La lipasa endotelial (LIPG) es una forma de lipasa secretada por células endoteliales vasculares en tejidos con altas tasas metabólicas y vascularización, como el hígado, los pulmones, los riñones y la glándula tiroides. [1] La enzima LIPG es un componente vital para muchos procesos biológicos. Estos procesos incluyen el metabolismo de las lipoproteínas , la expresión de citocinas y la composición de lípidos en las células. [1] A diferencia de las lipasas que hidrolizan los triglicéridos , la lipasa endotelial hidroliza principalmente los fosfolípidos . [1] Debido a la especificidad de la hidrólisis, la lipasa endotelial contribuye a múltiples sistemas vitales dentro del cuerpo. Al contrario de las funciones beneficiosas que desempeña el LIPG en el cuerpo, se cree que la lipasa endotelial desempeña un papel potencial en el cáncer y la inflamación. [1] El conocimiento obtenido in vitro e in vivo sugiere las relaciones con estas condiciones, pero falta conocimiento sobre la interacción humana debido al reciente descubrimiento de la lipasa endotelial. [2] La lipasa endotelial se caracterizó por primera vez en 1999. [3] Los dos grupos de investigación independientes que se destacan por este descubrimiento clonaron el gen de la lipasa endotelial e identificaron la nueva lipasa secretada por las células endoteliales. [2] La oportunidad contra la aterosclerosis a través del alivio de la obstrucción de la placa y la posible capacidad de aumentar las lipoproteínas de alta densidad (HDL) han ganado reconocimiento por la lipasa endotelial. [4]
En 1999, dos grupos de investigación descubrieron de forma independiente la identificación de la lipasa endotelial. [2]
El primer grupo de Rhône-Poulenc Rorer clonó y caracterizó un nuevo miembro de la familia de los triacilgliceroles (TG). Cuando esta nueva lipasa endotelial se sobreexpresó en ratones, las concentraciones de colesterol HDL y apolipoproteína AI en plasma disminuyeron. [3]
Un segundo grupo de la Universidad de Stanford clonó de forma independiente esta misma lipasa endotelial a partir de células endoteliales de la vena umbilical humana, células endoteliales de la arteria coronaria humana y sacos vitelino de tipo endotelial de roedores. [5] Se utilizó hibridación sustractiva por supresión para aislar los genes. [5] Luego, los genes se compararon y alinearon. Dos fragmentos de ADNc expresaron el gen de la lipasa y las propiedades endoteliales. [5] El análisis de transferencia Northern documentó las muestras. [5] La relación sugerida con el metabolismo y la enfermedad vascular se atribuyó a la expresión selectiva de tejidos en las células endoteliales. [5]
La lipasa endotelial es una proteína que pertenece a la categoría de triglicéridos lipasa. [1] Esta proteína está codificada por el gen LIPG. [1] La lipasa endotelial se secreta a partir de células endoteliales vasculares, siendo la única lipasa hasta la fecha. [3] La secreción primaria es la de una proteína de 55 kDa que se secreta a una proteína de 68 kDa después de la glicosilación postraduccional . [1] LIPG funciona mientras se une a los proteoglicanos . [1] LIPG también tiene el potencial de una escisión adicional. [1] La escisión adicional daría como resultado la inactividad de la proteína N-terminal de 40 kDa y la C-terminal de 28 kDa. [1] LIPG tiene la capacidad de formar un dímero de proteína antes de la secreción, lo que provoca que aparezca la dimerización. [1] La reacción de adición del mismo compuesto y moléculas mejora la resistencia a la escisión y se mantiene una actividad limitada. [1]
El sitio de actividad enzimática de la lipasa endotelial es la superficie de las células endoteliales. LIPG regula el metabolismo de las lipoproteínas mediante la hidrólisis de los fosfolípidos HDL. [4] Esta lipoproteína de alta densidad es un lípido anfipático , lo que significa que el lípido está compuesto de un componente hidrofóbico y uno hidrofílico. [6] El colesterol tiene una estructura de cuatro anillos y es un hidrocarburo a base de isoprenoide . [6] Aunque el colesterol carece del grupo principal fosfato, el componente hidroxilo del colesterol interactúa con el agua, clasificando el colesterol como anfipático. [6] El colesterol HDL proporciona beneficios extremos al cuerpo y es vital para mantener la fluidez de las membranas naturales. [6] El colesterol HDL debe mantenerse en un cierto nivel para garantizar el crecimiento y la reproducción celular normales. La capacidad del HDL de absorber el colesterol y transportarlo al hígado ayuda a eliminar el colesterol del cuerpo. [7] Por el contrario, el colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDL) actúa en sentido contrario. El colesterol LDL no transporta el colesterol fuera del cuerpo, sino que sirve como base para la acumulación de colesterol. [7] El LDL debe mantenerse bajo en el cuerpo para evitar la acumulación de colesterol en las arterias. Cuando las HDL se hidrolizan, la tasa de renovación de las HDL aumenta y los niveles de colesterol en plasma disminuyen. [4] Esta hidrólisis permite acelerar o continuar la eliminación del colesterol del cuerpo para evitar una acumulación. Tras la hidrólisis de las HDL, se absorben los precursores de lípidos de ácidos grasos libres. [1] Estos lípidos luego se utilizan en el catabolismo de otros fosfolípidos . [1] En resumen, se dice que la lipasa endotelial es un componente fundamental en el metabolismo a través de la hidrólisis de lipoproteínas de alta densidad.
La lipasa endotelial está relacionada con un posible tratamiento y mejora de la aterosclerosis. La aterosclerosis es una enfermedad vascular causada por la acumulación de placa arterial. [8] El colesterol, las grasas, el calcio y otros componentes contribuyen a la formación de placa en la sangre. [8] La placa es perjudicial para la salud vascular porque estrecha y endurece las arterias, provocando una falta de flujo sanguíneo rico en oxígeno. [8] El aumento de HDL sirve como tratamiento para la aterosclerosis. La hidrólisis del HDL conduce al transporte de colesterol al hígado . [7] El sistema de filtración del hígado ayuda a eliminar el colesterol del cuerpo. Por tanto, el nivel de colesterol en el plasma disminuirá. Por tanto, la síntesis de lipasa endotelial de HDL podría proporcionar una oportunidad adecuada para aumentar los niveles de HDL. Los datos sugieren que la inhibición de la lipasa endotelial debería aumentar el HDL en plasma, principalmente en pacientes con niveles bajos de HDL-C. [4] Un mayor riesgo de aterosclerosis se asocia con niveles bajos de HDL. [4] Aunque se puede establecer una correlación funcional, hay poca evidencia clínica que respalde los posibles beneficios sugeridos en la fisiopatología vascular.