Morfofisiología Humana 3 semana 3
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El documento trata sobre el metabolismo de las lipoproteínas, explicando cómo los lípidos son transportados en la sangre a través de complejos proteicos. Se detallan los diferentes tipos de lipoproteínas (quilomicrones, VLDL, LDL, HDL) y sus funciones específicas en el transporte de grasas y colesterol. También se abordan las hiperlipoproteinemias, clasificación de trastornos relacionados con alteraciones en las lipoproteínas.
Morfofisiología Humana 3 semana 3
- 1. Preparador: Abraham Rodríguez Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología. Universidad de las Ciencias de la Salud “Hugo Chávez Frías” Programa Nacional de Formación de Medicina Integral Comunitaria Núcleo Sucre. ASIC. Miramar. MFH-III Metabolismo de las lipoproteínas.
- 2. El transporte de los lípidos por la sangre presenta ciertos inconvenientes debido a la caracterización del plasma humano, estos se asociaran a una proteína de tal forma que puedan interactuar con el medio acuoso. Determinados tipos de proteínas constituyen los componentes adicionales que sirven como vehículo para el transporte de los Iípidos en la sangre.
- 3. Albumina Los ácidos grasos libres (ácido palmítico, esteárico, oleico, palmitoleico, linoleico) o no esterificados. Lipoproteínas Existen 2 formas de transporte de los Iípidos en el plasma, el complejo albúmina-ácidos grasos no esterificados y las lipoproteínas. Triacilgliceridos, colesterol y fosfolípidos.
- 4. Son estructuras supramoleculares formadas por la agregación de diferentes tipos de lípidos con proteínas globulares especificas llamadas apoproteinas. Su función principal es la de empaquetar los lípidos insolubles en el plasma provenientes de los alimentos (exógeno) y los sintetizados por nuestro organismo (endógeno). Lipoproteína.
- 5. Estructura. Aunque existen variaciones estructurales considerables entre los diferentes tipos de lipoproteínas, hay una regularidad en la disposición de sus componentes que puede ilustrarse en una lipoproteína utilizada como modelo general. La organización estructural de las lipoproteínas se mantiene por interacciones débiles entre sus componentes, lo cual facilita los intercambios moleculares que se producen durante sus transformaciones metabólicas intravasculares.
- 6. Apoproteínas. Las apoproteínas o apolipoproteínas son las proteínas que forman parte de las lipoproteínas. Sus funciones son variadas. Algunas contribuyen a la solubilidad de los lípidos que forman parte de las lipoproteínas, otras modifican la actividad de enzimas específicas durante el intercambio de Iípidos entre las lipoproteínas o de éstas con los tejidos. Finalmente, determinadas apoproteínas sirven de señales de reconocimiento molecular (ligandos) de las lipoproteínas con los receptores celulares. Las apoproteínas se designan con letras mayúsculas: A,B, C, etc. Existen varios subtipos: A-I, C-I, B-48 y otras.
- 7. Tipos de lipoproteínas. Dado que la grasa es menos densa que el agua, la densidad de una lipoproteína disminuye conforme se incrementa la proporción entre lípido y proteína. Se han identificado cuatro grupos principales de lipoproteínas que tienen importancia fisiológica y en el diagnóstico clínico: Quilomicrones (Qm). Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Lipoproteínas de baja densidad (LDL). Lipoproteínas de alta densidad (HDL). Observación:En algunas bibliografía toman a los remanentes de VLDL como un tipo de lipoproteína, denominados lipoproteínas de densidad intermedia (IDL).
- 8. NOTA: Cifras expresada en por ciento del peso seco. Composición de las lipoproteínas.
