LIPOPROTEÏNES: ESTRUCTURA, COMPOSICIÓ, FUNCIONS, TIPUS, EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Les lipoproteïnes són partícules complexes que funcionen en el transport i l'absorció de lípids a través de la sang, des de i cap a diferents teixits. Estan formades principalment per lípids no polars com el colesterol i els triglicèrids, a més d'alguns fosfolípids i proteïnes.

Es tracta d'agregats moleculars que són sintetitzats principalment en els intestins i en el fetge, que, al l'entrar en circulació, es troben en un estat de flux constant, el que implica que canvien de composició i estructura física regularment a mesura que són "capturats "i metabolitzats pels teixits perifèrics corporals que són" diana ".

Estructura d'una lipoproteïna (Font: antisense via Wikimedia Commons)

Els components lipídics que no són absorbits a través de les lipoproteïnes en un teixit determinat usualment tornen com "romanents" cap al fetge, on són processats ulteriorment.

La major part de les lipoproteïnes són estudiades a causa de la seva relació amb la salut de l'home, d'acord amb la qual cosa s'han definit quatre tipus amb rellevància clínica, cadascun dels quals amb funcions fisiològiques diferents: els quilomicrons, les lipoproteïnes de molt baixa densitat, les lipoproteïnes de baixa densitat i les lipoproteïnes d'alta densitat.

En aquest sentit, les lipoproteïnes plasmàtiques estan molt relacionades amb processos patològics de gran importància per als humans, com ara l'arteriosclerosi i la malaltia de l'artèria coronària.

estructura

Les lipoproteïnes plasmàtiques són partícules amb una morfologia estructural gairebé esfèrica, ja que són, en realitat, micel complexes de lípids i proteïnes, en les quals les regions hidrofòbiques o apolars dels lípids s'enfronten entre si en el centre, mentre que les porcions hidrofíliques o polars estan exposades cap a la superfície, en contacte amb el medi aquós.

El "closca" o la "coberta" hidrofílica d'aquestes partícules consisteix fonamentalment en molècules no esterificades de colesterol, fosfolípids amb els seus "caps" polars "mirant" cap a fora i proteïnes denominades apolipoproteïnes; mentre que la porció central o el "nucli" consisteix en èsters de colesterol i triglicèrids.

Composició de les lipoproteïnes

Com s'ha explicat, les lipoproteïnes són partícules que consisteixen bàsicament en una barreja de lípids i proteïnes que compleixen funcions de transport.

- Porció lipídica

Depenent de l'tipus de lipoproteïna que es consideri, la composició lipídica pot variar, especialment en relació amb les quantitats de fosfolípids i molècules de colesterol lliures o esterificades.

A més de la composició, la massa o la proporció de lípids en les lipoproteïnes també és molt variable. En els quilomicrons, per exemple, els lípids representen més de l'98% de la massa lipoproteica, mentre que per a les lipoproteïnes d'alta densitat aquests poden ser menys de l'50%.

Les lipoproteïnes generalment s'associen amb el transport de triglicèrids per al seu emmagatzematge (teixit adipós) o la seva ocupació en el metabolisme (cèl·lules o fibres musculars).

Aquests triglicèrids poden ser d'origen exogen (absorbits en els intestins a partir dels aliments) o d'origen endogen (sintetitzats i secretats pel fetge i les cèl·lules intestinals).

Els quilomicrons i les lipoproteïnes de molt baixa densitat són els dos tipus de lipoproteïnes que posseeixen major abundància en triglicèrids i colesterol, pel que la seva densitat és considerablement menor que la d'altres lipoproteïnes.

En canvi, el component lipídic de les lipoproteïnes de baixa densitat i les d'alta densitat consisteix principalment en colesterol i fosfolípids. Entre els fosfolípids més abundants que s'han trobat en les lipoproteïnes estan les esfingomielines i les fosfatidilcolinas, les relacions molars varien d'una lipoproteïna a una altra.

És important destacar que moltes propietats físiques de les lipoproteïnes estan relacionades amb el seu contingut i composició lipídica, entre elles les propietats de flotació, la càrrega superficial i la tendència de migració en camps elèctrics.

