METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS

DEFINICION

Las lipoproteínas son partículas formadas por una fracción proteica denominada

apolipoproteínas (Apo) y una fracción lipídica, cuya función es la de solubilizar y transportar lípidos en el

plasma.

ESTRUCTURA

Se reconocen 4 tipos principales de lipoproteínas: los quilomicrones, las lipoproteínas de

muy baja densidad (VLDL), las de baja densidad (LDL) y las de alta densidad (HDL). (Cuadro 1)

1) Quilomicrones: Son partículas visibles al microscopio. Tienen un diámetro de 100-500 nm y densidad

menor de 0.940, por lo que tienden a formar un sobrenadante en el plasma al dejarlo en reposo. Están

constituidos en un 80% por triglicéridos, la mayor parte de origen dietario.

2) Lipoproteínas de muy baja densidad o VLDL: Tienen un diámetro de 30-100 nm, una densidad

entre 0.940 y 1.019. Su componente lipídico fundamental son los triglicéridos (52%), de origen endógeno,

aunque contienen un 22% de colesterol libre y esterificado.

3) Lipoproteínas de baja densidad o LDL: Tienen un diámetro de 20 - 25 nm y una densidad entre

1.019 y 1.063. Están constituidas fundamentalmente por colesterol en alrededor de un 47%.

4) Lipoproteínas de alta densidad o HDL: Tienen un diámetro de 20 a 25 nm, una densidad entre

1.063 y 1.210. Contienen un 19% de colesterol.

COMPOSICION DE LAS LIPOPROTEINAS

Lípidios: Colesterol libre y esterificado, triglicéridos y fosfolípidos.

Apolipoproteínas (Apo) (Cuadro 2): Se describen 19 proteínas, de las cuales a sólo en 10 se les reconoce

su composición, función y metabolismo.

Apo A: Son varias subclases, las Apo A1, A2 y otras. Se sintetizan en hígado e intestino. Se transfieren

activamente hacia y desde las HDL, VLDL y quilomicrones. Sus principales funciones son activar la

lecitin colesterol acyl transferasa (LCAT), que esterifica el colesterol libre en las HDL y a nivel

periférico, translocar el colesterol libre desde el interior de la célula a la membrana, activando receptores

Apo A1 con intervención de los transpotadores de colesterol ABCA1 Su catabolismo se realiza en el

hígado, riñón y tejidos extrahepáticos.

Apo B: Tienen dos formas, la B 48 sintetizada a nivel intestinal y la B100, a nivel hepático. La B 48 es

componente de los quilomicrones y la B100 de las VLDL, IDL (lipoproteínas de densidad intermedia o

remanentes de VLDL) y LDL. Participan en la regulación de la síntesis de VLDL y del transporte a

receptores específicos. Su catabolismo es principalmente hepático.

Apo C: Se sintetizan a nivel hepático. Existen tres subclases C1, C2 y C3. Existe una transferencia activa

intravascular entre HDL, VLDL y quilomicrones. La Apo C2 estimula el sistema lipasa lipoproteico y la

C3 lo inhibe. La Apo C1 estimula la LCAT.

Apo E: Se sintetizan principalmente a nivel hepático. Existen tres isoformas E2, E3 y E4. Al igual que

para Apo C hay transferencia intravascular entre HDL, VLDL y quilomicrones, su función es vectorizar

las lipoproteínas hacia los receptores hepáticos y periféricos Apo E afines.

RECEPTORES DE LIPOPROTEÍNAS

Existen receptores hepáticos y periféricos. Los receptores hepáticos son Apo E afines:

receptor de remanentes de quilomicrones (B48:E); el LDL related protein (LRP); el receptor compartido

de los remanentes de VLDL (IDL) y LDL (B100:E) y el receptor scavenger de HDL2 (SR-B1).

A nivel celular, existen receptores de LDL (B100) y de HDL (A1), de remanentes de

quilomicrones y de VLDL y los scavenger SR-A para LDL alteradas (acetiladas, oxidadas o glicosiladas)

presentes en los macrófagos y los SR-B1.

SISTEMAS ENZIMATICOS

Las principales enzimas son la lipasa lipoproteica periférica, la lipasa lipoproteica

hepática, la lecitin colesterol acyl transferasa y la proteína transportadora de colesterol éster..

La lipasa lipoproteica periférica, es sintetizada en las células, translocada a la superficie de

la pared vascular y liberada por la heparina. Es activada por la Apo C2 e inhibida por la Apo C3 y es

sensible a la insulina. Es responsable de la catabolización de quilomicrones y VLDL.