- 9. Metabolismo de las lipoproteínas. Quilomicrones (Qm). Los quilomicrones son lipoproteínas ricas en triacilgliceroles que se sintetizan en el intestino y transportan, fundamentalmente, los triacilgliceroles y ésteres de colesterol obtenidos de la dieta hasta otros tejidos del organismo. Aparecen en el suero en periodos pospandrial. Apoproteínas: A-I, A-II, A-IV, B-48, C-I, C-II, C- III, E
- 10. Metabolismo de las lipoproteínas. Quilomicrones (Qm). 1. Síntesis de las apoproteínas en el retículo endoplasmático rugoso (RER). 2. Síntesis de TAG y colesterol, y ensamblaje de estos íipídos con las Apo en el retículo endoplasmático liso (REL). 2. Modificaciones (glicosilaciones) de las Apo y formación del quilomicrón en el aparato de Golgi (G). 4. Liberación por fusión de las vacuolas secretorias con la membrana plasmática (exocitosis).
- 11. Metabolismo de las lipoproteínas. Quilomicrones (Qm). Los quilomicrones pasan a los espacios entre las células intestinales y de ahí al sistema linfático (quilíferos) donde forman el quilo. Luego son vertidos a la circulación sanguínea por medio del conducto torácico.
- 12. Metabolismo de las lipoproteínas. Quilomicrones (Qm). Se ha demostrado experimentalmente que alrededor del 90 % de los ácidos grasos de los TAG son captados por el tejido adiposo, el corazón, el músculo esquelético y la glándula mamaria en lactancia, entre otros.
- 13. Metabolismo de las lipoproteínas. Quilomicrones (Qm). En estos tejidos los quilomicrones se adhieren a las células endoteliales donde se encuentra la lipasa de lipoproteína fijada por cadenas de peptidoglicanos de heparán sulfato. Esta enzima cataliza la hidrólisis gradual de los triacilgliceroles hasta transformarlo en ácidos grasos y glicerol. Células endoteliales Lipasa lipoprotéica. Ácidos grasos Glicerol +
- 14. Metabolismo de las lipoproteínas. VLDL o pre-β-lipoproteínas Las VLDL constituyen, junto con los quilomicrones, un tipo de lipoproteína rica en TAG; sin embargo, las VLDL se forman en el hígado, por un proceso similar al que describimos en la síntesis de los quilomicrones en el intestino. Éstos transportan triacilgliceroles endógenos desde el hígado hacia otros tejidos. Apoproteínas: B-100, C-I, C-II, C-III
- 15. Metabolismo de las lipoproteínas. VLDL o pre-β-lipoproteínas Al igual que los quilomicrones, las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) presenta un esquema de síntesis, ensamblaje y liberación parecido a los quilomicrones.
- 16. Metabolismo de las lipoproteínas. VLDL o pre-β-lipoproteínas Células endoteliales Lipasa lipoprotéica. Ácidos grasos Glicerol + Al igual que los quilomicrones, la enzima lipasa de lipropoteínas cataliza la hidrólisis gradual de los TAG hasta que son transformados en ácidos grasos y glicerol. La vida media de esta lipoproteína es entre 2 y 4 h en individuos normales.
- 17. Metabolismo de las lipoproteínas. VLDL o pre-β-lipoproteínas Después de la acción de la lipasa de lipoproteína, las VLDL, ya con una menor cantidad de triacilgliceroles, se convierten en partículas menores. Éstas intercambian de nuevo componentes con las HDL, de forma semejante a como lo hicieron los quilomicrones, se transforman en remanentes de VLDL ó IDL, cuya concentraciones prácticamente no son detectable, pues son transformadas de inmediato.
- 18. Metabolismo de las lipoproteínas. Observación: Tanto los quilomicrones como las VLDL interactúan con las HDL para recibir las la Apo C y Apo E (debido a que estas no son sintetizadas en el RER); además de fosfolípidos adicionales, necesarios para sus transformaciones ulteriores. HDL Apo C, Apo E y fosfolípidos. Apo C, Apo E y fosfolípidos.
