Lipogénesis

La lipogénesis es un proceso metabólico, antagónico a la Beta-oxidación, en el cual se sintetizan ácidos grasos a partir de moléculas de acetil CoA. Este proceso es llevado a cabo en período posprandial (después de comer) y su función principal consiste en almacenar el exceso de energía que consumimos para utilizarlo en períodos de escases alimenticia.30.1

 30.2

El principal órgano lipogénico es el hígado, este se encarga de sintetizar un solo tipo de ácido graso, el palmitato o ácido palmítico, este posteriormente puede sufrir modificaciones como carboxilación y descarboxilaciones o insaturaciones. Luego son reesterificados a triacilglicerol (TAG) y unidos en el aparato de golgi de los hepatocitos (células hepáticas) con apoproteinas del grupo B, específicamente, apo B 100. Al unirse los TAG a la apo B100 forman una lipoproteína de muy baja densidad llamada VLDL, esta es expulsada al espacio de Disse (espacio existente entre los hepatocitos y los sinusoides hepáticos) y entran en los sinusoides para llegar a la circulación y ser distribuidos por todo el cuerpo, en los capilares las VLDL luego de haber interactuado con las HDL para recibir de estas otro tipo de apoproteinas llamada apo C II, puede ser reconocido por una enzima llamada lipoproteína lipasa, esta se encarga de degradar los TAG a ácidos grasos libres y glicerol y de esta manera dichos ácidos grasos pueden entrar en las células musculares para ser degradados o en los adipocitos para ser reesterificados y almacenados y utilizados en posteriores períodos de ayuno. 30.1

 30.4

__PROCESOS DE LA LIPOGÉNESIS: __ En período postprandial, cuando consumimos alimentos en mayor cantidad de la necesaria, la mitocondria mediante el ciclo de Krebs, posterior a la glicólisis, produce todo el ATP necesario para los procesos fisiológicos, pero sin embargo siguen llegando moléculas de acetil Coa que ya no se necesita utilizar ya que los requerimientos energéticos están cubiertos. La solución es almacenar dichas moléculas en ácidos grasos, pero debido a que la lipogénesis es un proceso citosólico, es necesario transportar las moléculas de acetil Coa al exterior de las mitocondrias, sin embargo esta molécula no puede atravesar la doble membrana mitocondrial por lo tanto debe ser convertido en otra molécula para poder hacerlo. 30.1

Las grandes cantidades de ATP inhiben a las enzimas del ciclo, la primera en inhibirse es la isocitrato deshidrogenasa, debido a que esta enzima es más sensible al efecto inhibidor del ATP que las demás enzimas. Al inhibirse esta enzima, se acumula su sustrato, el isocitrato, por lo que la reacción anterior del ciclo (isomerización de citrato a isocitrato) catalizada por la enzima aconitasa, sufre un aumento en la concentración de producto y por lo tanto su equilibrio se desplaza hacia la formación de sus reactivos, es decir, citrato. El citrato puede salir de la mitocondria por unos transportadores específicos del mismo, una vez en el citoplasma, el citrato se encarga de activar por polimerización a una enzima clave de la lipogénesis que ya esta previamente desfosforilada por la acción de las fosfoproteina fosfatasas activadas por la insulina, esta enzima es la acetil Coa carboxilasa, que utiliza como sustrato al acetil Coa y al bicarbonato y se encarga de carboxilar al acetil Coa a malonil Coa. El acetil Coa que va a ser carboxilado se produce también por acción del citrato, al ser degradado por la citrato liasa en oxalacetato y acetil Coa. Este útimo será carboxilado por la enzima ya descrita a malonil Coa, este actúa como un potente inhibidor de la enzima carnitina acil transferasa I, enzima clave para la regulación de la Betaoxidación ya que permite la entrada de los ácidos grasos a la mitocondria para ser oxidados, por lo tanto al estar activada la acetil Coa carboxilasa (y por lo tanto la lipogénesis) está inhibido su proceso inverso, la betaoxidación.30.1 Los siguientes pasos de la lipogénesis están catalizados por un solo complejo enzimático, la sintasa de ácidos grasos. Esta enzima posee varios sitios catalíticos para las diferentes reacciones de la lipogénesis. La primera reacción catalizada es la transferencia de un grupo acetil Coa y un malonil Coa a una proteína transportadora de acilos (ACP), la enzimas encargadas de catalizar esta reacción son la acetil Coa ACP aciltransferasa y la malonil Coa ACP aciltransferasa. Una vez liberadas las moléculas del grupo Coa y unidas a las proteínas ACP puede empezar la siguiente reacción que es una condensación entre el malonil ACP y el acetil ACP por una enzima llamada cetoacil ACP sintasa, que cataliza primero una descarboxilación del malonil a acetil ACP y con la correspondiente energía liberada forma un enlace entre los dos acetil ACP formando así un cetoacil ACP, que luego sufrirá una reducción dependiente de NADPH catalizada por la enzima cetoacil ACP reductasa, que convierte a este en un hidroxiacil ACP que luego será deshidratado por la hidroxiacil ACP deshidrasa para convertirlo en enoil ACP que luego vuelve a sufrir una reducción también dependiente de NADPH para formar un acil ACP de cuatro carbonos (dos por cada acetil), debido a que el palmitato posee 16 carbonos, este ciclo debe repetirse 7 veces para producir este palmitato, el sitio de unión del acetil ACP es poco específico, por lo que el producto de cada ciclo se unirá a este para volver a condensarse con el malonil ACP. 30.1

La enzima clave de la lipogénesis es la acetil Coa carboxilasa, ella está regulada positivamente por el citrato que la activa promoviendo su polimerización con otras subunidades proteicas, esta polimerización solo puede llevarse a cabo si la enzima se encuentra desfosforilada por las fosfoproteína fosfatasas activadas por la cascada de la insulina. La inhibición negativa la lleva a cabo la fosforilación catalizada por las proteínas quinasas propias del estado de ayuno, los cuales cancelan el proceso para evitar el almacenamiento de la energía que en ese período es muy valiosa. Otro efector negativo son los acil Coa de cadena larga que actúan como inhibidores alostéricos (retroinhibición por producto). 30.1



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Realizado por Miguel Angel Sol