una estructura básica común: el ciclopenta- 5, puede estar en posición P o cis, con res-
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    CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO Figura 7.11 Estructura del ciclopentano perhidrofenantreno. pecto al C-19, o 5a, que indica posición hormonas sexuales masculinas y femeninas, trans. las hormonas adenocorticales, los ácidos cóli- en realidad la verdadera estructura de los cos y los ácidos biliares, todos estos compues- esferoides no es plana, adoptan la conforn- tos desempeñan importantísimas funciones. mación de silla en los anillos A, B y C que Los vegetales no tienen colesterol; el esterol aparentemente es la más estable. más abundante es el ergosterol, que tiene En los esteróles existe un grupo -OH en el importancia por ser provitamina D cuando C-3 en posición p o ecuatorial y en el C-17 se expone a la luz solar. existe una cadena hidrocarbonada en posi- A continuación se muestran las estructuras ción ecuatorial. químicas de un miembro de cada grupo, indi- El esterol más abundante e importante en cando en cada caso el nombre del compuesto, los organismos animales es el colesterol, el el grupo al que pertenece y las principales cual es materia prima en la biosíntesis de las características estructurales del grupo.
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    nes más importantesla de actuar como ma- posee tres carbonos y estos se designan con terial de reserva energética. números arábigos o letras griegas. loa CH2-OH 7.2.3 De transporte 2o p CH-OH Sirven también como un eficaz vehículo de sustancias liposolubles como vitaminas y 3 o a' CH2-OH hormonas y en esa forma regulan la activi- dad metabólica. Son además importantes en Fórmula lineal el transporte de materiales alimenticios co- mo lipoproteínas. 7.3.1. Estructura de Ácidos Grasos 7.3 CLASIFICACIÓN Los ácidos grasos que existen en los seres vivos constituyendo los lípidos simples y com- Para facilitar su estudio los lípidos se clasifi- plejos son generalmente monocarboxílicos y can en 3 grupos. de cadena lineal saturada o insaturada. Sin I. Lípidos simples. Son aquellos que es- embargo, existen en ciertos organismos (mi- tán cosntituídos únicamente por alcoholes y croorganismos, semillas) ácidos grasos cícli- ácidos grasos. cos, ramificados y con funciones alcohólicas. II. Lípidos Complejos. Son aquellos que Los ácidos carboxílicos se pueden consi- por hidrólisis total dan alcoholes, ácidos derar como productos de oxidación de los grasos y otra molécula diferente. hidrocarburos: m. Grupo Misceláneo. Se incluyen en este grupo una serie de sustancias que tienen algu- °2 °2 °2 nas características de lípidos, pero que no R-CHJ-CHJ - R-CHJ-CHJ-OH - R-CHj-CH-O - R-CHj-COOH poseen ácidos grasos, por lo tanto a diferencia Hidrocarburo Alcohol Aldehido Acido de los lípidos simples y complejos no son ca- paces de formar jabones por hidrólisis alcalina Nomenclatura. Los ácidos grasos se de- y por ello a este conjunto de sustancias se le nominan generalmente en dos formas; el conoce como "fracción insaponificable". nombre sistémico se forma con el nombre Los lípidos simples a su vez se subclasifi- del hidrocarburo del que proviene más el can en los siguientes grupos, dependiendo sufijo oico.^ El nombre común o trivial ter- del tipo de alcohol. mina en "ico" y el nombre generalmente es- a) Acilgliceroles. Son aquellos lípidos tá relacionado con la fuente natural de la que tienen como alcohol a la glicerina o gli- cual proviene. (Tabla 7.1) cerol (propanotriol). Los carbonos de los ácidos grasos se nume- b)Ceras. Se caracterizan por poseer un al- ran a partir del grupo carboxilo. cohol monohidroxílico alifático y de eleva- 4 3 2 1 do peso molecular. R-CH2-CH2-CH2-COOH Acilgliceroles. (triglicéridos). Son lípidos constituidos por glicerol y También se acostumbra utilizar letras ácidos grasos. griegas. La letra alfa (a) para el carbono, Estructura del glicerol. Es un alcohol po- anexo al carboxilo (C2); (P) para C3 y así livalente. Químicamente es el propanotriol, sucesivamente. Se designa como co (omega)
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    7.5.4.3 Eicosanoides (LT). Todas estas sustancias se caracterizan por tener una gran actividad biológica, ac- Son un grupo de sustancias bioactivas que túan a concentraciones pequeñísimas del or- modulan la función celular y que derivan de den de los nanogramos o picogramos, tienen los ácidos grasos poliinsaturados de 20 car- una vida media muy corta y su efecto se ob- bonos (C20: eicosano). Este grupo incluye serva en la célula que los produce o en célu- las prostaglandinas (PG), los tromboxanos las vecinas, por lo que el nombre de (TX) y los leucotrienos (LT). Recientemen- hormona no es adecuado a menos que se te se han agregado algunos trihidroxideriva- aclare que son hormonas locales o autacoi- dos del ácido araquidónico llamados des; (tienen acción autocrina o paracrina). lipoxinas. Los ácidos grasos precursores de estas moléculas son de 20C generalmente insatu- rados; el más abundante es el araquidónico 7.5.4.3.1 Prostaglandinas C20: A5-8'11-14. Estos ácidos se encuentran en los fosfolípidos de la membrana en posi- Constituyen un importante grupo de com- ción P (C2) y se liberan por acción de la fos- puestos relacionados estructuralmente con folipasa Á2. El ácido araquidónico puede los ácidos grasos, en especial, con el ácido servir como materia prima para la biosínte- C2oA5,8,l 1,14 - araquidónico. sis de prostaglandinas, tromboxanos, prosta- Estas moléculas se descubrieron y repor- ciclinas o leucotrienos. taron desde 1930 por Kurzrok y Lieb, quie- nes observaron que el semen humano era capaz de producir contracciones en el útero "in vitro". Su descubrimiento pasó inadver- tido hasta 1960, cuando Von Euler y Bergs- trom lograron aislar y comprobar su actividad biológica. En un principio se con- sideraban como secreciones características de las glándulas prostáticas y vesículas se- minales. Sin embargo, se ha demostrado que se sintetizan en todas las células de mamífe- ros, excepto en los eritrocitos, y se han en- contrado en gran cantidad en una alga marina Plexaura homomalla, utilizada des- de hace tiempo como abortivo. Aunque las prostaglandinas fueron los primeros compuestos descubiertos que deri- van de un ácido graso de 20C (eicosanoico) poliinsaturado, se han descubierto otros compuestos relacionados con pequeñas va- riaciones en su estructura, aunque con dife- rencias en su biosíntesis y en su función. Estas sustancias se han denominado Hormonas ei- cosanoides y comprenden además de las pros- taglandinas (PG), a los tromboxanos (TX), las prostaciclinas (PGI) y los leucotrienos
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    La biosíntesis deprostaglandinas, trom- 7.5.4.3.2 Leucotrienos boxanos y prostaciclinas se inicia por acción de una enzima denominada ciclooxigenasa, Los leucotrienos como su nombre lo dice que convierte al ácido araquidónico en un son eicosanoides que se caracterizan por endoperóxido cíclico, que es la prostaglan- presentar tres dobles enlaces en su molécula dina G2 o PGG2. Este compuesto por acción por lo menos en los primeros que se aislaron de una peroxidasa se convierte en un hidro- de leucocitos. Su biosíntesis es diferente de las xiderivado que se denomina prostaglandina prostaglandinas, prostaciclinas y tromboxa- H2 (PGH2). Este compuesto sirve como ma- nos. La biosíntesis se inicia por acción de la teria prima para la síntesis de prostaglandi- lipooxigenasa sobre el ácido araquidónico nas, tromboxanos o prostaciclinas, por una que lo convierte en el ácido 5-hidroperóxido- serie de reacciones que son específicas. eicostetraenoico (5-HETE), y éste se con- John Vane demostró que la aspirina (ácido vierte luego en el leucotrieno A2 (LTA2). acetilsalicílico) inhibe a la ciclooxigenasa Este compuesto por adición de agua se con- componente de la prostaglandina sintetasa. vierte en el leucotrieno B4. El mismo LTA2 Las prostaglandinas se pueden considerar por adición de glutatión al C-6 da el leuco- como hídroxiácidos insaturados con un ci- trieno C4 (LTC4) y éste por hidrólisis parcial clopentano o ciclopenteno. El nombre se pierde el ácido glutámico y da el leucotrieno forma con las letras PG, seguida de una ter- D4 (LTD4). Cuando este compuesto pierde cera letra (que va de la A a la I) y de un nú- la molécula de glicina se forma el leucotrie- mero en forma de subíndice, que indica el no E4 (LTE4), el cual sólo tiene la cisteína en número de dobles enlaces presentes en la el C-6. La mezcla de estos tres últimos com- molécula. La letra indica si son derivados puestos LTC4, LTD4 y LTE4) constituyen la del ciclopentano o ciclopenteno y el grado que antes se conocía como SRS-A (sustancia de oxidación, si presenta grupos hidróxilo o de reacción lenta de la anafilaxia) de gran cetona. Las más importantes son las PGE importancia en reacciones inmunitarias. que tienen un grupo cetona en el C-9, mien- Los eicosanoides se caracterizan por ser tras que las PGF tiene un grupo hidróxilo. moléculas muy activas, de acción pasajera y muy variada y en ocasiones antagónicas, lo cual ha dificultado su empleo terapéutico por ejem- 7.5.4.3.2 Tromboxanos plo la PGF2 que un poderoso broncocons- trictor; en cambio la PGE2 produce Los tromboxanos (TX) son compuestos que dilatación de bronquios y de vasos sanguí- se caracterizan por poseer en su estructura neos cardiacos, renales, mesentéricos y un anillo etéreo de 6 eslabones con propie- musculares. Existen algunas acciones co- dades fisiológicas diferentes y en ocasiones munes a todas las prostaglandinas. Otro as- antagónicas con las prostaglandinas y pros- pecto importante es que estas moléculas taciclinas. afectan casi todos los sistemas y aparatos Las prostaglandinas H2 (PGH2) por ac- del organismo (respiratorio, circulatorio, di- ción de la prostaciclina sintetasa se convierte gestivo, reproductor, endocrino, nervioso, en prostaciclina, la cual también se conoce etc.). Por todo lo anterior, se presenta en for- como prostaglandina I2 (PGI2). Se caracteri- ma muy resumida y parcial las principales zan por presentar además del ciclopentano acciones fisiológicas de los eicosanoides. otra estructura heterocíclica derivada del fu- Sistema Nervioso. Algunas prostaglandi- rano que se forma al reaccionar un oxígeno nas (PGF) favorecen la liberación de neutro- del endoperóxido (PGH2) con los C-6 y C-9. transmisores, otras (PGE2) la inhiben.
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    Aparato Digestivo. LasPGE y PGI inhi- fármacos que inhiben la ciclooxigenasa y, ben las secreciones digestivas gástricas y por lo tanto, la biosíntesis de PG, TX y PGI. tienen un efecto estimulante sobre la secre- Los corticosteroides también son poderosos ción de moco, por lo que se tienen justifica- agentes antiinflamatorios que inhiben la fos- das esperanzas de su utilidad terapéutica en folipasa A2 y por lo tanto bloquean la bio- el tratamiento de la úlcera. Las PGE incre- síntesis de los eicosanoides en general. mentan la peristalsis del estómago e intesti- Aparentemente las reacciones de hiper- no, al estimular la contracción de la sensibilidad y crisis asmática están relacio- musculatura lisa longitudinal e inhibir a la nadas con la SRS-A (LTC4, LTD 4 y LTE4) y circular. Las PGF estimulan tanto las circu- la posibilidad de interferir farmacológica- lares como longitudinales, y la PGI2 inhibe a mente en la producción de estas sustancias ambas fibras. tiene un futuro promisorio. Aparato Reproductor. Las prostaglandi- El mecanismo de acción de los eicosanoi- nas participan en todas las etapas de la re- des aun se desconoce. Se ha propuesto que producción; participan en la ovulación, en la se unen a receptores específicos y modifican ruptura del folículo, tienen acción luteolítica los niveles de AMPc o de Ca++, también se y aparentemente inician el trabajo de parto ha propuesto que actúan como segundos al estimular la contracción de la musculatura mensajeros, en respuesta a diferentes hor- uterina. La oxitocina aparentemente partici- monas y que los cambios fisiológicos que pa en la 2a. etapa del parto. producen son característicos de la célula y Aparato Respiratorio. Las PGD2, PGF, el no de la hormona. Sin embargo, todas estas TXA2 y los leucotrienos LTC4 LTD4 y hipótesis requieren ser confirmadas o modi- LTE4 (SRS-A) sonbroncoconstrictores. Los ficadas, por esto el estudio de éstas molécu- leucotrienos son 1000 veces más protentes las es actualmente una de las áreas de que la histamina como broncoconstrictores investigación más promisorias y apasionan- y se considera que están muy relacionados tes. con el asma. Las PGE son potentes bronco- Las lipoxinas se forman por oxidación dilatadores. secuencial de ácido araquidónico mediada Aparato Circulatorio. Las PGE y PGI son por la 15- y la 5-lipoxigenasa. Son regula- vasodilatadores e hipotensores, mientras dores intracelulares específicos; la lipoxi- que el TXA2 es vasoconstrictor. Las PGI2 na A estimula la formación de superóxidos inhiben la agregación plaquetaria, mientras en los neutrófilos, la quimiotaxis, produ- que el TXA2 estimula la agregación de pla- ce vasoconstricción y activa la proteinci- quetas. nasa C. Inflamación, fiebre, dolor y respuestas, inmunitarias anormales. Los leucotrienos y las PG juegan un papel importante en los 7.6 DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE procesos de inflamación, fiebre y dolor. In- LÍPIDOS crementan la movilidad de leucocitos poli- m o r f o n u c l e a d o s e i n c r e m e n t a n la Las grasas y aceites alimenticios son mez- permeabilidad celular y de esta forma con- clas de triglicéridos mixtos. En países indus- tribuyen al edema. Se ha demostrado que la trializados se consumen entre 80 y 150 sensación de dolor y la hipertermia también gramos diarios por persona. La capacidad de están asociadas a las prostaglandinas. Esto absorción de grasa del intestino delgado explica el efecto antiinflamatorio, antitérmi- normal es considerable, casi 95% de los tri- co y analgésico de la aspirina y una serie de glicéridos ingeridos.
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    A partir delas primeras observaciones valadas de la lengua, segregan a la boca la li- anatómicas y funcionales de los vasos linfá- pasa lingual (conocida también como lipasa ticos intestinales, por Gaspare Aselli a prin- de la saliva). cipios del Siglo XVII, y de la aportación de Se sabe que la lipasa de la lengua es una Claude Bernard, en 1856, se demostró que glucoproteína hidrofóbica, escasamente so- los lípidos de la dieta alcanzaban el sistema luble en agua, que muestra especificidad pa- linfático, la cuestión central en la digestión ra la hidrólisis de triacilglicéridos. Se trata de de los lípidos quedó circunscrita a cómo los una verdadera lipasa y no de una esterasa en lípidos de la luz intestinal atravesaban la pa- general, ya que actúa sobre sustratos en forma red del intestino para llegar a la linfa. A co- de agregados insoluoles. La enzima es parcial- mienzos del presente siglo dos hipótesis mente inhibible por sales biliares y muestra contrapuestas eran intensamente debatidas. un pH óptimo ácido. (Herrera E, 1991). Immanuel Munk, en su "teoría particulada", La lipasa de la lengua es más activa con sostenía que la mayor parte de los triacilgli- los triacilglicéridos de ácidos grasos de ca- ceroles de la dieta eran absorbidos intactos dena corta que con los de cadena larga. Pre- en forma de una fina emulsión, y así trans- senta especificidad por los enlaces éster portados a través de la mucosa intestinal ha- primarios de los triacilglicéridos (posición a cia los vasos linfáticos. Contrariamente, la y a ' o 1 y 3) y no hidroliza los enlaces en "teoría lipolítica" de E.F. Pflüger, afirmaba posición P (2), ni los enlaces éster de fosfo- que los triacilglicéridos eran hidrolizados glicéridos y del colesterol. totalmente a ácidos grasos y glicerol, y que La acción de la lipasa lingual determina el estos últimos eran los compuestos absorbi- comienzo de la digestión de los lípidos de la dos. En 1936, Verzar y McDougall demos- dieta en el estómago. Las contracciones del traron que la degradación de los triglicéridos estómago producen los movimientos sufi- por acción de la lipasa pancreática y su cientes para favorecer la emulsificación de emulsificación con las sales biliares, eran los lípidos, aunque también parecen partici- procesos esenciales para la absorción de lí- par otros agentes presentes en el propio ali- pidos. Este último trabajo, sumado a las mento, como ciertos péptidos, polisacáridos aportaciones de Frazer, Bollman y otros au- complejos y fosfolípidos. De todos modos, tores, apoyaron definitivamente la "Teoría la emulsificación en el estómago es más Lipolítica" de Pflüger. bien grosera y no puede calificarse de verda- Aunque debe convenirse que la digestión dera emulsión. Los ácidos grasos liberados de los lípidos es un proceso dinámico que por la lipasa lingual son hidrofílicos y solu- ocurre en todo el tubo digestivo, pueden di- bles en medio acuoso, tanto en su estado io- ferenciarse fases caracterizadas por el lugar nizado como en el no ionizado, de manera anatómico donde se realizan y por las enzi- que pueden escapar de las gotitas de grasa y mas hidrolíticas que intervienen. estar en disposición de ser absorbidos. Se ha demostrado que la mucosa gástrica absorbe pasivamente ácidos grasos de cadena corta o 7.6.1 Digestión gástrica. Lipasa lingual y media, los cuales son liberados a la circula- lipasa gástrica ción portal. En resumen, puede considerarse que la li- Como respuesta a la ingestión oral de gra- pasa de la lengua actúa en el estómago, hi- sas, a la masticación y a estímulos nervio- drolizando los enlaces a (1) de los sos, un grupo de glándulas serosas triacilglicéridos, y permite la absorción ahí localizadas por debajo de las papilas circun- mismo de los ácidos grasos de cadena corta
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    o media, perotambién es importante su ac- la digestión y absorción de las grasas, así co- ción facilitadora sobre la hidrólisis de los mo la de las vitaminas liposolubles A, D, E acilglicéridos restantes que ocurre en el in- y K. Cuando está alterada la digestión de las testino delgado. grasas, también son mal digeridos otros ali- El estómago produce una lipasa gástrica mentos, pues la grasa cubre las partículas de capaz de hidrolizar triacilgliceroles de ácidos alimento y evita que las enzimas actúen so- grasos de cadena corta. A esta enzima también bre ellas. En estas condiciones, la actividad se le conoce como tributirasa por su especi- de las bacterias intestinales provoca conside- ficidad para separar ácidos grasos de cuatro rable putrefacción y producción de gases. átomos de carbono (ác. butírico). La acción lipolítica de esta enzima es poco importante. 7.6.2.2 Secreción pancreática 7.6.2 Digestión intestinal La secreción pancreática al intestino contie- ne al menos tres actividades enzimáticas El contenido del estómago ó quimo, es distintas: lipasa pancreática, fosfolipasa A2 vaciado al intestino delgado a través de la y colesterol esterasa, y una coenzima, la co- válvula pilórica. El contenido alcalino de las lipasa. secreciones pancreáticas y biliar neutraliza La actividad de la lipasa es cuantitativa- el ácido del quimo y hace variar el pH de és- mente la más importante de las tres y, de he- te a la alcalinidad. Este cambio en el pH es cho, la actividad en el intestino es de 100 a necesario para la actividad de las enzimas 1,000 veces superior a la necesaria para la contenidas en los jugos pancreático e intesti- hidrólisis completa de los triacilgliceroles nal. en el intestino delgado superior, tras una in- gesta habitual. La actividad de la fosfolipasa A2 es bastante menor y la hidrólisis de los 7.6.2.1 Secreción biliar fosfolípidos requiere un trayecto en la luz intestinal más dilatado en el tiempo y en el La absorción de los primeros ácidos grasos espacio, llegando a ocurrir incluso en el íleo. de cadena larga en el duodeno, así como La lipasa pancreática degrada el enlace otros factores (pH, ciertos aminoácidos éster primario de triacilgliceroles; actúa en etc.), desencadenan la secreción de colecis- la interfase aceite-agua, de las gotitas fina- tocinina por la mucosa intestinal. Esta hor- mente emulsificadas de los lípidos, forma- mona induce a su vez la secreción de la bilis das por la agitación mecánica en el intestino (por contracción de la vesícula biliar y rela- en presencia de los productos de la actividad jación del esfínter de Oddi) y la del jugo de la lipasa lingual, sales biliares, colipasa, pancreático. Es a la altura de la ampolla de fosfolípidos y fosfolipasa A2. La fosfolipasa Vater donde las gotitas de grasa se encuen- A2 y la colipasa son secretadas en forma de tran y mezclan con estas secreciones. zimógenos y requieren activación por hidró- Las sales biliares tienen una considerable lisis tríptica de enlaces peptídicos específi- capacidad para disminuir la tensión superfi- cos. El Ca 2+ es necesario para la actividad cial del agua. Esto les permite emulsionar de la fosfolipasa A2. Una hidrólisis limitada las grasas en el intestino y disolver los áci- del enlace éster en la posición 2 del fosfolí- dos grasos y los jabones insolubles en agua. pidos por la fosfolipasa A2 fija la lipasa a la La presencia de la bilis en el intestino es un interfase del sustrato y acelera la hidrólisis coadyuvante importante para llevar a cabo del triacilglicerol. La colipasa se une a la in-
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    terfase sal biliar-triacilglicerol-aguapropor- rol, es probable que la digestión de estos lí- cionando un anclaje de elevada afinidad pa- pidos avance hacia la remoción de los ácidos ra la lipasa. La hidrólisis completa de los grasos terminales para producir 2 monoacil- triacilgliceroles produce glicerol y ácidos gliceroles. Puesto que este último ácido gra- grasos. La lipasa pancreática es virtualmen- so está unido por un enlace éster secundario, te específica para la hidrólisis de enlaces és- su remoción necesita isomerización a un en- ter primarios, es decir, en las posiciones 1 y lace éster primario. Este proceso es relativa- 3 de los triacilgliceroles. Durante la diges- mente lento; como consecuencia, los tión de grasas, la fase acuosa o "fase mice- 2-monoacilgliceroles son los productos lar" contiene una mezcla de micelas en principales de la digestión de triacilglicero- forma de disco y liposomas de sales biliares les y menos de una cuarta parte de los tria- saturadas con productos lipolíticos. cilgliceroles ingeridos es degradado en A causa de la dificultad para la hidrólisis forma completa a glicerol y ácidos grasos del enlace éster secundario en el triacilglice- (Fig.7.12). Figura 7.12. Digestión y absorción de los triacilgliceroles, AG, ácidos grasos de cadena larga.
