LIPOPROTEÍNAS PLASMATICAS Mg. Edwin Zarzosa Norabuena
CURSO: BIOQUIMICA
AG A GENDA • Lipoproteínas
(composición, estructura, funciones).
• Apolipoproteínas. • VLDL
(estructura, funciones, metabolismo).
• LDL
(estructura, receptores de Apo Apo B/E).
• HDL
(formación, componentes).
Nombre y apellido del docente.
Lipoproteínas Lipoprote ínas plasmáticas • Son
complejos macromoleculares esféricos formados por lípidos y proteínas especificas (apolipoproteínas). • Las partículas lipoproteícas son: • Quilomicrones. • VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad • LDL: lipoproteínas de baja densidad. • HDL: lipoproteínas de alta densidad. • Difieren en la composición, el tamaño, la densidad y el lugar de origen de los lípidos y proteínas.
Lipoproteínas plasmáticas
Nombre y apellido del docente.
Lipoproteínas plasmáticas Su función es mantener sus componentes lipídicos solubles cuando lo transportan por el plasma y proporcionar un mecanismo eficaz para transportar su contenido lipídico a (y desde) los tejidos. • En los seres humanos, el sistema transportador es menos perfecto que en otros animales, por lo tanto experimentan un deposito gradual de lípidos (de colesterol) en los tejidos, lo cual contribuye a la formación de placas, causando el estrechamiento de los vasos sanguíneos (aterosclerosis) •
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Composición de las lipoproteínas plasmáticas Se componen de un núcleo lipídico neutro: contiene triacilglicerol (TAG) y esteres de colesterilo, rodeado de una capa de apolipoproteínas anfipáticas, fosfolípidos y colesterol no esterificado (libre). • Estos compuestos están orientados de forma que sus porciones polares están expuestos en la superficie de la lipoproteína, haciendo que la partícula sea soluble en una disolución acuosa. • Los TAG y el colesterol transportados proceden de la dieta (origen exógeno) o de la síntesis de novo (origen endógeno). •
Estructura de lipoproteínas
19/11/2016
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Tamaño y densidad de las partículas lipoproteícas Los quilomicrones son las partículas lipoproteícas de menor densidad y mayor tamaño, y que contienen el mayor porcentaje de lípidos (como TAG) y el menor porcentaje de proteínas. • Las partículas VLDL y LDL son sucesivamente mas densas, presentando mayores cocientes de proteínas a lípidos. • Las HDL son las mas pequeñas y densas. • Pueden separarse en función de su movilidad electroforética o de su densidad por ultracentrifugación. •
Diferencias en su densidad QM
d a d i s VLDL n e D e d e t LDL n e i d a r G HDL
Diferencias en su movilidad electroforética
(d. <0.95 gr/ml)
(d.1.006 gr/ml)
(d.1.019 gr/ml)
(d.1.063 gr/ml) Plasma
) ( o d o t á C
Origen M Q
β L D L
Pre-β
α
L D L V
L D H
) + ( o d o n Á
Clasificación y propiedades de las lipoproteínas
19/11/2016
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Apolipoproteínas Las apolipoproteínas asociadas con las partículas lipoproteícas presentan numerosas funciones diferentes, como: • Proporcionar sitios de reconocimiento para receptores de la superficie celular. • Servir de activadores o coenzimas para las enzimas que intervienen en el metabolismo de las lipoproteínas. • Algunas constituyen componentes estructurales esenciales de las partículas y no pueden ser eliminadas mientras que otras se transfieren libremente entre las lipoproteínas. • Se dividen por estructura y función en varias clases principales, denominadas por letras y cada clase se divide en subclases (ej: apo C-I,C-II, CIII). •
Principales apolipoproteínas
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Metabolismo de quilomicrones •
Se ensamblan en las células de la mucosa intestinal y transportan los TAG (exógenos), el colesterol, las vitaminas liposolubles y los esteres de colesterilo alimentarios a los tejidos periféricos.
• 1. Síntesis de las apolipoproteínas. •
La síntesis de la apo B-48 comienza en el RE.
• 2. Ensamblaje de los quilomicrones. •
Las partículas se empaquetan en vesículas secretoras. Se fusionan con la membrana plasmática liberando la lipoproteína entra al sistema linfático y luego a la sangre.
• 3.
Modificación nacientes.
