Metabolismo de lípidos y aminoácidos: rutas, regulación y errores innatos del metabolismo

Lipoproteínas y transporte de lípidos

Receptores: ApoB48 (quilomicrones), ApoA1 (HDL) y LDL: ApoB100.

Síntesis de palmitato

Reacción global: 1 acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 14 H⁺ → 1 palmitato + 8 CoA + 14 NADP⁺ + 7 CO₂ + 6 H₂O

Síntesis de malonil-CoA

7 acetil-CoA + 7 CO₂ + 7 ATP → 7 malonil-CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14 H⁺

Reacción global

8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H⁺ → 1 palmitato + 14 NADP⁺ + 8 CoA + 6 H₂O + 7 ADP + 7 Pi

Colesterol

Concentraciones de referencia: colesterol = 200 mg/dl y TAG = 150 mg/dl.

Transporte de ácidos grasos a la mitocondria

La CAT1 (carnitina aciltransferasa I) es la enzima más regulada, inhibida por malonil-CoA.

Metabolismo de aminoácidos de cadena ramificada

• Propionil-CoA carboxilasa: depende de biotina y origina el isómero D-metilmalonil-CoA.
• Metilmalonil-CoA mutasa: depende de cobalamina (B12) y origina succinil-CoA.

Cuerpos cetónicos

La beta-cetoacil-CoA transferasa (tiolasa) es abundante en el hígado y no se forma acetoacetil-CoA, que daría lugar a 2 acetil-CoA.

Regulación hormonal

El aumento de glucagón activa la quinasa, que fosforila la acetil-CoA carboxilasa, la cual pasa el acetil-CoA a malonil-CoA y se inactiva.

Síntesis de triacilglicéridos

Glicerol-3-fosfato → lisofosfatidato → fosfatidato (por acción de la glicerol-1-fosfato aciltransferasa).

Síntesis del colesterol

El HMG-CoA pierde HSCoA y se reduce por 2 NADH → mevalonato → (HMG-CoA reductasa) → colesterol.

Fármacos anticolesterol

• Estatinas: inhiben la HMG-CoA reductasa, por lo que no se forma mevalonato.
• Ezetimiba: inhibe transportadores de colesterol en los enterocitos y disminuye la absorción intestinal.
• Fitoesteroles: de origen vegetal, forman parte de las membranas y bloquean la absorción de colesterol a nivel intestinal al competir con él.

Errores innatos del metabolismo

Cistinuria

Defecto genético en el transporte renal de aminoácidos. La cistina tiende a precipitar y provocar cálculos.

Fenilcetonuria

Déficit de fenilalanina hidroxilasa, que transforma la fenilalanina en tirosina; la fenilalanina pasa entonces a fenilpiruvato. También puede deberse a déficit de tetrahidrobiopterina, su cofactor (por déficit de la reductasa o de la sintasa de tetrahidrobiopterina).

Alcaptonuria

Hereditaria. Acumulación de homogentisato, intermediario de la degradación de la fenilalanina y la tirosina, por ausencia de la homogentisato oxidasa. No tiene tratamiento.

Orina con olor a jarabe de arce

Descarboxilación oxidativa de cetoácidos derivados de valina, isoleucina y leucina bloqueada por deficiencia de la deshidrogenasa de cadenas ramificadas.

Deficiencia de metilmalonil-CoA mutasa

Aumenta el metilmalonil-CoA en sangre, provocando acidosis metabólica.

Histidinemia

Déficit de histidasa, con aumento de histidina.

Cistationuria

Déficit de cistationasa, con acumulación de cistationina.

Homocistinuria

Déficit de cistationina sintasa, con acumulación de homocisteína en orina y aumento de metionina en sangre.

Albinismo

Déficit de la enzima que transforma la tirosina en melanina (tirosinasa).

Porfiria eritropoyética congénita

Destrucción prematura de eritroblastos y déficit de uroporfirinógeno III cosintasa, con acumulación de uroporfirinógeno I y coproporfirinógeno I. Produce dientes rojos.

Porfiria aguda intermitente

Hepática: sobreproducción de porfobilinógeno y delta-aminolevulinato por déficit de la hidroximetilbilano sintasa.