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Lipasa lingual

La lipasa lingual es un miembro de una familia de enzimas digestivas llamadas lipasas de triacilglicerol , EC 3.1.1.3, que utilizan la tríada catalítica de aspartato , histidina y serina para hidrolizar triglicéridos de cadena media y larga en glicéridos parciales y ácidos grasos libres . La enzima, liberada en la boca junto con la saliva, cataliza la primera reacción en la digestión de los lípidos de la dieta, siendo los diglicéridos el producto de reacción principal. [1] Sin embargo, debido a las características únicas de la lipasa lingual, incluido un pH óptimo de 4,5 a 5,4 y su capacidad para catalizar reacciones sin sales biliares , la actividad lipolítica continúa hasta el estómago. [2] La liberación de enzimas es señalizada por el sistema nervioso autónomo después de la ingestión, momento en el cual las glándulas serosas debajo de las papilas linguales circunvaladas y foliadas en la superficie de la lengua [3] secretan lipasa lingual a los surcos de las papilas circunvaladas y foliadas, co-localizadas con los receptores del gusto de la grasa . La hidrólisis de las grasas de la dieta es esencial para la absorción de grasa por el intestino delgado, ya que los triacilglicéridos de cadena larga no pueden ser absorbidos, y hasta un 30% de la grasa es hidrolizada dentro de 1 a 20 minutos de la ingestión por la lipasa lingual sola. [2]

La lipasa lingual, junto con la lipasa gástrica , comprenden las dos lipasas ácidas.

Mecanismo propuesto

La lipasa lingual utiliza una tríada catalítica que consiste en ácido aspártico-203 (Asp), histidina-257 (His) y serina-144 (Ser), para iniciar la hidrólisis de un triglicérido en un diacilglicérido y un ácido graso libre. Primero, hay una serie de desprotonaciones que hacen que la serina sea un mejor nucleófilo . El par solitario en el oxígeno de la serina luego sufre una adición nucleofílica al primer o tercer carbonilo del triacilglicerol . A continuación, los electrones que se habían movido para formar el carbonilo se transfieren de nuevo hacia abajo para reformar el carbonilo. Luego, el grupo saliente del diacilglicerol es protonado por His-257. Después de otra ronda de desprotonaciones, el par solitario en el oxígeno del agua sufre una adición nucleofílica al carbonilo que se reformó en el paso anterior. Los electrones que se habían movido hacia arriba desde el carbonilo vuelven a bajar para reformarlo y dar inicio al Ser, que nuevamente induce la cadena de desprotonación. Los productos finales de la reacción son la tríada catalítica conservada, un diacilglicerol y un ácido graso libre. El monoacilglicérido también está presente en una concentración menor y se produce después de una segunda ronda de hidrólisis por el mismo mecanismo. Actúa sobre los triglicéridos para ayudar a descomponer los alimentos como parte de la composición de la saliva.

Mecanismo de hidrólisis de triglicéridos

Fibrosis quística

Los pacientes con fibrosis quística (FQ) tienen un 85% de posibilidades de experimentar además los efectos de la insuficiencia pancreática exocrina . [4] En los casos más extremos, estos pacientes no producirán lipasa pancreática , pero incluso cuando la enzima esté completamente ausente, la grasa de la dieta se sigue absorbiendo. [4] Los estudios han demostrado que incluso en estos casos, la lipasa lingual está presente en cantidades normales, [5] y contribuye a más del 90% de la actividad total de la lipasa en el duodeno . [2] Esto se puede atribuir al hecho de que la lipasa lingual tiene un pH óptimo bajo y, por lo tanto, puede permanecer activa a través del estómago hasta el duodeno, donde hay un pH bajo en pacientes con FQ. Por lo tanto, se ha propuesto que una posible opción de tratamiento para la insuficiencia pancreática exocrina sería la terapia de reemplazo enzimático utilizando lipasa lingual, aumentando la cantidad de absorción de grasa de la dieta y disminuyendo el riesgo de desnutrición . El mecanismo propuesto de la lipasa lingual que escinde preferentemente los triglicéridos de cadena corta y media proporciona un medio para la absorción sin la necesidad de la formación de micelas y quilomicrones . Los ácidos grasos libres de cadena corta y media pueden absorberse directamente a través de las células mucosas hacia el torrente sanguíneo sin un empaquetamiento adicional y, por lo tanto, desempeñan un papel crucial en la nutrición de los pacientes con fibrosis quística (y los neonatos).

Digestión de grasas en neonatos

En el útero , el feto depende de una dieta rica en carbohidratos , [ cita requerida ] y las lipasas linguales y gástricas están presentes en el feto desde las 26 semanas de gestación en adelante. Después del nacimiento, la grasa en la leche materna o un sustituto de la leche se convierte en la principal fuente de nutrición. Las tasas de absorción de grasa dietética son mucho más bajas en los neonatos que en los adultos, 65-80% en comparación con >95% respectivamente, lo que puede atribuirse a la baja actividad de la lipasa pancreática. [1] Además, la grasa de la leche no es un buen sustrato para la lipasa pancreática. Este hecho, en combinación con la deficiencia de sales biliares y el bajo pH en todo el tracto gastrointestinal del neonato, exige que la lipasa lingual sea la enzima principal que catalice la hidrólisis de la grasa dietética. Esta actividad enzimática se ha observado ya a las 26 semanas de edad gestacional , con una capacidad para hidrolizar las grasas dietéticas variable según la madurez del tracto digestivo. [1]

Referencias

  1. ^ abc Hamosh M, Scow RO (enero de 1973). "Lipasa lingual y su papel en la digestión de lípidos dietéticos". The Journal of Clinical Investigation . 52 (1): 88–95. doi :10.1172/JCI107177. PMC  302230 . PMID  4682389.
  2. ^ abc Cleghorn GJ, Shepherd RW (1989). Fibrosis quística: trastornos nutricionales e intestinales . Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-0-8493-6954-4.
  3. ^ Chandrashekar J, Hoon MA, Ryba NJ, Zuker CS (noviembre de 2006). "Los receptores y las células del gusto en los mamíferos". Nature . 444 (7117): 288–94. doi :10.1038/nature05401. PMID  17108952.
  4. ^ ab Abrams CK, Hamosh M, Hubbard VS, Dutta SK, Hamosh P (febrero de 1984). "Lipasa lingual en la fibrosis quística. Cuantificación de la actividad enzimática en el intestino delgado superior de pacientes con insuficiencia pancreática exocrina". The Journal of Clinical Investigation . 73 (2): 374–82. doi :10.1172/JCI111222. PMC 425027 . PMID  6699170. 
  5. ^ Field RB, Spielman AI, Hand AR (febrero de 1989). "Purificación de la amilasa lingual de las glándulas serosas de la lengua de rata y caracterización de la amilasa lingual y la lipasa lingual de rata". Journal of Dental Research . 68 (2): 139–45. doi :10.1177/00220345890680020801. PMID  2465330.