Metabolismo de Lípidos: Ayuno, Ácidos Grasos y Eicosanoides

Metabolismo de Lípidos: Ayuno

Lipólisis

Durante el ayuno, se degradan los lípidos mediante los siguientes pasos:

1. Hidrólisis de triglicéridos (TAG) por la lipasa (lipólisis).
2. Activación de ácidos grasos libres (AGL) en el citosol del hígado y músculo.
3. Transporte de AGL a la mitocondria.
4. β-oxidación.

La lipasa sensible a hormonas del tejido adiposo actúa sobre los TAG, liberando glicerol y AGL en el citosol. El glicerol se transforma en gliceraldehído 3-fosfato para seguir la vía glucolítica. Los ácidos grasos siguen la β-oxidación.

Paso 1: Movilización de Grasas

Las hormonas catabólicas (como la hormona del crecimiento) movilizan las grasas. Los AGL se liberan al torrente sanguíneo y son transportados por la albúmina, sirviendo como combustible para el músculo.

Paso 2: Activación de Ácidos Grasos

Los ácidos grasos se activan en el citosol. En la membrana mitocondrial interna, el AGL y el grupo sulfhídrico de la CoA reaccionan con el ATP para formar acil-CoA, con un gasto de dos enlaces fosfato (2 ATP).

Paso 3: Transporte de AGL

El acil-CoA no puede atravesar la membrana mitocondrial interna, por lo que la carnitina lo transporta. El grupo acilo se transfiere del átomo de S de la CoA al grupo OH de la carnitina, formando acil-carnitina. Esta molécula, mediante una translocasa, ingresa a la matriz mitocondrial.

Paso 4: β-oxidación

Es un ciclo de cuatro reacciones que genera equivalentes reductores (NADH y FADH2) y acetil-CoA. Estos se reoxidan en la cadena transportadora de electrones. Por cada ciclo, se libera un acetil-CoA, 1 NADH y 1 FADH2.

Balance Energético

Para activar el acil-CoA se usa 1 ATP. Por cada ciclo de β-oxidación de un ácido graso de cadena par, se genera 1 FADH2, 1 NADH y 1 acetil-CoA. El acetil-CoA entra al ciclo de Krebs. El número de ciclos de β-oxidación se calcula con la fórmula: (número de carbonos / 2) - 1.

Ejemplo: Ácido Palmítico (16C): (16/2) - 1 = 7 ciclos.

La oxidación completa del ácido palmítico produce:

Palmitoil-CoA + 7FAD + 7NAD + 7H₂O + 7CoA → 8Acetil-CoA + 7FADH₂ + 7NADH + 7H⁺

Regulación de la Lipólisis

Las lipasas son reguladas por el AMPc, que activa una proteína cinasa. Esta, a su vez, activa la lipasa de triacilglicerol por fosforilación. Adrenalina, noradrenalina, glucagón y ACTH inducen la lipólisis, mientras que la insulina la inhibe. La albúmina plasmática transporta los ácidos grasos liberados.

Ácidos Grasos Esenciales y Prostaglandinas

Ácidos Grasos

Esenciales: Ácido linoleico (ω-6), ácido alfa-linolénico (ω-3).

Saturados: Butírico, caprílico, láurico, palmítico, araquídico.

Insaturados: Lauroleico, palmitoleico, linoleico, linolénico, araquidónico, oleico.

Función del ácido linoleico (ω-6):

• Estimula el crecimiento.
• Conserva la piel y el cabello.
• Regula el metabolismo de carbohidratos.
• Mantiene la insaturación de las membranas celulares.

Eicosanoides

Sustratos para la síntesis: Ácido araquidónico (20:4 n-6), ácido eicosapentaenoico (20:5 n-3). Se encuentran en los fosfolípidos de membrana.

Liberación del ácido araquidónico:

• Fosfolipasa A2 (activada por Ca²⁺, inhibida por mepacrina y quinacrina).
• Fosfolipasa C.

Ciclooxigenasa (COX):

• Ligada al retículo endoplasmático y al núcleo.
• Contiene un grupo hemo.
• Cataliza su propia destrucción.
• Tipos: COX-1 (constitutiva), COX-2 (inducible).

COX-2: Se genera en la inflamación, es inhibida por glucocorticoides. Presente en células de músculo liso, epiteliales, endoteliales y neuronas.

Prostaglandinas (PG)

Su síntesis está limitada por la disponibilidad de ácido araquidónico. Median sus reacciones a través de:

• Incremento de AMPc.
• Activación de la proteína cinasa A.
• Sistema adenilil ciclasa-PKA.

Regulación de PG:

• Autocrina: Actúan sobre el mismo tipo celular (ej. TXA2).
• Paracrina: Actúan sobre células cercanas sin llegar a la circulación (ej. PGI2).

La PGI2 se denomina prostaciclina.

Tromboxanos

Sintetizados principalmente en plaquetas. Su vía de síntesis es a partir de prostaglandinas. Tienen un tiempo de acción corto y participan en la formación de trombos.

Leucotrienos

El LTB4 estimula la quimiotaxis de neutrófilos y eosinófilos a sitios de inflamación. Estimulan la respuesta inflamatoria y median las respuestas alérgicas.

Resumen de Eicosanoides

Los eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos) son derivados lipídicos con importante acción biológica. Es importante consumir grasas, preferiblemente insaturadas.