- Porció proteica

Les proteïnes que s'associen amb totes les lipoproteïnes plasmàtiques es coneixen com apolipoproteïnes o apoproteínas i així com passa amb els lípids, la quantitat d'aquestes molècules present en les diferents classes de lipoproteïnes és molt variable.

Els quilomicrons, de les lipoproteïnes menys denses, posseeixen al voltant d'1% de proteïnes i el contingut màxim s'ha informat en algunes lipoproteïnes d'alta densitat (de les lipoproteïnes més petites) amb valors propers a l'50%.

S'han aïllat i descrit més o menys 10 tipus diferents de apoproteínas en l'ésser humà, les quals es nomenen, d'acord amb la nomenclatura "ABC", com: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D i Apo E.

La proteïna principal de les lipoproteïnes d'alta densitat es coneix com apolipoproteïna A (Apo AI i Apo A-II), la de les lipoproteïnes de baixa densitat és la apoproteïna B (que també es troba en els quilomicrons i les partícules de molt baixa densitat) i l'apolipoproteïna dels quilomicrons és l'Apo B-48, més petita que l'Apo B de les lipoproteïnes de baixa densitat.

Les apoproteínas CI, C-II i C-III són proteïnes de baix pes molecular que es troben en el plasma formant part de les partícules d'alta i de molt baixa densitat.

Algunes de les proteïnes associades amb les lipoproteïnes són glucoproteïnes, com és el cas de l'Apo E, que ha estat aïllada a partir de lipoproteïnes de molt baixa densitat i d'alta densitat.

funcions principals

En línies generals, les apolipoproteïnes tenen al seu càrrec funcions com:

- Formar part de l'estructura principal de les lipoproteïnes.

- Funcionar com a cofactors enzimàtics per a algunes proteïnes amb activitat enzimàtica que participen en el seu metabolisme.

- Lligands específics per als receptors de lipoproteïnes en la superfície de les cèl·lules dels teixits "blanc" o "diana" per al transport de triglicèrids i colesterol.

funcions

Les lipoproteïnes participen activament en el transport i l'absorció intestinal dels àcids grassos que són obtinguts a partir dels aliments, a més, aquestes partícules també contribueixen en el transport de lípids des del fetge cap als teixits perifèrics i en el transport revers, és a dir, des dels teixits perifèrics cap al fetge i l'intestí.

Metabolisme de les lipoproteïnes (Font: Npatchett via Wikimedia Commons)

Aquests agregats moleculars, llavors, fan que les substàncies lipídiques hidrofòbiques siguin "compatibles" amb el medi aquós que constitueix la major part dels fluids corporals animals, permetent la seva "transport i lliurament" cap als teixits on són necessaris.

Una funció secundària que s'ha atribuït a les lipoproteïnes consisteix, addicionalment, en el transport de compostos tòxics forans amb característiques hidrofòbiques i / o anfipáticas (un extrem hidrofòbic i un altre hidrofílic), com és el cas d'algunes toxines bacterianes, etc.

També poden transportar vitamines liposolubles i molècules antioxidants a través del cos.

Tipus (classificació)

Les lipoproteïnes es classifiquen d'acord amb la seva densitat, característica directament relacionada amb la relació entre la proporció de lípids i de proteïnes que les componen, i que resulta de gran utilitat a l'hora de la seva separació mitjançant processos d'ultra centrifugació.

Així doncs, aquestes partícules han estat classificades en quatre grups diferents, cadascun dels quals compleix una funció específica i té propietats diferents. Aquests grups són: els quilomicrons, les lipoproteïnes de molt baixa densitat, les lipoproteïnes de baixa densitat i les lipoproteïnes d'alta densitat.

quilomicrones

Els quilomicrons (CM, de l'anglès Chylomicrons) es formen a partir dels àcids grassos i els lípids que ingressen a el cos amb els aliments, els quals, un cop són absorbits per les cèl·lules de l'epiteli intestinal, es barregen i recombinen entre si i amb algunes proteïnes.