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    Los esteres decolesterol son degradados P(2) de una variedad de fosfoglicéridos y no por una hidrolasa específica, en la luz intes- tiene efecto por ejemplo sobre los esfingolí- tinal, la colesterol esterasa que cataliza la hi- pidos. Los productos de su acción son 1-acil- drólisis de los esteres de colesterol, los 2-lisofosfoglicéridos y ácidos grasos. La cuales son así absorbidos en el intestino en enzima tiene un requerimiento absoluto de una forma libre no esterificada. iones Ca2+ que parecen asegurar la fijación La fosfolipasa pancreática, al igual que la co- y estabilización del complejo enzima-sus- lipasa, se segrega en forma de precursor no trato y las sales biliares son esenciales para activo (proenzima). Al llegar al duodeno se la acción de la enzima, ya que aseguran la activa por hidrólisis tríptica de un enlace Arg- adecuada presentación física del sustrato. Gli en la región proximal al NH2 terminal. La fig. 7.13 resume la utilización de los La enzima activa cataliza la hidrólisis de TG de cadena larga y media. los ácidos grasos esterificados en la posición Figura 7.13 Utilización de los triglicéridos habituales de la dieta (cadena larga) y los de la cadena media.
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    7.6.3 Absorción intestinal bién son reacilados con Acil-CoA para rege- nerar fosfolípidos y esteres de colesterol. 7.6.3.1 Absorción micelar El glicerol libre no es reutilizado sino que pasa directamente a la vena porta. Sin embar- Los 2-monoacilgliceroles, ácidos grasos y go, el glicerol liberado dentro de las células de cantidades pequeñas de 1-monoacilglicero- la pared intestinal puede ser reutilizado en la les, dejan la fase de aceite de la emulsión de síntesis de triacilgliceroles por activación lípidos y difunden entre las micelas mixtas y con ATP y glicerocinasa para dar glicerol-3- liposomas consistentes en sales biliares, fos- fosfato. Por lo tanto, todos los ácidos grasos fatidilcolina y colesterol, proporcionadas por de cadena larga absorbidos en las células de la la bilis. Debido a que las micelas son solu- mucosa de la pared intestinal, son utilizados bles permiten que los productos de la diges- en la formación de novo de triacilgliceroles. tión sean transportados a través del medio Los triacilgliceroles sintetizados en la acuoso de la luz intestinal hasta el borde en mucosa intestinal no son transportados por cepillo de las células de la mucosa donde son la sangre venosa portal. La mayor parte de absorbidos al interior del epitelio intestinal. los lípidos, incluyendo fosfolípidos, esteres de Las sales biliares pasan al íleon, donde la ma- colesterol, colesterol libre y vitaminas lipo- yor parte son absorbidas penetrando a la cir- solubles, generan quilomicrones que le dan culación enterohepática. Los fosfolí pidos de el aspecto lechoso al quilo, el cual es reco- origen alimentario y biliar son hidrolizados lectado por los vasos linfáticos de la región por la fosfolipasa A2 de la secreción pan- abdominal y llevado a la circulación general creática hasta ácidos grasos y lisofosfolí pi- por el conducto torácico. dos, los cuales también son absorbidos desde las micelas. Los esteres de colesterol son hidrolizados por la colesterol esterasa 7.6.3.2 Síntesis intestinal de del jugo pancreático y el colesterol libre jun- quilomicrones to con la mayor parte del colesterol biliar es absorbido a través del borde en cepillo des- Los quilomicrones (QM) son los principa- pués de su transporte en las micelas. Nor- les transportadores de triacilgliceroles con malmente se absorbe más del 95% de los ácidos grasos de cadena larga de origen exó- lípidos de la alimentación. geno. Los triacilglicéridos ingeridos se hi- En el interior de la célula intestinal, los 1- drolizan en la luz del intestino delgado monoacilgliceroles son hidrolizados aún principalmente. Dentro de las células intes- más para producir glicerol libre y ácidos tinales a nivel del yeyuno nuevos triglicéri- grasos por una lipasa, que es distinta de la li- dos se sintetizan en el retículo endoplásmico pasa pancreática. Los 2-monoacilgliceroles liso. En la fracción microsomal de los ente- pueden ser convertidos de nuevo a triacilgli- rocitos se encuentran también las enzimas ceroles a través de la vía del monoacilglice- responsables de la síntesis de fosfolípidos y rol (fig. 7.12). La utilización de ácidos de colesterol. La síntesis de las proteínas es- grasos para una nueva síntesis de triacilgli- tá asociada con los ribosomas del retículo ceroles requiere primero su activación. endoplásmico rugoso. Los quilomicrones Es probable que la síntesis de triacilglice- formados en el retículo se transfieren al apa- roles procede en la mucosa intestinal en una rato de Golgi y se descargan desde las célu- forma semejante a la que se lleva a cabo en las hasta la linfa por fusión de éstas otros tejidos. Los fosfolípidos, junto con vesículas con la membrana plasmática por el gran parte del colesterol, absorbidos, tam- proceso de pinocítosis inversa o exocitosis.
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    Tabla 7.1 Nomenclatura sistémica y trivial de algunos ácidos grasos. al último carbono de la cadena, inde- polares. El punto de fusión también aumenta pendientemente del número de carbonos. con el peso molecular. Los de bajo peso mo- lecular (C2-Cg) son líquidos a temperatura © y (3 a ambiente, los de mayor peso molecular son CH3-CH2--CH2-CH2-CH2-COOH sólidos. El grado de insaturación disminuye el punto de fusión. Una forma muy simplificada de repre- Los ácidos grasos que poseen dobles enla- sentar un ácido graso es indicar el número ces presentan un tipo de isomería, que se de- de carbonos, dos puntos y otro número que nomina isomería geométrica o cis-trans indica el número de dobles enlaces (tablas ejemplo: 7.2,7.3 y 7.4). Si el ácido graso es insaturado se debe indicar la posición de la(s) dobíe(s) ligadura(s), colocando entre paréntesis, el o los números de los carbonos en los que em- pieza el doble enlace. También se utiliza la letra griega (A) seguido del número o núme- ros de los carbonos donde empieza la doble ligadura, en forma de supraíndice (A9). La mayor parte de los ácidos grasos que existen en la naturaleza tienen número par de carbo- La mayor parte de los ácidos grasos que nos. Esto se debe a que estas moléculas se existen en la naturaleza son CIS. sintetizan y degradan por la adición o sepa- ración de unidades de dos carbonos. 7.3.4 Ácidos grasos esenciales 7.3.3 Propiedades de los Ácidos Grasos Los ácidos grasos poliinsaturados (linoleico, linolénico) no pueden ser sintetizados por Los ácidos grasos son moléculas antipáticas los organismos superiores y deben de ser ad- tienen un grupo polar (carboxilo) y un grupo ministrados en la dieta, ya que constituyen no polar (la cadena hidrocarbonada). Los de del 10 al 20% de los acilgliceroles y fosfolí- bajo peso molecular (C 2 -C 8 ) son solubles en pidos. Por esto se les conoce como ácidos agua; a medida que aumenta el peso mole- grasos esenciales (o vitamina F), su caren- cular disminuye la solubilidad en agua y se cia produce alteraciones fisiológicas que incrementa la solubilidad en solventes no pueden llegar a producir la muerte. Este tipo
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    El enlazamiento decarbohidratos al compo- de degradación es de unos cuantos minutos. nente proteico ocurre en el retículo endo- Cuando se administran intravenosamente plásmico liso pero en mayor proporción en quilomicrones con ácidos grasos marcados, el aparato de Golgi. Los triacilgliceroles con casi el 80% de la marca aparece en el tejido ácidos grasos de cadena larga se transportan adiposo, corazón y músculo y aproximada- en los quilomicrones por vía linfática y en- mente 20% en hígado. El catabolismo de los tran al torrente sanguíneo por el conducto quilomicrones tiene lugar en dos etapas. En torácico. Los triglicéridos con ácidos grasos la primera etapa, los quilomicrones se ad- de cadena corta y media pasan directamente hieren a las células endoteliales de los capi- a la vena porta en donde se unen a la albúmina lares y sus triglicéridos se hidrolizan por la para su transporte al hígado. Los quilomi- lipoproteínlipasa (LPL), un proceso que re- crones que se encuentran en la linfa, llamadas quiere la presencia de Apo C-II. Parte de los partículas primarias o partículas nacientes, son fosfolípidos se hidrolizan por la misma enzi- más ricos en fosfolípidos y pobres en proteí- ma. Conjuntamente con la hidrólisis de los nas que los quilomicrones de la sangre, par- triglicéridos, los compuestos superficiales tículas secundarias ó partículas maduras. Los de los quilomicrones, como son Apo C, fos- QM nacientes contienen Apo A-l y Apo B, folípidos y colesterol no esterificado, se pero son pobres en Apo C y Apo E. Los QM transfieren a las HDL (fig. 7.14). Las partí- nacientes obtienen sus ApoC y E de las culas producidas en esta primera etapa se HDL en la sangre. La Apo B-48 es una apo- denominan remanentes de quilomicrón. Es- lipoproteína estructural e indispensable para tos remanentes en una segunda etapa son la formación de los quilomicrones. eliminados de la circulación por el hígado al enlazarse a los receptores hepáticos de alta afinidad para los Apo E. Tan pronto como se Catabolismo enlazan a los receptores, los remanentes se internalizan y sus componentes se hidroli- La depuración sanguínea de los quilomi- zan para su posterior reutilización. crones marcados es rápida; el tiempo medio Figura 7.14. Metabolismo de los quilomicrones y de los remanentes de quilomicrones. TG, trigli- céridos; CE, esteres de colesterol.
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    Metabolismo de lasVLDL (LMBD) VLDL, pero existen evidencias de produc- Síntesis ción directa en el hígado, la conversión de las IDL (ricas en Apo B) en LDL representa Las VLDL son transportadoras de trigli- la segunda etapa del catabolismo de las céridos endógenos. Son sintetizados conti- VLDL (ver fig. 7.15). nuamente en el hígado y en el intestino y transportan en menor proporción triglicéri- dos de origen exógeno. La secuencia de eventos para la formación de las VLDL es parecida a la descrita para los quilomicrones excepto que poseen Apo B-100. En la zona de transición entre los retículos endoplásmi- cos rugoso y liso, sitio de la síntesis de los triglicéridos, pueden observarse partículas osmiofílicas de 300-800 A de diámetro. Es- tas partículas se transportan al aparato de Golgi y hacia la membrana plasmática en vesículas secretoras membranosas; las VLDL se descargan luego hacia la circula- ción o hacia la linfa por fusión de estos dos elementos. Los esteres de colesterol de las VLDL derivan de la transferencia de esteres de colesterol de las HDL a las VLDL, a cambio de triglicéridos. Catabolismo Las VLDL son degradadas en 2 etapas. Los triglicéridos de las VLDL son hidroliza- dos por la lipoprotein lipasa. Conjuntamente con la hidrólisis de los triglicéridos de las VLDL los fosfolípidos, el colesterol no este- rificado y las Apo C son transferidos de las VLDL a las HDL. En esta primera etapa las VLDL pierden gran parte de sus triglicéri- Figura 7.15 Metabolismo de las VLDL. Conversión dos, colesterol y fosfolípidos y casi todas las de las VLDL en IDL y LDL. TG, triglicéridos; CE, Apo C. El producto principal del catabolis- esteres de colesterol. mo de las VLDL es una lipoproteína de den- sidad intermedia (IDL) conocida también como remanente de VLDL. Dos destinos po- Metabolismo de las LDL sibles esperan a la IDL. Pueden ser captadas Síntesis. Las LDL se forman casi exclusi- de manera directa por el hígado a través del vamente en la circulación a partir de las receptor para IDL (Apo B-100 y Apo E) o VLDL vía IDL, pero también hay eviden- convertirse en LDL. Al parecer la mayor cias experimentales que apoyan su produc- parte de las LDL son formadas a partir de las ción directa por el hígado. (Fig. 7.16).
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    Figura 7.16. Catabolismointravascular de las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). CL, colesterol libre; EC, esteres de colesterol; CS, componentes redundantes de superficie, fosfolípidos, FL, y apoproteínas C. PTC, proteína transportadora de esteres de colesterol; TGH, triglicérido hidrolasa.
