m4tabolismo de lípidos

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Metabolismo de Lípidos
BQ FABIOLA RIOS
Lípidos 
Los lípidos desempeñan una importante función estructural en el cuerpo formando membranas.
Una segunda función importante función de almacenamiento de energía que es la que vamos a describir.
Como los lípidos son degradados durante el catabolismo y son formados como reserva durante el anabolismo.
Las relaciones de lípidos y dieta acompañan a las enfermedades cardiacas.
Importancia Biomedica
Dado que la gluconeogénesis depende de la oxidación de ácidos grasos, cualquier deterioro de dicha oxidación da pie a hipoglucemia.
 Esto ocurre en diversos estados de deficiencia de carnitina o deficiencias de enzimas esenciales en la oxidación de ácidos grasos, por ejemplo, carnitina palmitoiltransferasa (transporte de acidos grasos), o inhibición de la oxidación de ácidos grasos por venenos, por ejemplo, hipoglicina
Aun cuando los ácidos grasos son degradados por oxidación hacia acetil-CoA y se sintetizan a partir de esta última, la oxidación de ácidos grasos no es la inversa simple de su biosíntesis, sino que es un proceso por completo diferente que tiene lugar en un compartimiento separado de la célula.
 La separación entre la oxidación de los ácidos grasos en las mitocondrias y la biosíntesis en el citosol permite que cada proceso se controle de modo individual y se integre con los requerimientos del tejido. 
Importancia Biomedica
Cada paso en la oxidación de ácidos grasos incluye derivados acilCoA, y es catalizado por enzimas separadas, utiliza NAD+ y FAD como coenzimas, y genera ATP. 
Es un proceso aerobio; requiere la presencia de oxígeno. La oxidación aumentada de ácidos grasos es una característica de la inanición y de la diabetes mellitus, que conduce a la producción de cuerpos cetónicos por el hígado (cetosis). 
Los cuerpos cetónicos son ácidos, y cuando se producen en exceso durante periodos prolongados, como en la diabetes, dan por resultado cetoacidosis, que por último es mortal. 
METABOLISMO DE LIPIDOS
Ciclo de los Ácidos Grasos.
De todos los alimentos que consumimos los ácidos grasos son los que producen energía mas concentrada comparada con los carbohidratos y la proteínas. 
La vía catabólica que libera esta energía es la llamada ciclo de ácidos grasos, como el ciclo de Krebs también ocurre en la mitocondria del hígado.
Este provee mas de la mitad de la energía requerida por el hígado, así como la del corazón y de los músculos esqueléticos en reposo.
La mayoría de los lípidos de la dieta o de reserva, existen como triacilgliceroles (triglicéridos )
Metabolismo de Lipidos
TEJIDO ADIPOSO
Degradacion se da por control hormonal de acuerdo a la demanda energética.
ADIPOCITOS
Glicerol
Acidos grasos
Obtenidos de la dieta, transportados por quilomicrones y VLDL
Lipasa
Triacilgliceroles
Por lo tanto tenemos 2 fuentes de TRIACILGLICEROLES la reserva de los tejidos adiposos y lo que consumimos en la dieta antes de llegar a stock en los ADIPOCITOS caso este no sea utilizado. 
Acido graso
Acido graso
Acido graso
Glicerol
TRIACILGLICEROL
 H2O
Acido graso
Acido graso
Glicerol
DIACILGLICEROL
 H2O
Acido graso
Glicerol
MONOACILGLICEROL
 H2O
Glicerol
Acido graso
Glicerol 3 P
Dihidroxiacetona fosfato
Glucolisis
Ciclo de Krebs
DEGRADACION DE LOS TRIGLICERIDOS
Glicerol
Luego el Glicerol es procesado por una glicerolquinasa y trasformado en Glicerol 3P y este a su vez OXIDADO a Dihidroxiacetona fosfato
ATP
ADP
NAD
NADH
BALANCE ENERGETICO
Proceso POR CADA GLICEROL
GASTO POR LA FOSFORILACION = 1 ATP
PRODUZCO 1 NADH PARA FORMAR DHC = 3 ATP
GANANCIA NETA = 2 ATP
D
H
C
Dihidroxiacetona fosfato
Ruta Glucolitica
Piruvato
ACETIL COA
Ciclo de krebs
Produce 1 NADH + 2 ATP = 5 ATP
1 NADH = 3 ATP
Produce 3 NADH, 1 FADH, 1GTP = (9 +2+1) = 12 ATP
CADA GLICEROL GENERA 22 ATP
Via Glucolitica
Ciclo de los Ácidos Grasos.
