Localización y condiciones de la digestión de lípidos
La digestión de lípidos en humanos comienza únicamente en la luz del intestino delgado. En la cavidad oral y el estómago prácticamente no se produce hidrólisis de grasas debido a la ausencia de condiciones para la acción de las enzimas lipolíticas: los lípidos son insolubles en agua y el medio gástrico es ácido. En el intestino delgado se crean dos condiciones clave: un pH alcalino y la emulsificación de las grasas.
El medio alcalino se mantiene gracias a los iones bicarbonato secretados por el páncreas. Los bicarbonatos neutralizan los protones provenientes del estómago mediante la reacción: H⁺ + HCO₃⁻ → H₂CO₃ → H₂O + CO₂. El dióxido de carbono se elimina y el pH del medio se desplaza hacia la alcalinidad, óptima para las enzimas pancreáticas.
Emulsificación de grasas por los ácidos biliares
El hígado sintetiza y secreta como parte de la bilis los ácidos biliares y sus sales, que llegan al duodeno. Los ácidos biliares cumplen varias funciones:
- emulsifican las grasas de la dieta, fragmentándolas en pequeñas gotas y aumentando marcadamente el área de contacto con la enzima;
- activan la colipasa, un cofactor proteico de la lipasa pancreática;
- forman parte de las micelas mixtas que aseguran el transporte de los productos de la hidrólisis hacia los enterocitos.
Sin la emulsificación, la eficiencia de la lipólisis cae drásticamente, ya que la lipasa solo puede actuar en la interfaz agua-grasa.
Acción de la lipasa pancreática
La principal enzima para la hidrólisis de los triacilgliceroles de la dieta es la lipasa pancreática. Para manifestar su actividad, requiere un pH alcalino y la unión con la colipasa, la cual fija la enzima a la superficie de la gota de emulsión y previene su inhibición por los ácidos biliares.
La lipasa pancreática hidroliza selectivamente los enlaces éster en las posiciones 1 y 3 de la molécula de triacilglicerol, sin afectar el enlace en la posición 2. Como resultado se forman:
- 2-monoacilglicerol (β-monoacilglicerol) — el producto principal;
- dos ácidos grasos libres;
- como producto intermediario, el diacilglicerol.
Formación de micelas mixtas
Los productos de la hidrólisis, junto con los ácidos biliares, forman espontáneamente micelas mixtas, que son estructuras supramoleculares solubles en agua. La composición de la micela mixta incluye:
- 2-monoacilgliceroles y ácidos grasos libres;
- ácidos biliares como componentes tensoactivos;
- colesterol;
- vitaminas liposolubles: A, D, E, K.
Papel biológico de las vitaminas liposolubles: A — componente del pigmento visual, D — regulador del metabolismo del calcio y fósforo, E — antioxidante que inhibe la peroxidación lipídica, K — cofactor de la γ-carboxilación de los factores de coagulación sanguínea.
Las micelas mixtas transportan los componentes hidrófobos hasta el borde en cepillo de los enterocitos, donde se desintegran y las moléculas lipídicas ingresan al interior celular. Los ácidos biliares se absorben principalmente en el íleon y regresan al hígado como parte de la circulación enterohepática.
Activación de los ácidos grasos en los enterocitos
Antes de ser utilizados en la biosíntesis, los ácidos grasos se someten a una activación obligatoria. La reacción es catalizada por la enzima acil-CoA sintetasa y está acoplada a la escisión de dos enlaces de alta energía de ATP (ATP → AMP + PPi):
R–COOH + HS-CoA + ATP → R–CO~S-CoA (acil-CoA) + AMP + PPi
El enlace tioéster resultante entre el residuo de ácido graso y la coenzima A es rico en energía y proporciona la energía para las reacciones posteriores de acilación.
Resíntesis de triacilgliceroles y formación de quilomicrones
En los enterocitos se produce la resíntesis de grasas a partir de los componentes absorbidos. A la molécula de 2-monoacilglicerol se le adhiere secuencialmente dos residuos de acil-CoA con la liberación de HS-CoA libre; como resultado se forma el triacilglicerol.
Es fundamental destacar que los triacilgliceroles resintetizados difieren de los de la dieta en su composición de ácidos grasos: incorporan ácidos grasos característicos del organismo humano. De este modo ocurre la «adaptación» de las grasas de la dieta al propio metabolismo.
Los triacilgliceroles resintetizados, junto con el colesterol, los fosfolípidos y las apoproteínas, se empaquetan en quilomicrones, que son lipoproteínas de transporte grandes. Los quilomicrones se secretan hacia la linfa, luego pasan a través del conducto torácico al torrente sanguíneo y transportan los lípidos exógenos a los tejidos.
Puntos clave
- La digestión de lípidos se localiza en el intestino delgado y requiere un pH alcalino mantenido por los bicarbonatos pancreáticos.
- Los ácidos biliares emulsifican las grasas, activan la colipasa y forman micelas mixtas.
- La lipasa pancreática en complejo con la colipasa hidroliza los enlaces en las posiciones 1 y 3 del triacilglicerol, produciendo 2-monoacilglicerol y dos ácidos grasos.
- El colesterol y las vitaminas liposolubles A, D, E y K también se absorben como parte de las micelas mixtas.
- La activación de los ácidos grasos es catalizada por la acil-CoA sintetasa con el gasto de dos enlaces de alta energía de ATP.
- Los triacilgliceroles resintetizados en los enterocitos difieren en su composición de los de la dieta.
- El transporte de lípidos exógenos desde el intestino hasta los tejidos es realizado por los quilomicrones a través del sistema linfático.