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    Catabolismo intersticiales, donde se incorpora a las HDL que lo transportan al hígado después de su La vida media de las LDL en sujetos nor- esterificación por la LCAT. males es de 2.5 a 3.5 días. Las LDL son de- gradadas tanto en el hígado como en tejidos Metabolismo de las HDL extrahepáticos (fibroblastos, linfocitos, ce- lulas de músculo liso arterial, etc.). Las LDL Las lipoproteínas de alta densidad han se enlazan a los receptores para Apo B-100 despertado gran interés, por la relación in- y Apo E y, después de su internalización por versa que existe entre su concentración y el endocitosis, la Apo B y los esteres de coles- riesgo de desarrollar aterosclerosis y sus terol se hidrolizan por enzimas lisosomales. complicaciones, ya que no se lleva a cabo en Parte del colesterol se excreta de las célu- un solo órgano, los componentes de las las y el resto se transfiere al citoplasma, don- HDL son aportados por varios tejidos ó por de es reesterificado. La degradación de las las lipoproteínas circulantes (figura 7.17). LDL por la vía de los receptores LDL de alta Las HDL se constituyen principalmente por afinidad es mucho más eficiente que su de- Apo A-I, fosfolípidos y colesterol. La Apo gradación por los macrófagos. Sin embargo, A-l sintetizada en el hígado e intestino, es la degradación de las LDL vía sistema retí- secretada en asociación a las lipoproteínas culo endotelial adquiere importancia a me- ricas en TG (QM y VLDL). Durante la hi- dida que los niveles de las LDL en el plasma drólisis de los TG de estas lipoproteínas por se incrementan. Se estima que entre el 33 y la LPL ocurre un fenómeno de intercambio el 66% de las LDL circulantes se degradan de componentes con las HDL. Los QM y por el sistema de los receptores LDL de los VLDL ceden la Apo A-l a las HDL y reci- hepatoritos y de los tejidos extrahepáticos, y ben apoproteínas C II, C III y Apo E de las el resto por las células de Kupffer en el híga- HDL. Los fosfolípidos y TG son transferi- do y por los demás macrófagos del sistema dos al núcleo de las HDL y los esteres de co- retículoendotelial. Dado que las LDL trans- lesterol pasan a formar parte del núcleo de portan las dos terceras partes del colesterol los remanentes de QM y VLDL. El paso de circulante, estas partículas son las principa- estas moléculas lipídicas, de caráctei hidro- les proveedoras de colesterol al hígado y a fóbico entre las lipoproteínas mencionadas los demás tejidos del organismo. requiere de la proteína de transferencia de La mayor parte de los esteres de colesterol esteres de colesterol (PTEC). Esta proteína de las LDL representan colesterol reciclado: transportadora puede ser sintetizada y secre- el colesterol libre de las VLDL de origen he- tada por los macrófagos, que de esta manera pático es transferido a las HDL para su este- facilitan el "transporte en reversa" del coles- rificación por la LCAT (lecitina colesterol a terol. cil transferasa) y su transferencia en forma Las HDL, después de la asociación de la esterificada a las IDL por la PTEC (Proteina Apo A-I y los fosfolípidos, adquieren un as- de transferencia de esteres de colesterol) las pecto discoide denominándose "HDL dis- IDL a su vez, se degradan a LDL, entregan- coides o nacientes". En estrecha unión con do parte de su colesterol el hígado. El coles- estas HDL discoides, se encuentra la enzima terol esterificado que se acumula en los LCAT, sintetizada y secretada por el hígado. tejidos extrahepáticos y en los macrófagos Los sustratos de la LCAT son la fosfatidil- se hidroliza a colesterol libre por la coleste- colina y el colesterol libre, éste último llega rol hidrolasa, y el colesterol libre se secreta a la membrana de las HDL discoides proce- hacia los compartimientos intravasculares e dente de la membrana de las células o de
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    Figura 7.17. Metabolismode la Apo B. Durante la lipólisis de los quilomicrones y VLDL mediada por la enzima lipasa lipoprotéica, ocurre un activo intercambio de componentes de estas lipoproteínas con las HDL. Tales intercambios permiten simultáneamente la transformación de las HDL3, en HDL2 el transporte de esteres de colesterol "en reversa" hacia el hígado y la activación de la lipasa lipoprotéica por la apo CU. C = colesterol libre, TG = triglicéridos: LH = lipasa hepática; FL = fosfolípidos; PTEC = proteína de transferencia de esteres del colesterol; AI, CII, CIII, E, B48 y B 100 = apoproteínas. otras lipoproteínas. La LCAT transforma el ponentes superficiales de los QM y VLDL y colesterol libre en esterificado, el donador de esta manera se transforman en HDL2. del ácido graso es un fosfolípido: la fosfati- Cuando estas últimas lipoproteínas reciben dilcolina que, después de liberar un ácido un exceso de TG se convierten en sustrato graso, se transforma en 2-lisolecitina. El co- para la lipasa hepática que al hidrolizar estos lesterol esterificado, por ser más hidrofóbi- TG hacen que HDL2 se reconviertan en co que el colesterol libre, se desplaza de la HDL3. El intercambio de componentes entre membrana al núcleo de las HDL discoides las HDL y las lipoproteínas ricas en triglicé- que en este proceso se transforman en HDL ridos se representa en la figura 7.18. El in- esféricas. Las HDL son partículas heterogé- cremento de las HDL2 que ocurre en el neas que se pueden separar en base a su den- acondicionamiento físico aeróbico se debe sidad en HDL2 (menos densas) y HDL3 (más principalmente al aumento de la actividad de densas). De estas subclases de las HDL, la la LPL que simultáneamente aumenta la capa- que guarda una relación inversa más clara con cidad de depuración de los TG plasmáticos. la morbi-mortalidad por aterosclerosis es la HDL2, mientras que HDL3 parece ser inerte Transporte inverso del colesterol como factor "protector vascular". Las subcla- ses de HDL se pueden interconvertir, cuando Una función importante de las HDL es re- la LPL es muy activa, las HDL3 reciben com- tirar el exceso de colesterol de los tejidos y
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    las LDL tambiéntienen un papel en el trans- porte de lípidos. Figura 7.18. Metabolismo de las HDL. C, colesterol; CE, esteres de colesterol; TG, triglicéridos; apos, apoproteínas; PL, fosfolípidos. Figura 7.19. Transporte inverso del colesterol. C, colesterol; CE, esteres de colesterol; PL, fosfolípidos. canalizarlo para su depósito en el hígado. La importancia de esta función reside en que el núcleo esteroideo no puede ser degradado y Factores reguladores de la síntesis de li- el hígado es el único órgano que puede librar poproteínas. al cuerpo del exceso de colesterol. Se segre- Las grasas ingeridas en la alimentación ga a la bilis para su excreción en las heces. aumentan la producción de quilomicrones Al proceso de transporte del colesterol des- por el intestino, y la producción hepática de de los tejidos extrahepáticos al hígado se le VLDL aumenta cuando existe exceso de denomina transporte inverso de colesterol ácidos grasos disponibles. Los ácidos grasos (figura 7.19). Además de las HDL, la LCAT, insaturados son más eficaces que los satura- las transferasas de los lípidos, las VLDL y dos para estimular la formación de VLDL,
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    al tiempo quelos ácidos grasos de cadena 2. Alteraciones en la absorción: síndrome larga producen mayor efecto que los de ca- de intestino corto o resección intestinal. dena corta o mediana. Los carbohidratos de 3. Alteraciones linfáticas: linfomas, ente- la dieta también aumentan la producción de ritis postirradiación, conexión anormal entre las VLDL al aumentar la síntesis de los áci- órganos (quiluria, quilotórax). dos grasos y estimular la liberación de insu- 4. Alteraciones de causa incierta: enfer- lina. El alcohol también incrementa la medad de Addison, hipertiroidismo, adminis- producción de las VLDL al hacer que un tración de medicamentos como neomicina y mayor número de ácidos grasos esté dispo- colchicina. nible para la síntesis hepática de los triglicé- La absorción defectuosa de grasas puede ridos. alterar también la utilización de otros nutri- La acción del colesterol en la formación mentos como las vitaminas liposolubles (A, de las lipoproteínas es complicada y no se D, E y K). En cirugía de vesícula biliar debe comprende en su totalidad. En experimentos prevenirse la falta subsecuente de vitaminas con animales, una dieta rica en colesterol al- K y el consiguiente sangrado. tera el tipo de partículas formada. En algu- Las pruebas de laboratorio que ayudan al nas especies, el hígado produce un tipo de diagnóstico son el tiempo de protrombina, VLDL modificada rica en esteres de coles- que aumenta en casos de esteatorrea, la terol. Por el contrario, las LDL, lipoproteí- prueba microscópica de grasa en heces y por nas que suelen estar presentes en la rayos X la determinación de edad ósea, la circulación, se elevan en los seres humanos cual se retrasa en casos crónicos. cuando la alimentación es rica en colesterol. Las partículas LDL que se acumulan no pa- Modelo clínico: esteatorrea recen tener una estructura ni composición anómala, y no se sabe si el aumento de LDL Niña de 10 años de edad, sin antecedentes que se presenta en los seres humanos como familiares de esteatorrea, nivel socioeconó- respuesta a la dieta con alto contenido en co- mico medio, producto de parto eutócico con lesterol es consecuencia de algún cambio peso de 3000 g al nacer. producido en la formación de lipoproteínas. Inicial el padecimiento hace dos años con retraso en el crecimiento (talla y peso) y cuadros diarreicos frecuentes. A la explora- 7.6.3.3 Síndrome de absorción intestinal ción física se reportan los siguientes valores: deficiente de lípidos peso 24 kg; talla 110 cm; FC 85x min; FR 26x min; temperatura 36.5°C; TA 90/80. El síndrome se caracteriza por la falta de A su ingreso se encuentra a la paciente digestión y absorción de grasas a nivel de consciente, por debajo de los porcentiles de mucosa intestinal. El cuadro clínico se ma- peso y talla, y signos característicos de avi- nifiesta principalmente por evacuaciones taminosis A y D. diarreicas con grasa macroscópica (esteato- Abdomen globoso y doloroso, perista lsis rrea), baja de peso, distensión abdominal y aumentada. flatulencia. El síndrome de malabsorción de El laboratorio reporta los siguientes resul- grasas es multicausal y puede deberse a cua- tados: tro causas principales: Tinción de lugol y sudan III: +++ 1. Alteraciones digestivas: cáncer pan- cuantificación de ácidos grasos (TÉCNICA creático, pancreatitis crónica, gastrectomía, DEVANDEKAMER) insuficiencia hepática crónica. 13 g/24 hs (normal: hasta 6 g / 24 hs).
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    7.7 TRANSPORTE YDISTRIBUCIÓN contiene 5 % de lípidos, y cuando se supera DELÍPIDOS esta cantidad se presenta el llamado hígado graso. En este caso, el contenido lipídico Los triacilgliceroles (antes triglicéridos) llega a ser hasta de 25-30% y las gotas de es la principal forma de almacenamiento de grasa llegan a reemplazar el citoplasma de la energía en los seres humanos. Los adipoci- célula hepática. El daño del tejido puede ter- tos del tejido adiposo (10% del peso corpo- minar en el desarrollo de cirrosis hepática, ral) se dedican exclusivamente a almacenar como ocurre en el alcoholismo crónico. la grasa. En la abundancia alimenticia, una El hígado regula los niveles de colesterol de las estrategias fundamentales del organis- plasmático a través de biosíntesis de coleste- mo es convertir el exceso de calorías de los rol y su conversión en ácidos biliares. Los carbohidratos en grasas. La obesidad se trata triacilgliceroles formados se utilizan para la de una hiperplasia y una hipertrofia del teji- formación de VLDL o son hidrolizados a do adiposo; la presencia de un número exce- glicerol y ácidos grasos libres por acción de sivo de adipocitos induce al cuerpo a lipasas hepáticas, distintas a las del tejido sintetizar más triacigliceroles para poder lle- adiposo y otros tejidos. Una de ellas es la narlos. triacilglicérido hidrolasa hepática y otra es Cuando se presenta un estado de estrés u la lipasa lisosómica que hidroliza los trigli- otra forma de déficit de energía, se liberan céridos que llegan a los lisosomas por auto- ácidos grasos libres (AGL) que unidos a la fagocitosis celular (proceso facilitado por albúmina plasmática llegan al hígado u otros glucagon e inhibido por insulina) tejidos donde son oxidados. Así, los triacil- gliceroles del tejido adiposo se encuentran en equilibrio dinámico presentando lipólisis 7.7.2 Movilización y depósito del tejido y reesterificación constantemente. Los tria- adiposo cilgliceroles son sintetizados en hígado, in- testino y tejido adiposo (ver figura 7.20). Para salir del adipocito, el triacilglicérido debe ser hidrolizado a glicerol y ácidos gra- sos, proceso conocido como lipólisis. El gli- 7.7.1 Papel del hígado en el transporte y cerol producido no es utilizado por los distribución de lípidos adipocitos por la baja actividad de gliceroci- nasa y pasa a la sangre donde es transporta- Como se resume en la figura 7.21, el híga- do al hígado (que contiene glicerocinasa) y do es el principal receptor de los productos transformado en glucosa por gluconeo- de la lipólisis, el glicerol y los ácidos grasos génesis. En la síntesis de triacilgliceroles libres. El glicerol es inmediatamente trans- por tejido adiposo se utiliza más bien el a- formado en glicerol-3-fosfato, mediante la glicerofosfato proveniente de glucosa-6-fos- glicerocinasa presente en el hígado. El gli- fato. cerol-3-fosfato puede ser esterificado en el El ayuno, la estimulación del sistema ner- hígado con las acil-CoA provenientes de la vioso simpático o la liberación hormonal sangre o sintetizados en el propio órgano. Se (adrenalina, ACTH, hormona del crecimien- forman triacilgliceroles que, junto con los to o glucagon) estimulan la liberación de procedentes de las lipoproteínas circulantes, AGL por parte del tejido adiposo. Estas hor- son temporalmente acumulados para su pos- monas activan la triacilglicerol lipasa {lipa- terior utilización, sin embargo, el hígado no sa sensible a hormonas) de los adipocitos, es un reservorio de grasa. Normalmente acción mediada por AMPc(fig. 7.22).
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    Figura 7.20. Metabolismolipídico en las células del tejido adiposo. Reproducción modificada, con autorización, de: N. V. Bhagavan Biochemistry. A. comprehensive review, pág. 681 J. B. Lippincott Co., 1974.
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    Figura 7.21 Transportey distribución de lípidos. Modificada con autorización del editor R. J. Brady, A programed approach to ANA- TOMY AND PHYSIOLOGY, Nutrition, Metabolism and Electrolyte Balance. 2*. Edición, 1970.
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    de ácidos estánrelacionados con las prosta- lo CH2-OH C H J - O - C H ^ R J CH 2 -OH glandinas, tromboxanos y leucotrienos, re- I I I guladores de gran importancia fisiológica. 2o CH-OH CH-OH CH-O-CO-CH^R, La reactividad de los ácidos grasos depen- I i I de fundamentalmente de su grupo funcional, 3o CH2-OH CH2-OH CH^O-CO-CHJ-RJ Glicerol Monoacilglicerol Diacilglicerol el carboxilo, el cual puede disociarse y mo- dificar el pH del medio. Sin embargo, todos CRj-O-CCHCH^) 14-CH3 CH2-0-CO-CH2-Rj los ácidos orgánicos son ácidos débiles y, a I I excepción del acético y algo el butírico, los CH-0-CO-(CH2)14-CH3 CH-O-CO-CRj-I^ demás son muy poco solubles en agua y esto I I disminuye su carácter ácido. CH2-0-CO-(CH2) 14-CH3 C H - J - O - C O - C H ^ R J Los ácidos grasos pueden formar sales al Tripalmitoiglicerol Heterotriacilglicerol reaccionar con álcalis. Estas sales se cono- (Homotriacilglicerol) cen como jabones y se caracterizan por ser potentes agentes tensoactivos negativos, y Si los ácidos grasos que esterifican al gli- esto tiene aplicaciones prácticas y fisiológi- cerol son iguales los di o tri acilgliceroles se cas. denominan homoacilgliceroles, si los ácidos Los ácidos grasos pueden reaccionar con grasos son diferentes se denominan heteroa- alcoholes para formar e'steres, con aminas cilgliceroles. para formar amidas y con otros ácidos para Si se observa la estructura de un L-monoa- formar anhídridos. Él grupo carboxílico se cilglicerol, se comprueba que el carbono 2 es puede reducir a aldehido, alcohol o hidro- asimétrico y existen 2 esteroisomeros D y L. carburo según la magnitud de la reducción. CH^O-CO-R, CH^O-CO-CHj^ Los ácidos grasos no saturados pueden presentar reactividad en la que se involucran I I H-C-OH HO-C-H los dobles enlaces, como en las reacciones I I de oxidación y de adición de hidrógeno, o CHj-OH Cf^-OH halógenos (I, Br, Cl o F). D-monoacilglicerol L-monoacilglicerol Los di y triacilgliceroles mixtos pueden 7.4 LÍPIDOS SIMPLES presentar isomería D y L. Sin embargo, to- dos los productos naturales pertenecen a la Son compuestos constituidos por alcoholes serie L. y ácidos grasos, y se subclasifican en: Todas las grasas y aceites naturales, ya sean de origen animal o vegetal se pueden considerar como mezclas de triglicéridos 7.4.1 Acilgliceroles (triglicéridos) mixtos con pequeñísimas cantidades de mo- no y diacilgliceroles, ácidos grasos libres y Estos lípidos están constituidos por glice- sustancias liposolubles de estructura quími- rol o glicerina (propanotriol). ca diversa que son las responsables del co- El glicerol posee 3 grupos alcohólicos, lor, olor y sabor (pigmentos y aromas) y que se designan con números arábigos o le- además de su actividad biológica (hormonas tras griegas. Según el número de grupos al- esteroidales, vitaminas y prostaglandinas). cohólicos esterificados los acilgliceroles, se El término grasa se aplica a los triacilgli- denominan como monoacilgliceroles, dia- ceroles que son sólidos a temperatura am- cilgliceroles y triacilgliceroles. biente. Si son líquidos se denominan
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    Figura 7.22. Acciónde la lipasa sensible a hormonas en el tejido adiposo. Reproducida, con autorización, de: R. Montgomery y cois., Biochemistry. A case-oriented approach, 4a edición, pág. 421. St. Louis, 1983, C. V. Mosby Co. Esta lipasa sensible a hormonas cataliza la (cafeína y teofilina) también favorecen la hidrólisis de trigHcéridos y diglicéridos. La movilización de grasas del tejido adiposo, monoacilglicerol lipasa cataliza la última por inhibición de la fosfodiesterasa que etapa del proceso hasta glicerol y ácidos inactiva al AMPc. grasos. En la diabetes mellitus existe un transpor- Los glucocorticoides no tienen efecto li- te inadecuado de glucosa, por lo que falta el político directo sino que facilitan la acción glicerofosfato y disminuye la lipogénesis de otras hormonas movilizadoras de grasas. (adelgazamiento). Además, la falta de insu- La tiroxina y la hormona del crecimiento ac- lina (antilipolítica) favorecería la lipólisis y túan con más lentitud. el flujo de AGL a la sangre. Los AGL uni- Los niveles elevados de glucosa e insulina dos a albúmina se elevan y llegan al hígado en la sangre estimulan la acumulación de donde se ve favorecida la presentación de triacilgliceroles en el tejido adiposo. Cuan- hígado graso. do esto ocurre, disminuye el contenido de En casos de hipoglucemia, los ácidos gra- AMPc de los adipocitos. Las metilxantinas sos proporcionan energía para todos los teji-
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    dos excepto cerebro;eritrocitos, hígado y hay que tener en cuenta que se basa en los médula suprarrenal. Aunque como tal los patrones electroforéticos de las lipoproteí- ácidos grasos no proporcionan glucosa para nas del suero en ayuno, y describe su fenotipo. el cerebro, la acetil-CoA estimula la piruvato La ventaja de la clasificación de Fredrickson carboxilasa y con ello, la gluconeogénesis. consiste en que se logra mediante electrofo- resis de LP y también, en grandes rasgos, piruvato con otros métodos de separación (ultracen- carboxilasa trífuga, métodos de precipitación), e incluso Alanina -* Piruvato— r - OAA -* PEP -» glucosa CO2 a través de la sencilla determinación del co- lesterol y los triglicéridos. Aún se justifican los términos hipertrigli- 7.7.3 Hiperlipoproteinemias ceridemia, hipercolesterolemia, si se trata de describir un hallazgo sin fijarse en un tipo, o Hiperlipidemia es el aumento de una o antes de clasificarlo. Se habla de "hiperlipi- más fracciones lipídicas con un incremento demia" o sencillamente "lipemia", si se de- simultáneo de lipoproteínas. Las hiperlipi- sea hacer constar un enturbiamiento de demias primarias son enfermedades "sui ge- suero por lípidos y por último "hiperlipopro- neris" o sea, trastornos del metabolismo teinemia" que es la forma más correcta debi- lipídico que no dependen de otro enferme- do a que tanto el colesterol como los dad aparente básica. A diferencia de ellas, triglicéridos circulan en el plasma en dife- las secundarias son consecuencia de un pa- rentes lipoproteínas en combinación con decimiento existente, y como síntoma de fosfolípidos y con proteínas. otra enfermedad subyacente cambian duran- te el transcurso de ella. La clasificación de Hiperlipoproteinemia tipo I (hipertrigli- las hiperlipidemias, que se manifiestan sólo ceridemia inducible por grasas, hiperlipemia en presencia de ciertos factores provocado- exógena). res (obesidad, por ejemplo), en primarias o La deficiencia de la enzima lipasa lipo- secundarias, en un poco al azar, para ciertos proteica (LPL) resulta en una menor capaci- autores son primarias y para otros secunda- dad para depurar QM. En casi todos los rias. casos hasta ahora observados se ha hallado Se habla de hiperlipidemia, cuando una o también una activación restringida de esta más fracciones se encuetran aumentadas. lipasa por la heparina. Puesto que en el diagnóstico usual se siguen La herencia tiene lugar por vía recesiva cuantificando sólo los componentes quími- autosómica. La enfermedad se manifiesta en cos, no hay necesidad de substituir al termi- una edad precoz de la vida. En los heteroci- no hiperlipidemia por hiperlipoproteinemia. gotos se observa una ligera disminución de (*hiperlipidemias: G. Hartmann 6 H. Stahe- la actividad de la LPL. lin. Ed. Manual Moderno 1987. En el cuadro clínico destacan en primer lugar los cólicos abdominales, que a menu- Clasificación fenotipica de las do se diagnostican erróneamente de abdo- hiperlipidemias men agudo. El acumulo de grasa en el sistema retículo endotelial provoca hepa- La sugirieron por primera vez Fredrick- toesplenomegalia. Es posible que los cólicos son y Loes, y fue modificada un poco por un abdominales sean consecuencia de la ten- grupo de trabajo de la OMS y sirve hasta la sión de la cápsula hepática, otra causa posi- fecha como medio de referencia. Aun así ble serían las microembolias de grasa como
