Colesterol y Lipoproteinas

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RUTAS METABÓLICAS DE LOS LÍPIDOS
Ácidos 
grasos
• Síntesis
• Β-oxidación. Cetogénesis
Triglicéridos
• Lipogénesis
• Lipolisis
Otros Lípidos
• Síntesis colesterol/Hormonas 
derivadas.Lipoproteínas
Estructura del Colesterol
• Colesterol es una molécula indispensable para el funcionamiento normal 
del organismo. Función estructural y precursor de moléculas con actividad 
biológica.
• El organismo lo sintetiza, pero no lo oxida hasta acetil CoA ( no entrega 
energía)
• Presente en los tejidos y en el plasma como colesterol libre o esterificado ( 
en lipoproteínas).
• Colesterol libre es lípido anfipático: componente estructural esencial de 
membranas y capa externa de las lipoproteinas.
• Hipercolesterolemia produce un aumento en el riesgo de desarrollar 
aterosclerosis de arterias vitales, produciendo enfermedad 
cerebrovascular y/o coronaria, así como vascular periférica.
Funciones del Colesterol
Rol estructural : Componente de membrana, modulando 
su fluidez.
•Rol Funcional
•Precursor de hormonas esteroidales:
Glucocorticoides ( regulación metabolismo
glúcidos y proteínas ( cortisona y cortisol )
Mineralocorticoides ( regulación sodio y otros
minerales en LEC ( corticosterona y aldosterona )
Hormonas sexuales : todas derivan de la 
progesterona que proviene del colesterol : estradiol, 
estrona, estriol, androsterona, testosterona.
Vitamina D
•Precursor de ácidos biliares.
Colesterol
Formas en que sale el colesterol del hígado:
• Hacia el lumen intestinal, en la bilis:
• Colesterol como tal
• Convertido en sales biliares
• Como colesterol esterificado ( ACAT ),formando 
parte de lipoproteínas (VLDL y luego LDL)
Rol del hígado en la regulación de los niveles de colesterol circulante
El Hígado juega un importante rol en esta regulación, debido a:
• el colesterol hepático puede tener distintos destinos 
• el hígado es el único órgano capaz de excretarlo ( como tal o como 
sales biliares)
• Entonces : el hígado juega un rol crucial en regular el nivel 
plasmático circulante de colesterol 
Síntesis de Colesterol
• Se sintetiza íntegramente a partir de Acetil CoA
• Poder reductor es suministrado por NADPH.
• Síntesis es direccionada por hidrólisis de tioester del acetilCoA e hidrólisis del ATP.
• Síntesis ocurre en el REL y citosol de todas las células, pero algunas tienen mayor 
capacidad de síntesis ( hígado)
(COMO ACETILCOA)
Síntesis de 
Colesterol
Regulación de la síntesis de Colesterol
• Principal punto de control de la biosíntesis es la enzima HMG CoA
reductasa hidroximetilglutaril-CoA reductasa ( se ubica en la 
membrana del REL).
Está sujeta a dos tipos de control:
• a largo plazo
• a corto plazo .
A largo plazo
Regulación de la expresión del gen de esta enzima.
Por colesterol : Bajos niveles de colesterol, permiten activación del factor de 
transcripción, altos niveles impiden la activación transcripcional.
Control hormonal: aumento de insulina provoca la regulación al alza 
(upregulation) de la expresión del gen para la enzima. El glucagon tiene el efecto 
opuesto.
A corto plazo
Por modificación covalente : HMG CoA red es inactiva cuando está fosforilada. 
La Síntesis de colesterol es altamente regulada: Principal enzima 
de la síntesis Hidroximetil glutaril CoA reductasa.
•La insulina promueve la síntesis y la esterificación del colesterol.
•El glucagón y el aumento del colesterol intracelular, ( dieta o 
síntesis) inhibe la función de la enzima HMG CoA reductasa.
Etapa
limitante
HMG-CoA reductasa:
Fosforilada está inactiva
Desfosforilada esta activa
Inhibición de la síntesis por fármacos.
• Estatinas.
• Inhiben competitivamente a la enzima HMG CoA reductasa.
