Lipoproteínas plasmáticas y transporte sanguíneo de lípidos (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Enfermería - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2016
Páginas 14
Fecha de subida 22/04/2016
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@aserrasanchez LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS Y TRANSPORTE SANGUÍNEO DE LÍPIDOS En esta imagen vemos diferentes fracciones de un proteinograma. El proteinograma sirve para descartar alguna gammapatía. Hay una serie de proteínas que están en el plasma que son capaces de transportar lípidos, las lipoproteínas (albúmina, LDL, HDL).
PRINCIPALES LÍPIDOS DE LA DIETA HUMANA Los principales lípidos de la dieta humana son los triacilglicéridos.
Triacilgliceridos son tres moléculas de ácidos grasos unidos con enlaces éster a un glicerol.
Ocupan el 90% de los lípidos de la dieta que ingerimos.
1 @aserrasanchez Otros lípidos que encontramos en la dieta son: - Fosfoglicéridos: Estructura amfipática, con cabeza polar que hará esta molécula hidrófila. También hay una cola apolar.
También nos podemos encontrar vitaminas liposolubles(K,E,D,A) en las cuales derivan todas ellas de isoprenoides. Dentro de los isoprenoides nos encontramos el colesterol - En la siguiente imagen tenemos colesterol libre. El grupo hidroxilo hace polar el colesterol - El éster de colesterol o colesterol esterificado, no está accesible el grupo hidroxilo porque está ocupado por un ácido graso. No es una estructura polar será lipófila. Esto hará que dentro de las lipoproteínas se adquiera una posición interna o externa.
- También podemos encontrarnos ácidos grasos libres, no unidos a proteínas plasmáticas, que aparecen en el plasma durante la absorción de los nutrientes (Periodo absorta) y pueden ser: .
  De cadena media: C8-C10 De cadena corta: C4-C6 Los ácidos grasos libres que aparecen en el plasma durante el ayuno se unen a la albúmina sérica tras ser liberados desde el tejido adiposo y son:  De cadena larga: C12-C20 2 @aserrasanchez LIPOPROTEÍNAS ESTRUCTURA DE LA LIPOPROTEÍNA: Las lipoproteínas confieren solubilidad a toda la estructura. Su función es transportar lípidos.
Su estructura está formada por lípidos y proteínas. A estas proteínas que ayudan a la formación de la estructura se les denomina apolipoproteínas.
En el interior de la lipoproteína tenemos un Core o Núcleo interno donde encontraremos ácidos grasos no polares, por lo tanto nos encontraremos colesterol esterificado, triacilgliceroles y vitaminas liposolubles.
En la parte externa de la lipoproteína tenemos los fosfolípidos, apolipoproteínas y colesterol libre de manera que esta parte es la que estará en contacto con el plasma ya que son estructuras polares.
La unión que mantiene esta estructura es gracias a fuerzas de hidrógeno o fuerzas de van der Waals, fuerzas débiles . Esto facilita que haya traspaso de lípidos e incluso de proteínas de una lipoproteína a otra. Esto será clave para la maduración de las lipoproteínas LIPOPROTEÍNAS PRINCIPALES: Las cinco lipoproteínas principales son:    Quilomicrones: Tienen la apolipoproteína B48,porqué los quilomicrones vienen de todos los ácidos grasos que absorbemos de la dieta y la apolipoproteína B48 se forma exclusivamente en el intestino. Tiene un mayor % de triacilgliceroles VLDL (very low density lipoprotein). Tiene un mayor % de triacilgliceroles.
IDL(intermediate density lipoprotein) 3 @aserrasanchez   LDL(low density lipoprotein): Lipoproteínas con un mayor % de colesterol.
Solamente tienen una apoliproteina B100,esto limitará la capacidad que tienen las células para asimilar la LDL porqué dependerá solo de un receptor.
HDL(high density lipoprotein) ): Lipoproteínas con un mayor % de colesterol Contra más colesterol más riesgos relativo de sufrir enfermedad cardiovascular,ICTUS… Depende de como esté unido el colesterol, no de la cantidad vamos a saber su riesgo relativo.
CARACTERÍSTICAS DE LAS LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS En esta gráfica observamos en el eje de abscisas(X) el parámetro del diámetro de las lipoproteínas y en el eje de ordenadas(Y) observamos la densidad.
Es una escala inversa.
HDL: Menor tamaño pero mayor densidad.
Quilomicrón: Menor densidad y mayor cantidad de lípidos y de mayor tamaño.