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    consecuencia de laconsiderable lipemia. Hiperlipoproteinemia Tipo l i a (sinóni- También podría contribuir a los dolores ab- mos: Hiperbetalipoproteinemia, hipercoles- dominales la pancreatitis secundaria a me- terolemia). nudo existente. Además, después de En esta hiperlipidemia hay un aumento comidas ricas en grasas se observan leucoci- aislado de LDL y, con ello, del colesterol; tosis (neutrofilia) y fiebre ligera. los triglicéridos están normales. Solo una Después de una alimentación rica en gra- pequeña parte de las hiperlipidemias Tipo sas aparecen xantomas cutáneos (predomi- lia pertenece a la forma familiar. nantemente en glúteos) como consecuencia de La forma familiar homocigota depende de la hiperlipemia. La aterosclerosis no es im- la ausencia o un defecto de receptores para portante. Se observa con frecuencia lipemia las LDL. La heterocigota, mucho más fre- retiniana. En la biopsia se encuentran células cuente, tiene la mitad del número de recep- espumosas en órganos ricos en tejido reticu- tores funcionalmente intactos. Se desconoce loendotelial (p. ej., en la médula ósea, bazo e la génesis de los casos esporádicos que son hígado). Los enfermos no muestran ningún más frecuentes, y de los que se presentan en trastorno de la tolerancia a la glucosa. una hiperlidemia familiar combinada. Diagnóstico. El diagnóstico de deficien- En 20 a 50% de todas las hiperlipidemias cia familiar de LPL lo sugiere el hallazgo de se encuentra un tipo Ha. La forma heteroci- plasma lipémico en un individuo joven que gota se presenta con una frecuencia de 1:500 ha estado en ayunas al menos por 12 horas. a 1:1,000. La homocigota familiar es muy rara Cuando se recolecta este plasma en presen- en Europa central (con una frecuencia de 1:5 cia de EDTA tiene una apariencia caracte- x 10 6 a 1:106). Existen grandes variaciones rística después de refrigerado toda la noche a en todo el mundo, quizá en parte debido a 4 2 C. En el extremo superior del tubo aparece consanguidad. Hay frecuencias anormales una capa de crema blanca. Debajo de esta en Líbano y Sudáfrica, donde se observa en capa el plasma es claro. El diagnóstico de Transval un caso de homocigotos por deficiencia familiar de LPL se establece por 30,000 habitantes. El Tipo Ha se manifiesta el hallazgo de un patrón tipo I en la electro- desde la niñez. foresis de lipoproteínas. Se confirma por la El diagnóstico del fenotipo Ha se basa demostración de que no aumentan los niveles siempre en los valores elevados del coleste- de LPL después de la inyección de heparina. rol. En la electroforesis se encuentra como Tratamiento, Cuando el paciente recibe característica un gradiente beta pequeño y una dieta sin grasas, todos los signos y sínto- una banda prebeta poco desarrollada. El au- mas son reversibles. Debe hacerse cualquier mento del colesterol afecta con exclusividad intento para mantener el nivel plasmático de a la fracción LDL. Las LDL están normales TG en ayunas por abajo de 1000 mg/100 mi o ligeramente bajas. La presentación clínica para evitar la pancreatitis. Se ha demostrado orienta el diagnóstico. Se puede confirmar empíricamente que en los pacientes adultos el tipo familiar estudiando a todo el linaje afectados la ingestión de grasas debe ser por cultivo de fibroblastos en donde se exa- menor de 20 g al día para prevenir la hiperli- mina la ausencia de receptores. pemia sintomática. Se han empleado TG de Son característicos el arco lipoide y xante- cadena mediana para ayudar a lograr una in- lasmas a menudo grotescos en pacientes an- gestión calórica normal, ya que éstos nor- cianos, así como xantomas patognomónicos malmente no son incorporados a los QM. La en el tendón de Aquiles, el dorso de la mano dieta debería complementarse con vitaminas y,con menos frecuencia, en las rodillas y co- liposolubles. dos. Son duros y tuberosos, circundados por
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    el tendón ymóviles bajo la piel. Los pacien- tercera década, 59% en la cuarta y 62% en la tes con lia por lo regular, tienen peso normal quinta. o en ocasiones incluso bajo. De todas las hiperlipoproteinemias el tipo Hiperlipoproteinemia Tipo III. Disbeta- lia tiene el mayor riesgo de aterosclerosis. lipoproteinemia familiar. Entre los homocigotos 60 a 80% desarrollan Este es un trastorno hereditario en el que una coronariopatía aterosclerótica que se están elevadas las concentraciones plasmáti- manifiesta antes de los 20 años; pocos llegan cas de colesterol y TG debido a la acumula- a los 40. ción en el plasma de moléculas similares a los residuos derivados del catabolismo par- Hiperlipoproteinemia Tipo Ilb (sinóni- cial de la VLDL y de los QM por la acción mo: hiperlipidemia combinada). de la LPL. En los sujetos normales, las mo- La elevación moderada de los niveles de léculas residuales de los QM son captados colesterol y TG en la mayoría de los pacien- rápidamente por el hígado, y por lo tanto son tes con aumento simultáneo de LDL y poco detectables en el plasma. Una fracción VLDL y suero poco turbio es lo que caracte- de los residuos de VLDL también es captada riza a este trastorno hereditario. por el hígado, y el resto se convierte en Es poco clara la patogenia de la hiperlipi- LDL. En pacientes con disbetalipoproteine- demia Ilb. Se supone se debe a un aumento mia familiar se bloquea la captación hepática de la producción de las VLDL y de la apo- de remanentes de QM y VLDL, y se acumu- proteína B. Una parte de los pacientes perte- lan estas lipoproteínas en grandes cantidades necen a familias con hiperlipidemias en el plasma y en los tejidos, produciendo combinadas, la mayoría son casos debidos a xantomas y aterosclerosis. alimentación hipercalórica. De todas las hi- La mutación responsable de esta enferme- perlipidemias primarias representa entre 10- dad abarca el gen que codifica la Apo E, una 30%. Es rara en niños. proteína que se encuentra normalmente en Son característicos el aumento moderado los remanentes de QM y VLDL. Esta proteí- del colesterol y TG. Los valores promedio na se une a los receptores hepáticos y por lo de colesterol van de 300 a 340 mg/dl y de tanto media la captación de los remanentes TG de 217 a 345 mg/dl. El suero puede estar por este órgano. claro o poco turbio. La electroforesis debe Manifestaciones clínicas. Característica- mostrar una banda prebeta bien marcada. En mente los individuos afectados no manifies- la mitad de los pacientes Tipo Ilb está altera- tan hiperlipidemia ni otra manifestación da la tolerancia a la glucosa, y en un tercio clínica de la enfermedad hasta después de valores elevados de ácido úrico. los 20 años de edad. Una característica única En más de la mitad de los casos existe arco del trastorno es la existencia de dos tipos de lipoide, pero sólo en menores de 50 años tie- xantomas cutáneos. Estos son el xantoma ne importancia diagnóstica. Los xantomas y estriado palmar que aparece como una man- xantelasmas son raros. En menos del 5 % de cha anaranjada o amarilla en los pliegues los pacientes hay xantomas tuberosos. Un palmares o digitales, y el xantoma tuberoso signo frecuente es la obesidad moderada. ó tuberoeruptivo, que son xantomas cutá- El riesgo de aterosclerosis, ante todo de neos bulbosos cuyo tamaño puede variar. una enfermedad coronaria, es muy elevado. Estos xantomas tuberosos se localizan en En pacientes tipo Ilb la frecuencia de coro- forma característica sobre codos y rodillas. nariopatía manifiesta o de una enfermedad También se presentan xantelasmas, pero no oclusiva arterial periférica llega a 25 % en la son característicos de este trastorno.
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    También es característicala aterosclerosis Es un trastorno autosómico dominante co- grave y fulminante que afecta arterias coro- mún en el que aumenta la concentración narias, carótidas internas y aorta abdominal. plasmática de VLDL, lo que produce hiper- Las secuelas clínicas incluyen infartos al mio- trigliceridemia. No se conoce el defecto bio- cardio prematuros, claudicación intermiten- químico; en la mayoría de los pacientes te y gangrena de las extremidades inferiores. depende de una producción elevada de Los pacientes que presentan estas manifes- VLDL y rara vez de una disminución en su taciones clínicas frecuentemente tienen hi- catabolismo. El que se transmita como rasgo potiroidismo, obesidad, o diabetes mellitus. autosómico dominante, implica mutación en Diagnóstico. El hallazgo de xantomas pal- un solo gen. Sin embargo, no se ha identificado mares o tuberosos en un paciente con aumento la naturaleza del gen mutante ni el mecanis- de los niveles plasmáticos de colesterol y TG mo por el cual se produce la hipertrigliceri- sugiere el diagnóstico. En aproximadamente demia. Es probable que este trastorno sea 80% de pacientes sintomáticos aparecen estos genéticamente heterogéneo; esto es, que el xantomas. También sugiere el diagnóstico una fenotipo de hipertrigliceridemia puede re- elevación moderada de las concentraciones sultar de mutaciones diferentes. plasmáticas de colesterol y TG, de tal forma En algunos pacientes afectados aumenta que las concentraciones absolutas de estas dos la velocidad de producción de VLDL, espe- sustancias son aproximadamente iguales (apro- cialmente cuando ingieren dietas altas en ximadamente 300 mg/ml). Sin embargo, esto carbohidratos. Sin embargo, muchos de es- no siempre es regla exacta y segura, ya que tos pacientes tienen obesidad y diabetes me- cuando la enfermedad se exacerba en forma llitus. Cuando la velocidad de producción de grave tienden a elevarse predominante los TG. VLDL está aumentada debido a obesidad o El diagnóstico se confirma por el hallazgo diabetes mellitus, son incapaces de aumen- de la llamada banda beta ancha en la electro- tar el catabolismo en forma proporcional y foresis de lipoproteínas (patrón tipo 3). Esto se produce la hipertrigliceridemia. No obs- se produce por la existencia de residuos mo- tante, la actividad de la lipasa lipoproteica leculares que migran entre las lipoproteínas aumenta normalmente después de la admi- P y las pre-p y producen una mancha notoria nistración de heparina, y no se han identifi- en esta región del electroforograma. cado anormalidades en la estructura de las Tratamiento. Debe buscarse insistente- lipoproteínas. mente hipotiroidismo oculto y si hay debe En las formas masivas se presentan a ve- indicarse L-tiroxina. Además debe intentar- ces xantomas eruptivos que desaparecen se controlar la obesidad y la diabetes melli- después, según el contenido de TG. Los xan- tus por medio de una dieta y tratamiento con telasmas son extraordinarios, con frecuencia insulina. Si estas medidas no tienen éxito, se nota un arco lipoide prematuro. Las hiperli- los pacientes deben tratarse con clofibrato. pidemias masivas tipo IV pueden provocar Los pacientes afectados casi siempre mues- hepatomegalia por esteatosis y son causa de tran reducción espectacular y constante de pancreatitis aguda. Con el tipo IV se combi- los niveles de lípidos plasmáticos cuando se nan diabetes, alteración de la tolerancia a la tratan con este medicamento. glucosa, obesidad y gota. La gota primaria muestra una gran frecuencia de hiperlipide- Hiperlipoproteinemia Tipo IV. (Sinóni- mias tipo IV (hasta 80%). A diferencia de mos: hiperlipidemia endógena, hipertrigli- conceptos antiguos, sólo una pequeña parte ceridemia idiopática, hiperprebeta lipopro- de esta hiperlipidemia es sensible a los car- teinemia). bohidratos. Al parecer la más frecuente es
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    por alcohol, sinabuso. La abstinencia estric- último se acompaña a menudo de consumo ta por una semana permite comprobarlo. de alcohol, hiperinsulinemia, tolerancia a la Diagnóstico. El hallazgo de una elevación glucosa alterada, obesidad y, en casos ex- moderada en el nivel plasmático de triglicé- cepcionales, dislipidemia. ridos, junto con un nivel normal de colesterol, La frecuencia es de 1 a 5% de todas las hi- aumenta la posibilidad de hipertrigliceride- perlipidemias primarias. Son más comunes mia familiar. En la mayoría de los pacientes en familias con hiperlipidemia mixta y en cuando se examina el plasma es claro o leve- las de tipo IV. Solo se presenta en personas mente opaco. La electroforesis del plasma de más de 20 años. Más frecuente en pacien- revela aumento de la fracción prebeta. tes con xantomas eruptivos y pancreatitis. El riesgo de morbilidad coronaria y enfer- Los pacientes con esta hiperlipidemia pre- medad oclusiva arterial periférica es menor sentan xantomas eruptivos, hepatomegalia, que en hiperlipidemias tipo II, pero definiti- dolores abdominales y pancreatitis. En 20% vamente más alto que en normolipidemias; de los casos hay lipemia retiniana. El suero no se cuenta con datos exactos, ya que en muy lipémico falsea una serie de pruebas de muy pocos estudios se clasifican las hiperli- laboratorio. Existen trabajos que describen pidemias. Por otro lado, entre los pacientes una frecuencia aproximada de 40% de en- con enfermedad coronaria hay con relativa fermedades coronarias y oclusivas arteriales frecuencia hiperlipidemias tipo IV. periféricas. Hiperlipoproteinemia Tipo V (Sinóni- Hipolipoproteinemias mos: hipertrigliceridemia mixta, hiperlipo- proteinemia endógena y exógena, síndrome Se habla de hipolipidemia, cuando el co- de quilomicronemia). lesterol total es menor de 180 mg/dl en una En esta hiperlipidemia está alterada la cla- persona mayor de 40 años, 160 mg/dl en los rificación de las grasas. La herencia de esta de 20 años y en niños de 140 mg/dl. Respec- enfermedad es confusa; se cree que se debe to a los triglicéridos los límites deben ser a un desorden multifactorial de varios ge- muy bajos, ya que tan solo dejar de comer nes; también se cree que este padecimiento por poco tiempo puede causar valores de lo causa la deficiencia familiar de apoproteí- unos 50 mg/dl; sólo cuando son más bajos se na C-II, cofactor esencial de la lipoprotein puede hablar de hipotrigliceridemia. lipasa. Las hipolipidemias pueden deberse a tras- La turbiedad lechosa del suero en ayunas tornos congénitos del metabolismo de las li- indica elevación del contenido de lipoproteí- poproteínas; se habla entonces de formas nas especialmente ricas en grasas como son primarias, que son poco comunes. Con más los QM y los VLDL; el aumento de estas frecuencia, las hipopolipidemias son secun- fracciones hace que se eleven los otros ele- darias a muy diversas enfermedades. mentos que constituyen estas partículas co- mo el colesterol y triglicéridos. Hipoalfalipoproteinemia primaria Al parecer la principal causa en una pe- queña parte de los pacientes es una deficien- Se han descrito varios trastornos prima- cia hereditaria de lipoproteinlipasa. En la rios del metabolismo de C-HDL y Apo A-I mayor parte de los casos cabe suponer una que se caracterizan por disminución de la hiperproducción genética de VLDL combi- concentración plasmática de las HDL y sus nada con un trastorno adquirido del catabo- componentes. Dentro de estos padecimien- lismo de quilomicrones y VLDL. Este tos están la hipoalfalipoproteinemia familiar,
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    la enfermedad deTangier, la deficiencia fa- ( R F L P s ) , e n c o n t r ó q u e el h a p l o t i p o miliar de la enzima lecitina colesterol acil Pstl+/Sac I-se asocia fuertemente a la hi- transferasa la enfermedad de "ojos de pesca- poalfalipoproteinemia familiar. do", la deficiencia familiar de HDL con xan- Con excepción de la hipoalfalipoproteine- tomas planos, la deficiencia familiar de Apo mia familiar que es relativamente frecuente A-I y C-III y el síndrome de opacificación y cuyo mecanismo de transmisión es autosó- corneal asociado a ausencia de Apo A-I. mico dominante, los otros tipos son muy ra- Además, existen enfermedades caracteriza- ros y se transmiten en forma recesiva. La das por la modificación de la secuencia de enfermedad de Tangier se caracteriza por la aminoácidos de la Apo A-I, como la llamada acumulación de colesteril esteres en el siste- Apo A-I Milán, que pueden condicionar un ma retículo endotelial y otros tejidos y la au- cambio de la tasa de depuración de esta mo- sencia o deficiencia severa de HDL en el lécula reduciendo su vida media y, conse- plasma. El estado heterocigótico general- cuentemente su concentración en el plasma. mente es asintomático pero los niveles de De estos padecimientos, la hipoalfalipopro- HDL y Apo A-II se reducen un 50%. En el teinemia familiar es la más frecuente y se homocigoto la concentración plasmática de caracteriza por: Apo A-I es menor al 1 % y la de Apo A-II es 1. Niveles bajos de C-HDL y Apo A-I; 2. de 5 a 7 % de los valores normales corres- Ausencia de enfermedades u otros factores pondientes. El defecto genético, es el cata- que pudieran explicar la disminución de C- bolismo acelerado de la Apo A-I. En esta HDL; 3. Existencia de un defecto similar en entidad existe una mayor tendencia a la ate- parientes de primer grado; 4. Los individuos roesclerosis, aunque no en forma acelerada afectados tienen un riesgo elevado de expe- ya que en series grandes de pacientes con rimentar eventos cardíacos prematuros. Los enfermedad de Tangier no se encontró evi- estudios de longevidad demuestran que la dencia de enfermedad vascular antes de los esperanza de vida de los sujetos afectados se 35 años. Es posible que esto se deba a los ni- acorta y el gene aberrante se transmite en veles bajos de LDL, que se asocian a tal pa- forma autosómica dominante. El defecto decimiento. Otra de las manifestaciones metabólico se desconoce, existiendo la posi- clásicas de esta enfermedad resultan del de- bilidad de disminución de la síntesis o au- pósito de esteres de colesterol en diveros te- mento de la tasa de depuración de las HDL. jidos, incluyendo principalmente a las Es factible que el uso de otros marcadores tonsilas que adquieren un color anaranjado, del metabolismo de las HDL más específi- el bazo (esplenomegalia), nervios periféri- cos como la Apo A-I permita aclarar la natu- cos (neuropatía sensorial y motora) y cór- raleza bioquímica del padecimiento. Es nea. posible que se trate de un grupo heterogéneo La deficiencia familiar de LCAT es un de trastornos y que exista más de un defecto padecimiento sumamente raro, en el que las metabólico con expresión clínica idéntica. manifestaciones clínicas y el perfil lipopro- No se han podido identificar alteraciones de teico resulta de la incapacidad para esterifi- la secuencia de aminoácidos o del metabo- car el colesterol. Las HDL en este trastorno lismo de la Apo A-I. Los estudios de DNA tienen una morfología discoide y están enri- recombinantte, utilizando la técnica del quecidas en Apo E. Clínicamente los pa- "punteado" de Southern han permitido de- cientes presentan opacidades corneales, mostrar el polimorfismo de los genes de la anemia con eritrocitos en "blanco de tiro", Apo A-I. J. Ordovas en un estudio reciente proteinuria y progresión a insuficiencia re- de los "fragmentos de restricción" del DNA nal y ateroesclerosis prematura; las placas
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    de ateroma contienemenor proporción de permanecer ligeramente elevados. Cuando colesterol que otros procesos ateromatosos. al paciente no está bien controlado el patrón electroforético muestra un cuadro compati- Hipoalfalipoproteinemía secundaria ble con el tipo IV (60-80%) pero también son frecuentes el Ha (10 a 20%) y Ilb (10%) Existen múltiples factores "secundarios" y el tipo V en menor proporción. capaces de reducir los niveles de HDL en el 2. Síndrome nefrótico: La hiperlipide- plasma incluyendo obesidad, tabaquismo, mia es parte integral de este síndrome. Los dieta hipercalórica rica en carbohidratos, valores del colesterol son, por lo regular, diabetes mellitus, progestágenos, probucol y entre 300 y 600 mg/dl y los triglicéridos de beta-bloqueadores. La hipertrigliceridemia 300 a 1,000 mg/dl. Se han observado todos generalmente se asocia a valores bajos de C- los fenotipos, pero la Ilb con mayor fre- HDL, que se normalizan al tratar la hipertri- cuencia. gliceridemia. Esto puede deberse al Las alteraciones de las lipoproteínas de- intercambio de colesterol por triglicéridos penden, al parecer, de la pérdida de proteína entre las lipoproteínas ricas en TG y las por riñon lo que condiciona hipoalbumine- HDL. la reducción de C-HDL observada en mia y baja presión oncótica del suero y una la hipertrigliceridemia es un posible nexo "excesiva" producción hepática de proteínas indirecto entre los TG y la aterosclerosis. para tratar de compensar. Es posible que se Como se ha mencionado, es indispensable estimule también por compensación, la sín- identificar y tratar la hipoalfalipoproteine- tesis hepática de TG y lipoproteínas en espe- mia primaria y secundaria por la fuerte co- cial VLDL, pero al mismo tiempo rrelación inversa e x i s t e n t e e n t r e los disminuye la actividad de la LPL y la lipasa componentes de dichas lipoproteínas y la hepática. Son típicos los valores muy bajos aterosclerosis. de HDL, ya que estas LP se pierden, en par- te, por la proteinuria y lipiduria. En la orina Hiperlipoproteinemias secundarias también hay fragmentos de apo-proteínas. 3. Alcoholismo: La estimulación de la Las hiperlipidemias secundarias se pre- síntesis de TG, VLDL y HDL en el hígado, sentan como consecuencia de ciertas enfer- es un efecto fisiológico del alcohol. Cabe re- medades que no afectan en primer lugar el saltar dos particularidades: (1) El problema metabolismo de las grasas, dependen de la no es por abuso; si hay hiperlipidemia, el influencia de factores tóxicos y medicamen- consumo usual de alcohol puede provocar tos. Es muy importante definir estas formas hiperlipidemia en individuos sensibles por de hiperlipidemia, ya que desaparecen cuan- cantidades regulares ó grandes de alcohol. do mejora la enfermedad primaria o al reti- (2) Al parecer, la hiperlipidemia depende rar el tóxico. del caso (paciente) que se trate. En el alco- 1. Diabetes mellitus: La diabetes se holismo crónico (100 g de etanol al día o acompaña de una excesiva movilización de más) solo 10 a 25 % de los pacientes desarro- ácidos grasos de los depósitos, lo cual con- llan hiperlipidemias que corresponden al ti- diciona un aumento de los lípidos totales en po IV y con menor frecuencias Tipos V ó particular triglicéridos. Durante los episo- Ilb. dios de aci dosis y coma diabético se obser- El diagnóstico de hiperlipidemia etílica se va una reducción en los niveles de colesterol confirma con la prueba de abstinencia, en la y LDL. Al normalizarse el episodio estos cual deben de normalizarse los lípidos en el vuelven a sus niveles normales, pudiendo transcurso de una semana.
