TP 11 - Síntesis y Degradación de Triglicéridos - 2015
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DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA HUMANA MATERIA QUÍMICA BIOLÓGICA - CICLO LECTIVO 2015 TRABAJO PRÁCTICO 11 Síntesis y degradación de triglicéridos
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TRABAJO PRÁCTICO 11
Síntesis y degradación de triglicéridos
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LIPOGÉNESIS
En un estado de saciedad o post-ingesta, se produce la síntesis de los
triglicéridos , proceso que se denomina lipogénesis. Esta vía metabólica tiene al ácido
fosfatídico como intermediario.
Para sintetizar estos triglicéridos se necesita como sustrato, además de los ácidos
grasos, el glicerol 3-fosfato. En el hígado , el glicerol-3-fosfato es producido por
fosforilación del glicerol, reacción catalizada por la glicerol quinasa o bien por la reducción
de la dihidroxiacetona fosfato proveniente de la glicólisis. El tejido adiposo carece de
glicerol quinasa , y puede producir glicerol 3-fosfato solamente a partir de glucosa
utilizando la dihidroxiacetona fosfato (intermediario de la glucólisis) por la enzima glicerol-
3-fosfato deshidrogenasa. Tanto en el tejido adiposo como en el hígado, los triglicéridos
son sintetizados en el citoplasma a partir de glicerol-3-fosfato el cual reacciona con dos
acil-CoA para formar el ácido fosfatídico. La desfosforilación del ácido fosfatídico produce
diacilglicerol. Otro acil-CoA reacciona con el diacilglicerol para formar el triacilglicerol,
reacción catalizada por la diacilglicerol acil transferasa.
Los triglicéridos formados en el tejido adiposo son almacenados en los
adipocitos . En el hígado, en cambio, los triglicéridos (sintetizados en el retículo
endoplásmico liso) son empaquetados junto con colesterol, fosfolípidos y proteínas
(sintetizadas en el retículo endoplásmico rugoso) para formar la lipoproteína VLDL. La
principal apoproteína de la VLDL es la apo B100. La VLDL es procesada en el Golgi y
secretada por el hígado hacia el torrente sanguíneo.
DESTINO DE LOS TRIGLICÉRIDOS DE LA VLDL
La enzima lipoproteinlipasa (LPL), enzima unida a la membrana basal de las
células endoteliales de los capilares, cliva los triglicéridos de las VLDL y de los
quilomicrones, para formar ácidos grasos y glicerol.
La apo CII (apoproteína que las VLDL captaron de su interacción con HDL) activa
la LPL. El bajo Km de la isoenzima LPL muscular permite que el músculo utilice ácidos
grasos aportados por los quilomicrones y VLDL como fuente de moléculas combustibles
cuando la concentración sanguínea de estas lipoproteínas es muy baja. La isoenzima LPL
de tejido adiposo tiene un alto Km y es más activa luego de una ingesta cuando los
niveles en sangre de quilomicrones y VLDL son elevados.
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Tejido adiposo e hígado
Hígado
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ALMACENAMIENTO DE TRIGLICÉRIDOS EN EL TEJIDO ADIPOS O
Después de una comida aumenta el depósito de triglicéridos en el tejido adiposo.
Los adipocitos sintetizan la enzima lipoprotein lipasa (LPL) y la secretan en los capilares
del tejido adiposo cuando la relación insulina/glucagon es alta. Esta enzima degrada los
triglicéridos tanto de los quilomicrones como los de la VLDL. Los ácidos grasos entran al
adipocito y son activados para formar acil-CoA, el que reacciona con el glicerol 3-fosfato
para formar triglicéridos por una vía similar a la hepática. Como el tejido adiposo no tiene
glicerol quinasa y no puede usar el glicerol producido por la LPL, el glicerol va por vía
sanguínea al hígado, el cual lo usa para la síntesis de triglicéridos. En el tejido adiposo, el
glicerol-3-fosfato es formado a partir de la glucosa.
Además de estimular la síntesis y liberación de la LPL, la insulina estimula la
captación y el metabolismo de la glucosa en los adipocitos. La insulina activa la enzima
fosfofrutoquinasa I aumentando los niveles de fructosa-2,6-bisfosfato. También estimula la
desfosforilación de la piruvato deshidrogenasa, y por lo tanto el piruvato producido por
glucólisis puede ser oxidado en el ciclo de Krebs. Además, la insulina estimula la
conversión de glucosa a ácidos grasos en el tejido adiposo, aunque el hígado es el
principal sitio de síntesis de ácidos grasos en humanos.