Estructura d'un quilomicró (Font: Posible2006 via Wikimedia Commons)

La formació dels quilomicrons antecedeix al seu alliberament o secreció cap al sistema limfàtic i posteriorment cap a la circulació.

Un cop arriben certs teixits extrahepàtics, aquestes partícules són metabolitzades inicialment per un enzim conegut com lipoproteïna lipasa, capaç d'hidrolitzar triglicèrids i alliberar àcids grassos que poden ser incorporats als teixits o oxidats com a combustible.

Lipoproteïnes de molt baixa densitat

Les lipoproteïnes de molt baixa densitat o VLDL (de l'anglès Very Low Density Lipoprotein), també conegudes com "lipoproteïnes pre-β" són produïdes en el fetge i compleixen la funció de l'exportació de triglicèrids, que representen un dels seus principals components.

Aquestes són unes de les lipoproteïnes trobades en el plasma dels animals en dejú i la seva concentració augmenta amb el progrés de l'edat.

Lipoproteïnes de baixa densitat

Aquestes lipoproteïnes, conegudes com LDL (per les sigles en anglès de Low Density Lipoprotein) o com a β-lipoproteïnes, representen els passos finals de l'catabolisme de les lipoproteïnes de molt baixa densitat i són riques en molècules de colesterol.

Les lipoproteïnes de baixa densitat són les més abundants, representant prop de el 50% de la massa total de lipoproteïnes plasmàtiques i responsables de l'transport de més de 70% de colesterol a la sang. A l'igual que les lipoproteïnes de molt baixa densitat, la concentració plasmàtica d'aquestes lipoproteïnes augmenta a mesura que el cos envelleix.

Lipoproteïnes d'alta densitat

Les lipoproteïnes d'alta densitat (HDL, de l'anglès High Density Lipoprotein) o α-lipoproteïnes, són lipoproteïnes implicades en el metabolisme de les lipoproteïnes de molt baixa densitat i dels quilomicrons, però també participen en el transport de colesterol. Aquestes partícules són riques en fosfolípids.

Alguns autors suggereixen, a més, que hi ha altres tipus de lipoproteïnes com les anomenades lipoproteïnes de densitat intermèdia (IDL, de l'anglès Intermediate Density Lipoprotein) i diverses subdivisions de les lipoproteïnes d'alta densitat (HDL1, HDL2, HDL3 i així successivament).

Exemples de lipoproteïnes

Les lipoproteïnes d'alta densitat estan associades amb algunes malalties importants en els éssers humans. Aquestes partícules participen en la transferència de l'excés de colesterol des dels teixits perifèrics cap al fetge, i tals molècules de colesterol són les que es coneixen com a "colesterol bo".

Metabolisme o «cicle» de l'colesterol (Font: Hisashi Shinkai via Wikimedia Commons)

No obstant això, en les últimes dècades el colesterol associat amb les lipoproteïnes d'alta densitat ha estat relacionat amb més riscos de patir "esdeveniments" o malalties cardiovasculars, pel que ha estat un dels factors de risc més estudiats per a tals condicions patològiques.

Un altre bon exemple de lipoproteïnes és el dels quilomicrons, que són les partícules que es formen a partir dels greixos consumides amb els aliments i que són transportades en primera instància pel torrent circulatori, un cop són formades per les cèl·lules epitelials de la mucosa intestinal.

referències

1. Chiesa, ST, & Charakida, M. (2019). High-density lipoprotein function and Dysfunction in health and disease. Cardiovascular drugs and therapy, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). The Lipid web. Retrieved January 28, 2020 from www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, & Thompson, PD (2002). Lipids, lipoproteins, and exercise. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Lipoprotein metabolism. In Advances in lipid research (Vol. 13, pp. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Introduction to Lipids and Lipoproteins.. In: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, et al., Editors. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Disponible from: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Lipoprotein disorders and cardiovascular risk. Journal of inherited Metabolic disease, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, & Rodwell, VW (2014). Harper 's illustrated biochemistry. McGraw-Hill.