Los alimentos con aceites y grasas, tomados con moderación, además de ser sabrosos, nos aportan mucha energía y son fuente de vitaminas y ácidos grasos esenciales. Pero repartir lípidos a los órganos que los necesitan es todo un desafío, pues son insolubles en agua y no circulan bien por la sangre. Para solucionarlo, el cuerpo humano ha desarrollado las lipoproteínas. Las lipoproteínas son macromoléculas esféricas que transportan lípidos por la circulación sanguínea. Por fuera, consisten en una monocapa de fosfolípidos y colesterol, y en su interior, transportan principalmente triglitéridos y ésteres de colesterol.
Alrededor de esta estructura están las apolipoproteínas, unas proteínas cuya función es mantener la estructura y actuar como etiquetas, indicando qué acciones se deben realizar, ya sea cargar lípidos, descargar lípidos, o activar adiertas enzimas. El nombre de las apolipoproteínas viene dado por el prefijo APO seguido de una letra. En este vídeo hablaremos de las proteínas APO A1, APO B48, APO B100, APO C2 y APO E. Existen tres vías de distribución de lípidos, la vía exógena, la vía endógena y la vía reversa.
La vía exógena reparte lípidos de la dieta desde el intestino hacia varios tejidos, incluido el hígado. La vía endógena va del hígado a los tejidos extrahepáticos. Y finalmente, la vía reversa transporta lípidos de estos tejidos de vuelta hacia el hígado, donde podrán ser excretados. Cada vía utiliza una lipoproteína específica. Por lo general, las lipoproteínas empiezan su viaje cargadas, con un tamaño grande, y a medida que reparten lípidos, se van haciendo más pequeñas y densas.
Según su tamaño, reciben un nombre que nos indica en qué punto de la vía están. La vía exógena recibe este nombre porque transporta lípidos de la dieta, considerados exógenos o del exterior. Esta vía empieza colectando lípidos en el intestino delgado y los envía por la circulación con una lipoproteína llamada quilomicrón. Tras distribuir los lípidos por varios tejidos, los quilomicrones remanentes llegan al hígado, que finalmente los elimina de la circulación.
la vía exógena empieza con la digestión de los lípidos esto es todo un reto ya que son moléculas hidrofóbicas que no se mezclan bien con los fluidos basados en agua de nuestras células para eso la solución es envolver los lípidos con sales biliares unas moléculas anfipáticas similares al colesterol mitad hidrofóbicas mitad hidrofílicas que ayudan a dividir los lípidos en pequeños trozos y facilitan la acción de las enzimas los lípidos más abundantes de los alimentos son los triglicéridos y los estrés de colesterol, aunque hay otros como los fosfolípidos o ciertas vitaminas. En el intestino, los triglicéridos se digieren con la lipasa pancreática, que corta y produce ácidos grasos, diacilglicerol y monoacilglicerol. Por otra parte, los estrés de colesterol se hidrolizan con la colesterol esterasa, que produce colesterol libre y un ácido graso. Una vez rotas en partes más pequeñas, estas moléculas ya pueden ser captadas por las células intestinales.
los enterocitos. Para enviar lípidos a la circulación, los enterocitos deben volver a reconstruir los triglicéridos y los estrés de colesterol e introducirlos en la dipobroteína quilomicrón. Los enterocitos y otras células pueden sintetizar triglicéridos mediante dos rutas metabólicas.
La ruta del monociclicerol, que empieza con un monociclicerol al que se le añaden dos ácidos grasos con dos enzimas acil transferasa. Y la ruta del ácido fosfatídico, que empieza con un glicerol 3-fosfato y le añade 3 ácidos grasos. Por otro lado, los estrés de colesterol se sintetizan con la enzima acil-CoA, colesterol aciltransferasa, o ACAT, que une un ácido graso a un colesterol libre.
Una vez los enterocitos han reconstruido los triglicéridos y los estrés de colesterol, los introducen en los glomicrones y los liberan al sistema linfático. Primero, los glomicrones se vierten en un conducto. en el centro de las vellosidades intestinales, denominado conducto lacteal.
Desde ahí, los kilomicrones recorren el sistema linfático hasta desembocar en el torrente sanguíneo. Los kilomicrones recién sintetizados son las lipoproteínas más grandes que existen y al principio sólo tienen Apo A1 y B48. Apo B48 es exclusiva de kilomicrones y es importante porque sirve de marcador. Una vez en sangre, Los quilomicrones reciben APO-C2 y APO-E de las HDL, otro tipo de lipoproteínas, y a cambio les entregan APO-A1. La función de APOC2 es activar la lipoproteína lipasa o LPL, una enzima expresada en la superficie del endotelio, las células que recubren los vasos sanguíneos.
Mientras los quilomicrones están en circulación, la LPL hidroliza sus triglicéridos y libera ácidos grasos. Estos difunden por el medio y son captados por las células cercanas al vaso, frecuentemente tejido muscular o adiposo. Las células musculares utilizan los ácidos grasos para obtener energía, mientras que las células adiposas los almacenan en forma de triglicéridos. Tras entregar la mayoría de triglicéridos, los quilomicrones pierden la APOC2 y se denominan quilomicrones remanentes.
