Los quilomicrones (del griego χυλός, chylos , que significa jugo (de plantas o animales), y micron , que significa pequeño ), [1] también conocidos como lipoproteínas de densidad ultrabaja ( ULDL ), son partículas de lipoproteínas que consisten en triglicéridos (85-92%), fosfolípidos (6-12%), colesterol (1-3%) y proteínas (1-2%). Transportan lípidos dietéticos , como grasas y colesterol, desde los intestinos a otras ubicaciones en el cuerpo, dentro de la solución a base de agua del torrente sanguíneo . [2] Los ULDL son uno de los cinco grupos principales en los que se dividen las lipoproteínas según su densidad . Una proteína específica de los quilomicrones es ApoB48 .
Existe una relación inversa entre la densidad y el tamaño de las partículas de lipoproteínas: las grasas tienen una densidad menor que el agua o las moléculas de proteínas más pequeñas, y las partículas más grandes tienen una proporción mayor de moléculas de grasa internas con respecto a las moléculas de proteína emulsionante externas en la capa. Las ULDL, si están en el orden de los 1000 nm o más, son las únicas partículas de lipoproteínas que se pueden ver utilizando un microscopio óptico, con el aumento máximo. Todas las demás clases son submicroscópicas.
Los quilomicrones transportan los lípidos absorbidos desde el intestino hasta el tejido adiposo , cardíaco y muscular esquelético, donde sus componentes triglicéridos son hidrolizados por la actividad de la lipoproteína lipasa , lo que permite que los ácidos grasos libres liberados sean absorbidos por los tejidos. Cuando una gran parte del núcleo de triglicéridos se ha hidrolizado, se forman restos de quilomicrones que son absorbidos por el hígado, transfiriendo así también la grasa de la dieta al hígado.
En el intestino delgado, los triglicéridos de la dieta son emulsionados por la bilis y digeridos por las lipasas pancreáticas , lo que da como resultado la formación de monoglicéridos y ácidos grasos . Estos lípidos son absorbidos por los enterocitos mediante difusión pasiva . Dentro de estas células, los monoglicéridos y los ácidos grasos son transportados al retículo endoplasmático liso (RE liso), donde se reesterifican para formar triglicéridos. [3] Estos triglicéridos, junto con los fosfolípidos y el colesterol, se agregan a la apolipoproteína B 48 para formar quilomicrones nacientes [4] (también denominados quilomicrones inmaduros o prequilomicrones ).
Después de la síntesis en el retículo endoplasmático liso, los quilomicrones nacientes son transportados al aparato de Golgi por las proteínas SAR1B . [5] El transporte de quilomicrones nacientes dentro de la vía secretora es facilitado por las vesículas de transporte de proteínas (PCTV). Las PCTV están equipadas de manera única con las proteínas v-SNARE y VAMP-7 , que ayudan en su fusión con el compartimento cis-Golgi. Este transporte es facilitado por las proteínas COPII , incluyendo Sec23/24, que seleccionan la carga y facilitan la gemación de vesículas desde la membrana del retículo endoplasmático. [6]
Durante el tránsito a través del Golgi, los quilomicrones nacientes experimentan procesos de modificación enzimática y lipidación, dando lugar a la formación de quilomicrones maduros .
Los quilomicrones maduros se liberan a través de la membrana basolateral de los enterocitos (a través de la vía secretora ) hacia los capilares linfáticos , [7] en las vellosidades del intestino delgado . La linfa que contiene quilomicrones (y otras grasas emulsionadas) se denomina quilo . La circulación linfática transporta el quilo a los conductos linfáticos antes de que entre en el retorno venoso de la circulación sistémica a través de las venas subclavias . Desde aquí, los quilomicrones pueden suministrar grasa absorbida de la dieta a los tejidos de todo el cuerpo. [8] Debido a que entran en el torrente sanguíneo de esta manera, los lípidos digeridos (en forma de quilomicrones) evitan el sistema portal hepático y, por lo tanto, evitan el metabolismo de primer paso , a diferencia de los carbohidratos digeridos (en forma de monosacáridos ) y las proteínas (en forma de aminoácidos ).
Mientras circulan en la sangre, las lipoproteínas de alta densidad (HDL) donan componentes esenciales, entre ellos la apolipoproteína C-II (APOC2) y la apolipoproteína E (APOE), al quilomicrón maduro. La APOC2 es una coenzima crucial para la actividad de la lipoproteína lipasa (LPL), que hidroliza los triglicéridos dentro de los quilomicrones.
Una vez que se distribuyen las reservas de triglicéridos, los quilomicrones devuelven APOC2 a las HDL mientras retienen APOE, transformándose en un remanente de quilomicrón. ApoB48 y APOE son importantes para identificar el remanente de quilomicrón en el hígado para su endocitosis y degradación.
