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lipólisis

Esta imagen ilustra los tres pasos separados de la hidrólisis involucrados en la lipólisis. En el primer paso, el triacilglicerol se hidroliza para producir diacilglicerol y esto es catalizado por la lipasa de triglicéridos adiposos (ATGL). En el segundo paso, el diacilglicerol se hidroliza para producir monoacilglicerol y esto es catalizado por la lipasa sensible a hormonas (HSL). En el último paso, el monoacilglicerol se hidroliza para producir glicerol y esto es catalizado por la monoacilglicerol lipasa (MGL).
Ejemplo de un triacilglicerol

La lipólisis / l ɪ ˈ p ɒ l ɪ s ɪ s / es la vía metabólica a través de la cual los triglicéridos lipídicos se hidrolizan en glicerol y ácidos grasos libres . Se utiliza para movilizar la energía almacenada durante el ayuno o el ejercicio , y normalmente se produce en los adipocitos grasos . La hormona reguladora más importante en la lipólisis es la insulina ; La lipólisis sólo puede ocurrir cuando la acción de la insulina cae a niveles bajos, como ocurre durante el ayuno. Otras hormonas que afectan la lipólisis incluyen leptina , [1] glucagón , [2] epinefrina , norepinefrina , hormona del crecimiento , péptido natriurético auricular , péptido natriurético cerebral y cortisol . [3]

Mecanismos

Ejemplo de diacilglicerol
Ejemplo de monoacilglicerol

En el cuerpo, las reservas de grasa se denominan tejido adiposo . En estas áreas, los triglicéridos intracelulares se almacenan en gotitas de lípidos citoplasmáticos . Cuando las enzimas lipasas se fosforilan, pueden acceder a las gotitas de lípidos y, a través de múltiples pasos de hidrólisis, descomponer los triglicéridos en ácidos grasos y glicerol. Cada paso de la hidrólisis conduce a la eliminación de un ácido graso. El primer paso y el paso limitante de la lipólisis lo lleva a cabo la lipasa de triglicéridos adiposos (ATGL). Esta enzima cataliza la hidrólisis de triacilglicerol a diacilglicerol . Posteriormente, la lipasa sensible a hormonas (HSL) cataliza la hidrólisis de diacilglicerol a monoacilglicerol y la monoacilglicerol lipasa (MGL) cataliza la hidrólisis de monoacilglicerol a glicerol . [4]

La perilipina 1A es una proteína reguladora clave de la lipólisis en el tejido adiposo. Esta proteína asociada a las gotitas de lípidos, cuando se desactiva, evitará la interacción de las lipasas con los triglicéridos en la gotita de lípidos y captará el coactivador ATGL, identificación comparativa del gen 58 (CGI-58) (también conocido como ABHD5 ). Cuando la PKA fosforila la perilipina 1A, libera CGI-58 y acelera el acoplamiento de las lipasas fosforiladas a la gotita de lípidos. [5] CGI-58 puede ser fosforilado aún más por PKA para ayudar en su dispersión al citoplasma. En el citoplasma, CGI-58 puede coactivar ATGL. [6] La actividad de ATGL también se ve afectada por el regulador negativo de la lipólisis, el gen conmutador 2 G0/G1 (G0S2). Cuando se expresa, G0S2 actúa como un inhibidor competitivo en la unión de CGI-58. [7] La ​​proteína 27 específica de la grasa (FSP-27) (también conocida como CIDEC) también es un regulador negativo de la lipólisis. La expresión de FSP-27 se correlaciona negativamente con los niveles de ARNm de ATGL. [8]

Regulación

Ilustración de la activación de la lipólisis en un adipocito . Inducida por niveles altos de epinefrina y niveles bajos de insulina en la sangre, la epinefrina se une a los receptores beta-adrenérgicos en la membrana celular del adipocito, lo que hace que se genere AMPc dentro de la célula.
El AMPc activa las proteínas quinasas , que fosforilan y activan así las lipasas sensibles a hormonas en el adipocito .
Estas lipasas escinden los ácidos grasos libres de su unión al glicerol en la gotita de lípidos del adipocito.
Luego, los ácidos grasos libres y el glicerol se liberan a la sangre.
La actividad de la lipasa sensible a hormonas está regulada por las hormonas circulantes insulina , glucagón , noradrenalina y epinefrina .