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    7.8 METABOLISMO DELÍPIDOS CH2-COOH). Knoop postuló que los ácidos grasos eran oxidados en el carbono p (de El metabolismo de lípidos no es tan ho- aquí el nombre de p-oxidación) y degrada- mogéneo como el de carbohidratos en virtud dos a ácido acético y un ácido graso con dos de la gran diversidad de tales sustancias. Sin átomos de carbono menos: embargo, existe una interrelación importan- te a nivel de acetil-CoA como vía de entrada R-CH2-CH2-COOH • R-CO-CHj-COOH común al ciclo de Krebs. R-COOH+CH3-COOH A pesar de la ventaja numérica en rendi- miento calórico de las grasas (9 Kcal/g) El siguiente paso experimental importan- respecto a carbohidratos (5 Kcal/g), el orga- te fue la demostración en 1944 por Luis Le- nismo utiliza preferentemente carbohidratos loir de que los ácidos grasos podían ser como combustible primario. El uso excesivo oxidados en un sistema libre de células. A de grasas con fines energéticos acarrea gra- continuación Albert Lehninger demostró ves problemas como la cetosis por ejemplo. que el proceso ocurría en la mitocondria de Los fosfolípidos y esteróles realizan funcio- células hepáticas y, aparentemente, involu- nes distintas a la producción de energía. craba un "acetato activo". Los experimentos de Fritz Lipmann probaron que la coenzima A estaba involucrada en la formación del 7.8.1 Oxidación de ácidos grasos "acetato activo". Antecedentes históricos de la oxidación Acetato + ATP + CoA • "Acetato Activo" de ácidos grasos. Los conocimientos actuales sobre los de- talles de la oxidación de los ácidos grasos se Posteriormente, en 1951, Feodor Lynen empezaron a desarrollar a principios de trabajando en Munich con levaduras, de- 1950. Sin embargo, en 1905, F. Knoop re- mostró que el "acetato activo" era la acetil portó una serie de experimentos que indica- CoA. En base a esto varios laboratorios con- ron que los ácidos grasos eran oxidados por cibieron la idea de que la CoA podía jugar separación simultánea de dos átomos de car- un papel en la activación de los ácidos gra- bono. Alimentó conejos con ácidos grasos sos para la p-oxidación y, en 1954, fue desa- en los que el grupo metilo fue sustituido por rrollado el modelo básico de la p-oxidación un grupo fenilo. Si el ácido graso modifica- tal como se conoce ahora. do tenía número par de átomos de carbono Las enzimas degradativas conocidas co- (por ejemplo, QH5-CH2 (CH2)2-COOH), el mo "oxidasa de ácidos grasos" se encuen- metabolito primario era el ácido fenil acéti- tran en la matriz mitocondrial adyacente a la co (C6H5-CH2-COOH), excretado por la cadena respiratoria. En el proceso se forman orina en forma de su conjugado con glicina, NADH y FADH2 que se acoplan a la fosfo- el ácido fenilacetúrico (C6H5-CH2-CO- rilación de ADP a ATP. La acetil-CoA que NHCH2-COOH). Cuando alimentó conejos se forma al final, puede pasar al ciclo de con el fenil derivado de un ácido graso con Krebs donde termina de oxidarse y producir número impar de átomos de carbono (por más energía. Así, la oxidación es eminente- ejemplo, QHs-CHHCHab-COOH, encon- mente intramitocondrial. tró ácido benzoico (C<3H5- COOH), excreta- El rendimiento de ATP producido en la do en la orina como su conjugado con la oxidación del ácido hexanoico (caproico) es glicina, el ácido hipúrico (C6H5-CO-NH- de 44 moléculas de ATP (la glucosa produce
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    38 moléculas); esdecir, se producen más miento neto son 129 moléculas de ATP y moles de ATP por mol de C 0 2 que en la oxi- 145 de agua. dación de carbohidratos. El ATP producido durante la oxidación del ácido palmítico puede ser comparado con el que se produce al oxidar la glucosa. 7.8.1.1 p-oxidación de ácidos grasos Ambos sustratos son las principales fuentes saturados con número par de átomos de de energía en nuestro organismo. Puesto que carbono el palmitato tiene 16 carbonos y la glucosa solo 6, la comparación deberá hacerse entre En la figura 7.23 se muestra un resumen de la una molécula de palmitato y 2 2/3 de glucosa. P-oxidación de un ácido graso saturado de Como se vio en el capítulo de metabolismo cadena par de átomos de carbono. En la pri- de carbohidratos, se producen 38 ATP a par- mera reacción, la acil-CoA es deshidrogenada tir de la oxidación completa de la glucosa. La para producir el a-p (ó 2-3) trans-enoil-CoA producción a partir de 2 2/3 moléculas de glu- y FADH2. Esta enoil-CoA es posteriormen- cosa es por lo tanto de 101 ATP. De esta ma- te hidratada estereoespecíficamente para nera, la oxidación del palmitato produce 28 producir 3-L-hidroxiacil-CoA. El grupo hi- ATP adicionales. Por lo tanto, el palmitato es droxilo es oxidado por NAD + , y una deshi- una molécula más eficiente que la glucosa en drogenasa para producir p-cetoacil-CoA y el almacenamiento de energía. Por otro lado, NADH. El paso final en la secuencia involu- los lípidos están menos hidratados que los car- cra una tiolisis para formar acetil-CoA y una bohidratos por lo cual ocupan menos espa- acil CoA dos átomos de carbono más corta cio. Estos dos factores son probablemente la que el sustrato inicial. Esta acil-CoA puede explicación de que sea la grasa la principal llevar a cabo otra secuencia de oxidación pa- forma de almacenamiento de energía. Desde ra producir FADH 2 NADH, acil-CoA. Los el punto de vista químico la diferencia en la pasos enzimáticos son repetidos hasta que energía producida durante la oxidación de la en la última secuencia de reacciones, la buti- glucosa y la del palmitato, es que este último ril CoA (CH3-CH2-CH2-CO-C0A) es degra- está casi completamente en estado reducido, dada a dos moléculas de acetil-CoA. mientras que la glucosa está parcialmente oxidada con 6 oxígenos en su molécula. Balance energético de la p-oxidación Las reacciones para la oxidación comple- 7.8.1.2 p-oxidación de ácidos grasos ta de palmitil-CoA se presenta en la fig. saturados con número impar de átomos 7.23. Cada uno de los productos es poste- de carbono riormente oxidada directamente por la cade- na respiratoria o por el ciclo de Krebs y La oxidación de estos ácidos grasos se lle- luego la cadena respiratoria. Cuando estas va a cabo también por p-oxidación, y al reacciones totales son sumadas, al ser oxida- completarse el último ciclo, la reacción de da una molécula de palmitil-CoA se produ- tiolisis no produce dos moléculas de acetil- cen 16C0 2 +131ATP+146H 2 0 y CoA. Sin CoA sino una de acetil-CoA y otra de pro- embargo, la formación de palmitil-CoA re- pionil-CoA: quiere hidrólisis de dos enlaces de alta ener- o o gía, CoA y consumo de una molécula de II II H 2 Ó durante la hidrólisis del PPi producido CH3-C-SC0A+ CH3-CH2-C-SCoA por la reacción de la tiocinasa. Así, el rendi- (Acetil-CoA) (Propionil-CoA)
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    Tabla 7.2 Nomenclatura de los ácidos grasos saturados Fórmula Nombre Nombre Fuente Punto de Simplificada común sistemático fusión I. Ácidos Saturados: 2:0 Acido acético Acido etanoico Vinagre 4:0 Acido butírico Acido butanoico Mantequilla -7.9°C 6:0 Acido caproico Acido hexanoico Mantequilla -3.4°C 8:0 Acido caprílico Acido octanoico Mantequilla 16.3°C 10:0 Acido cáprico Acido decanóico Aceite de coco 31.2°C y mantequilla 12:0 Acido laurico Acido do- Aceite de coco, 43.9°C decanóico esperma de ballena 14:0 Acido mirístico Acido nuez moscada, 54.1°C tetradecanóico coco 16:00 Acido palmítico Acido distribución 62.7°C hexadecanóico universal (grasas y Aceites animales y vegetales 18:0 Acido esteárico Acido distr. universal 69.9°C octadecanóico (grasas y aceites animales y vegetales 20:0 Acido araquídico Acido Aceite de 75.4°C eicosanoico cacahuate 22:0 Acido behénico Acido grasas de 79.95°C docosanoico semillas y aceites de animales marinos 24:00 Acido lignocérico Acido Aceite de 84.2°C Tetracosanoico cacahuate, cerebrósidos, ceras 26:0 Acido Acido Ceras, lanolina cerótico hexacosanoico 28:0 Acido Acido Ceras de elevado montanoico octacosanoico punto de fusión
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    Figura 7.23. Oxidacióndel ácido palmítico. La acetil-CoA es sustrato para la citrato 1) La propionil-CoA se carboxila trans- sintetasa, por lo que puede entrar en el ciclo formándose en metil-malonil-CoA, proceso de Krebs, no así la propionil-CoA que pre- catalizado por la enzima propionil carboxi- senta un metabolismo diferente que puede lasa: describirse de la siguiente manera:
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    2) Mediante laactividad de la enzima me- til-malonil mutasa, la metil-malonil-CoA se isomeriza a succinil-CoA: Supongamos que un ácido graso natural A 3:4 monoinsaturado, que como sabemos posee una configuración cis, penetra en la mitocondria para ser oxidado (fig. 7.24). Este compuesto no es sustrato para la pri- mera oxidación que cataliza la enzima acil- CoA deshidrogenasa, ni tampoco puede sufrir la hidratación, puesto que la enoil trans hidratasa actúa exclusivamente sobre 3) La succinil-CoA, por acción de la enzi- el doble enlace A 2:3 . Por lo tanto, la oxida- ma succinil tiocinasa puede perder la coen- ción no se llevaría a cabo de no existir la en- zima-A (CoA-SH) y transformarse en ácido zima adicional, descubierta por Stoffel, succínico libre: llamada Cis A 3:4 , trans A 2:3 enoil-CoA iso- merasa, o sencillamente isomerasa. Esta enzi- ma cataliza el desplazamiento reversible del doble enlace de cis A 3:4 a trans A 2:3 (fig. 7.25). Una vez realizada la isomerización, el de- rivado trans A 2:3 enoil- CoA puede prose- guir las etapas de la P-oxidación, puesto que se ha convertido en sustrato normal de la enoil hidratasa (ver figura 7.23). El ácido succínico libre puede incorporar- En el caso de los ácidos grasos poliinsatura- se al ciclo de Krebs. El metabolismo de la dos suele ser necesaria una segunda enzima propionil-CoA constituye una ruta metabó- adicional. Tomemos como ejemplo para la lica secundaria. descripción del proceso, la oxidación del áci- do linoleico, que posee 18 átomos de carbo- no y dos dobles enlaces cis A9-12 (fig. 7.26). 7.8.1.3 Oxidación de ácidos grasos El linoleico puede experimentar 3 ciclos insaturados normales de oxidación en los que pierde 6 átomos de carbono, obteniéndose el deriva- Los ácidos grasos insaturados utilizan do cis A3' 6 -enoil CoA (fig. 7.27). también como ruta degradativa la p-oxida- Llegando a este punto la isomerasa des- ción, pero requieren la participación, de dos crita anteriormente transforma el isómero enzimas adicionales, una isomerasa y una cis A 3 4 en el isómero trans A 2:3 y continúa la epimerasa. oxidación; se desprenden dos porciones di-
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    carbonadas (acetil-CoA) máshasta obtener el derivado Cis A 3:4 enoil-CoA. Este derivado puede ser hidratado por la enoil hidra tasa, pero puesto que el doble en- lace tiene configuración Cis A 2:3 , se obtiene el isómero D-3 hidroxi-acil-CoA, que no es sustrato para la enzima de la siguiente etapa L-3 hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, con lo que la oxidación quedaría interrumpida a es- te nivel de no existir la segunda enzima adi- cional D-3 hidroxiacil-CoA epimerasa, que transforma el isómero D en isómero L. El isómero L. puede proseguir la secuencia oxida ti va en forma normal (ver figura 7.23), hasta alcanzar el siguiente doble enlace so- bre el que actuará la isomerasa o la epimera- sa según la posición que ocupe; si se sitúa en posición cis A 3:4 , respecto al carbono carbo- xílico, actuará la isomerasa; y si su localiza- ción es cis A 2 3 actuará la epimerasa. De este Figura 7.27. Oxidación de Cis-A ' enoil-CoA
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    modo, mediante laactividad combinada de el sistema nervioso. En estos pacientes, del 5 ambas enzimas, los ácidos grasos insatura- al 30% de los ácidos grasos plasmáticos (20- dos son oxidados completamente. 100 mg/100 mi) y aproximadamente el 50% de los ácidos grasos hepáticos son ácido fitá- nico; en contraste con la cantidad normal de 7.8.1.4 a-oxidación y enfermedad de ácido fitánico en el plasma que está por aba- Refsum jo del 1% (0.3 mg/100 mi). La enfermedad se conoce ahora como síndrome de almace- Aunque la p-oxidación de alguno ácidos namiento de ácido fitánico. Los estudios grasos. En una dieta normal, se ingieren pe- bioquímicos han demostrado que esta acu- queñas cantidades de fitol, un componente mulación se debe a una deficiencia en la <x- de la clorofila. Como se muestra en la figura o x i d a c i ó n de á c i d o fitánico a á c i d o 7.28, este alcohol de cadena larga es oxida- pristánico. Lo más probable es que el defec- do a ácido titánico, el cual es el componente to metabólico esté en la a-hidroxilación del dietético más importante en la grasa de ru- ácido fitánico, puesto que individuos con este miantes y en derivados lácteos. La ingesta síndrome son capaces de oxidar fitol a ácido diaria estimada de ácido fitánico es de 50- fitánico y ácido pristánico a CO2 y H2O. 100 mg. Debido a la presencia de un grupo Cuando los pacientes son diagnosticados, los metilo en el carbono 3, el ácido fitánico no síntomas de la enfermedad pueden dismi- es sustrato para la acil-CoA deshidrogenasa nuir por un régimen dietético estricto con (primera enzima de la p-oxidación). Este alimentos libres de ácido fitánico. problema es resuelto por otra enzima mito- condrial que hidroxila el carbono a del áci- do fitánico. El intermediario hidroxilado es 7.8.1.5 co-oxidación descarboxilado para producir ácido pristáni- co y CO2. El ácido pristánico no está susti- Se ha observado en microsomas hepáticos tuido en el carbono 3 y puede ser oxidado de rata una ruta metabólica menor para la por la acil-CoA deshidrogenasa y el resto de oxidación de ácidos grasos (oxidasa de fun- las enzimas normales de la p-oxidación para ción mixta) que involucra la oxidación del producir propionil-CoA y acil-CoA. La cual metilo terminal (carbono) de ácidos grasos puede ser degradada por medio de cuatro ci- por medio de NADPH y oxígeno molecular. clos de p-oxidación, produciendo acetil- Esta ruta metabólica, no es de importancia CoA y propionil-CoA. La secuencia final de cuantitativa en la oxidación de ácidos grasos reacciones produce acetil CoA e isobutiril- de cadena larga. Sin embargo, puede ser im- CoA, la cual puede ser convertida en succinil- portante en el metabolismo de ácidos grasos CoA y metabolizada en el ciclo de Krebs. de cadena corta (C 6 a C 10 ) (fig. 7.29). Nuestro conocimiento actual de cómo el humano metaboliza el fitol y el ácido fitáni- co es en gran parte resultado de los estudios 7.8.1.6 Papel de la carnitina en el de Daniel Steinberg y colaboradores acerca de transporte mitocondrial de ácidos grasos la enfermedad de Refsum, un raro síndrome hereditario caracterizado por trastornos neuro- La entrada de ácidos grasos o sus acil- lógicos (temblores, marcha inestable, dismi- CoA derivados a la mitocondria requiere de nución del campo visual y visión nocturna un mecanismo de transporte, ya que la mito- deficiente). Probablemente los síntomas se condria es impermeable a estos compuestos. deben a la acumulación de ácido fitánico en La molécula acarreadora es la carnitina (car-
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    Figura 7.29 Productosde la co-oxidación.
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    ne=músculo). Asimismo, laacetil-CoA pro- extremidades. Se realizaron biopsias muscu- ducida en mitocondrias por degradación de lares encontrándose al examen microscópi- carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos, co que el músculo estaba lleno de vacuolas no pueden pasar a través de la mitocondria y lipídicas, principalmente triacilglicéridos; el requieren un mecanismo de transporte simi- contenido de carnitina era 6 veces inferior a lar (fig. 7.30). lo normal. La carnitina está muy distribuida, pero es particularmente abundante en músculo, de aquí la capacidad de este tejido para oxidar Cuestionario: ácidos grasos. La carnitina también estimula la oxidación de ácidos grasos de cadena lar- 1. ¿Cuál es la principal función intracelu- ga por la mitocondria. lar de la carnitina? 2. ¿Estará alterada la p-oxidación en esta Modelo clínico: deficiencia de carnitina paciente? 3. ¿Estará afectada la oxidación de piru- Una chica de 19 años acudió al hospital vato (proveniente de glucosa) en esta pa- debido a que se fatigaba fácilmente y tema ciente? poca tolerancia al ejercicio. El examen neu- 4. ¿Cómo se explicaría la acumulación de rológico reveló debilidad muscular en las triacilgliceroles en músculo? Figura 7.30 Sistema de transporte de ácidos grasos.
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    Discusión: riamente de la oxidación de ácidos grasos, probablemente más cantidad de glucosa se Los músculos de esta paciente, deficientes oxida en el ciclo de Krebs. en camitina, no podrían transportar eficien- Es probable que se acumulen triacilglice- temente grupos acil-CoA formados dentro y roles en los músculos de la paciente debido a fuera de la mitocondria. Como la oxidación que no hay alteración en la activación de áci- de ácidos grasos es la principal fuente de dos grasos. Sin embargo, estos acil-CoA no energía del músculo, los síntomas muscula- pueden entrar a la mitocondria para oxidarse res y la intolerancia al ejercicio se explican y se depositan en forma de triacilgliceroles. por la incapacidad para obtener energía a partir dé la oxidación de ácidos grasos. En contraste con la oxidación de ácidos 7.8.2 Biosíntesis de ácidos grasos grasos no sería de esperar algún defecto en la oxidación de la glucosa en esta paciente. El mecanismo es diferente a la oxidación, Al igual que los ácidos grasos, la glucosa se aunque al principio se pensó que sería el me- convierte en acetil-CoA antes de su oxida- canismo inverso, como en la glucogénesis. ción en el ciclo de Krebs. La glucosa entra a Los ácidos grasos pueden sintetizarse dentro la mitocondria como piruvato, y éste se con- o fuera de la mitocondria. A diferencia de la vierte en acetil-CoA; por lo tanto, este paso extramitocondrial, en la vía mitocondrial no no requiere de camitina y no se afectará la interviene la malonil-CoA y una de las re- oxidación de la glucosa!. De hecho, a fin de ducciones utiliza NADH en lugar de reemplazar la energía que proviene ordina- NADPH(fig.7.31). Figura 7.31. Biosíntesis de ácidos grasos.