- 19. Metabolismo de las lipoproteínas. Lipasa lipoprotéica. Ácidos grasos Glicerol + Observación: La lipasa de lipoproteína es una glicoproteína cuya síntesis y liberación en el tejido adiposo resulta estimulada por la insulina. Esta enzima es Liberada de su enlace con el heparán sulfato por acción de la heparina. Tanto los fosfolípidos como la apo C-II se necesitan como cofactores para la actividad de esta enzima
- 20. Metabolismo de las lipoproteínas. Cuando existe un déficit congénito de la lipasa de lipoproteína, la degradación de las VLDL y de los quilomicrones se enlentece ostensiblemente, y el suero toma un aspecto opaco que puede Llegar a ser lactescente. La lipasa de lipoproteína que se encuentra en el músculo cardíaco tiene una característica cinética especial. Su Km para el triacilglicerol es 10 veces más baja que la del tejido adiposo, además, su síntesis es inducida por el glucagón y no por la insulina. Esto constituye un mecanismo de protección del corazón en situaciones como el ayuno, pues así se garantiza la captación de ácidos grasos por este órgano vital con preferencia al tejido adiposo, aun con concentraciones bajas de lipoproteínas ricas en triacilgliceroles.
- 21. Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas Es un tipo de lipoproteína rica en colesterol, que tiene la importante función de llevar este lípido hacia diversos tejidos. Ellas transportan normalmente alrededor del 75 % del colesterol de la sangre y contienen un solo tipo de apoproteína, la apo B-100. Apoproteínas: B-100
- 22. Metabolismo de las lipoproteínas. Lipasa hepática de lipoproteínas (LHLP) En el hombre una porción considerable de esos remanentes IDL que se obtuvo con la VLDL son atacados por una lipasa hepática de lipoproteínas (LHLP) que se encuentra en el endotelio capilar del hígado y como consecuencia sus triacilgliceroles resultan degradados, con lo cual las IDL se transforma en LDL. LDL o β-lipoproteínas
- 23. Metabolismo de las lipoproteínas. Lipasa hepática de lipoproteínas (LHLP) Esta lipasa también se activa por la heparina, pero tiene algunas propiedades diferentes a la del tejido adiposo y otros tejidos extrahepáticos; por ejemplo, no es activada por la apo C-II y tiene una actividad considerable de fosfolipasa. LDL o β-lipoproteínas
- 24. Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas Diariamente cerca del 45 % de esta lipoproteína es captada por el hígado y por los tejidos extrahepáticos, principalmente por las glándulas suprarrenales, las glándulas sexuales y el tejido adiposo, entre otros. Después de su formación, a partir de las IDL, las LDL son captadas por diferentes mecanismos que se profundizara en próximos temas: 1. Mediante un receptor de LDL (B-100) de elevada afinidad. 2. Por receptores de baja afinidad. 3. Por un mecanismo no mediado por receptor, también llamado vía de "depuración", presente por ejemplo en los macrófagos.
- 25. LDL Membrana plasmatica Citoplasma Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas
- 26. Receptores de LDL Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas Las lipoproteínas LDL son captadas por los tejidos mediante receptores específicos por su apoproteína principal la B-100. LDL Citoplasma
- 27. Citoplasma ATP ADP H+ Endosoma La captación de colesterol por las células se realiza por el mecanismo de endocitosis mediada por receptor, se forma entonces un endosoma que por la acción de la bomba de protones disminuye el pH y provoca la separación de los receptores, que se incorporan a la membrana plasmática. Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas
- 28. Citoplasma Metabolismo de las lipoproteínas. LDL o β-lipoproteínas Por acción de las enzimas lisosomales se degradan las LDL en sus componentes liberándose colesterol, que produce en la célula ciertos efectos metabólicos: 1. Inhibición de la enzima HMGCoA reductasa, lo que interrumpe la síntesis del colesterol intracelular. 2. Inhibición de la síntesis de los receptores de LDL, lo que impide la entrada de colesterol a la célula. 3. Activación de la enzima que esterifica el colesterol como un ácido graso.