LIPÓLISIS
Generalmente, los lípidos son almacenados en forma de gotas lipídicas, con un
núcleo de colesterol esterificado y triglicéridos rodeado por una monocapa de fosfolípidos.
La superficie de estas gotas está recubierta con perilipinas. Las perilipinas son una
familia de proteínas que restringen el acceso a los lípidos contenidos en la gota,
previniendo la movilización lipídica inoportuna. Cuando, en función de las señales
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hormonales, hay una necesidad de energía metabólica (ayuno, ejercicio prolongado, etc.)
se movilizan las reservas de triglicéridos almacenados en el tejido adiposo y los ácidos
grasos son transportados a aquellos tejidos (músculo esquelético, corazón, corteza
adrenal) en los que se oxidan ácidos grasos para producir energía.
Los ácidos grasos son transportados en la sangre por la albúmina y llegan hasta el
músculo, hígado y otros tejidos para ser oxidados, liberando energía en un proceso que
se denomina β-oxidación. Durante el ayuno , el acetil-CoA producido por β-oxidación de
los ácidos grasos en hígado es convertido en cuerpos cetónicos, los cuales son liberados
a la sangre y sirven como fuente de energía para otros tejidos. El glicerol derivado de la
lipólisis en los adipocitos es usado por el hígado durante el ayuno como fuente de
carbono para la gluconeogénesis.
REGULACIÓN DE LA LIPASA HORMONA SENSIBLE (LHS)
El glucagon, secretado en respuesta a bajos niveles de glucosa sanguínea, activa
sus receptores específicos en las membranas de los adipocitos. El receptor actúa vía
proteína Gs, AMPc y PKA. La PKA fosforila a la perilipina A y esta proteína fosforilada
moviliza a la Lipasa Hormono Sensible (LHS) que está en el citosol hacia la superficie
de la gota lipídica donde puede comenzar a hidrolizar los triglicéridos liberando los ácidos
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grasos. La PKA también fosforila a la LHS aumentando su actividad. La LHS activada
hidroliza el enlace éster de los triglicéridos liberando los ácidos grasos y glicerol.
La actividad de esta enzima también es aumentada por las catecolaminas, la
hormona de crecimiento, la ACTH y los corticosteroides, mientras que la insulina se opone
a la acción de las anteriores.
REGULACIÓN DE LA LIPÓLISIS
La lipólisis es estimulada por el frío, el ejercicio, el glucagon y la hipoglucemia a
través de la activación hipotalámica del sistema simpático, cuyas terminales simpáticas
liberan noradrenalina en los tejidos efectores, estimulando al receptor β.
La lipólisis es inhibida por la insulina, que estimula a la fosfodiesterasa, quien a su
vez inactiva al AMPc. La insulina también podría inhibir a la adenilciclasa o internalizar a
los receptores β adrenérgicos (provocando resistencia a la acción lipolítica de las
catecolaminas).
La velocidad de la lipólisis es menor en el tejido subcutáneo periférico, mayor en el
subcutáneo abdominal y mayor aún en el área visceral. La lipólisis basal es mayor en los
territorios subcutáneos, mientras que la lipólisis estimulada, es mayor en la grasa visceral.
Los obesos tendrían una mayor lipólisis en condiciones basales y niveles de ácidos
grasos circulantes más elevados, aún en ayunas, comparado con un individuo de menor
peso.
El volumen del tejido adiposo está en equilibrio dinámico, dependiendo de la
relación entre la lipogénesis y la lipólisis, consecuencia de una múltiple regulación;
hormonal, metabólica y nerviosa. Lipogénesis y lipólisis son en última instancia
consecuencia de la actividad de la LPL y de la LHS, quienes son modificadas por las
catecolaminas, insulina, glucagon, hormona estimulante de la tiroides, colecistoquinina,
hormona de crecimiento, cortisol, ACTH, esteroides sexuales, paratohormona, etc. Sin
embargo estas hormonas no tienen igual acción en todos los territorios adiposos. Algunas
localizaciones son más sensibles que otras a los mismos estímulos, determinando
diferencias en la respuesta regional.
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ESQUEMA GENERAL DE LA SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE
ÁCIDOS GRASOS Y TRIGLICÉRIDOS
