Metabolismo de Lipoproteínas
Las lipoproteínas están formadas por una fracción proteica, compuesta por apolipoproteínas (apo) y una fracción lipídica. Su función principal es solubilizar y transportar lípidos en el plasma.
Tipos de Lipoproteínas
Quilomicrón
Se forma en los enterocitos (intestino). Tiene una densidad muy baja (-0.95) debido al alto porcentaje de triglicéridos que contiene. Las Apo que presenta son: AI, AII, B48, CI, CII, CIII y E.
Lipoproteína de Densidad Muy Baja (VLDL)
Se forman en los hepatocitos (hígado e intestino). Su densidad es de 0.95-1.006, debido al gran porcentaje de triglicéridos y al aumento en el porcentaje de ésteres. Las Apo que presenta son: B100, CI, CII, CIII, E.
Lipoproteína de Densidad Intermedia (IDL)
Son productos de degradación de las VLDL y los quilomicrones. Su densidad es de 1.006-1.019, debido a que tienen un bajo porcentaje de triglicéridos y mayor de ésteres. Las Apo son B100 y E.
Lipoproteína de Baja Densidad (LDL)
Se forman a partir de las VLDL. Su densidad es de 1.019-1.063 y tienen un porcentaje mucho mayor de ésteres que de triglicéridos. Predominan los ésteres de colesterol, seguidos de los fosfolípidos. La Apo principal es B100.
Lipoproteína de Alta Densidad (HDL)
Su origen está en el hígado y en el intestino. Su densidad es de 1.063-1.21, ya que contienen un gran porcentaje de ésteres y colesterol. Predominan los fosfolípidos. Las Apo son AI, AII, AIV, Cs y F (no presenta ApoB). Funciones del HDL: transporte reverso de colesterol, capacidad para prevenir la oxidación de las LDL y actividad antiinflamatoria.
Transporte de Lípidos
Transporte de Lípidos Exógenos (Metabolismo de los Quilomicrones)
Los lípidos hidrolizados procedentes de la absorción intestinal son esterificados en el enterocito, formando fosfolípidos, triglicéridos y ésteres de colesterol. Estos se ensamblan con apoproteínas B48, AI y AIV, formando el quilomicrón naciente. Este pasa a la linfa, donde intercambia apolipoproteínas con HDL, cediendo apo AI y ApoIV para adquirir de las HDL apo CI, CII y E, formando el quilomicrón maduro, que será transportado a la sangre.
La Apo CII permite al quilomicrón maduro interactuar con la lipoprotein lipasa (LPL), la cual hidroliza los triglicéridos del quilomicrón, liberando ácidos grasos libres que serán captados por los tejidos adiposo y muscular para ser utilizados como combustible o almacenados.
La eliminación de triglicéridos del quilomicrón origina un exceso de material en su superficie, que se transfiere a las HDL, perdiendo apo CII y ganando apo CII (la lipólisis es cada vez menos eficaz) hasta llegar a no ser degradables por la LPL. El quilomicrón residual, formado por proteína y colesterol, será captado por el hígado.
Los hepatocitos secretan apoE, que se une con alta afinidad a los quilomicrones residuales y a los receptores para LDL y proteína relacionada con el receptor de LDL. Los quilomicrones residuales ricos en apo E son reconocidos por los receptores r-LDL y LPR, internalizados por endocitosis en el hepatocito, donde liberan el contenido en ésteres de colesterol, siendo degradados en los lisosomas.
Si la dieta tiene más ácidos grasos de los necesarios, se empaquetan con apolipoproteínas específicas formando las VLDL. El exceso de glúcidos en la dieta se puede convertir en triglicéridos en el hígado, exportándose como VLDL, que se transportan por la sangre al músculo y tejido adiposo, donde la LPL libera los ácidos grasos y glicerol de sus triglicéridos.
Además, las VLDL intercambian apolipoproteínas con las HDL y sustituyen el colesterol libre que contienen por ésteres de colesterol que transportan las HDL. Así, las VLDL reducen su tamaño y van perdiendo lípidos, disminuyendo su afinidad por LPL, y convirtiéndose en las IDL (abastecen de colesterol a los tejidos), que pueden ser captadas por el hepatocito mediante r-LDL que reconoce apoB100 o metabolizadas por la lipasa hepática.
Internalización de la LDL
- Los receptores insertados en la membrana se desplazan a través de ella hasta unas regiones recubiertas de clatrina. Se forman invaginaciones de la membrana hasta formar una vesícula recubierta por clatrina. Si la LDL se ha unido al receptor, se internaliza el complejo.
- La vesícula pierde la cubierta de clatrina, actúan las bombas de H+ que acidifican el interior, separándose la LDL del receptor. El receptor se recicla a la membrana para entrar en un nuevo ciclo y la LDL es sometida a digestión lisosomal, hidrolizándose los ésteres de colesterol y liberando colesterol libre en el interior.
- El exceso de colesterol activa varios mecanismos para evitar la sobrecarga: disminuir la síntesis intracelular de colesterol inhibiendo la enzima que cataliza el paso limitante de su síntesis (hidroximetilglutaril-CoA) y disminuir el aporte extracelular del mismo, ya que el colesterol inhibe la síntesis de los receptores de LDL (si los receptores disminuyen, la captación de LDL también).
Transporte Reverso del Colesterol
Transporte del colesterol sobrante de los tejidos periféricos hasta el hígado para su degradación (evitar citotoxicidad). Sucede por mediación de las HDL, que llegan a las células periféricas donde hay unos receptores que reconocen apoAI (los ABCA-I y SRB-I). Al unirse a ellos, reconocen los triglicéridos, fosfolípidos y colesterol libre sobrantes, además de la ApoE.
Una vez extrae los lípidos, el colesterol queda en la membrana, pero por acción de la enzima lecitin-colesterol aciltransferasa (LCAT), el colesterol se esterifica y se convierte en ésteres de colesterol. El HDL, mediante la CETP y la PLTP, intercambia lípidos con el resto de lipoproteínas. Luego, los transporta al hígado donde hay receptores SRB-1, para su eliminación o utilización, transformándolo en ambos casos en sales biliares.