• Corresponden a análogos estructurales del HMG.
Además, el nivel intracelular de colesterol se regula por:
• El reciclaje de los receptores para 
LDL y en forma más tardía , la 
síntesis de estos receptores. Si 
existe alto colesterol libre 
intracelular se inhibe el reciclaje.
• Regulación de la velocidad de
esterificación del colesterol ( 
enzima ACAT).Alto colesterol 
intracelular acelera su 
esterificación.
Secreción biliar de Colesterol
• El colesterol puede ser secretado a la bilis, la que lo lleva al intestino. 
• La síntesis de ácidos y sales biliares es rol exclusivo del hígado, el cual utiliza el 
colesterol para ello.
• Los ácidos y sales biliares se reabsorben ( mayor proporción) o se excretan en las 
heces
• La única vía de excreción del exceso de colesterol desde nuestro organismo es la 
excreción como tal y la formación de ácidos y sales biliares , ya que el ser humano 
no tiene enzimas para degradar el anillo de colesterol. 
Secreción biliar : Composición de la bilis
• Son derivados del colesterol, con propiedades detergentes 
que ayudan a la digestión y absorción de lípidos.
• Los más importantes en humanos: Acido cólico y 
quenodeoxicólico.
• Éstos se conjugan con aminoácidos glicina y taurina dando 
origen a las sales biliare (mayor poder detergente).
• Importantes por ser producto final del metabolismo del 
colesterol y por su poder emulsionante.
Ácidos Biliares
• Son sintetizadas en el hígado, 
almacenadas en la vesícula biliar y 
secretadas al intestino delgado.
• Las Sales biliares son recicladas vía 
circulación enterohepática .
• Son absorbidas (casi 95 %), a nivel 
del ileon, y vía portal van al hígado .
• Importancia de fibra alimenticia y de 
fármacos secuestrantes de ácidos 
biliares que producen efecto 
hipocolesterolémico.
Sales Biliares
Circulación enterohepática de los 
ácidos y sales biliares.
Cálculos de colesterol
Cuando existe un exceso relativo de colesterol en la bilis :
• Bilis sobresaturada (valor alto de la relación colesterol/sales biliares + 
lecitina).
• Bilis se vuelve “inestable”.
• En estas condiciones, el colesterol tiende a precipitar, dando origen a la 
formación de cálculos.
Cuando hay exceso relativo 
de colesterol en la bilis 
respecto a la lecitina y sales 
biliares, hay tendencia a la 
formación de cálculos de 
colesterol 
(colelitiasis)
Exceso de colesterol excretado a 
la bilis
• En Chile, más del 60% de las mujeres y más del 30% de los hombres son 
portadores de cálculos en la vesícula biliar (litiasis).
• La litiasis vesicular es a su vez el principal factor de riesgo para desarrollar cáncer 
de la vesícula biliar, la complicación más grave de la litiasis vesicular. 
• Este tipo de cáncer es la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres 
chilenas y la cuarta causa de muerte por cáncer en los hombres.
Algunas hormonas esteroidales derivadas de 
colesterol
Mineralocorticoides
y glucocorticoides
se sintetizan en glándulas 
adrenales
Hormonas sexuales: 
progesterona (ciclo 
reproductivo femenino), 
estrógenos (estradiol) y 
andrógenos (testosterona): 
caracteres sexuales
¿Qué son las Lipoproteínas?
• Son complejos de lípidos y proteínas
• Partículas esféricas que se encuentran emulsionadas en el plasma y 
que transportan los lípidos.
• Núcleo de TAG Y CE (colesterol esterificado).
• Superficie de fosfolípidos, CL ( colesterol libre) y apoproteínas.
• Apoproteínas : reguladores del metabolismo de estas lipoproteínas.
• La clasificación según ultracentrifugación ( 
densidad),comprende: Quilomicrones, VLDL, IDL LDL, HDL
Composición de las lipoproteínas plasmáticas
• Un núcleo que contiene lípidos neutros( TAG, CE) rodeado 
por una capa de apoproteínas y lípidos anfipáticos ( FL y 
CL) en una orientación especial.
• Los TAG y C llevados por la proteína provienen de la dieta ( 
fuente exógena) o de la síntesis de novo .