La lipólisis se puede regular mediante la unión del AMPc y la activación de la proteína quinasa A (PKA). La PKA puede fosforilar lipasas, perilipina 1A y CGI-58 para aumentar la tasa de lipólisis. Las catecolaminas se unen a los receptores 7TM (receptores acoplados a proteína G) en la membrana celular de los adipocitos, que activan la adenilato ciclasa . Esto da como resultado una mayor producción de AMPc, que activa la PKA y conduce a una mayor tasa de lipólisis. A pesar de la actividad lipolítica del glucagón (que también estimula la PKA) in vitro , se discute el papel del glucagón en la lipólisis in vivo . [9]

La insulina contrarregula este aumento de la lipólisis cuando se une a los receptores de insulina en la membrana celular de los adipocitos. Los receptores de insulina activan sustratos de receptores similares a la insulina. Estos sustratos activan las fosfoinositida 3-quinasas (PI-3K) que luego fosforilan la proteína quinasa B (PKB) (también conocida como Akt). Posteriormente, la PKB fosforila la fosfodiesterasa 3 B (PD3B), que luego convierte el AMPc producido por la adenilato ciclasa en 5'AMP. La reducción resultante inducida por la insulina en los niveles de AMPc disminuye la tasa de lipólisis. [10]

La insulina también actúa en el cerebro en el hipotálamo mediobasal . Allí, suprime la lipólisis y disminuye el flujo nervioso simpático a la parte grasa del cerebro . [11] La regulación de este proceso implica interacciones entre los receptores de insulina y los gangliósidos presentes en la membrana celular neuronal . [12]

En sangre

Los triglicéridos se transportan a través de la sangre a los tejidos apropiados ( adiposo , músculo , etc.) mediante lipoproteínas como las lipoproteínas de muy baja densidad ( VLDL ). Los triglicéridos presentes en las VLDL sufren lipólisis por las lipasas celulares de los tejidos diana, lo que produce glicerol y ácidos grasos libres . Los ácidos grasos libres liberados en la sangre quedan entonces disponibles para la absorción celular. [13] [¿ fuente autoeditada? ] Los ácidos grasos libres que las células no absorben inmediatamente pueden unirse a la albúmina para transportarla a los tejidos circundantes que requieren energía. La albúmina sérica es el principal transportador de ácidos grasos libres en la sangre. [14]

El glicerol también ingresa al torrente sanguíneo y es absorbido por el hígado o el riñón , donde la enzima glicerol quinasa lo convierte en glicerol 3-fosfato . El glicerol 3-fosfato hepático se convierte principalmente en dihidroxiacetonafosfato (DHAP) y luego en gliceraldehído 3-fosfato (GA3P) para reincorporarse a la vía de la glucólisis y la gluconeogénesis . [ cita necesaria ]

lipogénesis

Mientras que la lipólisis es la hidrólisis de los triglicéridos (el proceso mediante el cual se descomponen los triglicéridos), la esterificación es el proceso mediante el cual se forman los triglicéridos. La esterificación y la lipólisis son, en esencia, inversiones mutuas. [15]

Procedimientos médicos

La lipólisis física implica la destrucción de las células grasas que contienen gotitas de grasa y puede utilizarse como parte de procedimientos cosméticos de contorno corporal. Actualmente existen cuatro técnicas principales de contorno corporal no invasivas en medicina estética para reducir el tejido adiposo subcutáneo localizado además de la liposucción mínimamente invasiva estándar: terapia con láser de baja intensidad (LLLT), criolipólisis , radiofrecuencia (RF) y enfocada de alta intensidad. ultrasonido (HIFU). [16] [17] Sin embargo, son menos efectivos con beneficios más duraderos y pueden eliminar cantidades significativamente más pequeñas de grasa en comparación con la liposucción o lipectomía quirúrgica tradicional. Sin embargo, los futuros desarrollos farmacológicos pueden combinarse potencialmente con procedimientos más pequeños para aumentar el resultado. [ cita necesaria ]