PROTEÍNAS IMPLICADAS EN EL METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS - PROTEÍNAS CON FUNCIÓN CATALÍTICA Lipoproteínas lipasas: Liberarán ácidos grasos unidos a los triacilgliceroles. Hay tres tipos de lipoproteínas lipasas(LPL),está en endotelio vascular.
4 @aserrasanchez  LCAT(Lectina-colesterol-acil-transferasa): Va estar presente en las HDL.
LCAT coge colesterol sobrante de todas las células. Este colesterol cuando lo tenga la HDL gracias a la actividad enzimática de la LCAT lo va a esterificar, lo hará menos hidrosoluble para poder almacenarlo en el interior y empaquetarlo mejor en el interior de la HDL.
- PROTEÍNAS QUE FACILITAN INTERCAMBIO DE LÍPIDOS NEUTROS En general denominamos a estas proteínas como LTP, proteínas transferidoras de lípidos. Podrán pasar esteres de colesterol o fosfolípidos de una lipoproteína a otra.
Esto es algo necesario para la maduración de las lipoproteínas. Hay dos tipos:   CETP(Proteína transferidora de esteres de colesterol) PLTP(Proteína transferidora de fosfolípidos) FUNCIONES DE LAS APOLIPOPROTEÍNAS    Aumentan la solubilidad de las Lipoproteínas (LP).
Algunas de ellas son ligandos de los receptores de membrana de las células que captan lípidos. Por lo tanto estas lipoproteínas podrán ser internalizadas por las células y por lo tanto podrán ser procesadas.
Son Coactivadores enzimáticos que participan en el metabolismo o en el intercambio de lípidos entre Lipoproteínas.
5 @aserrasanchez APOLIPOPROTEÍNAS MAYORITARIAS EN HUMANOS - - apoB48: Se sintetiza en el intestino, por lo tanto será la huella que marcará los quilomicrones apoB100: Se sintetiza en el hígado. Es la única apolipoproteína que estará presente en las LDL y VLDL.
apoC-II: Es un coenzima de las lipoproteínas lipasas. Esta apoC-II no está presente en las lipoproteínas los triacilglicéridos que forman esta lipoproteína no podrán ser procesados y los ácidos grasos no podrán ser liberados.
apoC-III: Es importante para las proteínas que transferirán lípidos de una lipoproteína a otra. Si no está presente no podrán pasarse lípidos.
apoE: Es una importante apolipoproteína necesaria para que diferentes tipos de receptores celulares reconozcan a las lipoproteínas y las internalicen.
6 @aserrasanchez METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS En el siguiente esquema se esquematizan tres circuitos generales de todo el metabolismo de las lipoproteínas: - Circuito intrínseco: Proviene principalmente de lo que ingerimos de lípidos en la dieta y como irá a parar al hígado. Los lípidos que se ingieren en la dieta se empaquetan formando quilomicrones.
- Circuito endógeno: Nos explica como el hígado sintetiza lipoproteínas y después el circuito que hacen estas lipoproteínas. En el circuito endógeno los lípidos que entran en la circulación(los lípidos pueden venir de la dieta o de síntesis de novo) las lipoproteínas son las VLDL.
- Circuito de transferencia reversa de colesterol HDL: Como vemos en el esquema, en amarillo tenemos representados los triacilglicéridos , de color naranja colesterol esterificado y en azul la superficie hidrofílica. Por lo tanto lo que proviene de la dieta son partículas (quilomicrones) con gran cantidad de triacilgliceridos. Una vez han pasado por la linfa, entrarán al sistema sanguíneo y se producirán unos procesos de maduración. Cuando entran en contacto con diferentes tipos celulares, sobretodo con diferentes tejidos como la célula endotelial, la acción de 7 @aserrasanchez la lipoproteína(LP) lipasa empezará a liberar ácidos grasos y glicerol a los tejidos para facilitar energía a estos tejidos. Estas LP han cambiado ya tienen menos triacilgliceroles porqué los han ido degradando como recurso energético para diferentes tejidos.
Estas LP que han cambiado que provienen de los quilomicrones se les denominan Remanentes de quilomicrones. Serán procesados por el hígado.
El hígado es un órgano importante en el procesamiento de lípidos, esencialmente porque el colesterol sobrante el hígado o lo excreta o lo transforma en sales biliares.
Es el único sistema que podemos decir que limpia el colesterol.
El hígado también puede producir lipoproteínas(LP). Las LP que produce el hígado son las VLDL y tienen una composición muy similar a los quilomicrones, tienen bastante triacilgliceroles. Estos triacilgliceroles serán procesados por las LPL(lipoproteínas lipasas) que se liberarán ácidos grasos y obtendremos recursos energéticos y nos quedarán los Remanentes de VLDL.