• Las partículas de lipoproteínas intercambian lípidos y 
apoproteínas unas con otras.
LDL como prototipo de estructura de una lipoproteína
n
¿Cuáles proteínas?
Apoproteínas
¿ Cuál es la función de las lipoproteínas?
• Transportan los compuestos lipídicos en forma emulsionada, entre los diferentes tejidos.
• Dispensan eficientemente elcontenido lipídico hacia y desde los diferentes tejidos.
• ¿ Para qué ?
✓ Sustrato para energía metabólica ( TAG)
✓ Compuestos esenciales para la célula ( FL, CL)
✓ Precursores para hormonas
✓ Precursores para eicosanoides
✓ Vitaminas liposolubles
✓ Precursores para ácidos biliares
De acuerdo al contenido lipídico y proteico de las 
diferentes clases de lipoproteínas, será la densidad 
que poseen
Separación de las lipoproteínas
Las lipoproteínas pueden ser separadas 
por :
• en base a su diferente densidad 
mediante ultracentrifugación.
• También por su diferente 
movilidad electroforética
( menos usado)
Metabolismo de las lipoproteínas
• Metabolismo exógeno ( Lípidos dietarios)
• Metabolismo endógeno ( Lípidos sintetizados por el hígado )
• Metabolismo de las HDL (Transferencia de apolipoproteinas y transferencia de 
colesterol esterificado, transporte reverso de colesterol )
p
Visión General del metabolismo de las 
lipoproteínas
Metabolismo exógeno (desde intestino a hígado)
Liberación de los ácidos 
grasos de la dieta
Recordando formación de los
QUILOMICRONES…
La proteína apo-C II activa a la
lipoproteinlipasa que libera los ácidos
grasos del TAG del quilomicrón, los que
que entran a la célula para ser
metabolizados o re ensamblados como
triglicéridos en la célula.
Quilomicrones
• Formados en el enterocito por reesterificación de lípidos dietarios.
• Adición Apo B-48 , son secretados a la sangre, vía linfa, allí adquieren apo A I ,II y 
IV, apo C II ,III y apo E.
• Transformados en quilomicrones remanentes por acción LPL.
• Quilomicrones remanentes son captados por hígado los que reconocen a la apo E
Resumen metabolismo quilomicrones
Metabolismo endógeno de lípidos
Resumen metabolismo VLDL
Representación para receptor para LDL ( 839 aa )
•Dominio extracelular es 
responsable en la unión 
apo-B-100/apo-E .
•Dominio intracelular es 
responsable del 
reclutamiento de receptores 
LDL en la región revestida 
de clatrina de la membrana 
plasmática.
Metabolismo de las LDL
• Endocitosis mediada por receptor.
• Efecto del colesterol endocitado sobre la homeostasis del colesterol.
• Captación del colesterol por receptores específicos de los macrófagos.
LDL
• Es la principal lipoproteína involucrada en la aterosclerosis.
• Tiene una única apoproteína la apoB-100 ( la única que se retuvo de las VLDL, las 
otras se retornaron a las HDL).
• Apo B100 importante en la interacción con el receptor para LDL.
Si aumenta el contenido de Colesterol intracelular, éste:
• Inhibe la síntesis y la acción HMGCoA reductasa
• Si el colesterol no se necesita para estructuras o como 
precursor, el exceso de colesterol intracelular es 
esterificado y almacenado como ésteres de colesterol ( 
Enzima ACAT) .
• Disminuye la síntesis de receptor para LDL mediante 
disminución de la expresión del gen para el receptor , 
impidiéndose nueva entrada de colesterol a la célula.
Funciones del receptor para LDL y regulación de la 
concentración de colesterol
• Endocitosis LDL y de otras LP.
• Liberación CL dentro de la célula ( Hígado ). Este colesterol :
-Se incorpora a membrana
-Inhibe síntesis nuevos receptores para LDL
-Inhibe síntesis de colesterol
-Promueve actividad ACAT (CL a CE)
h CL = i receptores LDL, i síntesis C.
h ACAT
a
Metabolismo de las HDL
• Comprende familia heterogénea de lipoproteínas .