LIPIDOS deben ser degradados antes a ácidos grasos y glicerol.
Los lípidos de la dieta son hidrolizados en el tracto gastrointestinal.
Cerca del 95% de la energía disponible esta contenida en la tres cadenas de los ácidos grasos e apenas 5% en la del glicerol ( este puede ser convertido a dihidroxiacetona fosfato y entrar en la vía glucolítica.
Los ácidos grasos son degradados e parcialmente oxidados por una serie de reacciones. Este ciclo es en verdad un espiral por que los ácidos grasos pierden dos átomos de carbono en cada vuelta hasta ser convertidos completamente en ACETIL CoA.
PROCESO DE LOS ACIDOS GRASOS
Los acidos grasos son conducidos a las células que necesitan demanda de energía normalmente celula muscular, donde se va obtener la degradación de estos.
Catabolismo de los acidos grasos
Los acidos grasos son transportados en la sangre por la ALBUMINA (Encargada de la viscosidad de la sangre)
ADIPOCITOS
SANGRE
ACIDOS GRASOS
+ ALBUMINA
ACTIVACION
EN LA CELULA
ACIDO GRASO
ACILCOA
COA
 ATP
 AMP + PPi
Reaccion de activación del AG
ACILCOA atraviesa la membrana externa de la mitocondria pero no atraviesa la membrana interna, por lo tanto necesita de un mecanismo de transporte.
Este mecanismo es realizado por un aminoácido llamado CARNITINA
FUNCION: TRANSPORTE DE ACIDOS GRASOS PARA OBTENCION DE ENERGIA
ACILCOA
CARNITINA
COA
ACILCARNITINA
EN EL ESPACIO INTERMEMBRANA
EN LA MATRIZ MITOCONDRIAL
ACILCARNITINA
COA
CARNITINA
ACILCOA
REACCIONES DEL CICLO DE ACIDO GRASO
ETAPA
REACCIONES
ENZIMAS
1.
ACIDO GRASO + CoA + ATP ACIL CoA + AMP + PPi
Acil CoA sintetasa
2.
ACIL CoA + FAD ENOIL CoA +FADH
Acil CoA desidrogenasa
3.
ENOIL CoA + H2O HIDROXIACETIL CoA
Enoil CoA Hidratasa
4.
HIDROXIACETIL CoA + NADCETOACIL CoA+NADH+ H
Hidroacil CoA Desidrogenasa
5.
Cetoacil CoA + CoAACETIL CoA+ACIL CoA( Con 2 C menos )
cetotiolasa
Todo este proceso tiene el objetivo de transportar el acido graso desde el ADIPOCITO hasta la MATRIZ MITOCONDRIAL para el proceso de B-OXIDACION O CICLODE LYNEN
BALACE ENRGETICO
POR CADA CICLO SE PIERDE 2 CARBONOS 
EJ. En un acido graso de 18 carbonos, implica 8 ciclos no 9, el ultimo compuesto ACETILCOA ingresa al ciclo de Krebs para realizar el proceso de OXIDACION.
CADA CICLO DE B – OXIDACION GENERA 5 ATP
LA ACTIVACION DEL ACIDO GASTA 2 ATP
CADA CICLO DE LYNEN 1 FADH Y 1NADH = 8 CICLOS X 5 ATP
		EQUIVALE A 40 ATP
UNA VEZ QUE TERMINA EL CICLO DE LYNEN EL ACETILCOA INGRESA AL CICLO DE KREBS GENRANDO 12 ATPX9=108ATP
108 + 40 = 148 – 2 = 146 			(ACIDO ESTEARICO)
Los acidos grasos de cadena mas larga > 20 c ingresan a los peroxisomas para reducir b oxidacion de los acidos grasos para el proceso del ciclo de, Lynen.
Con la diferencia que FADH es reoxidado y produce H2O2 Y O2 por la presencia de la enzima catalaza
Anabolismo de Lípidos
Después de los a lípidos de la dieta la mayor fuente de ácidos grasos es la biosíntesis.
Estos ácidos grasos son producidos a partir de moléculas menores que resultan del metabolismo de los carbohidratos, de algunos aminoácidos y de otros ácidos grasos.
Ej. El lactato y el piruvato son fuentes comunes de ácidos grasos. La vía anabólica es llamada entonces de LIPOGENESIS.
A través de la lipogénesis, el exceso de carbohidratos puede ser almacenado como gordura y los lípidos de membrana que pueden ser sustituidos.