La hiperquilomicronemia se caracteriza por una presencia excesiva de quilomicrones en la sangre, lo que conduce a una hipertrigliceridemia extrema . Las manifestaciones clínicas de este trastorno incluyen xantomas eruptivos , lipemia retinalis , hepatoesplenomegalia , dolor abdominal recurrente y pancreatitis aguda . Esta afección puede ser causada por mutaciones genéticas (ver a continuación) o factores secundarios como diabetes no controlada o trastorno por consumo de alcohol . [9]
La hipoquilomicronemia se refiere a niveles anormalmente bajos o la ausencia total de quilomicrones en la sangre, en particular después de una comida (posprandial). Esta afección puede ser resultado de mutaciones genéticas (ver más abajo), así como de ciertos síndromes de malabsorción o deficiencias en la ingesta de grasas en la dieta. [9]
Los restos de quilomicrones son las partículas de lipoproteína que quedan después de que los quilomicrones han entregado triglicéridos a los tejidos. Los niveles elevados de estos restos contribuyen a la hiperlipidemia , que se considera un factor de riesgo importante para la enfermedad cardiovascular . [9]
Estudios recientes han demostrado que los restos de quilomicrones pueden penetrar la túnica íntima y quedar atrapados en el espacio subendotelial. Este proceso mejora la deposición de colesterol en la pared arterial, que es un paso crítico en la formación de placas ateroscleróticas . La retención y modificación de estos restos dentro de la pared arterial desencadena respuestas inflamatorias , acelerando aún más el desarrollo de la aterosclerosis . [10]
La abetalipoproteinemia (ABL; OMIM 200100) es un trastorno autosómico recesivo poco frecuente causado por mutaciones en ambos alelos del gen MTP . Este defecto genético conduce a niveles casi indetectables de ApoB y niveles muy bajos de colesterol plasmático. Los pacientes con ABL presentan malabsorción de grasa, esteatorrea y acumulación de grasa en enterocitos y hepatocitos. La afección también produce deficiencias de múltiples vitaminas (E, A, K y D) debido a un deterioro en el ensamblaje y transporte de lipoproteínas. Si no se trata, la ABL puede causar trastornos neurológicos como degeneración espinal-cerebelosa, neuropatías periféricas y retinitis pigmentosa . La suplementación temprana con vitaminas liposolubles puede prevenir estas complicaciones. [11]
La hipobetalipoproteinemia homocigótica (Ho-HBL; OMIM 107730) es un trastorno hereditario extremadamente raro que se caracteriza por un empaquetamiento y secreción inadecuados de lipoproteínas que contienen apoB debido a mutaciones en ambos alelos del gen APOB . Estas mutaciones conducen a truncamientos de apoB o sustituciones de aminoácidos, lo que resulta en la formación de apoB anormales y cortas que no pueden unirse a lípidos y formar quilomicrones. Las manifestaciones clínicas varían, desde la ausencia de síntomas hasta características que se superponen con las de la ABL, incluida la malabsorción de grasas y las deficiencias de vitaminas. [11]
La enfermedad por retención de quilomicrones (CMRD, OMIM #607689) es untrastorno autosómico recesivo poco frecuente causado por mutaciones en el gen SAR1B . Los pacientes con CMRD presentan diarrea crónica, retraso del crecimiento, hipocolesterolemia y niveles bajos de vitaminas liposolubles. Los enterocitos de estos pacientes no secretan quilomicrones en la linfa, lo que conduce a la acumulación de lípidos y cambios característicos en la mucosa del intestino delgado. A diferencia de la ABL y la Ho-HBL, la CMRD no causa acantocitosis, retinitis pigmentosa ni síntomas neurológicos graves. [11]
El síndrome de quilomicronemia familiar (FCS), también conocido como hiperlipoproteinemia tipo I , se caracteriza por hipertrigliceridemia masiva , dolor abdominal, pancreatitis, xantomas eruptivos y hepatoesplenomegalia . Esta afección es causada por mutaciones en genes como LPL, APOC-II, APOA-V, LMF1 y GPIHBP1, que están involucrados en la regulación del catabolismo de lipoproteínas ricas en triglicéridos. Los pacientes con FCS muestran concentraciones en ayunas significativamente elevadas de quilomicrones y generalmente no desarrollan aterosclerosis prematura debido al gran tamaño de los quilomicrones que impiden su travesía a través de la barrera endotelial vascular. El diagnóstico se confirma mediante secuenciación de ADN para mutaciones patógenas en estos genes. [11]
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