- 29. Metabolismo de las lipoproteínas. HDL o α-lipoproteínas constituyen el otro tipo principal de lipoproteínas ricas en colesterol. Son sintetizadas y segregadas tanto por el hígado como por el intestino en forma de partículas discoidales denominadas HDL nacientes, las cuales están compuestas por una bicapa de fosfolípidos y colesterol no esterificado. HDL Apoproteínas: A-I, A-II, A-IV, C-I, C-II, C-III, D, E.
- 30. Metabolismo de las lipoproteínas. HDL o α-lipoproteínas La esterificación del colesterol está catalizada por la lecitina-colesterol aciltransferasa (LCAT). Esta enzima es una glicoproteina que se encuentra en el plasma del ser humano, formando parte de un complejo con la HDL. Las HDL son reservorios de apo C y E, las que se intercambian con los quilomicrones y las VLDL durante su metabolismo Las HDL de origen hepático tienen unidas moléculas de apo A-I, apo C, apo D y apo E. Sin embargo, las segregadas por el intestino no contienen inicialmente apo C ni apo E, sino que son transferidas desde el hígado a las HDL intestinales cuando éstas se incorporan a la circulación.
- 31. Metabolismo de las lipoproteínas. HDL o α-lipoproteínas Ciertos mecanismos que ocurre en las HDL garantizan la captación del exceso de colesterol de los tejidos y su entrega al hígado, desde donde puede excretarse en forma de ácidos biliares conjugados y como esteroles neutros; esto constituyen el transporte o flujo de retorno del colesterol, en el cual las HDL tienen el papel central. Cuando el colesterol de las HDL se esterifica, éste se convierte en una molécula más hidrófoba que pasa a la región central de la partícula, por lo cual disminuye la cantidad de colesterol de la capa lipídica periférica.
- 32. Hiperlipoproteinemias En el metabolismo de las lipoproteínas pueden presentarse diversas alteraciones, cualitativas o cuantitativas, conocidas en general como dislipoproteinemias. Las cualitativas se caracterizan por alteraciones estructurales o de la composición de las lipoproteínas y en las de tipo cuantitativo puede existir una disminución o un aumento de su concentración que rebase los límites normales.
- 33. Hiperlipoproteinemias Las hiperlipoproteinemias pueden clasificarse según su origen en: 1. Hiperlipoproteinemias primarias o familiares. Estas enfermedades se caracterizan por tener su origen en una alteración genética, de lo cual se pueden derivar algunas de las alteraciones siguientes: c. Defecto de receptores de lipoproteínas, por ejemplo de receptores de LDL. a. Déficits enzimáticos, por ejemplo de lipasa de lipoproteína o de LCAT. b. Déficit de apoproteínas,por ejemplo de apo C-II.
- 34. Hiperlipoproteinemias Las hiperlipoproteinemias pueden clasificarse según su origen en: 2. Hiperiipoproteinemias secundarias: Estas hiperlipoproteinemias comprenden un grupo de trastornos de los Iípidos que se encuentran asociados con algunas enfermedades o trastornos metabólicos de base como son la diabetes mellitus, la obesidad, el hipotiroidismo, algunas enfermedades hepáticas y renales, entre otras. Además, pueden se inducidas por un consumo elevado de glúcidos o de grasas en la dieta, por ingestión excesiva de alcohol y por la acción de ciertos medicamentos. Observación: Es importante señalar que estas formas secundarias, muy frecuentes en la población, son muchas veces reversible con un tratamiento adecuado de la enfermedad primaria o por un cambio en el estilo de vida del paciente.
- 35. Hiperlipoproteinemias Clasificación según el tipo o los tipos de lipoproteínas con los cuales guarde relación (Clasificación Fredrickson). Según este criterio, las hiperlipopro- teinemias se clasifican en 5 tipos (I al V), cuyas características fundamen- tales se muestran en el cuadro.
- 36. ÉXITO!