Las gotitas lipídicas , también denominadas cuerpos lipídicos, cuerpos oleosos o adiposomas, [1] son orgánulos celulares ricos en lípidos que regulan el almacenamiento y la hidrólisis de lípidos neutros y se encuentran principalmente en el tejido adiposo. [2] También sirven como reservorio de colesterol y acilgliceroles para la formación y el mantenimiento de la membrana. Las gotitas lipídicas se encuentran en todos los organismos eucariotas y almacenan una gran parte de los lípidos en los adipocitos de los mamíferos . Inicialmente, se consideraba que estas gotitas lipídicas servían simplemente como depósitos de grasa, pero desde el descubrimiento en la década de 1990 de proteínas en la capa de gotitas lipídicas que regulan la dinámica de las gotitas lipídicas y el metabolismo lipídico, las gotitas lipídicas se consideran orgánulos altamente dinámicos que desempeñan un papel muy importante en la regulación del almacenamiento intracelular de lípidos y el metabolismo lipídico. Recientemente se ha comenzado a dilucidar el papel de las gotitas de lípidos fuera del almacenamiento de lípidos y colesterol e incluye una estrecha asociación con las respuestas inflamatorias a través de la síntesis y el metabolismo de los eicosanoides y con trastornos metabólicos como la obesidad , el cáncer, [3] [4] y la aterosclerosis. [5] En los no adipocitos, se sabe que las gotitas de lípidos desempeñan un papel en la protección contra la lipotoxicidad mediante el almacenamiento de ácidos grasos en forma de triacilglicerol neutro, que consta de tres ácidos grasos unidos al glicerol. Alternativamente, los ácidos grasos se pueden convertir en intermediarios lipídicos como el diacilglicerol (DAG), las ceramidas y los acil-CoA grasos. Estos intermediarios lipídicos pueden perjudicar la señalización de la insulina, lo que se conoce como resistencia a la insulina inducida por lípidos y lipotoxicidad. [6] Las gotitas de lípidos también sirven como plataformas para la unión y degradación de proteínas. Finalmente, se sabe que las gotitas de lípidos son explotadas por patógenos como el virus de la hepatitis C , el virus del dengue y Chlamydia trachomatis , entre otros. [7] [8]
Las gotitas lipídicas están compuestas por un núcleo lipídico neutro que consiste principalmente en triacilgliceroles (TAG) y ésteres de colesterilo rodeados por una monocapa de fosfolípidos. [2] La superficie de las gotitas lipídicas está decorada por una serie de proteínas que están involucradas en la regulación del metabolismo lipídico . [2] La primera y mejor caracterizada familia de proteínas de la cubierta de gotitas lipídicas es la familia de proteínas perilipina, que consta de cinco proteínas. Estas incluyen perilipina 1 (PLIN1), perilipina 2 (PLIN2/ ADRP), [9] perilipina 3 (PLIN3/ TIP47), perilipina 4 (PLIN4/ S3-12) y perilipina 5 (PLIN5/ OXPAT/ LSDP5/ MLDP). [10] [11] [12] Los estudios de proteómica han dilucidado la asociación de muchas otras familias de proteínas a la superficie lipídica, incluidas las proteínas implicadas en el tráfico de membrana, el acoplamiento de vesículas, la endocitosis y la exocitosis. [13] El análisis de la composición lipídica de las gotitas lipídicas ha revelado la presencia de un conjunto diverso de especies de fosfolípidos; [14] la fosfatidilcolina y la fosfatidiletanolamina son las más abundantes, seguidas del fosfatidilinositol .
Las gotas de lípidos varían mucho en tamaño, desde 20 a 40 nm hasta 100 um. [15] En los adipocitos, los cuerpos lipídicos tienden a ser más grandes y pueden componer la mayoría de la célula, mientras que en otras células solo pueden inducirse en determinadas condiciones y son considerablemente más pequeños en tamaño.
Las gotitas de lípidos brotan de la membrana del retículo endoplasmático . Inicialmente, una lente se forma por acumulación de TAG entre las dos capas de su membrana fosfolipídica . Las gotitas de lípidos nacientes pueden crecer por difusión de ácidos grasos, endocitosis de esteroles o fusión de gotitas de lípidos más pequeñas con la ayuda de proteínas SNARE . [15] La gemación de gotitas de lípidos es promovida por una acumulación asimétrica de fosfolípidos que disminuyen la tensión superficial hacia el citosol . [16] También se ha observado que las gotitas de lípidos se crean por la fisión de gotitas de lípidos existentes, aunque se cree que esto es menos común que la formación de novo . [17]
La formación de gotitas de lípidos a partir del retículo endoplasmático comienza con la síntesis de los lípidos neutros que se van a transportar. La fabricación de TAG a partir de diacilglicerol (mediante la adición de una cadena de acilo graso) es catalizada por las proteínas DGAT , aunque el grado en que se requieren estas y otras proteínas depende del tipo de célula. [18] Ni DGAT1 ni DGAT2 son esenciales de manera singular para la síntesis de TAG o la formación de gotitas, aunque las células de mamíferos que carecen de ambas no pueden formar gotitas de lípidos y tienen una síntesis de TAG gravemente atrofiada. DGAT1, que parece preferir sustratos de ácidos grasos exógenos, no es esencial para la vida; DGAT2, que parece preferir ácidos grasos sintetizados endógenamente, sí lo es. [17]
En los no adipocitos, el almacenamiento de lípidos, la síntesis de gotitas de lípidos y el crecimiento de gotitas de lípidos pueden ser inducidos por varios estímulos, incluidos factores de crecimiento , ácidos grasos insaturados de cadena larga (incluidos ácido oleico y ácido araquidónico ), estrés oxidativo y estímulos inflamatorios como lipopolisacáridos bacterianos , varios patógenos microbianos, factor activador de plaquetas , eicosanoides y citocinas . [19]
Un ejemplo son los endocannabinoides , que son derivados de ácidos grasos insaturados, que se considera que se sintetizan principalmente “a demanda” a partir de precursores de fosfolípidos que residen en la membrana celular , pero que también pueden sintetizarse y almacenarse en gotitas lipídicas intracelulares y liberarse de esos depósitos en condiciones apropiadas. [20]
Es posible observar la formación de gotitas de lípidos, vivas y sin etiquetas, utilizando imágenes de células vivas sin etiquetas .
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