La lipasa lipoproteica hepática, está regulada por la síntesis de colesterol a nivel hepático,

es responsable del catabolismo de los remanentes de quilomicrones y de VLDL y de las HDL2.La lecitin colesterol acyl transferasa (LCAT), esterifica el colesterol libre en las HDL,

transfieriendo ácidos grasos desde los fosfolípidos al colesterol libre. Es estimulada por la Apo A1 y Apo

C1.

La proteína transportadora de colesterol éster (CEPT) es responsable del transporte de

colesterol éster desde las HDL a VLDL, IDL y LDL y de triglicéridos desde las VLDL a HDL y LDL.

METABOLISMO

Quilomicrones: Se forman en el intestino. Contienen Apo A1 y A2 y la Apo B48. Su componente

lipídico son los triglicéridos y el colesterol de la dieta (1/3 del colesterol que se absorbe) y por el

colesterol proveniente de la bilis (2/3 restantes). Se absorben por vía linfática y en circulación reciben

Apo C y E desde las HDL. En la pared vascular de los tejidos (especialmente adiposo y muscular) son

hidrolizados por la lipasa lipoproteica periférica, liberando ácidos grasos y glicerol. Estos son captados a

nivel tisular, originándose partículas denominadas remanentes de quilomicrones, con un contenido

proporcional menor de triglicéridos. Estos transfieren Apo C y entregan Apo A1 a las HDL y son

captados por los receptores hepáticos B48:E, en donde continúan su catabolismo por acción de la lipasa

lipoproteica hepática.

VLDL: Se forman en el hígado. Su síntesis está regulada por la formación de Apo B100 y por los

triglicéridos sintetizados en el hígado. Contienen Apo B100, C y E y en circulación reciben Apo C y E

desde las HDL. Al igual que los quilomicrones son hidrolizadas en los tejidos extrahepáticos por el

sistema de lipasa lipoproteica periférica. Una proporción aproximadamente del 70%, son rápidamente

captadas como remanentes de VLDL por los receptores hepáticos Apo B100:E y otra parte sigue

hidrolizando sus triglicéridos y pierde Apo E, transformándose en LDL.

LDL: Son el producto del catabolismo de las VLDL. Contienen sólo Apo B100 y son ricas en colesterol

libre y esterificado. Son principalmente captadas a nivel hepático por los receptores B100:E en

competencia con las IDL y por los receptores periféricos B100. Los receptores la internalizan y permiten

su catabolismo celular, liberando colesterol libre que inhibe a la hidroximetilglutaril CoA reductasa

(HMGCoAR), enzima clave para la síntesis de colesterol. El colesterol libre reduce la síntesis de

receptores y estimula la acyl colesterol acyl transferasa (ACAT) que lo esterifica. En esta forma se

regula la concentración del colesterol a nivel celular. Aproximadamente, entre 20 a 30% de las LDL son

captadas por receptores inespecíficos de los macrófagos (Scavenger Receptor SR-A), que no tienen

capacidad de contra-regulación, proporcionalidad que sube al reducirse la capacidad de captar e

internalizar las LDL por los receptores específicos (Figura 2).

HDL: Son fundamentales en el transporte reverso del colesterol desde los tejidos hacia el hígado, único

órgano capaz de excretarlo (por la vía biliar). Sintetizadas por el intestino e hígado. Su forma naciente

(HDLn) es una bilámina de fosfolípidos y ApoA. Interactúa con los sistemas transportadores

transmembrana de colesterol (ATP Binding Cassette – ABCA1 y G1/G4). El colesterol libre posicionado

en la superficie de la molécula, es esterificado e internalizado por acción LCAT, dejando nuevos sitios

para captar más colesterol, transformándose en partículas esféricas HDL3 y luego HDL2.

El colesterol captado por las HDL puede dirigirse hacia el hígado para su excreción por la

bilis por 2 vías principales:

1) Por acción de la CEPT transfieren el colesterol esterificado hacia las VLDL y LDL que entregan

así el colesterol por receptores B100:E

2) Por captación selectiva de colesterol a través del receptor sacavenger SR-B1. La HDL no es

catabolizada y vuelve a la periferia para captar más colesterol. Los receptores SR-B1 se encuentran

principalmente en hígado, suprarrenales, ovarios y testículos.