Los quilomicrones remanentes tienen APOB48, APOE y son ricos en estrés de colesterol. Para eliminarlos, los hepatocitos captan APOB48 con los receptores LRP. y los proteoblicanos de heparina sulfato.
Además, también pueden captar APOE con los receptores de LDL. Gracias a estos receptores, los hepatocitos endocitan los quilomicrones remanentes y los eliminan del plasma. Finalmente, los estrés de colesterol captados servirán para sintetizar las sales biliares, que facilitarán la absorción de los lípidos en la siguiente digestión.
La vía exógena Es una fuente muy rentable de obtención de energía de la dieta y por eso se regula con la hormona insulina. Esta hormona es liberada por el páncreas después de cada ingesta y su función es promover la reserva energética. Por un lado, la insulina aumenta la actividad de la LPL endotelial, facilitando que los kilomicrones distribuyan ácidos grasos y los adipocitos los capten. Además, la insulina también actúa sobre los adipocitos.
promoviendo que expresen en su superficie el transportador de glucosa GLUT4. Los adipocitos utilizan la glucosa para sintetizar glicerol 3-fosfato y hacer así triglicéridos por la ruta del ácido fosfatídico. La vía endógena recibe este nombre porque transporta lípidos internos o endógenos.
Esta vía empieza en el hígado y distribuye lípidos a los tejidos extrahempáticos. Las lipoproteínas encargadas son las VLDL, que tras repartir lípidos pasan a IDL y LDL. Para enviar lípidos desde el hígado, los hepatocitos introducen triglicéridos y colesterol a la polipoproteína APOB100, lo que genera las lipoproteínas de muy baja densidad o VLDL. Las VLDL son liberadas a la circulación y empiezan su viaje para distribuir lípidos por el cuerpo.
En las primeras etapas reciben APOC2 y APOE de las HDL. APOC2 permite activar la LPL endotelial, que corta triglicéridos y libera ácidos grasos en los tejidos extrahepáticos. Al perder estos lípidos poco densos, se transforman en lipoproteínas de densidad intermedia o IDL, más ricas en colesterol y sin APOC2. Las IDL retornan al hígado de dos formas. La mitad de las IDL son captadas y endocitadas por los hepatocitos con el receptor de LDL, que une APOB100 y APOE.
La otra mitad de las IDL entra en contacto con la lipasa hepática, que no necesita APOC2 y libera ácidos grasos. En el primer caso, las IDL son endocitadas y desaparecen de la circulación. Pero en el segundo caso, las IDL siguen en circulación solo que con muy pocos triglicéridos, reducidas en tamaño y sin APOE. Esto las convierte en lipoproteínas de densidad baja o LDL, muy ricas en estrés de colesterol y con APOE-100 como única apolipoproteína.
¿Cómo se distribuye el colesterol por los tejidos? Las LDL tienen una vida media larga de unos 3 días, durante los cuales son metabólicamente estables. Durante este tiempo, son endocitadas por varios tejidos con el receptor DLDL que une a POV100.
La mayoría de las células expresan este receptor, pero la captación es especialmente activa en aquellos órganos que usan el colesterol para la biosíntesis, como el hígado para sintetizar sales biliares, las glándulas adrenales para sintetizar aldosterona o cortisol, los ovarios para generar estrógenos o los oligodendrocitos para fabricar mielina. Estos tejidos y otros son los encargados de colectar y eliminar las LDL de la circulación, por lo que en condiciones de salud estos tejidos son el destino final de la vía endógena. La vía endógena tiene puntos de control que garantizan un aporte suficiente de colesterol y evitan su acumulación excesiva.
La llave de esta regulación son los mismos estrés de colesterol intracelulares. Cuando su concentración es baja, activan mecanismos para captar más LDL y cuando su concentración es alta, cierran la entrada de más colesterol. Un mecanismo de regulación son las proteínas SREP2-SCAP e INSIC, tres proteínas del retículo endoplasmático.
Cuando no hay suficiente colesterol, SREP2 y SCAP se separan de INSIC y migran hacia el aparato de Golgi, donde dos proteasas cortan a SREP2. El fragmento liberado se transloca al núcleo y activa la transcripción de varios genes, entre ellos los receptores de LDL, para captar el colesterol que falta y restablecer los niveles adecuados. En el caso contrario, Cuando hay demasiado colesterol, esta molécula retiene las tres proteínas en el retículo endoplasmático, lo que inhibe la síntesis de los receptores de LDL, entre otros genes, y ya no se capta más colesterol.
Además, el colesterol libre también promueve su propio almacenaje, aumentando la síntesis de la enzima ACAT, que genera estériles de colesterol que pueden ser almacenados en depósitos en el citosol. Si hay demasiadas LDL y no pueden ser captadas, se puede llegar a traspasar el límite de tiempo que se mantienen estables. Entonces, los lípidos y la apopecien de las LDL empiezan a oxidarse, transformándose en OX-LDL.