• Este
de
las
partículas
de
quilomicrones
es funcionalmente incompleto, al llegar al plasma recibe apo E y C, cuya fuente es la HDL circulante.
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Metabolismo de quilomicrones • 4. Degradación de TAG mediante la lipoproteína lipasa
(LPL).
• La
LPL es una enzima extracelular anclado en las paredes capilares del tejido adiposo y muscular. Es activada por la apo C-II, hidroliza el TAG contenido en el quilomicrón y proporciona ácidos grasos y glicerol.
• 5. Regulación de la actividad de la LPL. • Es regulada por el estado nutricional
y la concentración hormonal. Ej: Luego de comer (insulina elevada) la síntesis de LPL aumenta en el tejido adiposo y disminuye en el musculo.
• 6. Formación de remanentes de quilomic rón. • El 90% de los TAG es degradada, la partícula
disminuye de tamaño y su densidad aumenta. La apo C vuelven a las HDL. El remanente es retirado de la circulación por el hígado que tiene receptores de apo E, ingresando por endocitosis.
Metabolismo de quilomicrones
Lipoproteín lipasa 1
Lipoproteín lipasa 2
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Metabolismo de VLDL • Síntesis: Hígado, • Composición: se
componen de TAG endógeno (60%). • Función: trasportar el TAG desde el hígado hasta los tejidos periféricos. • 1. Liberación d esde el hígado. • Son segregadas directamente
a la sangre en forma de partículas nacientes que contienen apo B-100. Obtiene apo C-II y apo E de las HDL.
• 2. Modificació n en la circulación . • En la sangre los TAG son degradadas
por la LPL, los componentes superficiales (apo C y E) vuelven a las HDL, pero retienen apo B-100. Se produce un intercambio con las HDL, el VLDL transfiere algunos TAG y recibe esteres de colesterilo. Participa la proteína de transferencia de esteres de colesterilo (PTEC).
• 3. Conversió n a LDL. • La VLDL se convierte
en LDL en el plasma, durante esta transición se observan partículas de tamaño intermedio, las IDL o remanentes de VLDL. Las IDL también pueden ser captadas por el hígado a través de una endocitosis mediada por receptores de apo E como ligando.
19/11/2016
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Metabolismo de LDL • Composición: Contiene
mucho menos TAG que el VLDL y presenta alta concentración de colesterol y esteres de colesterilo. • Función: Suministrar colesterol a los tejidos periféricos (o devolverlo al hígado). • 1. Endocitosis mediada por receptores. • Se
une a receptores de LDL de la membrana de la superficie celular que reconocen la apo B-100 (llamados receptores de apo B-100/apo E). Esta LDL captada es degrada dentro de la célula en un mecanismo similar de endocitosis de los remanentes de quilomicrón y de IDL.
Metabolismo del VLDL
19/11/2016
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Metabolismo de LDL • Los
receptores de LDL están agrupadas en cavidades de las membranas celulares, el lado citosólico esta recubierto con la proteína clatrina (estabilizadora). • Se une al receptor y se internaliza por endocitosis. • La vesícula que contiene LDL pierde su recubrimiento de clatrina y se fusiona con otras vesículas similares formando los endosomas. • El pH del endosoma disminuye y se separa la LDL de su receptor, estos migran a un lado del endosoma y las LDL permanecen libres en la luz de la vesícula. • Los receptores se reciclan y los remanentes se transfieren a lisosomas y son degradados por hidrolasas acidas liberando colesterol libre, aminoácidos, ácidos grasos y fosfolípidos, para volver a ser utilizados por la célula.
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Captación celular y degradación de las LDL
19/11/2016
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Metabolismo de LDL • 2. Efecto del colesterol endocitado sobre la homeostasis
del colesterol celular.
• Inhibición de la enzima HMG-CoA reductasa. • Disminuye la síntesis del receptor de LDL nueva. • Si no se necesita se esterifica mediante la acil-CoA:colesterol
aciltransferasa (ACAT).
• 3. Captación de las LDL, químicamente por receptores
barredores de macrófagos. •
Los macrófagos poseen niveles elevados de receptores barredores de clase A (RB-A), capaces de unir varios ligandos y median la endocitosis de las LDL químicamente modificados por oxidación de los componentes lipídicos o de la apo B. Los esteres de colesterilo se acumulan en los macrófagos, se transforman en células espumosas que participan en la formación de la placa aterosclerótica.