Cuando existe un incremento de las lipoproteínas ricas en triglicéridos, la CEPT

condiciona un flujo de triglicéridos de VLDL hacia HDL y se transfiere el colesterol éster desde

las HDL hacia las VLDL y LDL. Se generan HDL pequeñas, ricas en triglicéridos, más afines a

la lipasa lipoproteica hepática y que van preferentemente a catabolismo terminal y excreción de

la ApoA1 por vía renal. Esto explica la frecuente asociación observada en clínica, de

triglicéridos altos y colesterol de HDL bajo. Este mismo fenómeno sucede con las LDL. Las

LDL enriquecidas en triglicéridos son catabolizadas en el hígado por la lipasa lipoproteíca

hepática y se hacen más densas y pequeñas, más oxidables y poco afines a los receptores

fisiológicos de LDL y son mayormente captadas por los receptores de macrófagos SR-A (que

no regulan el colesterol intracelular). Los macrófagos acumulan colesterol y se transforman en

células espumosas características del daño vascular ateroesclerótico.

DIETA Y METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNASLas modificaciones de la dieta pueden modular los niveles de lipoproteinas circulantes,

existiendo una gran variabilidad en la respuesta individual, la que se supone genéticamente condicionada.

Colesterol de la dieta: Una gran proporción de la población puede mantener “niveles aceptables” de

colesterol plasmático frente a un amplio rango de ingestión de colesterol. Ello se debe a la

contraregulación de la síntesis endógena, esto es a mayor ingesta menor síntesis y vice-versa. Tambien

existe una contraregulación de su absorción intestinal que oscila entre 40-60%. Sin embargo, existe una

proporción de la población que responde incrementando significativamente los niveles del colesterol de

LDL. Parece que estos sujetos presentan un defecto genético subyacente, ya sea una disminución del

número y actividad de los receptores de LDL (como se ha descrito en la Hipercolesterolemia Familiar) o

de los mecanismos de contraregulación hepática o intestinal en la Hipercolesterolemia Poligénica.

Los hiperrespondedores elevan los niveles del colesterol de LDL, reduciendo el número de

receptores hepáticos y periféricos de LDL. Al existir una mayor disponibilidad hepática de colesterol, se

activan factores de transcripción (Steroid Receptor Proteins –SRP-) que reducen la síntesis de receptores.

Ello reduce el catabolismo de LDL y eleva el colesterol LDL.

Grasas en la dieta: Las grasas saturadas e hidrogenadas elevan los niveles del colesterol de LDL y las

mono- y poliinsaturadas lo reducen. El mecanismo no está aclarado, pero se piensa que modulan la

expresión de los receptores de LDL y que ello se realizaría a través de cambios de la expresión de la Acyl

Colesterol Acyl Transferrasa (ACAT), enzima clave en la esterificación del colesterol intracelular. Las

grasas saturadas reducirían su expresión, incrementando la proporción de colesterol libre en el higado, lo

que conduce a una reducción de la síntesis de receptores de LDL. En cambio, las mono- y poliinsaturadas,

incrementarían la expresión de la ACAT, reduciendo el contenido de colesterol libre y aumentando la

expresión de los receptores de LDL.

Las grasas poliinsaturadas, especialmente las marinas (ω3), reducen la síntesis y secreción de

VLDL, posiblemente por inhibición de los genes involucrados en su síntesis (FAS, FATP, ACS.). Las

grasas poliinsaturadas ω3, estimulan el catabolismo de las VLDL, activando la oxidación de acyl-ácidos

grasos a nivel peroxisomal.

Fibra dietética: La fibra dietética soluble reduce el colesterol de LDL y atenúa las excursiones

postprandiales de los quilomicrones. Su efecto se atribuye a su capacidad de adsorber sales biliares,

reducir su pool, lo que incrementa el catabolismo del colesterol hepático. La reducción de la

disponibilidad de colesterol en el hígado, incrementa la expresión de receptores de LDL. Ello parece ser

causado por un receptor (Farnesoid X Receptor, FXR) que ejerce un efecto regulatorio entre el contenido

de sales biliares y la actividad de la 7 alfa hidroxilasa, enzima clave de la síntesis de sales biliares a partir

del colesterol y por la proteina ligante de sales biliares (I-BAPS), responsable del transporte de sales

biliares a nivel hepato-biliar. Al reducirse el contenido de sales biliares, se activa la 7 alfa hidroxilasa. Su

efecto sobre los quilomicrones se atribuye a interferencia con la absorción de las grasas.

Glúcidos en la dieta: Un aporte excesivo de glúcidos, de preferencia mono- y di-sacáridos (glucosa,

sacarosa, fructosa) incrementa la síntesis y secresión de VLDL y acelera el catabolismo de HDL. La

glucosa posiblemente ejerce su efecto al incrementar la secreción de insulina. En cambio, la fructosa lo

hace porque su vía metabólica preferencial es hacia síntesis de glicógeno y triglicéridos.

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