• Las partículas de HDL son secretadas directamente a 
la sangre por el hígado y el intestino.
Funciones de HDL
• Transferir proteínas a otras lipoproteinas.
• Captar lípidos desde otras lipoproteinas.
• Captar colesterol desde las membranas celulares .
• Convertir colesterol a colesterol esterificado via LCAT .
• Llevar colesterol esterificado al Hígado o transferirlo a otras lipoproteinas, las 
cuales lo transportan al hígado (“transporte reverso de colesterol”).
Funciones de la HDL
• HDL ricas en colesterol esterificado retornan al hígado, donde HDL se degrada y 
CE es liberado.
• Debido a su participación en el transporte reverso de colesterol (transporte de 
colesterol desde los tejidos al hígado), a mayor HDL menor probabilidad de 
desarrollo de aterosclerosis.
• .
Transporte reverso de colesterol
• El colesterol derivado de las células periféricas es excretado como tal,o es 
convertido en ácidos biliares en el hígado para salir en la bilis, y luego a las 
heces (algo es reabsorbido), por lo que HDL juega un rol importante en la 
prevención del depósito de colesterol en las arterias. 
• La proteina ABC-1 ( ATP binding casette 1) pertenece a una familia de 
transportadores que permite que el colesterol libre “viaje” desde el citoplasma 
de la célula periférica, a la membrana desde donde será captado por la HDL 
(eflujo de colesterol).
Transporte reverso de colesterol
• LCAT plasmática esterifica este colesterol por interacción con Apo A I , presente 
en la HDL.
• HDL interacciona con receptor SR-B1 en el hígado, el que capta selectivamente 
este colesterol esterificado.
Resumen metabolismo HDL
Transporte Reverso de Colesterol : Directo
SR-BI (scavenger receptor, class B, type 2)
• Las edades recomendadas son entre los 20 a 35 años para los 
hombres y 20 a 45 años para las mujeres.
• Los adultos con niveles normales de colesterol no necesitan 
repetir la prueba cada 5 años.
• Repetir la prueba antes si ocurren cambios en el estilo de vida 
(incluyendo aumento de peso y dieta)
• Adultos con historial de colesterol elevado, diabetes, 
problemas de riñón, enfermedad cardíaca y otros trastornos 
requieren pruebas más frecuentes.
UN EXAMEN DE COLESTEROL SE HACE PARA 
DIAGNOSTICAR UN TRASTORNO DE LÍPIDOS. 
• LDL: 70 a 130 mg/dL (los valores más bajos son mejores)
• HDL: más de 50 mg/dL (los valores altos son mejores)
• Colesterol total: menos de 200 mg/dL (los valores más bajos son 
mejores)
• Triglicéridos: 10 a 150 mg/dL (los valores más bajos son mejores) 
VALORES DE REFERENCIA
ARTERIOESCLEROSIS 
Y ATEROESCLEROSIS
✓ La causa más frecuente de la alteración de las arterias
coronarias es la arterioesclerosis, es decir el endurecimiento y
engrosamiento anormal de la pared de las arterias, que tienden
a obstruirse.
✓ La aterosclerosis, un tipo de arterioesclerosis que se produce
por el depósito de sustancias en el interior del vaso sanguíneo
en forma de placas de ateromas que disminuyen el flujo de
sangre que la arteria puede transportar al miocardio.
OXIDACION DEL LDL 
PROMUEVE LA 
FORMACION DE 
ATEROMA
OXIDACION DEL LDL 
MODIFICA LA Apo-B
ROL DEL LDLox EN LA 
DISFUNCION 
ENDOTELIAL(INTERACCIÓN CON Apo-B)
Apo-B MODIFICADA
LDLox PROMUEVE LA FORMACION 
DE CÉLULAS ESPUMOSAS
LDLox PROMUEVE LA MIGRACION CELULAR Y 
AUMENTO DE LA LESION ATEROESCLEROTICA
Cél. Espumosas, restos 
celulares, ECM, etc
“lesión ateroesclerótica”
LDLox induce función pro-ateroesclerótica de las plaquetas
(Formación del trombo)
LDLox y Trombogénesis