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Metabolismo de HDL • Las
HDL constituyen una familia heterogénea de lipoproteínas con un metabolismo complejo. • Se forman en la sangre mediante la adición de lípido a la apo A-1, producida en el hígado e intestino. • La apo A-1 representa el 70% de las apo de las HDL. • Funciones: • a) Provisión de apolipoproteínas. • Son una reserva circulante de apo C-II
(VLDL y quilomicrones, activador de la LPL) y de apo E (endocitosis de quilomicrón e IDL). • b) Absor ción de colesterol no esterificado. • Las HDL nacientes son partículas discoidales que contienen fosfolípidos y las apo A, C y E. Captan colesterol de tejidos periféricos y lo devuelven al hígado como esteres de colesterilo.
Nombre y apellido del docente.
Metabolismo de HDL • c) Esterificación de colesterol. • Una vez captada por las HDL, el
colesterol es inmediatamente esterificado por acción de la enzima plasmática lecitina:colesterol aciltransferasa (LCAT) sintetizada en el hígado. • La LACT se une a la HDL naciente y es activada por la apo AI. • Transfiere el acido graso del carbono 2 de la fosfatidilcolina al colesterol, resultando un éster de colesterilo hidrófobo secuestrado en el núcleo de la HDL y lisofosfatidilcolina que se une a la albumina. • A medida que la HDL naciente acumula esteres de colesterilo se convierte en una HDL3 esférica pobre en esteres y luego en HDL2 rica que lo transporta al hígado. • La PETC desplaza algunos de los esteres de la HDL a la VLDL a cambio de TAG lo cual inhibe la LACT.
El Colesterol se puede esterificar con ácidos grasos
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Metabolismo de HDL • d) Transporte inverso del colesterol . • La transferencia selectiva de colesterol
desde las células periféricas a las HDL, desde las HDL al hígado y a las células para síntesis de hormonas, es un componente clave de la homeostasis del colesterol. • Este proceso de trasporte inverso de colesterol es en parte la base de la relación inversa observada entre la concentración de HDL y la aterosclerosis (colesterol “bueno”). • El ejercicio y el estrógeno aumentan la HDL. • Este proceso consiste en el flujo de salida del colesterol desde las células periféricas a las HDL, la esterificación del colesterol por la LACT, la unión de las HDL2 ricas en esteres de colesterilo al hígado y la transferencia selectiva de estos esteres a estas células y la liberación de HDL3 carente de lípidos.
19/11/2016
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Metabolismo de HDL El flujo de salida de colesterol desde las células periféricas esta mediado por la proteína transportadora ABACA1. • La captación de esteres de colesterilo por el hígado esta mediada por un receptor de la superficie celular: RB-B1 (receptor barredor de clase B, tipo 1), que se une a la HDL. • No se absorbe la partícula de HDL propiamente sino que hay una absorción selectiva del éster de colesterilo de la partícula de HDL. • La lipasa hepática también participa en la conversión de HDL 2 en HDL 3. •
Esquema del metabolismo de HDL. Transporte reverso del colesterol
Flujo de colesterol entre el hígado y los tejidos periféricos
Bases bioquímicas de las dislipidemias primarias
Nombre y apellido del docente.
RESUMEN • Los
lípidos no polares son insolubles en agua, para su trasporte entre los tejidos en el plasma sanguíneo acuoso se combinan con lípidos y proteínas anfipáticos para hacer lipoproteínas miscibles en agua. • Se reconocen cuatro grupos principales de lipoproteínas: • Quilomicrones: transportan lípidos que se producen por la digestión y la absorción. • VLDL: transportan triacilglicerol desde el hígado. • LDL: llevan colesterol a los tejidos. • HDL: eliminan colesterol de los tejidos y lo regresan al hígado en el proceso conocido como transporte inverso de colesterol.
Nombre y apellido del docente.
RESUMEN • Los
quilomicrones y la VLDL se metabolizan mediante hidrolisis de su triacilglicerol y quedan remanentes de lipoproteínas en la circulación, los cuales son captados por el hígado, pero algunos de los remanentes (IDL) originados a partir de VLDL forman LDL, que es captada por el hígado y otros tejidos por medio del receptor de LDL. • Las apolipoproteínas constituyen la porción proteína de lipoproteínas. Actúan como activadores de enzima (ej: apo C-II y apo A-I) o como ligandos para receptores celulares (apo A-I, apo E y apo B-100).