Anabolismo de Lípidos
Así como los ácidos grasos pierden 2 C por vez en el catabolismo, ellos son sintetizados durante el anabolismo por la continua justa posición de 2 unidades de carbono.
Las reacciones anabólicas, ocurren en el citoplasma celular no en el mitocondrias, donde ocurre la oxidación de los ácidos grasos.
Los fosfogliceroles, componentes de las membranas celulares, son formadas por el glicerol.
Los esfingolípidos, usados por los nervios y las membranas cerebrales, son sintetizadas a partir de una molécula de acido graso y un amino alcohol de cadena larga esfingosina en el lugar del glicerol.
Colesterol
Es sintetizado por una compleja serie de reaccionescomenzando con el Acetil CoA, pero por una vía diferente por la cual los ácidos grasos se forman.
Esta molécula sirve después como punto de partida para la síntesis de ácidos biliares y hormonas esteroideas.
El colesterol es también obtenido directamente de la dieta, cuando la cantidad de colesterol de la dieta es reducida la biosíntesis aumenta en el hígado y en el intestino para satisfacer las necesidades del organismo.
Niveles altos de colesterol están relacionados con problemas cardiovasculares.
Acetil CoA y los cuerpos cetónicos
Queda claro que el Acetil CoA tiene un papel central en el metabolismo de los carbohidratos y en el de los lípidos, el Acetil CoA puede estar formado por el piruvato y puede servir como punta de entrada en el ciclo del Krebs.
Sabemos también que este es el principal producto de la oxidación de los ácidos grasos y que esta encargado también de la síntesis de los ácidos grasos y del colesterol.
Así el Acetil CoA actúa como enlace entre carbohidratos y lípidos
Es a través de esta molécula que el exceso de glucosa es convertido en a gordura en tu cuerpo. 
Después que la glucosa es degradada hasta el piruvato a través de la glucolisis el Acetil CoA puede ser utilizado para producir ácidos grasos y triacilgliceroles si la energía no fuera necesariamente requerida.
Acetil CoA y los cuerpos cetónicos
El Acetil CoA no puede ser convertido en las moléculas de 3 carbonos necesaria para la gluconeogénesis,. Por lo tanto Los lípidos no pueden ser utilizados para producir glucosa, por mas que el proceso inverso es posible.
Además del papel dentro del ciclo del acido cítrico y en la síntesis de los ácidos grasos existe un tercer destino posible para el Acetil CoA, Donde 2 moléculas de esta coenzima pueden reaccionar y formar una coenzima relacionada (acetoacil CoA), esta es convertida en el hígado a otro derivado (HMG CoA), esta coenzima modificada puede entonces ser utilizada para la síntesis de colesterol y otros esteroles. (mecanismo limitado)
La HMG CoA en una reacción es modificada a la forma acido acetoacético que genera a su vez B- hidroxibutirico y en una cantidad mayor de acetona.
Estas tres moléculas formadas en el hígado pueden acumularse en la sangre y ser llamados de CUERPOS CETONICOS.
Acetil CoA y los cuerpos cetónicos
Los cuerpos cetónicos son producidos normalmente y están si presentes en la sangre en pequeñas cantidades.
Ellos son absorbidos por los músculos cardiacos y el esqueleto como fuente de energía. (energía química derivada de lípidos )
La producción de cuerpos cetónicos es una manera por la cual el hígado impide la oxidación subsecuente de Acetil CoA. En vez de eso, este es sustituido en forma de cuerpos cetónicos a otros tejidos para que sean oxidados allá. Así este mecanismo ayuda a la conservación de la glucosa, que tendría que de otra manera ser utilizada como combustible por estos tejidos.
La glucosa es así reservada para ser utilizada por los tejidos del cerebro, que son absolutamente dependiente de la glucosa como fuente de energía. 
Cetosis
Cetosis
Sobre ciertas condiciones, la formación de cuerpos cetónicos se es mayor a la capacidad de absorción de los tejidos.
Esto ocurre en el catabolismo aumentado de los ácidos grasos cuando cantidades excesivas de Acetil CoA son producidos.
Una con concentración anormalmente alta de los 3 cuerpos cetónicos en la sangre se llama CETONEMIA.
Cuando los niveles sanguíneos son mas altos y ultrapasan el lamiar renal, estos cuerpos cetónicos aparecen en la orina resultando en CETONURIA, cuando ambas condiciones existen el aliento a cetona aparece en la respiración.