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    La fuente deacetil CoA para la síntesis sis de ácidos grasos por inhibir la acetil-CoA extramitocondrial de ácidos grasos es acetil- carboxilasa y la citrato liasa (fig. 7.33). CoA producida dentro de la mitocondria y Además, una dieta no grasa aumenta la transportada por el sistema carnitina (Fig. actividad de la sintetasa multienzimática; la 7.32). inanición o una dieta alta en grasa disminu- ye esa actividad. Como el ciclo de Krebs produce CoA-SH, 7.8.2.1 Regulación de la biosíntesis de el funcionamiento de dicho ciclo modifica la ácidos grasos disponibilidad de CoA-SH y también el equilibrio síntesis-degradación de ácidos Si bien la membrana mitocondrial es im- grasos. permeable a acetil-CoA, es permeable al ci- Al parecer, la vía intramitocondrial per- trato. Una vez en el citoplasma, el proceso mite sólo alargar cadenas preexistentes de se invierte y el citrato se transforma en oxa- ácidos grasos y no síntesis de novo. La vía in- lacetato (OAA) y acetil-CoA por medio de tramitocondrial opera sólo en condiciones la enzima citrato liasa. anaeróbicas. El sistema ACP parece ser dife- El citrato se convierte en factor estimulan- rente en los dos tipos de sintetasa. El principal te de la acetil-CoA carboxilasa que forma producto final de la vía extramitocondrial es malonil-CoA y sustrato de la citrato liasa palmitato libre. formadora de acetil-CoA. Los ácidos grasos insaturados; linoleico, Queda así claro que una dieta alta en car- linolénico y araquidónico, no pueden ser bohidratos conduce a aumento de ácidos sintetizados por el organismo y se requieren, grasos por aumentar la acetil-CoA. Por el como las vitaminas, en la dieta. Se conocen co- contrario, una dieta grasa inhibe la biosínte- mo ácidos grasos esenciales. Figura 7.32. Sistema carnitina de transporte de acetilos y acilos a través de la membrana mitocondrial. Reproducida con autorización de: N.V. Bhagavan, Biochemistry. A comprehensive review, pág. 647, J. B. Lippincott Coa., 1974.
  • 54.
    Figura 7.33.Reproducida conautorización de: J. M. Orten y O. W. Neuhaus, Human Biochemistry, 10a,. edición, pág. 300, St. Louis, 1982, C. V. Mosby Co. 7.8.3 Regulación del metabolismo de por medio de la actividad de la lipoproteinli- ácidos grasos pasa sobre los quilomicrones (esta fuente de- pende principalmente del nivel de la grasa El mantenimiento del equilibrio entre el dietética; y 3) Los ácidos grasos liberados por catabolismo y anabolismo de los ácidos la actividad de la lipasa intracelular sobre los grasos en el hígado involucra efectos intra- triacilgliceroles hepáticos. Como en el caso celulares (metabolitos) así como efectos de la lipasa del tejido adiposo, la actividad extracelulares (hormonas y dieta). Estas in- de la lipasa hepática es incrementada por fluencias dependen obviamente de las re- aquellas hormonas que promueven el au- laciones metabólicas con otras sustancias mento del nivel de AMPc a través de la esti- (carbohidratos y proteínas), del suministro mulación del sistema adenilciclasa. De esta de energía de la células hepática y del movi- manera, en el hígado el glucagon es el prin- miento de lípidos entre el hígado y otros teji- cipal promotor de la producción intracelular dos. En su relación con otros tejidos, el hígado de ácidos grasos (fig. 7.34). juega un papel análogo a su participación en la Un segundo factor es el contenido energé- homeostasis de glucosa, ya que contribuye tico de la células (Figura 7.35). La P-oxida- significativamente con proteínas, fosfolípidos, ción depende del flujo de electrones a través colesterol y algunos lípidos de las lipoproteí- de la cadena respiratoria y el acoplamiento nas plasmáticas, y es el principal consumi- con la fosforilación oxidativa; de este modo, dor de triacilgliceroles de los quilomicrones la velocidad de utilización de ácidos grasos y de los ácidos grasos libres plasmáticos. con fines oxidativos depende de las concen- El principal factor involucrado en el con- traciones relativas de ADP y ATP. Cuando trol de la (3-oxidación, es la disponibilidad los niveles de ADP son altos (reservas ener- de sustrato (figura 7.34). Los ácidos grasos géticas disminuidas), la tendencia es hacia hepáticos pueden originarse de 3 fuentes: 1) la síntesis de ATP con flujo de electrones La captación de ácidos grasos no esterifica- desde las deshidrogenasas de la P-oxida- dos (AGL) provenientes del tejido adiposo; ción. Cuando, por otro lado, los niveles de 2) La captación de ácidos grasos liberados ATP están elevados, la tendencia anterior se
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    Figura 7.34. Fuentesde ácidos grasos para las células hepáticas. Reproducida con autorización del editor de: W.C. Me Murray, Essentials of Human Metabolism, 2a. edición, pág. 177, Harper & Row Publishers, Inc. 1983. TG * Triacilgliceridos; AGL = ácidos grasos libres; VLDL = Lipoproteínas de muy baja densidad; LPH= Lipasa hepática. hace lenta por control respiratorio, los áci- dieta se limita, el organismo responde a esta dos grasos acumulados se dirigen hacia la deficiencia con una señal hormonal que se biosíntesis de triacilgliceroles o fosfolípidos transmite al tejido adiposo por medio de la li- y se favorece la síntesis de palmitato y otros beración de adrenalina, glucagon y otras ácidos grasos de cadena larga. hormonas. La hormona se une a la membrana plasmática del adipocito y estimula la síntesis de AMP cíclico (AMPc), como fue descrito 7.8.4 Movilización y transferencia de en el caso de la movilización de glucógeno. ácidos grasos del tejido adiposo Como puede verse en la figura 7.36, en este proceso se involucra la activación por medio Liberación de ácidos de los triacilglicero- del AMPc de una proteincinasa que fosfotila les. Cuando el suministro de energía de la y activa a la lipasa sensible a hormonas. Esta
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    Tabla 7.3 Nomenclatura de los ácidos grasos insaturados Fórmula Nombre Nombre Fuente Punto de simplificada común sistemático fusión CnA10 Acido unde- Ac.Al° Antifúngico cilénico. undecenoico CieA9 Acido AcA 9 Grasas y 0.5°C palmitoleico hexadecenoico aceites CisA9 Acido oleico AcA 9 (Cis) Muy abun- 13.4°C octadecenoico dante CigA9 Acido elaídico AcA 9 (Trans) octade- cenoico. C22A13 Acido erúcico AcA 1 3 Aceite de 33.8°C docosenoco colza, mostaza alhelí CigA9-12 Acido linolei- AcA 9 »! 2 Aceite de -5.0°C co. octadecadi- algodón, linaza, enoico. cártamo. Cl8A9.12.15 Acido Ac_A9,12;15 Ac. linaza, -10°C linolénico octadecatri- cártamo. enoico. C2oA5'8>n.i4 Acido Ac>A5,8,lI,W Lecitinas, -49.5°C araquidóníco eicosatetraenoico cefalinas aceites. En forma general se puede decir que leza de las grasas varían según la especie el estado físico depende de la composición animal, pero incluso pueden variar en el química de los ácidos grasos. En los aceites mismo animal según su localización. La predominan los ácidos grasas de bajo peso grasa que rodea y sostiene a los ríñones es molecular e insaturados y generalmente son sólida con una elevada proporción de ácidos de origen vegetal. Por el contrario, las gra- grasos saturados y de elevado peso molecu- sas o mantecas tienen mayor proporción de lar. Por el contrario las grasas que van a ser ácidos grasos de elevado PM y con alto índi- metabolizadas son blandas o líquidas según ce de saturación. Los aceites vegetales se la temperatura corporal, lo cual facilita su pueden convertir en grasas por hidrogena- utilización. ción e incluso dependiendo de la magnitud de la hidrogenación se obtienen grasas con diferente punto de fusión. 7.4.2 Ceras y céridos Las grasas y aceites son materiales muy ricos en energía. La oxidación de lg de gra- Los céridos son esteres de ácidos grasos y sa produce 9 kcal, debido a esto su principal alcoholes monohidroxílicos, alifáticos de función es la de actuar como material ener- elevado peso molecular. Su principal carac- gético de reserva. La composición y natura- terística es que son fuertemente hidrofóbi-
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    Fig. 7.35. Controldel metabolismo de los ácidos grasos por medio de los niveles de energía. Reproducida con autorización del editor de: W.C. McMurray, Essentials of Human Metabolism, 2a. Edición pág. 178, 1983, Harper & Row Publishers, Inc. enzima hidroliza a triglicéridos y diglicéri- transferencia depende de las concentracio- dos con liberación de un ácido graso del car- nes de ácidos grasos tanto en los adipocitos bono 1 y 3 del glicerol. Se piensa que esta como en el plasma. La albúmina transporta reacción es el paso limitante de la velocidad los ácidos grasos a otros tejidos del organis- de hidrólisis total del triaciclicerol. Los mo- mo. El glicerol también puede ser liberado noacilglicéridos son hidrolizados rápidamente hacia el plasma y ser captado por el hígado para producir ácidos grasos y glicerol. La para la producción de glucosa (gluconeogé- monoglicérido lipasa es una enzima no sen- nesis). sible a hormonas. Los ácidos grasos no esterificados (ácidos grasos libres) atraviesan las membranas 7.8.4.1 Formación de lipoalbúmina y plasmáticas de los adipocitos y de las célu- transporte plasmático de ácidos grasos las endoteliales de los capilares sanguíneos libres y se unen a la albúmina en el plasma. El me- canismo para la transferencia de estos áci- La albúmina es una proteína de importan- dos grasos desde los adipocitos hacia el cia cuantitativa en humanos debido a que compartimiento plasmático involucra difu- constituye alrededor del 50% (4.0 g/dl) de sión pasiva. Por lo tanto, la velocidad de las proteínas plasmáticas. Tiene un peso
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    Figura 7.36. Activaciónde la triglicérido lipasa hormona sensible en el tejido adiposo.
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    molecular de 66,200y está formada por una vorio, que permite una concentración mu- sola cadena polipeptídica que posee 17 cho más alta de ácidos grasos cerca de la su- puentes disulfuro. Cada molécula tiene la perficie celular de la que se obtendría si capacidad de unirse a 6 ácidos grasos; las estuvieran en solución acuosa. dos primeras se unen más estrechamente Por medio del complejo lipoalbúmina, (Ka ~ 10 8 M) que las otras cuatro (Ka ~ son acarreados los ácidos grasos hacia los 10 6 M). Parece tener dos o tres sitios prima- tejidos deficientes de energía, pasando del rios de unión, localizados en regiones apola- compartimiento plasmático al intracelular res dadas por residuos de aminoácidos por un proceso de difusión. La cantidad de hidrofóbicos. La unión entre la molécula de ácidos grasos utilizada por un tejido depen- albúmina y los ácidos grasos ocurre a través de de las concentraciones relativas tanto en de interacciones físico químicas, esto es, no el plasma como en las células de dicho teji- se forman enlaces covalentes. do. El músculo cardíaco y esquelético así La longitud de la cadena del ácido graso como el hígado utilizan ácidos grasos como determina la afinidad de unión entre este y la principal fuente de energía removiendo por lo albúmina (por ejemplo, el estearato se une más tanto grandes cantidades de la circulación. fácilmente que el palmitato). Por otro lado, los ácidos grasos monoinsaturados se unen con mayor afinidad que los saturados (así 7.8.5 Cetogénesis por ejemplo, el oleato se une más fácilmente que el estearato). Sin embargo el linoleato se Como consecuencia de la acumulación une con menor facilidad que el estearato. La normal de acetil-CoA se produce la conden- vida media de los ácidos grasos unidos a la sación para dar acetoacetil-CoA. En el hígado, albúmina es de 1 a 2 minutos. la acetoacetil-CoA se transforma en acetoa- Además de proporcionar un complejo hi- cetato por medio de una tiolasa, reacción ir- drosoluble para el transporte eficiente a tra- reversible en este órgano, pero no así en otros vés de la circulación, la albúmina facilita la tejidos. El acetoacetato en hígado se reduce captación rápida de ácidos grasos hacia los a P-OH-butirato y una parte se descarboxila tejidos periféricos, actuando como un reser- espontáneamente en acetona (fig. 7.37). Figura 7.37. Formación de cuerpos cetónicos.
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    Estos tres compuestospasan del hígado a acetoacetil-CoA por dos mecanismos que se la sangre que los lleva a otros tejidos donde muestran en la fig. 7.40. ingresan al ciclo de Krebs y se oxidan com- El acetoacetil-CoA se oxida a CO7 y H2O pletamente. en ríñones, músculo, corazón, cerebro y tes- La enzima clave en el catabolismo de tículos por medio de la p-ceto tiolasa que cuerpos cetónicos es la P-cetoácido-CoA produce 2 acetil-CoA. transferasa (tioforasa) que no existe en el hí- En condiciones normales, la concentra- gado. Los tejidos que tienen esta enzima ción de cuerpos cetónicos es baja (1 mg/100 (como el músculo, cerebro, corazón, riñon y mi sangre) y la eliminación urinaria es me- testículos) si pueden metabolizar los cuer- nor de 1 mg/24 horas. Cuando aumenta el pos cetónicos (Figura 7.38). metabolismo de las grasas y disminuye el de La formación de cuerpos cetónicos en híga- carbohidratos, la concentración sanguínea do a partir de acetil-CoA o acetoacetil-CoA alcanza niveles anormales (cetonemiá), se incluye el beta-hidroxi-beta-metil-glutaril- eliminan los cuerpos cetónicos en orina (ce- CoA (HMG-CoA) como intermediario obli- tonurid) y se instala el cuadro clínico llama- gado (fig. 7.39). do cetosis. Debe notarse que la HMG-CoA es tam- La cetosis es causada por (1) producción bién el punto de partida para la síntesis de aumentada de cuerpos cetónicos por el hí- colesterol. Sin embargo, la colesterogénesis gado (principal órgano formador) o (2) por no se modifica durante la cetogénesis. utilización disminuida en tejidos extrahepá- Los cuerpos cetónicos son transportados ticos. Se presenta en la diabetes grave, inani- por la sangre a tejidos extrahepáticos. En es- ción, anestesia o por dieta mal balanceada; tos tejidos, el beta-hidroxi-butirato se con- alta en grasa y baja en carbohidratos. Como vierte en acetoacetato y éste se reactiva a los cuerpos cetónicos son ácidos que agotan Figura 7.38. Formación y utilización de cuerpos cetónicos. Reproducida con autorización de; N. V. Bhagavan, Biochemistry. A comprehensive review, pág. 683, J. B. Lippincott, Co., 1974.
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    Figura 7.40. Utilizacióntisular de cuerpos cetónicos. la reserva alcalina se presenta la cetoácido- tónicos en las células. Por lo anterior, pue- sis metabolica. Sin embargo, debe apreciar- den considerarse como la forma más útil en se que los cuerpos cetónicos representan una que la "energía metabolica" circula en la fuente muy importante de acetil-CoA para la sangre. producción celular de ATP. A diferencia de la glucosa o los ácidos grasos, que sólo for- man acetil-CoA después de largas secuen- 7.8.5.1 Regulación de la cetogénesis cias metabólicas, pudiendo además ser metabolizados a otros productos como glu- Cuando baja la concentración plasmática cógeno o triglicéridos, los cuerpos cetónicos de glucosa se origina una disminución en la forman acetil-CoA por medio de unos cuan- secreción de insulina y un aumento en la se- tos pasos (figura 7.41). Por otro lado, la pro- creción de glucagon. El resultado de estos ducción de acetil-CoA es la única ruta cambios es un estímulo de la lipolisis, con la metabolica disponible para los cuerpos ce- consecuente liberación de AGL del tejido
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    Figura 7.41. Oxidaciónde cuerpos cetónicos en el músculo. Reproducida con autorización del editor de W.C. McMurray, Essentials of Human Metabolism, 2a. edición, pág. 195,1983, Harper «fe Row Publishers, Inc. adiposo. E s t o s s o n c a p t a d o s por el hígado; serva el depósito de triglicéridos y minimiza en donde pueden ser reesterificados y secre- los cuerpos cetónicos y en consecuencia la tados en forma de lipoproteínas de muy baja pérdida de combustible por la orina. Ade- densidad o catabolizados a acetil-CoA y más evita la cetoácidosis típica de una ceto- después a cuerpos cetónicos. No se conoce génesis no controlada (fíg. 7.42). con exactitud qué es lo que determina que No obstante la gran asociación de los los ácidos grasos se degraden en lugar de dar cuerpos cetónicos con la diabetes, no deben origen a la síntesis de triglicéridos. Sin em- ser considerados como entidades químicas pa- bargo, se piensa que el estímulo se origina tológicas; ya que son importantes combustibles en el hígado y se ubica a nivel de la entrada metabólicos (representan la transformación de los ácidos grasos a la mitocondria media- de un combustible, incapaz de entrar a las da por la carnitina. células del cerebro, como son los ácidos gra- Cuando el nivel de cuerpos cetónicos au- sos, en un material hidrosoluble que puede menta se estimula la liberación de insulina y abandonar los capilares y difundir fácilmen- de esta manera disminuye la liberación de te hacia las células). Es su sobreproducción AGL del tejido adiposo (efecto antilipolíti- no controlada la que es patológica. co). En otras palabras, cuando los cuerpos Los cuerpos cetónicos son capaces de su- cetónicos se están produciendo a una veloci- ministrar mucha de la energía requerida por dad que excede la de su utilización, son ca- el encéfalo durante la inanición y son oxida- paces de reducir el suministro hepático de dos preferentemente a la glucosa y los ácidos sus precursores (autorregulación). Esto con- grasos por otros tejidos.
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    Figura 7.42. Controlde la cetogénesis.
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    7.8.6 Metabolismo del colesterol típicamente animal y se encuentra en carne, hígado, cerebro; es particularmente abun- El colesterol es un compuesto más galar- dante en yema de huevo. donado de toda la bioquímica, hasta la fecha se han concedido ya 13 premios Nobel a in- vestigadores dedicados a estudiar su estruc- 7.8.6.1 Biosíntesis de colesterol tura y metabolismo. El colesterol es el más importante de los El colesterol se sintetiza a partir de acetil- esteróles. En el hombre adulto normal se en- CoA por tejidos como el hígado, corteza su- cuentran en hígado, piel, cerebro y tejido prarrenal, piel, intestino, testículo y aorta nervioso, intestino y ciertas glándulas endo- (lmg/g de tejido/10 años de vida). La bio- crinas, las suprarrenales, contienen 10% de síntesis (fig. 7.44) consta de varias etapas: colesterol para la biosíntesis de hormonas esteroidales. El contenido relativamente alto 1. Síntesis de mevalonato (6C) de colesterol en piel está relacionado con la 2. Pérdida de CO2 para formar unidades formación de vitamina D (fíg. 7.43). isoprenoides (5C) La mayor parte del colesterol del organis- 3. Condensación de 6 unidades isopre- mo proviene de síntesis de novo (1 g/día) y noides para formar escualeno (30C). sólo 0.3 g al día de la dieta. Es un producto
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    Figura 7.44 Biosíntesisde colesterol. Reproducida con modificaciones, de Martin D. W. Jr. y cois., Harper's Review of Biochemistry, 20a. edición pág. 251, 1985, con la gentil autorización de Lange Medical Publications, Los Altos, California 4. Conversión de escualeno lineal en la- concentraciones de ácidos grasos saturados nosterol (cíclico). de cadena larga y colesterol. 5. Transformación de lanosterol en coles- terol (27C). La enzima clave en la regulación de la 7.8.6.2 Eliminación de colesterol biosíntesis de colesterol es la P-hidroxi-P - metil-glutaril-CoA reductasa (HMG-CoA Debido a nuestra incapacidad para oxidar el reductasa); la enzima es inhibida por altas colesterol hasta C 0 2 , el organismo humano
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    Figura 7.44 Biosintesis de colesterol (continuación). ídem pág. anterior.