Los Remanentes de VLDL son partículas muy enriquecidas de colesterol esterificado y hay varias vías de aclaramiento de este colesterol esterificado.
- En forma de partículas de LDL que son LP prácticamente con un 70% de colesterol esterificado y muy pocos triacilgliceroles.
Irán a parar directamente al hígado para su posterior procesamiento,las IDL Las HDL forman parte del circuito reverso de colesterol. Se pueden sintetizar en el hígado o bien en otros tejidos. En definitiva la función de las HDL es ir recogiendo el colesterol sobrante de las células con la ayuda de las LCAT,que acilarán el colesterol y después estas HDL podrán volver al hígado.
FASE EXÓGENA DEL METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS: 8 @aserrasanchez Esta fase es también conocida como el circuito intrínseco. Proviene principalmente de lo que ingerimos de lípidos en la dieta y como irá a parar al hígado. Los lípidos que se ingieren en la dieta se empaquetan formando quilomicrones.
Tenemos los quilomicrones Nacientes que incorporan la apoB48,esta apolipoproteína solo se expresa en el intestino. Estos quilomicrones tienen un % elevado de triacilgliceroles y un % de menor medida de colesterol esterificado.
Esta lipoproteína va a madurar porque incorporará gracias a la interacción con las HDL dos proteínas importantes: - apoC-II(tiene la función de liberar ácidos grasos): Gracias a que el quilomicrón a incorporado la apoC-II podrá ir por los tejidos i la proteína lipasa irá liberando ácidos grasos. Este quilomicrón se hará más pequeño habrá perdido sus triacilgliceroles y su nivel de colesterol esterificado irá aumentando. Los ácidos grasos liberados por el quilomicrón serán utilizados como recurso energético.
- apoE(apolipoproteína reconocida por muchos receptores de membrana de células): La incorporación de la apoE hará que este quilomicrón sea internalizado de forma efectiva por diferentes tipos celulares. Permitirá que el quilomicrón sea reconocido por el hígado. El quilomicrón se internalizará en el hígado por los hepatocitos.
FASE ENDÓGENA DEL METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS 9 @aserrasanchez Esta fase también es conocida como circuito endógeno. Resumidamente esta fase nos explica como el hígado sintetiza lipoproteínas y después el circuito que hacen estas lipoproteínas.
El hígado va a liberar la lipoproteína VLDL. La VLDL tiene sobretodo triacilgliceroles.
Va tener que incorporar apoC-II para poder liberar triacilgliceroles. Esto lo hace gracias a la interacción con las HDL, ya que las HDL tiene las proteínas transferidoras de lípidos. Gracias a esta interacción, las VLDL Naciente va a madurar porqué va a incorporar apoC-II y apoE. La apoE le va a permitir la entrada a diversos tipos celulares porqué es reconocida por muchos receptores de membranas celulares.
La apoC-II hará que libere ácidos grasos gracias a la lipoproteína lipasa y entonces este VLDL irá cada vez perdiendo más triacilgliceroles y se irá enriqueciendo más de colesterol esterificado. Esto es clave porqué nos permitirá obtener los IDL, tienen menos triacilgliceroles. Estas IDL se pueden incorporar directamente al hígado y por lo tanto serán procesadas o bien pueden pasar a LDL. Durante este paso va a perder todas las apolipoproteínas, solo le va a quedar la apoB100, característica que identifica las LDL respecto al resto. Solo podrán ser internalizadas por un receptor específico,receptor de LDL.
TRANSPORTE REVERSO DEL COLESTEROL Los protagonistas de esta fase son las HDL, que recogerán y almacenarán el colesterol de todos los tipos celulares y llevará el colesterol al hígado. Este colesterol lo van a ir cediendo al hígado directamente o cediéndolo a otras lipoproteínas como la VLDL o IDL.
Las HDL tienen esta capacidad tan grande de almacenamiento de colesterol porqué presentan el LCAT, enzima que va a poder esterificar el colesterol haciéndolo apolar y pudiéndose empaquetar en el núcleo de la lipoproteína.
10 @aserrasanchez La HDL va creciendo a medida que incorpora colesterol esterificado y facilitará la maduración de otras lipoproteínas como las VLDL y IDL, cediéndoles colesterol esterificado o bien estas HDL acabarán en el hígado. La apoE permitirá a la HDL ser reconocida por los hepatocitos del hígado y otros receptores de las membranas celulares.
