Sistemas Energeticos

Lipólisis

La lipólisis es el proceso mediante el cual los triacilglicerol (TAG) se transforman en diglicérido (DAG), luego en monoacilglicerol (MAG) y finalmente en tres moléculas de ácidos grasos libres y una molécula de glicerol. Este proceso está mediado por una hormona muy sensible a los cambios hormonales, y de ahí deriva su nombre, que es lipasa sensible a hormonas, LSH (también llamada enzima triglicérido lipasa sensible a hormonas). Las hormonas que ejercen efecto sobre esta enzima, como ya hemos mencionado, son la insulina y las catecolaminas. Este proceso es bastante conocido y tiene un cierto grado de complejidad, ya que dependiendo de a que tipo de receptor se une la hormona, la respuesta será una u otra. Los receptores, llamados receptores adrenérgicos, están asociados a proteínas G estimuladoras o inhibidoras, dependiendo del receptor. Los receptores Beta-adrenérgicos están asociados a proteínas G estimuladoras que aumentan la producción de AMPc por activación de la Adenil Ciclasa (AC); por otro lado, los receptores Alfa-adrenérgicos estan asociados a proteínas G inhibidoras que disminuyen la producción de AMPc. El AMPc promueve la activación de la Proteína Quinasa A (PKA). La PKA fosforila a la LSH, lo que la hace activa para degradar TAG en DAG y finalmente en MAG, el cual es degradado por enzimas monoacilglicerol lipasas no específicas, que no son reguladas por hormonas .

La inhibición de la lipólisis está mediada por la enzima fosfodiesterasa III (PDE-3) que convierte el AMPc en 5’AMP, lo que acaba con la señal intracelular, sin dejar atrás la inhibición hormonal por los receptores alfa-adrenérgicos antes mencionados. El glicerol producido por la lipólisis casi no se reutiliza en este tejido y se transporta hacia otros tejidos (principalmente el hígado) para ser metabolizado. El glicerol atraviesa la membrana plasmática de los adipocitos a través de unos canales formados por unas proteínas denominadas aquaporinas, que para el tejido adiposo se abrevia AQPap. Las aquaporinas son proteínas integrales de las membranas que permiten el paso de agua, pero otras son capaces de permitir el paso del glicerol. El otro producto de la lipólisis, los ácidos grasos libres, no puede atravesar la membrana debido a sus largas cadenas carbonadas y su transporte es mediado por proteínas, proceso que no se conoce con detalle. Luego de abandonar los adipocitos, los ácidos grasos libres se unen a diversas proteínas transportadoras, entre ellas la más importante es la albúmina, y son transportados en la sangre hacia otros tejidos.

Función de la HSL en la lipólisis

En relación a la lipólisis se conoce que debido a la hidrólisis de una molécula de TAG se producen tres moléculas de ácidos grasos que son liberadas al torrente sanguíneo, y una molécula de glicerol; los ácidos grasos también puede oxidarse o re-esterificarse en los adipocitos para producir TAG. Con respecto a la regulación que ejerce la hormona sensitiva a la lipasa (HSL) en este proceso se ha demostrado que esta hidroliza ácidos grasos ubicados en las posiciones sn-1 y sn-3 de los TAG para producir 2-Monoacilglicerol (MAG), que a su vez será hidrolizado por la enzima monoacilglicerol lipasa. En este sentido la lipólisis del adipocito es activada mediante catecoalaminas en períodos de ayuno y ejercicio. Al unirse la hormona a los receptores Gαsse causa un aumento de la actividad de la adenilato ciclasa; la cual a su vez genera un aumento de la concentración intracelular del AMPc, el cual activa la acción de proteína quinasa A (PKA) dependiente de AMPc. La PKA es la encargada de fosforilar a la hormona HSL en tres residuos de serina ubicados en una cadena de 150 aminoácidos, la cual termina con un módulo regulador que se encuentra en el extremo carboxilo COOH terminal del HSL, el cual contiene la triada catalítica formada por Ser-423, Asp-703 e His-733. La fosforilación de la HSL origina un aumento en la actividad hidrolítica de la misma, la translocación de la HSL del citosol del adipocito hacia las gotas de lípidos, junto con la ruptura facilitada del TAG contenido en la célula. La HSL puede ser fosforilada por otras proteínas de la familia de las quinasas como ERK ½ por medio de la vía de las Map-quinasa-quinasa y la proteína quinasa K activada por el AMP (AMP-K), esta última actúa como un sensor de energía celular, y una vez que la HSL es fosforilada por la AMPK no puede ser fosforilada por PKA de forma subsecuente y viceversa; por lo cual se cree que una fosforilación de la HSL mediada por la AMP-K puede tener un efecto antilipolítico.

En lo referente a la acción hidrolítica de la HSL, esta se encuentra regulada por la perilipina A, la cual es una proteína asociada a gotas de lípidos, la asociación de la proteína con gotas de lípidos controla la magnitud de la lipólisis, ya que actúa como una barrera contra las lipasas manteniendo una tasa baja de la lipólisis basal. La perilipina A es estimulada mediante su fosforilación por la PKA en seis residuos de serina, y se cree que la lipólisis en adipocitos estimulada por la PKA puede estar regulada de manera global por la fosforilación del residuo de Serina-517. La fosforilación de la perilipina dependiente de la PKA facilita la translocación de la HSL hacia las gotas de lípidos ya que facilita la interacción de la perilipina con el HSL asociado a gotas de lípidos. Las proteínas asociadas a los lípidos incluyen a la perilipina-adipofilina-TIP47 (PAT) la cual es una familia asociada a las gotas de lípidos, y que a su vez son componentes integrales de la membrana plasmática de las células, por lo cual al darse el proceso de inclusión de la gota de lípido es posible que ingrese la PAT junto con la gota. La caveolina-1-null también es otra proteína asociada a lípidos que cumple

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