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    Tabla 7.4 Nomenclatura de los ácidos grasos hidroxilados y cíclicos Fórmula nombre Nombre Fuente Punto de simplificada común sistemático fusión C24 Acido Acido 2-hidroxi- Cerebrona, -100°C 2-hidroxi cerebrónico tetracosanoico esfinogolípidos C24A14 Acido hidroxi- AcA 1 4 Fosfolípidos, 2-hidroxi nervónico 2-hidroxite- esfingolípidos tracosanoico C24A14 Acido AcA 1 4 Fosfolípidos, nervónico tetracosenoico esfingolípidos CisA9 Acido AcA 9 Esfingolípidos, 12-hidroxi ricinoleico 12-hidroxiocta- aceite de ricino decenoico. Ci8 Acido Acido Acido ciclopen- (Tratamiento 68.5°C chaulmúgrico chaulmúgrico ten 1-tridecanoico de la lepra) eos, por lo que su principal función es prote- varias moléculas diferentes, y según el tipo ger a las estructuras del organismo de la des- de heteromoléculas de denominan: Fosfolí- hidratacíón, fundamentalmente las que están pidos, Glucolípidos, Sulfolípidos y Lipopro- expuestas al sol o que requieren lubricación teínas. o imperrneabilización como la piel, pelos y Fosfolípidos. Estos lípidos se caracterizan plumas de aves y la superficie de hojas y por poseer en su molécula una molécula de frutas. Las abejas usan la cera para construir ácido fosfórico en forma de éster o de fosfo- sus panales. Algunos animales utilizan las diéster. Los fosfolípidos pueden ser glicero- ceras como material energético de reserva. fosfolípidos, si poseen como alcohol a la Las ceras tanto animales como vegetales glicerina o esfingofosfolípidos cuando el al- son mezclas de céridos, alcoholes superiores, cohol es esfingosina. ácidos grasos libres e hidrocarburos de ele- vado peso molecular. La estructura química de un cérido presente 7.5.1 Glicerofosfolípidos o en la cera de abeja es la siguiente: fosfoacilgliceroles CH3-(CH 2 ) 28 -CH 2 -O-C0-(CH 2 ) 14 -CH 3 Estos son los lípidos complejos más abun- dantes. Existen en algunos tejidos en pro- porciones muy elevadas como en el sistema 7.5 LIPIDOS COMPLEJOS nervioso. Son además los principales com- ponentes de las membranas celulares. Estos Son lípidos que en su estructura poseen compuestos se subclasifican en varios gru- además de un alcohol y ácidos grasos una o pos en base a su estructura química. Todos
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    sólo puede excretarloen la bilis, ya sea en for- tión de grasas y en el proceso de absorción ma de ácidos biliares o como colesterol li- de grasas y vitaminas liposolubles. bre. Este último se convierte en coprostanol Los ácidos biliares más comunes son el áci- y es eliminado por heces. Los ácidos biliares do cólico y quenodesoxicólico (fig. 7.45). Los contribuyen como emulsionantes a la diges- ácidos cólico y quenodesoxicólico se consi- Figura 7.45 Formación y eliminación de sales biliares. Reproducción autorizada con modificaciones de: N. V. Bhagavan. Biochemistry. A comprehensive review, pág. 661, J. B. Lippincott. Co., 1974.
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    deran primarios porsintetizarse directamen- 7.8.6.3 Fármacos que disminuyen los te en el hígado a partir de colesterol. La en- niveles de colesterol sanguíneo zima clave del proceso es la 7-a-hidroxilasa que es inhibida por los ácidos biliares y acti- Clofibrato. Aunque el mecanismo es des- vada al incrementarse el colesterol de la conocido, este fármaco inhibe la síntesis he- dieta. pática de colesterol. También disminuye las El grupo carboxilo de estos ácidos se en- VLDL. Es útil en las hiperlipoproteínemias cuentra generalmente unido a glicina o tau- tipo III, IV y V. Efectos colaterales son au- rina dando lugar a los ácidos glicocólico, mento de sensibilidad a cumarínicos y a ve- taurocólico, glicoquenodesoxicólico y tau- ces miositis y debilidad muscular (fig. 7.46). roquenodesoxicólico. Cuando estos ácidos sufren modificaciones químicas por acción de las bacterias intestinales, se transforman en los ácidos biliares secundarios; desoxicó- lico y litocólico. C|-< />-0-C-COO-Et Como la cantidad de ácidos biliares sinte- tizados por el hígado es insuficiente para sa- CH3 tisfacer las necesidades fisiológicas, éstos son reabsorbidos mediante un proceso acti- Figura 7.46. Estructura del clofibrato. vo dependiente de ATP y Na + a nivel del íleo, y transportados de nuevo al hígado uni- D.tiroxina. Este fármaco acelera el cata- dos a la albúmina. Este continuo reciclaje de boliso del colesterol y de la LBD. Se usa en ácidos biliares recibe el nombre de circula- lugar de isómero L en virtud del menor efecto ción enterohepática, a través de la cual re- calorigénico. Efectos secundarios son au- gresan al hígado más del 95% de los ácidos mento de sensibilidad a cumarínicos, insufi- biliares. La circulación enterohepática es ciencia cardíaca y curvas de tolerancia a la muy activa, realiza de 4 a 12 ciclos al día. glucosa anormales (fig. 7.47) Los ácidos biliares no absorbidos son eli- minados por heces y aunque el porcentaje es bajo (1-5%), constituye la vía principal de eliminación de colesterol por el organismo; la excreción en forma de hormonas esteroi- dales o sus derivados es de menor cuantía. El colesterol sanguíneo puede disminuir consumiendo grasas con ácidos grasos po- liinsaturados (cártamo, maíz, algodón), mientras los saturados lo aumentan (mante- Fig. 7.47. Estructura de la D-tiroxina. quilla, coco) probablemente los ácidos gra- sos poliinsaturados actúan: Colestiramina. Es una resina de intercam- bio iónico; impide la reabsorción intestinal a) estimulando su excreción en intestino. de sales biliares y con ello aumenta el cata- b) estimulando su oxidación a sales biliares bolismo del colesterol. Es útil en la hiperli- c) acelerando el metabolismo de esteres poproteinemia tipo II. Efectos colaterales de colesterol son náusea y estreñimiento, acidosis hiper- d) cambiando la distribución en los tejidos clorémica y falta de absorción de vitaminas A,D,EyK.
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    Otros fármacos utilizadosson el ácido ni- ción a (1) y una esterasa lo degrada final- cotínico que interfiere con la movilización mente a a-glicerofosfato (fig. 7.50). de ácidos grasos y los estrógenos que dismi- Las lisolecitinas son poderosos detergen- nuyen las LDL (p y aumentan las VLDL tes y agentes hemolíticos. El veneno de ser- (pre-P); los andrógenos muestran efecto piente contiene fosfolipasa A dependiente contrario. Recientemente se han utilizado de Ca ++ , de aquí que su mordedura produzca los ácidos quenodesoxicólico y ursodesoxi- hemolisis masiva. cólico para disminuir los niveles de coleste- rol plasmático, ya que inhiben la HMG-CoA reductasa. Otros agentes inhibidores de la 7.8.7.1 Síntesis de esfingomielinas, reductasa utilizados son la mevastatina y lo- cerebrósidos y gangliósidos vastatina, que reducen las concentraciones de colesterol unido a LDL con pocos efectos Las esfingomielinas son fosfolípidos que adversos. no contienen glicerol ni enlace tipo éster, ca- racterísticos de los demás lípidos. La molé- Xantomatosís cula precursora es la esfingosina formada a partir de palmitil-CoA y serina. Esta molé- Los xantomas son acumulación de lípidos cula es a su vez precursora de esfingomieli- (sobre todo esteres de colesterol) en forma nas, cerebrósidos, gangliósidos y sulfátidos. de tumores grasos múltiples en piel e hiper- Los gangliósidos son glucolípidos que, al colesterolemia grave y aterosclerosis pre- igual que las glucoproteínas, parecen ser matura (ver también hiperlipoproteinemias). sintetizados en las membranas del retículo La enfermedad de Hans-Schüler-Chris- endoplásmico. De aquí son transportados al tian (xantomatosís idiopática crónica) es aparato de Golgi y eventualmente al exterior una lipidosis de colesterol asociada con dia- donde se unen a la superficie externa de la betes insípida y depósitos de lípido en híga- membrana celular. do, bazo y huesos planos del cráneo. Cada uno de los pasos biosintéticos indi- cados en la figura 7.51, son catalizados por glicosil transferasas, de las cuales depende 7.8.7 Metabolismo de fosfolípidos la secuencia oligosacárida del gangliósido así como de la concentración relativa de los En la bilis, los fosfolípidos mantienen en azúcares existentes en el medio. solución al colesterol. En pulmones, las leci- Un aspecto notable del metabolismo de los tinas son componentes del surfactante. glucolípidos es la existencia de enfermedades Los fosfolípidos (FL) pueden sintetizarse por almacenamiento causadas por deficien- a partir de un diglicérido intermediario co- cia en las enzimas degradativas conocidas mún en la síntesis de triacilgliceroles que re- como esfingolipidosis y gangliosidosis. acciona con CDP-etanolamina, o bien, a partir de ácido fosfatídico y CTP en una re- acción común en la formación de fosfatidil- 7.8.7.2 Esfingolipidosis y gangliosidosis inositol y cardiolipinas. (fig. 7.48 y 7.49). La degradación de fosfolípidos se lleva a Normalmente estas moléculas se localizan en cabo por fosfolipasas. En el humano es la cerebro. Cuando faltan las enzimas degrada- fosfolipasa A2 que hidroliza en posición p tivas, se acumulan estas sustancias y dan lugar (2). El lisofosfolípido resultante es hidroli- a una serie de síntomas y signos característi- zado luego por una lisofosfolipasa, en posi- cos de las enfermedades (Tabla 7.7).
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    DHAP DIHIDROXIACETONAFOSFATO NAD NICOTINADENINDINUCLEOTIDO NADP NICOTINADENINDINUCLEOTIDO FOSFATO Figura 7.48. Formación de ácido fosfatídico. Modificado con permiso de J. M. Orten y O. W. Neuhaus, Human Biochemistry, 10a. edición, pág. 300, St. Louis, 1982, C. V. Mosby Co.
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    Figura 7.49. Biosíntesisde fosfolípidos. Reproducción autorizada con modificaciones de: N.V. Bhagavan, Biochemistry. A comprehensive review, pág. 617, J. B. Lippincott Co., 1974.
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    Figura 7.50. Degradaciónde lecitinas. Reproducida con permiso de Martin, D. W. Jr. y Cois., Harper's Review of Biochemistry, 20a. edición, pág. 227,1985, Lange Medical Publications, Los Altos, California. Enfermedad de Gaucher. (Lipidosis glu- más de hepato y esplenomegalia hay erosión cocerebrósida). Afecta generalmente niños de huesos largos con fracturas espontáneas y de una misma familia. Se caracteriza por he- elevación de fosfatasa acida. El bazo crecido pato y esplenomegalia a expensas de acu- atrapa células sanguíneas produciendo pan- mulación de P-glucosil-ceramida. En la citopenia; la falta de plaquetas ocasiona san- forma infantil hay retraso mental; en la for- grado y equimosis. El diagnóstico se facilita ma juvenil hay rápida progresión de mani- midiendo la actividad glucocerebrosidasa festaciones sistémicas pero poco o ninguna (p*-glucosidasa) en leucocitos lavados que afección del SNC. En la forma adulta, ade- incluso permite detectar portadores sanos en
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    Figura 7.51. Algunasvías específicas del metabolismo de carbohidratos y lípidos.
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    Tabla 7.7 Enzimas alteradas en las esfingolipidosis y gangliosidosis Tomada de: Handbook of Neurochemistry, Vol. 7. Abel Lajtha Ed. 1972, con modificaciones.
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    estudios prenupciales, obien en cultivo de esfingolipidosis. Está ligada al cromosoma células amnióticas para predecir si el feto ha X. Los hombres presentan lesiones cutáneas heredado el defecto. (pápulas púrpuras en escroto), dolor en ex- Enfermedad de Niemann-Pick (Lipidosis tremidades y paresias de nervios craneales. esfingomielínica). También hay hepato y es- La afección cardíaca, renal y nervios perifé- plenomegalia por depósitos de fosfolípidos, ricos hace que la causa principal de muerte sobretodo lecitinas y esfingomielinas. Ocu- sea insuficiencia renal, cardíaca o cerebral. rre en la infancia y causa la muerte en unos El diagnóstico se hace por determinación de cuantos meses con daño cerebral profundo. actividad ceramida trihexosidasa en biopsia Se observa color amarillo-oliva en la piel y renal o intestinal. mancha rojo-cereza en la mácula. La mayo- Leucodistrofia metacromática. (Lipidosis ría de los pacientes tienen ancestros judíos; sulfátida). Se caracteriza por desmieliniza- sin embargo, no se restringe la enfermedad a ción, parálisis progresiva y demencia cere- estas familias. El diagnóstico se hace por de- bral con metacromasia, lo cual significa que terminación de esfingomielinasa en leucoci- ciertos colorantes catiónicos cambian su va- tos lavados y sonicados, o en cultivo de lor de absorción a longitudes de onda más células amnióticas por amniocentesis. cortas. Así, el azul de toluidina aparece rojo Enfermedad de Tay-Sachs (Idiocia amau- o rosado. En la forma infantil hay defecto en rótica infantil o gangliosidosis-G M2 ). Es la la locomoción, debilidad, ataxia, hipotonía y más frecuente de las gangliosidosis. Se pre- parálisis seguida por dificultad al hablar y senta precozmente en la infancia con daño tragar, y atrofia óptica. En la forma adulta cerebral y ceguera por acumulación del gan- hay trastornos psicológicos seguidos por de- gliósido en cerebro y tejido nervioso. Tam- mencia progresiva. Es importante distinguir bién hay mancha rojo-cereza en la mácula. El esta enfermedad de la esclerosis múltiple diagnóstico se hace por determinación flu- que también afecta la sustancia blanca pero rorométrica de hexosaminidasa sérica. Des- tiene etiología viral o autoinmune. de 1887 a la fecha se han descrito 500 casos. Lipidosis ceramida kctósida. Sólo hay tres Variante de Tay-Sachs o enfermedad de casos descritos en la literatura. Se produce Sandhojf (Lipodistrofia globósida). La pri- hepato y esplenomegalia, daño cerebral pro- mera descripción se hizo en 1968 y se han gresivo y deterioro neurológico. presentado hasta la fecha una docena de ca- Enfermedad de Farber (lipogranulomato- sos. Las manifestaciones neurológicas se- sis). Se manifiesta por ronquera, dermatitis, mejan el Tay-Sachs. deformación del esqueleto y retraso psico- Gangliosidosis generalizada (Gangliosi- motor. Es mortal al inicio de la vida. Se lle- dosis GM1). Hay degeneración cerebral gan a encontrar n o d u l o s subcutáneos, progresiva, hepatomegalia y deformaciones hepato y esplenomegalia. esqueléticas. Enfermedad de Krabbe (Leucodistrofia globoide). Existe deterioro mental progresi- MODELO CLÍNICO: Enfermedad de vo, desmielinización y acumulación de célu- Gaucher las globoides en la adventicia de vasos sanguíneos pequeños y en la sustancia gris Una mujer de 34 años fue admitida en el cerebral. La muerte ocurre generalmente a hospital debido a que presentaba fácilmente los 10 meses. equimosis y sangrado excesivo. El examen Enfermedad de Fabry. (Lipidosis cerami- abdominal reveló una masa firme en cua- da trihexósido). Es la más frecuente de las drante superior izquierdo que fue juzgada
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    como esplenomegalia. Tambiénestaba pre- riesgo de tener un hijo con Tay-Sachs es de sente un aumento de tamaño del hígado. El uno en cuatro. En un grupo de 32 mujeres examen sanguíneo reveló pancitopenia. Las con antecedentes de un hijo con la enferme- pruebas de coagulación indicaron un tiempo dad, el estado genético del feto fue estable- de sangrado prolongado como única anor- cido por amniocentesis. Como lo predicho, malidad. 8 de los 32 tienen la enfermedad. En este ca- so, 7 de las mujeres escogieron el aborto; en el octavo caso, el niño nació con el defecto. 7.8.7.3 Tratamiento de las enfermedades lisosomales 7.8.8 Metabolismo de eicosanoides Existe actualmente enorme interés en la posibilidad de terapia de reemplazo enzimá- Los eicosanoides son compuestos bioacti- tico en las enfermedades por deficiencia li- vos que modulan la función celular. En la sosomal. Se ha demostrado que las células actualidad tienen un enorme interés bioquí- pueden incorporar enzimas en cultivo de te- mico y farmacológico. El término fue intro- jidos. Parece que en el proceso de pinocito- ducido por Corey en 1979 en virtud de sis la membrana externa es englobada para derivar de ácidos grasos poliinsaturados de formar vacuolas pinocíticas que luego se fu- 20 carbonos (eicosano, hidrocarburo de 20 sionan con lisosomas. Las hidrolasas lisoso- carbonos). males degradan luego los polisacáridos en Los precursores comunes de los eicosanoi- un proceso que es aparentemente esencial des son tres ácidos grasos insaturados de 20 para la función normal de la célula. La pino- carbonos; el 8,11,14-eicosatrienoico (diho- citosis también proporciona un medio de in- mo-y-linolénico), el 5, 8, 11, 14-eicosate- corporación de material enzimático del traenoico (araquidónico) y el ácido 5, 8, 11, medio externo y la esperanza de una posible 14,17- eicosapentaenoico. Los dos primeros terapia de reemplazo. El problema surge derivan del ácido linoleico y pertenecen a la porque la inyección de enzimas en el torren- clase omega-6. El ácido eicosapentaenoico, te sanguíneo puede conducir a respuestas de la clase omega-3, deriva del ácido linolé- alérgicas. La alternativa consiste en el mi- nico. croencapsulamiento de las enzimas en "fan- Cuando se activa la fosfolipasa A2 celular tasmas" de eritrocitos del propio paciente. (fig. 7.50) se libera principalmente ácido En el caso de las enfermedades de Gaucher araquidónico a partir de los fosfolípidos de y Fabry, se espera que el tratamiento de lac- membrana. De aquí que el grueso de los ei- tantes y niños pequeños pueda prevenir el cosanoides sintetizados por el hombre deri- daño cerebral. Sin embargo, en el Tay- ve del ácido araquidónico. Además, la Sachs, el sitio primario de acumulación del enzima central de la vía biosintética de pros- gangliósido GM2 s o n l ° s ganglios y células taglandinas, la ciclooxigenasa, utiliza el áci- guales del encéfalo. Debido a la barrera he- do araquidónico con mayor eficacia. matoencefálica y la severidad del daño pare- Los principales eicosanoides son prosta- ce poco probable que la enfermedad pueda glandinas (PG), tromboxanos (TX), hidro- tratarse con éxito. peróxidos de ácidos grasos (HPETE), El enfoque usado actualmente consiste en hidróxidos de ácidos grasos (HETE), epóxi- identificar portadores de defectos genéticos dos de ácidos grasos (EET), dihidr óxidos de altamente indeseables y ofrecer consejo ge- ácidos grasos (diHETE), leucotrienos (LT) nético. Si ambos padres son portadores, el y lipoxinas (fig. 7.52).