RESUMEN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS LIPOPROTEÍNAS ENDOCITOSI LDL MEDIADA POR RECEPTOR En esta imagen vemos el receptor LDL, tenemos representada su estructura.
Su estructura básicamente está formada por una serie de dominios. En rojo vemos la parte que está dentro de la membrana(dominio transmembranal) y inferior a éste dominio encontramos el extremo citoplasmático(dominio intracelular). Los dominios marcan al receptor para que finalmente se produzca endocitosis y sea reciclado. También tiene una marca(señal) que posibilita que este receptor se vaya a unas estructuras especiales de membrana, denominadas Fosas de Clatrina. Esta proteína tiene una estructura peculiar pero que se va a ir polimerizando y esto hace que la membrana se cierre y forme una especie de endosoma. Gracias a esta señal,los receptores tendrán preferencia por las fosas de Clatrina.
11 @aserrasanchez El receptor de LDL reconoce gracias a la apoB100 de las LDL. Tendremos un endosoma y a partir de aquí tendremos dos caminos: - que se recicle de nuevo el receptor fusionamiento con un lisosoma del receptor y se van a reciclar los aminoácidos digeridos.
Se hizo un experimento con ratones para investigar que pasaría si no tuviésemos el receptor LDL. Se les extrajo a un grupo de ratones el gen codificante para el receptor de LDL(gris) y se los comparó con ratones normales(blanco). Aquí vemos el resultado: En los ejes tenemos los niveles de colesterol circulante y las horas.
En la gráfica observamos que el ratón que se le quitó el gen, los niveles de colesterol circulantes se incrementaron muchísimo.
Gracias a esto vemos la importancia que tiene el receptor de LDL.
ALTERACIONES CLÍNICAS DEL METABOLISMO LIPÍDICO  Dislipemias: Alteración de niveles plasmáticos de lípidos (ya sean hiper- o hipo, es decir incremento de lípidos circulantes o disminución de lípidos circulantes)  Dislipoproteinemias: Alteración de niveles plasmáticos de lípoproteínas (ya sean hiper- o hipo-,incremento de lipoproteínas o disminución de estas)  Hiperlipoproteinemia primaria: Depende de trastornos del metabolismo de lípidos directamente. Pasa algo con algún enzima del metabolismo lipídico que produce esta anomalía.
12 @aserrasanchez  Hiperlipoproteinemia secundaria:No hay fallo directo en la ruta de los lípidos del metabolismo lipídico, sino que hay una causa secundaria como puede ser la patología de la diabetes,obesidad…  Hiperlipoproteinemia tipo IIa o hipercolesterolemia familiar: Patología hereditaria que cursa sobretodo con niveles muy elevados de colesterol y que se produce por mutaciones en el gen codificante para el receptor LDL(LDLR) o bien mutaciones en la ApoB(apoB100 es la única presente en las LDL). Una de cada 1500 personas.
RIESGO RELATIVO DE SUFRIR ACCIDENTES CARDIOVASCULARES CONSIDERANDO NIVELES DE COLESTEROL Contra mayores son los niveles de colesterol mayor será la probabilidad de sufrir un accidente cardiovascular(ictus,angina,infarto,muerte..).
Un riesgo relativo implica que es el riesgo que nosotros tengamos una patología considerando otros factores(colesterol elevado, tabaquismo, HA, diabetes, obesidad y sedentarismo) ATEROGÉNESIS La aterogénesis es la formación de una placa de ateroma. Esto puede darse por ejemplo en las arterias coronarias.
Estas placas de ateroma se forman en la capa íntima de las arterias.
Las placas de ateroma están formadas por cúmulo de lípidos. Si tenemos en sangre LDL que están circulando más de tres días(por ejemplo) estas LDL se van a modificar y oxidar. Este tipo de modificaciones hará que receptores específicos de macrófagos reconozcan a estas LDL y las internalicen. Estos macrófagos pasarán a tener este tipo de estructura, denominada células esponjosas que darán lugar a las placas de ateroma.
13 @aserrasanchez La placa puede crear estenosis vascular(disminución del diámetro del vaso) y este tapón fibroso se va a ir debilitando y cuando la sangre entra en contracto con la parte interna se va a ir formando un coagulo, y se puede producir un accidente cardiovascular grave.
Si hay suficiente diámetro se puede ir perfundiendo sangre y tampoco puede dar síntomas y se puede ir cicatrizando .
Es importante medir el perfil lipídico del paciente y se hace diariamente en el laboratorio mediendo: el colesterol total, colesterol HDL, triacilgliceroles y el colesterol de las LDL(se mide con la fórmula de Friedewald) 14 ...