Referencias

  1. ^ Wang, May-Yun; Lee, joven; Unger, Roger H. (junio de 1999). "Nueva forma de lipólisis inducida por leptina". Revista de Química Biológica . 274 (25): 17541–17544. doi : 10.1074/jbc.274.25.17541 . PMID  10364187.
  2. ^ Duncan, Robin E.; Ahmadiana, Maryam; Jaworski, Kathy; Sarkadi-Nagy, Eszter; Sul, Hei Sook (agosto de 2007). "Regulación de la lipólisis en adipocitos". Revista Anual de Nutrición . 27 (1): 79-101. doi :10.1146/annurev.nutr.27.061406.093734. PMC 2885771 . PMID  17313320. 
  3. ^ Nielsen, TS; Jessen, N; Jørgensen, JO; Moller, N; Lund, S (junio de 2014). "Disección de la lipólisis del tejido adiposo: regulación molecular e implicaciones para la enfermedad metabólica". Revista de Endocrinología Molecular . 52 (3): R199–222. doi : 10.1530/JME-13-0277 . PMID  24577718.
  4. ^ Fruhbeck, G; Méndez-Giménez, L; Fernández-Formoso, JA; Fernández, S; Rodríguez, A (junio de 2014). "Regulación de la lipólisis de los adipocitos". Reseñas de investigaciones sobre nutrición . 27 (1): 63–93. doi : 10.1017/S095442241400002X . PMID  24872083.
  5. ^ Itabe, H; Yamaguchi, T; Nimura, S; Sasabe, N (28 de abril de 2017). "Perilipinas: una diversidad de proteínas de gotitas de lípidos intracelulares". Lípidos en la salud y la enfermedad . 16 (1): 83. doi : 10.1186/s12944-017-0473-y . PMC 5410086 . PMID  28454542. 
  6. ^ Sahu-Osen, A; Montero-Morán, G; Schittmayer, M; Fritz, K; Dinh, A; Chang, YF; McMahon, D; Boeszoermenyi, A; Cornaciu, yo; Russell, D; Oberer, M; Carmen, gerente general; Birner-Gruenberger, R; Brasaemle, DL (enero de 2015). "CGI-58/ABHD5 está fosforilado en Ser239 por la proteína quinasa A: control de la localización subcelular". Revista de investigación de lípidos . 56 (1): 109–21. doi : 10.1194/jlr.M055004 . PMC 4274058 . PMID  25421061. 
  7. ^ Cornaciu, yo; Boeszoermenyi, A; Lindermuth, H; Nagy, HM; Cerk, IK; Ebner, C; Salzburger, B; Gruber, A; Schweiger, M; Zechner, R; Muchacha, A; Zimmermann, R; Oberer, M (2011). "El dominio mínimo de la triglicérido lipasa adiposa (ATGL) varía hasta la leucina 254 y puede ser activado e inhibido por CGI-58 y G0S2, respectivamente". MÁS UNO . 6 (10): e26349. Código bibliográfico : 2011PLoSO...626349C. doi : 10.1371/journal.pone.0026349 . PMC 3198459 . PMID  22039468. 
  8. ^ Singh, M; Kaur, R; Lee, MJ; Pickering, RT; Sharma, VM; Puri, V; Kandror, KV (23 de mayo de 2014). "La proteína 27 específica de la grasa inhibe la lipólisis al facilitar el efecto inhibidor del factor de transcripción Egr1 sobre la transcripción de la lipasa de triglicéridos adiposos". La Revista de Química Biológica . 289 (21): 14481–7. doi : 10.1074/jbc.C114.563080 . PMC 4031504 . PMID  24742676. 
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  11. ^ Scherer T.; O'Hare J.; Diggs-Andrews K.; Schweizer M.; Marque B.; Lindner C.; et al. (1 de febrero de 2011). "La insulina cerebral controla la lipólisis y la lipogénesis del tejido adiposo". Metabolismo celular . 13 (2): 183–194. doi :10.1016/j.cmet.2011.01.008. PMC 3061443 . PMID  21284985. 
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  13. ^ King, Michael W. "Oxidación de ácidos grasos". Archivado desde el original el 14 de enero de 2016 . Consultado el 9 de abril de 2012 .[ fuente autoeditada ]
  14. ^ Tom Brody, Bioquímica nutricional , (Academic Press, segunda edición 1999), 215-216. ISBN 0121348369 
  15. ^ Baldwin, Kenneth David Sutherland; Brooks, George H.; Fahey, Thomas D. (2005). Fisiología del ejercicio: bioenergética humana y sus aplicaciones . Nueva York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-255642-1.[ página necesaria ]
  16. ^ Kennedy, J.; Verne, S.; Griffith, R.; Falto-Aizpurua, L.; Nouri, K. (2015). "Reducción de grasa subcutánea no invasiva: una revisión". Revista de la Academia Europea de Dermatología y Venereología . 29 (9): 1679–88. doi :10.1111/jdv.12994. PMID  25664493. S2CID  40858507.
  17. ^ Mulholland, R. Stephen; Pablo, Malcolm D.; Chalfoun, Charbel (2011). "Contorno corporal no invasivo con radiofrecuencia, ultrasonido, criolipólisis y terapia con láser de baja intensidad". Clínicas en Cirugía Plástica . 38 (3): 503–20, vii–iii. doi : 10.1016/j.cps.2011.05.002. PMID  21824546.

enlaces externos