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    ellos se caracterizanpor poseer una estruc- tura básica. Todos los glicerofosfolípidos se pueden considerar derivados de un ácido L-a-fosfatídico, que posee un ácido graso saturado en el C-l y un ácido graso insatura- do en el C-2. La fórmula general de los fos- foglicerolípidos se puede resumir en el siguiente cuadro: Ácidos Fosfatídicos Los ácidos fosfatídi- cos son los precursores de todos los fosfo- Tabla7.5. Nomenclatura de fosfoglicerolípidos Nombre Naturaleza de R Ac. fosfatídico -H Fosfatidilcolinas -0-CH2-CH 2 -N + (CH 3 )3 (Lecitinas) colina Fosfatidiletanolaminas -O-CH2-CH2-NH 3 (Cefalinas) etanolamina Fosfatidilserinas -O-CH2-CH-COO" (Cefalinas) Fosfatidil inositoles Fosfatidilgliceroles Fosfatidil fosfatídicos (Cardiolipinas)
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    OH Tromboxano (TXA,) Lipoxina (lipoxina A) Figura 7.52. Clases de eicosanoides. Se ha ilustrado cada clase con un compuesto representativo.
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    No obstante quelos eicosanoides poseen 7.8.8.1 Prostaglandinas y prostaciclinas actividades biológicas diferentes, presentan una serie de características comunes como La necesidad de prostaglandinas es una de son: las principales razones para que los ácidos 1. Se forman a partir de ácidos grasos. grasos poliinsaturados omega-6 sean esen- 2. Se comportan como autacoides, es de- ciales en la dieta humana. El precursor más cir, ejercen sus efectos biológicos en las cé- importante de prostaglandinas es el ácido lulas cercanas a las que los producen. graso esencial linoleico. 3. Actúan como biorreguladores en la for- Las reacciones de síntesis están cataliza- mación de nucleótidos cíclicos y en la movi- das por la prostaglandina endoperóxido sin- lización del calcio. tetasa {prostaglandina sintetasa), la cual La liberación del ácido araquidónico des- posee dos actividades enzimáticas: una acti- de sus reservas esterificadas es una etapa vidad ciclooxigenasa (o dioxigenasa) que clave, puesto que la biosíntesis de eicosanoi- transforma al ácido araquidónido en PGG2, des está limitada por la disponibilidad de y una actividad hidroxiperoxidasa que trans- araquidónico libre. En los fosfolípidos de forma a este último en PGH 2 (fig. 7.55). Las membranas, el ácido araquidónico se en- dos actividades necesitan la presencia de un cuentra principalmente en la posición 2. Por grupo hemo. lo tanto, existen varias rutas para la libera- Una propiedad muy interesante de la ci- ción de este ácido (fig. 7.53). clooxigenasa es la de autoinactivarse des- Las enzimas liberadoras del ácido araqui- pués de funcionar durante 15-30 segundos, es dónico son estimuladas por numerosos fac- decir, es una "enzima suicida". Los ácidos ei- tores. La hormona TSH activa la fosfolipasa cosapentaenoicos procedentes de la dieta o A2 en tiroides, la ACTH en corteza suprarre- del ácido linolénico son de una potencia te- nal y la LH en el ovario. En las plaquetas se rapéutica excelente debida a su acción inhi- ha descrito un sistema de activación tanto de bidora de la actividad ciclooxigenasa. La fosfolipasa A2 como de la fosfolipasa C. aportación a la dieta del ácido eicosapentae- Además, situaciones patológicas como el noico abre una vía terapéutica en el campo de estrés, algunas alergias y otras, pueden in- las enfermedades tromboembólicas, la ate- crementar la síntesis de prostaglandinas, rosclerosis, la inflamación y la autoinmu- tromboxanos y leucotrienos. nidad. En los esquimales, cuya alimentación Existen tres vías principales de utilización es muy rica en pescado que aporta mucho de ácido araquidónico en la síntesis de eico- eicosapentaenoico, se ha observado menor sanoides; la ruta de la ciclooxigenasa, que incidencia de enfermedades tromboembóli- origina las prostaglandinas y tromboxanos; la cas. ruta de la lipooxigenasa, que produce leuco- Los antiinflamatorios no esteroidales son trienos. HETE y lipoxinas; y la ruta de cito- todos inhibidores competitivos de la cicloo- cromo P450 que da lugar a epóxidos, que xigenasa, en particular aspirina e indometa- luego se convierte en HETE o diHETE (fig. cina. Los efectos de la aspirina sobre la 7.54). inflamación, el dolor, la activación plaque- Habitualmente, una célula sintetiza funda- taria, la fiebre y la mucosa gástrica, se han mentalmente uno de estos productos. Por explicado por inhibición de la biosíntesis de ejemplo, las células endoteliales forman eicosanoides cíclicos. prostaglandinas; los neutrón los, productos Los antiinflamatorios esteroides (hidro- de la lipooxigenasa; las plaquetas, productos cortisona, prednisona y betametasona) pare- de lipo y ciclooxigenasa. cen actuar por bloqueo de la liberación de
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    Figura 7.53. Rutasde liberación de ácido araquidónico. Figura 7.54. Biosíntesis de eicosanoides. Para mayor explicación ver texto.
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    Figura 7.56. Principalesprostaglandinas y derivados. ácido araquidónico al inhibir la actividad A2 tiene efectos contrarios a los de la prosta- fosfolipasa A2. ciclina, ya que contrae las arterias y desen- Las PGG2 y PGH2 son los intermediarios cadena la agregación plaquetaria. precursores en la síntesis de las otras prosta- Las prostaglandinas se encuentran entre glandinas. Sólo cinco de ellas se encuentran las sustancias biológicas más potentes des- en abundancia en el organismo. Se conocen cubiertas hasta la fecha. Tienen una poten- como prostaglandinas primarias y todas per- cial utilidad terapéutica en el tratamiento de tenecen a la serie 2: PGD 2 , PGE 2 , PGF 2 a. la hipertensión, el alivio del asma bronquial En vasos sanguíneos se produce principal- y la congestión nasal, como anticonceptivos mente PGI2 (también llamada prostacicli- y en la curación de la úlcera péptica. ná). En corazón, la PGE2, PGF2CX y la PGI2 se Muchas de las acciones de las prostaglan- producen en cantidades iguales. El trom- dinas están mediadas por el sistema adenila- boxano A2 (TXA2) es el principal derivado to ciclasa-AMP cíclico-proteincinasa A. No de prostaglandinas formado en las plaque- obstante, una misma PG puede tener efectos tas. contrarios en células diferentes. Por ejem- La PGI2 (prostaciclina), principal pros- plo, la PGE! activa la adenilato ciclasa en taglandina del endotelio vascular, es un muchos tejidos, pero la inhibe en adipocitos, vasodilatador, especialmente de arterias co- impidiendo la lipólisis. En cambio, en útero ronarias, y también previene la agregación estimula la contracción, incrementando la de las plaquetas. En cambio, el tromboxano concentración intracelular de calcio.
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    7.8.8.2 Tromboxanos HPETE de la ruta de la 5-lipooxigenasa. A diferencia de la ciclooxigenasa, que está El término tromboxano deriva del hecho unida a la membrana, las lipooxigenasas son que estos compuestos tienen capacidad de enzimas citosólicas. En las células animales formar trombos. La enzima que forma el existen tres lipooxigenasas que insertan oxí- TXA 2 a partir de PGH2 es la tromboxano geno en las posiciones 5, 12 y 15 del ácido sintetasa. Debido al potente poder de agre- araquidónico ( 5 - , 12- y 15-lipooxigenasa), gación plaquetaria de los tromboxanos, la pero sólo la 5-lipooxigenasa forma leuco- búsqueda de inhibidores específicos de su trienos. síntesis es objetivo primordial de investiga- Células diferentes poseen lipooxigenasas ción. El TXA2 es de vida media muy corta diferentes: los neutrófilos son ricos en 5-li- (30-40 segundos); se hidroliza espontánea- pooxigenasa, las plaquetas en 12-lipooxige- mente a TXB2, que es inactivo. nasa y los eosinófilosen 15-lipooxigenasa. El ácido eicosapentaenoico, ya menciona- Los productos hidroperóxidos derivados do, da origen a las PGI3 y los TX3. La PGI 3 (HPETE) no son hormonas, sino interme- es tan potente como antiagregante plaqueta- diarios altamente reactivos que se convier- rio como la PGI 2 , pero el TXA3 es un agre- ten en sus alcoholes análogos (HETE) o en gador plaquetario más débil que el TXA2; leucotrienos. por lo tanto, el equilibrio está desplazado En plaquetas, islotes endocrinos pancreá- contra la agregación. ticos y células glomerulares predomina el Así, la regulación de la hemostasia san- 12-HPETE. Este es un inhibidor de la agre- guínea va a depender del equilibrio entre la gación plaquetaria, y pacientes con trastor- síntesis de PGI 2 y de TXA2. Varias enferme- nos mieloproliferativos, que carecen de dades se han relacionado con un desequili- actividad 12-lipooxigenasa, tienen una alta brio en estos dos eicosanoides, entre las que incidencia de procesos hemorrágicos. destacan los procesos tromboembólicos y la En reticulocitos, eosinófilos y linfocitos aterosclerosis. En las lesiones ateromatosas T, los principales productos de la 15-lipoo- en humanos existe disminución en la biosín- xigenasa son el 15-HPETE y el 15-HETE; tesis de PGI2 y activación plaquetaria con este último tiene efecto inhibidor sobre las 5 aumento en la síntesis de TXA2, lo que pre- y 12-lipooxigenasas (fig. 7.57). dispone a tromboembolias e incluso al infar- En neutrófilos, mastocitos, queratinoci- to de miocardio. tos, pulmón, bazo, cerebro y corazón la 5-li- En pacientes diabéticos disminuye la acti- pooxigenasa cataliza la formación de vidad prostaciclina sintetasa y aumento en la leucotrienos, después del intermediario 5- biosíntesis de tromboxanos, con alta predis- HPETE. A diferencia de otras lipooxigena- posición a aterosclerosis y trombosis. La in- sas, la 5-lipooxigenasa requiere calcio para sulina restaura este desequilibrio y mejora su actividad. las lesiones vasculares en el hombre. El primero en ser sintetizado es el LTA4, que a su vez es metabolizado a LTB4 o en los leucotrienos LTC4 o LTD 4 . La conver- 7.8.8.3 Leucotrienos y otros derivados sión del leucotrieno A4 en los leucotrienos C4, D4 y E4 requiere de glutatión reducido y Los leucotrienos deben su nombre por ha- peptidasas específicas (fig. 7.58). ber sido aislados de leucocitos y poseer en El LTB 4 es un potente agente quimiotácti- su estructura tres dobles ligaduras conjuga- co de los leucocitos, mientras que los leuco- das (tríenos). Se sintetizan a partir del 5- trienos LTC4, y LTE4 muestran otro tipo de
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    Figura 7.57. Víade la lipooxigenasa. acciones como aumento de la permeabilidad 7.8.9 Obesidad vascular (edema) y la constricción de arte- rias y bronquios. Las acciones biológicas de Trastorno mas común del metabolismo de los leucotrienos C 4 , D4 y E 4 abarcan lo que los lípidos. durante décadas se ha denominado sustan- La anormalidad mas común del metabo- cia de reacción lenta de la anafilaxia (SRS- lismo lipídico es la OBESIDAD. Toda dis- A), estos LT son hasta 1000 veces más cusión sobre obesidad sólo se puede realizar potentes que la histamina como broncocons- en base a la ley de conservación de la ener- trictores. gía; cuando la ingestión de alimento es ma- En conjunto, los leucotrienos parecen ser yor que la emisión de energía en forma de mediadores importantes en trastornos que calor o trabajo, aumenta la grasa corporal. involucran reacciones inflamatorias o de hi- Así, la obesidad es el resultado de ingerir persensibilidad inmediata como el asma mas calorías de las que se necesitan para bronquial y otras manifestaciones alérgicas. los requerimientos energéticos del organis- Así pues, los eicosanoides, sintetizados mo. por todas las células del organismo, tienen En el origen de la obesidad son importan- una enorme repercusión clínica (alergia, in- tes las pequeñas cantidades adicionales de flamación, procesos tromboembólicos) y comida que se toman diariamente. Es decir, farmacológica. Actualmente se están utili- no son las comidas voluminosas aisladas las zando estas sustancias, p. ej. la prostacicli- que conducen a la gordura, sino las cantida- na, como agente vasodilatador e inhibidor des de energía en "pequeneces" por el sim- de la agregación plaquetaria. ple gozo de comer.
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    cooH Figura 7.58. Síntesisde leucotnenos (LT).
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    No se puedenpasar por alto los factores normales del proceso de envejecimiento. psíquicos. Aunque la expresión "grasa de Por ejemplo, un hombre de 25 años y 70 kg aflicción" exprese que algunas personas co- de peso tiene 14% de tejido adiposo y 86% men mas por pena o dolor, no hay que olvi- de masa corporal magra. A los 40 años tiene dar que a muchas personas les ocurre lo 22% de adiposo y 78% magro; a los 55 ten- contrario cuando sufren alteraciones psíqui- drá 25% de adiposo y 75% de peso magro. cas, y adelgazan visiblemente. Así, es necesario perder peso al envejecer Los trastornos endocrinos también pue- para mantener la misma proporción de grasa den causar obesidad. En los portadores de corporal de los jóvenes. adenomas insulares, la obesidad está rela- El depósito excesivo de grasa está gene- cionada con la secreción excesiva de insuli- ralmente asociado con aumento en la inci- na que aumenta la síntesis de grasas. Pero dencia de diabetes mellitus y enfermedades solamente son obesos los que por el peligro coronarias. de hipoglicemia toman muchos carbohidra- Recientes estudios han definido dos tipos tos y por acción de la hormona los acumulan de anormalidades aparentemente no relacio- como grasa. nadas, en individuos obesos. Primero, los En cuanto a la obesidad parcial del tronco niveles de fibrinógeno plasmático se elevan y cara de luna llena en el síndrome de Cus- y la actividad fibrinolítica disminuye pro- hing debido a superproducción de glucocor- porcionalmente al aumento de obesidad; ticoides, podemos indicar que es producida ambas anormalidades se corrigen al reducir por la desintegración proteínica que condu- de peso. Este proceso en obesos es relevan- ce a gluconeogénesis y lipogénesis. A este te en el desarrollo de trombosis intravascu- respecto, algunos autores han propuesto que lar, factor importante en la patogénesis de la obesidad madura (40-50 años) es en reali- enfermedades coronarias. El segundo grupo dad un síndrome de Cushing no tumoral por incluye anormalidades en el metabolismo exceso de ACTH y P-endorfinas pituitarias de grasas y carbohidratos. Un individuo liberadas por estímulos estresantes. El exce- obeso segrega cantidades excesivas de insu- so de ACTH estimula la liberación de gluco- lina a fin de mantener su glucosa sanguínea corticoides que conduce a desgaste en niveles normales, es decir, hay una resis- proteínico y gluconeogénesis. La P-endorfi- tencia a la insulina interpretada como dismi- na estimula la liberación insulina que pro- nución de receptores celulares a la insulina mueve la lipogénesis. En otras palabras, la en respuesta a elevadas cantidades de la hor- glucosa obtenida por gluconeogénesis de mona. Estudios "in vitro" muestran que el proteínas se transforma en ácidos grasos, los tejido adiposo se vuelve progresivamente cuales se almacenan en tejido adiposo como mas resistente a la insulina a medida que el triglicéridos. Así, el individuo transforma volumen de lípidos depositados aumenta; la sus propias proteínas en grasas por la acción sensibilidad a la insulina (aumento del nú- de estas dos hormonas. Esto hace que el in- mero de receptores) vuelve a lo normal dividuo se vuelva gordo sin sobrealimentar- cuando se reduce el tamaño de la célula adi- se. En muchos maduros obesos hay además posa. sobrealimentación lo que contribuye al cír- Finalmente, hay que mencionar que con culo vicioso cuando el stress genera gluco- un exceso de peso de 8 kg (a los 45-50 años) sa, insulina y comida, lo que genera mas la mortalidad es del 18%. Con exceso de 18 glucosa, insulina y comida. kg el aumento es ya del 45% y con un exce- Debe señalarse que la gluconeogénesis y so de peso de 40 kg del 116%. lipogénesis benignas son concomitantes
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    Modelo clínico: Obesidad dieta contiene principalmente carbohidra- tos? Una paciente de 19 años acudió al médico 2. ¿Cómo llega al citoplasma la acetil- por tener un sobrepeso de 30 kg, principal- CoA generada dentro de la mitocondria para mente a expensas de depósito de triglicéri- ser utilizada en la síntesis de ácidos grasos? dos en tejido adiposo. La historia clínica 3. ¿Por qué se requiere bicarbonato en la reveló que su dieta en verdad era baja en síntesis de ácidos grasos? grasas, pero su ingestión calórica dependía 4. ¿Cuál es la enzima limitante en la bio- de carbohidratos (dulces, galletas, bebidas síntesis de novo de ácidos grasos? acuosas y cerveza). 5. Si esta paciente fuera deficiente en biotina, ¿interferiría esta deficiencia con la Cuestionario: biosíntesis de ácidos grasos? 1. ¿Cómo es posible formar cantidades excesivas de triglicéridos en el cuerpo si la
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    glicerolípidos. Todos sonL-a-fosfatídicos y dos, son constituyentes de los quilomicrones la diferencia entre ellos se debe a la natura- y lipoproteínas. leza de los ácidos grasos. Existen en peque- ña proporción en productos naturales ya que son productos intermedios en la biosíntesis 7.5.1.3 Fosfatidil inositoles de otros fosfoglicerolípidos. Estos lípidos se caracterizan por poseer en su molécula en lugar de una base nitrogena- 7.5.1.1 Lecitinas o Fosfatidilcolinas da un polialcohol cíclico denominado inosi- tol, del cual existen 9 isómeros, según la Estos compuestos se encuentran amplia- posición de los grupos alcohólicos, el más mente distribuidos en los organismos donde abundante en la naturaleza y el que forma desempeñan múltiples e importantes funcio- parte de los inositolípidos es el mioinosotol, nes. Se encuentran en las membranas celula- que es la forma mesosimétrica y ópticamen- res, y debido a su carácter anfipático se te inactiva. ordenan en forma radial y contribuyen al po- Recientemente se ha encontrado que un tencial de membrana. inositolípido que posee 3 grupos fosfato en La solubilidad de estas sustancias y, en lugar de uno, denominado fosfatodilinositol, general, de todos los fosfoglicerolípidos es 4,5-difosfato (figura 7.2). especial, debido a su carácter anfipático. En Este compuesto se encuentra en las mem- sistema difásicos se ordenan en base a su po- branas celulares y se hidroliza aparentemente laridad. En agua forman capas monomole- como respuesta a varios compuestos:hormo- culares ordenadas y si se aumenta la nas o intermediarios metabólicos, dando el concentración forman núcelas, en las cuales, inositol 1,4,5-trifosfato y el diacil glicerol que al igual que los jabones quedan expuestas pueden actuar como "segundos mensajeros" las cabezas hidrofílicas polares y las cade- iniciando distintas funciones en la célula. nas hidrofóbicas se unen formando una zona Algunas de las funciones que pueden ser hidrofóbica común interna (Figura 7.1). disparadas por el inositol, 1,4,5-trifosfato Las fosfatidilcolinas también desempeñan (IP3) son: glucogenolisis en las células hepá- un importante papel en el transporte de lípi- ticas, secreción de histamina por las células Figura 7.1 Estructura y distribución esquemática de la disposición de las moléculas de fosfolípidos.