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lipasa lingual

La lipasa lingual es miembro de una familia de enzimas digestivas llamadas triacilglicerol lipasas , 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 principal producto de reacción. [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 -localizado con receptores gustativos grasos . La hidrólisis de las grasas de la dieta es esencial para la absorción de grasas en el intestino delgado, ya que los triacilglicéridos de cadena larga no pueden absorberse y hasta el 30% de la grasa se hidroliza entre 1 y 20 minutos después de la ingestión mediante 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 consta de 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. En primer lugar, hay una serie de desprotonaciones que hacen de la serina un mejor nucleófilo . El par solitario del oxígeno de la serina sufre entonces una adición nucleofílica al primer o al tercer carbonilo del triacilglicerol . Luego, los electrones que se habían movido para formar el carbonilo regresan hacia abajo para reformar el carbonilo. Luego, el grupo saliente diacilglicerol es protonado por His-257. Después de otra ronda de desprotonaciones, el par solitario del oxígeno del agua sufre una adición nucleofílica al carbonilo que se reformó en el paso anterior. Los electrones que habían subido 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 más baja 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 está completamente ausente, la grasa de la dieta aún se absorbe. [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 grasas de la dieta y disminuyendo el riesgo de desnutrición . El mecanismo propuesto de la lipasa lingual que escinde preferentemente los triacilgliceroles de cadena corta y media proporciona un medio de absorción sin necesidad de formación de micelas ni quilomicrones . Los ácidos grasos libres de cadena corta y media se pueden absorber directamente a través de las células de la mucosa hacia el torrente sanguíneo sin empaquetamiento adicional y, por lo tanto, desempeñan un papel crucial en la nutrición de los pacientes con FQ (y los recién nacidos).

Digestión de grasas en recién nacidos.

En el útero , el feto depende de una dieta rica en carbohidratos , [ cita necesaria ] y las lipasas linguales y gástricas están presentes en el feto a partir de las 26 semanas de gestación. Después del nacimiento, la grasa de la leche materna o de 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 recién nacidos que en los adultos, 65 a 80% en comparación con >95% respectivamente, lo que puede atribuirse a la baja actividad de la lipasa pancreática. [1] Además, la grasa láctea 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 recién nacido, exige que la lipasa lingual sea la principal enzima que cataliza la hidrólisis de la grasa de la dieta. Esta actividad enzimática se ha observado ya a las 26 semanas de edad gestacional , con una capacidad para hidrolizar las grasas de la dieta que varía 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 los lípidos de la dieta". La Revista de Investigación Clínica . 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 Ratón: CRC Press. ISBN 978-0-8493-6954-4.
  3. ^ Chandrashekar J, Hoon MA, Ryba NJ, Zuker CS (noviembre de 2006). "Los receptores y células del gusto de los mamíferos". Naturaleza . 444 (7117): 288–94. doi : 10.1038/naturaleza05401. PMID  17108952.
  4. ^ ab Abrams CK, Hamosh M, Hubbard VS, Dutta SK, Hamosh P (febrero de 1984). "Lipasa lingual en fibrosis quística. Cuantificación de la actividad enzimática en la parte superior del intestino delgado de pacientes con insuficiencia pancreática exocrina". La Revista de Investigación Clínica . 73 (2): 374–82. doi :10.1172/JCI111222. PMC 425027 . PMID  6699170. 
  5. ^ Field RB, Spielman AI, Hand AR (febrero de 1989). "Purificación de amilasa lingual de glándulas serosas de lengua de rata y caracterización de amilasa y lipasa lingual de rata". Revista de investigación dental . 68 (2): 139–45. doi :10.1177/00220345890680020801. PMID  2465330.