Metabolismo de acilgliceroles y esfingolípidos

Metabolismo de acilgliceroles y esfingolípidos[pic 1]

Kathleen M. Botham, PhD, DSc & Peter A. Mayes, PhD, DSc

C        A        P        Í        T        U        L O

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IMPoRTAnCIA BIoMÉDICA

Los acilgliceroles constituyen la mayor parte de los lípidos en el cuerpo. Los triacilgliceroles son los principales lípidos en depó- sitos de grasa y en los alimentos, y en capítulos subsiguientes se describirán sus participaciones en el transporte y almacena- miento de lípidos, y en diversas enfermedades como la obesidad, diabetes e hiperlipoproteinemia. La naturaleza anfipática de los fosfolípidos y esfingolípidos hace que sean ideales como el prin- cipal componente lípido de las membranas celulares.

Asimismo, los fosfolípidos participan en el metabolismo de muchos otros lípidos. Algunos fosfolípidos tienen funciones especializadas, por ejemplo, la dipalmitoil lecitina es un compo- nente de importancia del surfactante pulmonar, que falta en el síndrome de dificultad respiratoria del recién nacido. Los fos-

folípidos inositol en la membrana celular actúan como precurso- res de segundos mensajeros hormonales, y el factor activador de plaquetas es un alquilfosfolípido. Los glucoesfingolípidos, que contienen esfingosina y residuos azúcar, así como ácido graso, se encuentran en la hojuela externa de la membrana plasmática con sus cadenas de oligosacárido mirando hacia afuera, forman parte del glucocálix de la superficie celular, y son importantes: 1) en la adherencia y el reconocimiento celular, 2) como receptores para toxinas bacterianas (p. ej., la toxina que causa el cólera), y 3) como sustancias del grupo sanguíneo ABO. Se han descrito alre- dedor de una docena de enfermedades por depósito de glucolí- pidos (p. ej., enfermedad de Gaucher, enfermedad de Tay-Sachs), cada una de las cuales se debe a un defecto genético en la vía de la degradación de glucolípidos en los lisosomas.

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LA HIDRÓLISIS InICIA EL CATABoLISMo DE

LoS TRIACILGLICERoLES

Los triacilgliceroles deben hidrolizarse por medio de una lipasa hacia los ácidos grasos y el glicerol que los constituyen, antes de que pueda proceder más catabolismo. Gran parte de esta hidró- lisis (lipólisis) ocurre en el tejido adiposo, con liberación de ácidos grasos libres hacia el plasma, donde se encuentran com- binados con la albúmina sérica (figura 25-7). Esto va seguido por captación de FFA hacia los tejidos (entre ellos hígado, cora- zón, riñones, músculo, pulmones, testículos y tejido adiposo, aunque no de manera fácil por el cerebro), donde se oxidan para obtener energía o reesterificarse. La utilización de glicerol depende de si esos tejidos poseen la enzima glicerol cinasa, que se encuentra en cantidades importantes en hígado, riñones, intestino, tejido adiposo pardo y glándula mamaria en lactación.

LoS TRIACILGLICERoLES Y LoS FoSFoGLICERoLES SE FoRMAn MEDIAnTE

ACILACIÓn DE TRIoSA FoSFAToS

La figura 24-1 esboza las principales vías de la biosíntesis de triacilglicerol y fosfoglicerol. Las sustancias importantes, como los triacilgliceroles, la fosfatidilcolina, la fosfatidiletanolamina, el fosfatidilinositol y la cardiolipina, un constituyente de las mem- branas mitocondriales, se forman a partir del glicerol-3-fosfato. Suceden puntos de ramificación importantes en la vía en los pasos de fosfatidato y diacilglicerol. A partir de dihidroxiacetona fosfato se derivan fosfogliceroles que contienen un enlace éter (}C}O}C}); los mejor conocidos entre ellos son los plas- malógenos y el factor activador de plaquetas (PAF). El glicerol 3-fosfato y el dihidroxiacetona fosfato son intermediarios en la glucólisis, y hacen una conexión muy importante entre el meta- bolismo de carbohidratos y de lípidos (capítulo 14).

Glicerol 3-fosfato        Dihidroxiacetona fosfato[pic 5]

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El fosfatidato es el precursor común en la biosíntesis de triacilgliceroles, muchos fosfogliceroles y cardiolipina

Antes de que tanto el glicerol como los ácidos grasos se puedan incorporar hacia acilgliceroles, es necesario que se activen por ATP. La glicerol cinasa cataliza la activación de glicerol hacia sn-glicerol 3-fosfato. Si la actividad de esta enzima falta o es baja, como en músculo o tejido adiposo, la mayor parte del glicerol 3-fosfato se forma a partir de dihidroxiacetona fosfato por medio de la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (figura 24-2).

Biosíntesis de triacilgliceroles

Dos moléculas de acetil-CoA, formadas por la activación de ácidos grasos por la acil-CoA sintetasa (capítulo 22), se com- binan con glicerol-3-fosfato para formar fosfatidato (1,2-diacil- glicerol fosfato). Esto tiene lugar en dos etapas, catalizadas por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa y la 1-acilglicerol-3-fosfato aciltransferasa. El fosfatidato es convertido por la fosfatidato fosfohidrolasa (también llamada fosfatidato fosfatasa [PAP]) y la diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) en 1,2-diacilglicerol, y después en triacilglicerol. Las lipinas, una familia de tres pro- teínas, tienen actividad de PAP y actúan también como factores de transcripción que regulan la expresión de genes involucrados en el metabolismo de lípidos. La DGAT cataliza el único paso específico para la síntesis de triacilglicerol y se cree que es limi- tante en casi todas las circunstancias. En la mucosa intestinal, la monoacilglicerol aciltransferasa convierte el monoacilglicerol en 1,2-diacilglicerol en la vía del monoacilglicerol. Casi toda la actividad de estas enzimas reside en el retículo endoplásmico, pero parte se encuentra en las mitocondrias. La fosfatidato fos- fohidrolasa se encuentra sobre todo en el citosol, pero la forma activa de la enzima está unida a membrana.

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