Las apolipoproteínas son proteínas que unen los lípidos (sustancias solubles en aceite como grasas, colesterol y vitaminas liposolubles ) para formar lipoproteínas . Transportan lípidos en sangre, líquido cefalorraquídeo y linfa .
Los componentes lipídicos de las lipoproteínas son insolubles en agua. Sin embargo, debido a sus propiedades detergentes ( anfipáticas ), las apolipoproteínas y otras moléculas anfipáticas (como los fosfolípidos ) pueden rodear los lípidos, creando una partícula de lipoproteína que es en sí misma soluble en agua y, por lo tanto, puede transportarse a través de los fluidos corporales (es decir, sangre, linfa ).
Además de estabilizar la estructura de las lipoproteínas y solubilizar el componente lipídico, las apolipoproteínas interactúan con los receptores de lipoproteínas y las proteínas transportadoras de lípidos, participando así en la captación y eliminación de lipoproteínas. También sirven como cofactores enzimáticos para enzimas específicas implicadas en el metabolismo de las lipoproteínas. [1]
Las apolipoproteínas también son aprovechadas por el virus de la hepatitis C (VHC) para permitir la entrada, el ensamblaje y la transmisión del virus. Desempeñan un papel en la patogénesis viral y la evasión viral de los anticuerpos neutralizantes. [2]
En el transporte de lípidos , las apolipoproteínas funcionan como componentes estructurales de partículas de lipoproteínas, ligandos para receptores de la superficie celular y proteínas de transporte de lípidos, y cofactores para enzimas (p. ej., apolipoproteína C-II para la lipoproteína lipasa y apolipoproteína AI (apoA1) para la lecitina-colesterol aciltransferasa ). [ cita necesaria ]
Las diferentes lipoproteínas contienen diferentes clases de apolipoproteínas, que influyen en su función.
La apolipoproteína AI (apoA1) es el principal componente proteico estructural de las lipoproteínas de alta densidad (HDL), aunque está presente en otras lipoproteínas en cantidades más pequeñas. [3] La apolipoproteína A-IV (apoA4) está presente en los quilomicrones , las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y las HDL. Se cree que actúa principalmente en el transporte inverso de colesterol [4] y en la absorción de lípidos intestinales a través del ensamblaje y la secreción de quilomicrones. Se sugiere que la ApoA-IV sintetizada en el hipotálamo es un factor de saciedad que regula la ingesta de alimentos del roedor. [5] [1]
La apolipoproteína B juega un papel particularmente importante en el transporte de lipoproteínas, siendo la principal proteína organizadora de muchas lipoproteínas. [1]
La apolipoproteína C-III (apoC3) juega un papel importante en el metabolismo de los lípidos, específico en la regulación del metabolismo de las lipoproteínas ricas en triglicéridos (TRL). [6]
La apolipoproteína D (apoD) es una proteína transportadora soluble de moléculas lipófilas en neuronas y células gliales dentro del sistema nervioso central y periférico y la apoD también puede modular la estabilidad y el estado de oxidación de estas moléculas. [7]
La apolipoproteína E (apoE) desempeña un papel importante en el transporte y la captación de colesterol mediante su interacción de alta afinidad con los receptores de lipoproteínas, incluido el receptor de lipoproteínas de baja densidad (LDL). ApoE es la lipoproteína principal del sistema nervioso central . Hallazgos recientes con apoA1 y apoE sugieren que las estructuras terciarias de estos dos miembros de la familia de genes de apolipoproteínas intercambiables humanas están relacionadas. [8] La estructura tridimensionaldel dominio de unión al receptor de LDL de la apoE indica que la proteína forma un haz de cuatro hélices inusualmente alargado que puede estabilizarse mediante un núcleo hidrófobo estrechamente empaquetado que incluye interacciones tipo cremallera de leucina y numerosas sales. puentes en la superficie mayoritariamente cargada. Los aminoácidos básicos importantes para la unión al receptor de LDL están agrupados en un parche superficial en una larga hélice . [9]
La apolipoproteína F (apoF) es una de las apolipoproteínas menores en el plasma sanguíneo y es una proteína inhibidora de la transferencia de lípidos para inhibir la transferencia de ésteres de colesterilo y las transferencias mediadas por proteínas de ésteres de colesterilo y triglicéridos. [10] [11]
La apolipoproteína M (apoM) participa en el metabolismo de los lípidos y exhibe funciones antiateroscleróticas y se presenta en lipoproteínas de alta densidad (HDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). [12]
Existen múltiples clases de apolipoproteínas y varias subclases:
Las apolipoproteínas intercambiables (apoA, apoC y apoE) tienen la misma estructura genómica y son miembros de una familia de múltiples genes que probablemente evolucionó a partir de un gen ancestral común . Apo-AI y ApoA4 son parte del grupo de genes APOA1/C3/A4/A5 en el cromosoma 11 . [14]
Se han descrito cientos de polimorfismos genéticos de las apolipoproteínas, y muchos de ellos alteran su estructura y función.
El grupo de apoliproteínas intercambiables está bien conservado en los vertebrados . [15] La familia se diversificó por duplicación, con el gen ancestral más similar a ApoC1. [dieciséis]
Más allá de los vertebrados, proteínas similares a la ApoA/C/E intercambiable y a la Apo-B no intercambiable se encuentran en una amplia gama de animales y coanoflagelados . Esto sugiere que el animal ancestral ya tiene ambos tipos de apolipoproteínas. En los artrópodos en particular, las apolipoproteínas portadoras de diacilglicerol se conocen como apolipoforinas , la de tipo ApoA/C/E se conoce como apolipoforina III y la de tipo Apo-B se conoce como apolipoforina I/II. [dieciséis]
La síntesis de apolipoproteínas en el intestino está regulada principalmente por el contenido de grasa de la dieta.
La síntesis de apolipoproteínas en el hígado está controlada por una serie de factores, incluida la composición de la dieta, las hormonas ( insulina , glucagón , tiroxina , estrógenos , andrógenos ), la ingesta de alcohol y diversos fármacos ( estatinas , niacina y ácidos fíbricos ). ApoB es una apoproteína integral mientras que las demás son apoproteínas periféricas.
La síntesis de apolipoproteínas como ApoA4 en el hipotálamo implica la integración de señales para la regulación de la ingesta de alimentos [5] , que está regulada por el nervio vago y la colecistoquinina . [17]
Se ha sugerido que la apolipoproteína está implicada en varios tipos de enfermedades y disfunciones.
El nivel de ApoC1 aumenta en pacientes con dolor neuropático y fibromialgia, lo que sugiere que desempeña un papel importante en la aparición de estas afecciones. [18]
ApoC3 es un factor de riesgo de enfermedad cardiovascular. Acumulación de TRL plasmáticos causada por niveles elevados de apoC-III que conducen a hipertrigliceridemia. [19]
El nivel de ApoD aumenta en el sistema nervioso con una gran cantidad de trastornos neurológicos, incluidos la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia y los accidentes cerebrovasculares. [7]
ApoE ha sido implicada en la demencia y la enfermedad de Alzheimer . [20]
La apo(a) es un componente de la lipoproteína(a) (Lp(a)) y el nivel elevado de Lp(a) en plasma es un factor de riesgo hereditario, independiente y posiblemente causal de la enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ASCVD). [21] Las lipoproteínas que contienen apoB ricas en colesterol también participan en la patogénesis de la ASCVD.