Entonces cuando hablamos de CETOSIS, esto describe la combinación de CETONEMIA + CETONURIA + ALIENTO A CETONA
CETOSIS - CAUSAS
Una de las posibles causas es el ayuno prolongado, debido a la ausencia de carbohidratos, que es la principal fuente de la dieta, el glucógeno es rápidamente absorbido y rápidamente utilizado y el organismo entonces debe utilizar su reserva de gordura.
Los ácidos grasos son oxidados y liberados en el hígado, resultando una alta concentración de lípidos en la sangre, esta condición es conocida como LIPEMIA. La producción de CoA aumenta, los cuerpos cetónicos se forman en grandes cantidades.
Cualquier dieta pobre en carbohidratos y rica en lípidos puede causar cetosis por este mismo proceso.
Cetosis - Diabetes
Una importante causa clínica de cetosis es la diabetes, en un individua diabético, la glucosa esta presente pero no puede ser utilizada normalmente.
El efecto que causa en el metabolismo de los lípidos es semejante en aquel individuo que no consume carbohidratos, como en el caso de un ayuno prolongado.
La paciente queda hiperglicemia, pero los músculos y el hígado no pueden hacer uso de la glucosa. (Ayuno en la fartura)
Lipidos de reserva deben entonces ser utilizados para dar energía, generando Acetil CoA, en grandes cantidades generando CETOSIS.
VALORES DE REFERENCIA
CUERPOS CETONICOS EN SANGRE (NORMAL) = 3mg/100ml
CUERPOS CETONICOS EN SANGRE (SEVEROS)= 90mg/100ml
CUERPOS CETONICOS EN ORINA (NORMAL) = 100 mg/dl /24 hs
CUERPOS CETONICOS EN ORINA (SEVEROS )= 5000 mg/dl /24 hs
Consecuencias 
La presencia de cuerpos cetónicos en sangre lleva a una disminución en el valor de PH (7,4), Causando una acidosis metabólica, o cetoacidosis (complicación mas aguda de la diabetes).
Por lo tanto hay un aumento de los síntomas de la cetosis
cansancio
Perdida de apetito
Sed
Exceso de orina 
Nauseas
Vomito
Mareos
Respiración profunda 
Y eventualmente el coma.
Consecuencias
En un intento de combatir la acidosis los riñones excretan los ácidos, que existen en la orina, neutralizando así los iones Na (sodio), siendo eliminados. 
Así grandes cantidades de fluidos son perdidos por la orina, sumándose a la acidosis, la perdida de electrolitos y la deshidratación. 
LIPOPROTEINAS 
LDL
Llamado colesterol MALO, aparece en concentraciones elevadas debido a un defecto en el que la membrana no posee receptores de LDL y por tanto no puede captar el colesterol de la sangre.
Funcion: transportar el colesterol desde el hígado a los tejidos.
un aumento de los niveles normales de LDL se asocia a ATEROSCLEROSIS y riesgo cardiovascular
HDL
Llamado colesterol BUENO, es de alta densidad.
Funcion: Transportar el colesterol de los vasos sanguíneos y tejidos para llevarlo al hígado para que sea excretado y eliminado
Una baja concentracion de los niveles en sangre se asocia a riesgo cardiovascular, pero si se encuentra por encima de los niveles normales, tiene un carácter proptector contra las enfermedades cardiovasculares 
LIPOPROTEINAS
QUILOMICRON 
Es una lipoproteína que sintetizada por el epitelio intestinal, posee muy baja densidad.
TRANSPORTAR TRIACILGLICEROL Y COLESTEROL DE LA DIETA desde el intestino a los tejidos POR LA VIA LINFATICA
VLDL
Precursores de LDL.
TRANSPORTAR TRIACILGLICEROL ENDOGENO (SINTETIZADO EN EL HIGADO) HASTA LOS TEJIDOS
IDL: CONTRIBUYE A LA FORMACION DEL LDL
LABORATORIO
MORRISON
COLESTEROL TOTAL
HDL COLESTEROL
LDL COLESTEROL
VLDL COLESTEROL
LIPIDOS TOTALES
TRIGLICERIDOS
PERFIL LIPIDICO.
RESPONDE
CONCEPTO DE LA PRUEBA
PARA QUE TIPO DE PACIENTE ES UTIL LOS ANALISIS CITADOS
COMO PREPARARIAS A TU PACIENTE PARA ESTOS ANALISIS.
SITUACIONES FISIOLOGICAS Y PATOLOGICAS EN LA QUE ESTAS PRUEBAS AUMENTAN Y DISMINUYEN
BIBLIOGRAFIA
HARPER 
CAPITULO 22, 23,24,25,26