Los encargados de eliminar las LDL oxidadas son los macrófagos cercanos a los vasos, conocidos como macrófagos subendoteliales. Estos captan y fagocitan las LDL oxidadas con sus receptores, denominados scavenger receptors. En condiciones patológicas, como la hipercolesterolemia, los niveles de colesterol LDL están crónicamente elevados y los macrófagos captan cantidades excesivas de colesterol, ya que a diferencia de los receptores de LDL, los scavenger receptors no están sometidos a regulación por producto. Esto provoca que conforme avanza la patología, los macrófagos almacenen colesterol en exceso, formen placas de ateroma y empiecen los procesos de aterosclerosis.
la ruta reversa recibe este nombre porque es la única que transporta lípidos en sentido contrario de los tejidos extrahepáticos hasta el hígado recolectando el colesterol en exceso para excretarlo en forma de sales biliares las lipoproteínas encargadas son las hdl o lipoproteínas de alta densidad al contrario de lo que parece las hdl no se generan en los tejidos extrahepáticos sino que son fabricadas por el hígado y el intestino recorren todo el cuerpo captando colesterol y regresan de nuevo al hígado. Conforme se van llenando de colesterol, las HDL pasan por cuatro etapas. APOA1, PREBETA HDL, HDL3 y HDL2. Primero, el hígado y el intestino sintetizan APOA1, que entra en la circulación y se dirige a los tejidos extrahepáticos. APOA1 colecta colesterol interactuando con las proteínas ABCA1 y ABCG1, que exportan colesterol de las células usando ATP.
Conforme acumulan colesterol libre y fosfolípidos, la APOA1 se convierte en un HDL naciente, denominada prebeta HDL por su forma de emigrar. Como aún tiene poco colesterol en su interior, tiene forma achatada o de disco, por lo que a veces se la clasifica como HDL discoidal. Mientras están en circulación, la APOA1 activa la enzima lecitin-colesterol-aciltransferasa.
o L-CAD plasmática, que esterifica colesterol con ácidos grasos. Los ésteres de colesterol son más hidrofóbicos que el colesterol, por lo que se introducen en el interior de la lipoproteína que aumentan y adquiere una forma más esférica. De este modo, la acción de la L-CAD rellena las HDL discoidales y las convierte primero en HDL3 y después en HDL2, ambas conocidas como HDL esféricas o alfa-HDL.
por su forma de migrar en un gel. La principal función de las HDL2 es entregar colesterol al hígado. Sin embargo, también sirven como depósito de APOC2 y APOE, prestándolas y recibiéndolas de otras lipoproteínas como los quilomicrones y las VLDL. Las HDL2 entregan colesterol al hígado de dos formas, directa e indirecta. De forma directa, las HDL2 se unen a los receptores SRV1 de los hepatocitos y entregan estrés de colesterol al hígado.
De forma indirecta, las HDL transfieren su colesterol a otras lipoproteínas para que lo entreguen ellas. Esto ocurre gracias a la proteína transportadora de ésteres de colesterol, o CETP, una proteína de la circulación que intercambia ésteres de colesterol de las HDL por triglicéridos de las VLDL o los quilomicrones. De este modo, son las VLDL y los quilomicrones los que, al final de su ruta, entregan los ésteres de colesterol al hígado.
Por otro lado, las HDL2 enriquecidas con triglicéridos son procesadas por la lipasa hepática, que no necesita APOC2 y tras vaciarse vuelven a convertirse en HDL3. A diferencia de las LDL y sus receptores de LDL, las HDL2 descargan colesterol sin endocitosis, por lo que siguen en la circulación vaciadas y listas para seguir recolectando más colesterol de los tejidos extrahepáticos. Esto genera un reciclaje de HDL constante entre HDL2 grandes y llenas de colesterol y HDL3 más pequeñas y vacías. Y ya está. El metabolismo de lipoproteínas es difícil de recordar, especialmente por la diversidad de apolipoproteínas y sus diferentes funciones.
Por eso algún truco para memorizarlo son las reglas neumotécnicas de continuación. La APO A1 está en kilomicrones y HDL. Pero su principal función es en las HDL.
Por eso un truco para memorizarlo podría ser pensar que las HDL son el colesterol bueno y que sacan notas excelentes, todo AS. De este modo podríamos recordar que la APO A1 va con las HDL. Además podemos pensar con esto de la A que su función es adquirir colesterol y activar la LCAT para recordar la función de las...
B48 y la B100, la B48 es de kilomicrones y la B100 es de VLDL y LDL, podemos recordar que la B48-48 suena parecido un poco a kilomicrón y que B100 es un señor de 100 años con mucho colesterol malo LDL. Las siguientes son APOC2 y APOE, que en todo el metabolismo van a la par. y están siempre en kilomicrones, VLDL y HDL.
Podemos pensar en la función de APOC2 con la C de cortar, cortar triglicéridos, ya que su función es activar la LPL endotelial. Y para la APOE podemos pensar en su función con la E de entregar al hígado, ya que su función es unirse al receptor de LDL y ayudar a captar lipoproteínas. Y hasta aquí. Si te ha gustado el vídeo y te apetece apoyarme, puedes dejar un me gusta y suscribirte.
Y si tienes alguna sugerencia u otra regla mnemotécnica, te leo en comentarios.