Clases principales de lipoproteínas
Las partículas lipoproteicas se diferencian por su densidad, tamaño y composición:
- VLDL (de muy baja densidad): Transportan grasas endógenas desde el hígado principalmente hacia el tejido adiposo. Tienen un tamaño de 30–100 nm y una densidad de 0,96–1,00 g/ml. El componente lipídico principal son los triacilgliceroles (TAG), que constituyen alrededor del 55% de la masa. La proteína principal es apoB-100.
- LDL (de baja densidad): Se forman en el torrente sanguíneo durante el proceso de lipólisis. Alrededor del 50% de su composición corresponde al colesterol y sus ésteres.
- HDL (de alta densidad): Se encargan de «recoger» el exceso de colesterol de las membranas celulares y de otras lipoproteínas sanguíneas, además de actuar como donantes de apolipoproteínas.
- Quilomicrones (QM): Se forman en el intestino y transportan grasas exógenas (de la dieta). Su proteína marcadora es apoB-48.
Formación y maduración de VLDL
La síntesis de VLDL ocurre en los hepatocitos. En el hígado se forma un fondo común (pool) de colesterol que incluye tanto el colesterol exógeno (de la dieta) como el endógeno (sintetizado por el propio hígado).
Junto con los TAG, este colesterol se empaqueta en VLDL inmaduras. En este proceso desempeña un papel fundamental una proteína microsomal de transferencia especial, que transporta los TAG al interior de la partícula lipoproteica. La base estructural es la proteína apoB-100.
Al entrar en el torrente sanguíneo, las partículas inmaduras entran en contacto con las HDL, de las cuales reciben las proteínas apoE y apoC-II. Solo después de esto, las VLDL se vuelven maduras y pueden cumplir plenamente sus funciones.
Metabolismo de las HDL y transporte de ésteres de colesterol
Las HDL se sintetizan en el hígado y el intestino en forma de partículas inmaduras (discoidales). Inmediatamente después de pasar a la sangre, actúan como donantes de apoC-II y apoE para los quilomicrones y las VLDL.
A continuación comienza la función de «recogida»: las HDL capturan el exceso de colesterol. En su superficie actúa la enzima lecitina-colesterol-acitransferasa (LCAT), que es activada por la proteína apoA-I. La LCAT convierte el colesterol libre en ésteres (EC) y los oculta en el interior de la partícula.
A medida que se acumulan los ésteres de colesterol, la partícula discoidal se transforma en una HDL₃ esférica y, con una saturación posterior, en una HDL₂ grande. Luego entra en juego la proteína transportadora de ésteres de colesterol (CETP): transfiere los EC de las HDL a las LDL o VLDL a cambio de TAG.
Para concluir el ciclo, en la superficie de los hepatocitos la lipasa hepática hidroliza los TAG del interior de las HDL₂, reduciendo su tamaño y convirtiéndolas de nuevo en HDL₃.
Mecanismos de retorno del colesterol al hígado
Los ésteres de colesterol recolectados regresan a los hepatocitos por tres vías:
- Endocitosis a través de receptores de LDL (vía principal). Los receptores hepáticos reconocen las proteínas apoB-100 y apoE, que se encuentran en la superficie de los quilomicrones remanentes, las IDL y las LDL.
- A través de receptores «basureros» o de tipo scavenger (SR-B1). Esta vía asegura la transferencia directa de los ésteres de colesterol desde las HDL hacia los hepatocitos, especialmente tras la acción de la lipasa hepática.
- Endocitosis de HDL (vía menor). Una pequeña parte de las HDL es absorbida por las células en su totalidad mediante la interacción de su apoE con los receptores correspondientes.
Isoformas de la lipoproteínlipasa (LPL)
La enzima LPL, que degrada las grasas dentro de las lipoproteínas, presenta diferentes isoformas en los tejidos, las cuales se distinguen por su afinidad por el sustrato (la constante de Michaelis [$K_m$]):
- En el tejido adiposo, la $K_m$ es alta (la afinidad es baja). La enzima solo está activa en el período postprandial (absortivo) con una alta concentración de lipoproteínas en sangre. Su objetivo es el almacenamiento de energía ante la abundancia de alimentos.
- En el tejido muscular, la $K_m$ es baja (la afinidad es alta). Los músculos son capaces de utilizar eficientemente los ácidos grasos incluso a baja concentración, lo cual es necesario para el suministro constante de energía para el trabajo muscular.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuáles son las funciones de la apolipoproteína apoC-II?
La apolipoproteína apoC-II cumple la función de activadora de la lipoproteínlipasa.
- Activación enzimática: la lipoproteínlipasa «reconoce» a los quilomicrones mediante la interacción con la apoC-II; tras esto, la enzima hidroliza los TAG de los quilomicrones en glicerol y ácidos grasos libres.
- Maduración de lipoproteínas: la apoC-II se transfiere desde las HDL a los quilomicrones inmaduros y a las VLDL; con ello, los quilomicrones y las VLDL se vuelven maduros.
Un defecto en la estructura de la apoC-II se señala como un defecto genético en la hiperquilomicronemia familiar tipo I; en este caso, aumentan los quilomicrones y las VLDL en sangre, y se acumulan los TAG.
¿Qué ocurre en caso de defecto de los receptores de LDL?
Ante un defecto en los receptores de LDL, se altera la captura de lipoproteínas de baja densidad por los tejidos debido a la pérdida de la capacidad de endocitosis del receptor.
Como resultado de estas alteraciones, se producen los siguientes cambios:
- Acumulación de lípidos: debido al déficit de receptores de LDL, tanto las LDL como el colesterol se acumulan en el plasma sanguíneo, sin que se inhiba la síntesis endógena de colesterol en el hígado.
- Desarrollo de enfermedades: se forma hipercolesterolemia familiar primaria (tipo IIa).
- Manifestaciones clínicas: la enfermedad se acompaña de ateroesclerosis coronaria precoz manifiesta y xantomatosis.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué las VLDL contienen apoB-100 y los quilomicrones apoB-48 si el gen es el mismo?
Esto se debe a modificaciones postranscripcionales (edición de ARN). En el hígado se lee el 100% de la parte codificante del gen, generando la apoB-100. En las células intestinales se lee solo el 48%, lo que produce una proteína acortada: la apoB-48.
¿Cómo se vuelven maduras las VLDL inmaduras?
En el torrente sanguíneo se encuentran con las HDL, las cuales les ceden sus proteínas apoE y apoC-II. Al recibir estas apolipoproteínas, las VLDL se transforman en partículas maduras capaces de interactuar con enzimas y receptores.
¿Cuál es el papel de la proteína CETP?
Realiza el intercambio de lípidos entre lipoproteínas: extrae ésteres de colesterol de las HDL y los transfiere a las VLDL y LDL, recibiendo a cambio triacilgliceroles (TAG).
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura y regulación de la enzima lecitina-colesterol-acitransferasa (LCAT)
- Mecanismo molecular de acción de la proteína microsomal de transferencia (MTP)
- Interacción de los receptores scavenger (SR-B1) con las HDL en la superficie de los hepatocitos
- Comparación de las lipasas hepática, pancreática y sensible a hormonas
Domina el tema por completo en el curso de «Bioquímica»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Lipoproteínas» y otras 3616 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 115 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Metabolismo de lípidos»
Videotutoriales gratuitos: bioquímicaLecciones cortas con resúmenes, sin necesidad de registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.