QUILOMICRONS: ESTRUCTURA, FORMACIÓ, TIPUS, FUNCIONS - BIOLOGIA - 2024

Els quilomicrons, típicament coneguts com lipoproteïnes de densitat ultra baixa, són petites partícules lipoproteicas que s'associen amb la via d'absorció de lípids, greixos i vitamines liposolubles en els mamífers i que també estan compostes per triglicèrids, fosfolípids i colesterol.

Els quilomicrons són contemplats com lipoproteïnes compostes per una proteïna particular: l'apolipoproteïna B 48, a la qual s'uneixen àcids grassos esterificats a una molècula de glicerol (triacilglicerols o triglicèrids) i altres lípids o substàncies tipus lípid.

Representació gràfica d'un quilomicró (Font: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Són molt importants ja que es necessiten per a la correcta absorció dels àcids grassos essencials com els omega 6 i omega 3 que, en vista que no són sintetitzats pel cos, han de ser consumits en la dieta.

Existeixen algunes malalties relacionades amb els quilomicrons, particularment amb la seva acumulació en l'organisme, que es coneixen com quilomicronemias, caracteritzades per defectes genètics en els enzims responsables de la "digestió" dels greixos transportades en aquestes partícules.

Per a l'any 2008, un estudi de prevalença va determinar que 1.79 de cada 10.000 individus, és a dir, una mica més de l'0,02%, pateix els efectes d'una alta concentració de triglicèrids a la sang (hipertrigliceridèmia), que és la causa principal de les quilomicronemias en éssers humans adults.

Estructura i composició

Els quilomicrons són petites partícules lipoproteicas compostes per lipoproteïnes, fosfolípids que formen una monocapa a manera de "membrana", altres lípids en forma de triacilglicerols saturats i colesterol, que s'associen amb altres lipoproteïnes en la superfície que compleixen diverses funcions.

Els components proteics principals dels quilomicrons són les proteïnes de la família de apolipoproteínas B, especialment la apolipoproteïna B48 (apoB48).

Els lípids associats en forma de triglicèrids estan compostos, generalment, per àcids grassos de cadena llarga, quants canvis dels que es troben en les fonts alimentàries lipídiques més comuns.

Esquema de l'estructura d'un quilomicró (Font: Posible2006 via Wikimedia Commons)

Percentualment parlant, s'ha determinat que els quilomicrons es componen primordialment de triglicèrids, però posseeixen al voltant de 9% de fosfolípids, 3% de colesterol i 1% de apoB48.

Aquests complexos lipoproteicos tenen una mida que oscil·la entre les 0.08 i les 0.6 micres de diàmetre i les molècules proteiques es projecten cap al líquid aquós que els envolta, estabilitzant així les partícules i evitant la seva adhesió a les parets dels vasos limfàtics per on circulen inicialment.

formació

Per comprendre la formació o biogènesi dels quilomicrons, cal comprendre el context en què es dóna aquest procés, que és durant l'absorció intestinal d'àcids grassos.

Durant la ingesta de greixos, quan els enzims estomacals "digereixen" el menjar que consumim, els enteròcits (les cèl·lules de l'intestí) reben múltiples tipus de molècules i entre elles es troben petites partícules d'àcids grassos emulsionats.

Aquests àcids grassos, quan arriben al citosol, són "segrestats" per diferents proteïnes d'unió a àcids grassos (FABPs, de l'anglès Fatty Acid Binding Proteins), que prevenen els efectes tòxics que poden tenir els àcids grassos lliures per a la integritat cel·lular.

Els àcids grassos així units són transportats i "entregats" normalment a l'reticle endoplasmàtic, on són esterificats a una molècula de glicerol per formar triacilglicerols, que són posteriorment inclosos en els quilomicrons.

Biogènesi dels pre-quilomicrons o quilomicrons "primaris"

Durant la formació dels quilomicrons la primera porció que es forma és el pre-quilomicró o el quilomicró primordial que es compon de fosfolípids, colesterol, petites quantitats de triglicèrids i una lipoproteïna especial coneguda com apolipoproteïna B48 (apoB48).

Aquesta lipoproteïna és un fragment de la proteïna producte de la transcripció i traducció dels gens ApoB, que s'encarreguen de la producció de les apolipoproteïnes apo B100 i apo B48, que funcionen en el transport de gases en el torrent sanguini.

ApoB48 és traduïda en un traslocador present en la membrana de l'reticle endoplasmàtic i, quan aquest procés finalitza, el quilomicró primordial es desprèn de la membrana de l'reticle; i un cop en el lumen, es fon amb una partícula rica en lípids i pobre en proteïnes composta principalment per triglicèrids i colesterol, però no per apoB48.

Alliberament de el pre-quilomicró

Els pre-quilomicrons formats com es va explicar anteriorment són transportats des del lumen de l'reticle endoplàsmic cap a la via secretora de l'complex de Golgi a través d'una complexa seqüència d'esdeveniments, que probablement involucren receptors específics i vesícules conegudes com vesícules de transport de pre-quilomicró.

Tals vesícules es fusionen amb la membrana de la cara cis de l'complex de Golgi, on són transportades gràcies a la presència de lligands en la seva superfície, que són reconeguts per proteïnes receptores a la membrana de l'orgànul.

Transformació de pre-quilomicrons a quilomicrons

Un cop arriben al lumen de l'complex de Golgi ocorren dos esdeveniments que transformen el pre-quilomicró en un quilomicró:

- Associació de la apolipoproteïna AI (apo AI) a el pre-quilomicró que ingressa al Golgi.

- Alteració de el patró de glicosilació de apoB48, que implica el canvi d'uns residus de manosa per altres sucres.

Els quilomicrons "complets" o "madurs" són alliberats a través de la membrana basolateral de l'enteròcit (oposada a la membrana apical, que és la que dóna la cara cap a l'espai intestinal) per fusió de les seves vesícules transportadores amb aquesta membrana.

Un cop passa això, els quilomicrons són alliberats cap a la làmina pròpia per un procés conegut com "exocitosi reversa" i d'allí són segregats a l'torrent limfàtic de les vellositats intestinals, que s'encarreguen de transportar-cap a la sang.

Destinació dels quilomicrons

Un cop al torrent sanguini, els triglicèrids continguts en els quilomicrons són degradats per un enzim anomenat lipoproteïna lipasa, que allibera tant àcids grassos com a molècules de glicerol per al seu reciclatge dins de les cèl·lules.

El colesterol, que no és degradat, forma part del que ara es coneix com "partícules romanents" de quilomicró o quilomicrons "secundaris", que es transporten cap al fetge per al seu processament.

funcions

El cos humà, així com el de la majoria dels mamífers, empra la complexa estructura dels quilomicrons per transportar els lípids i greixos que han de ser absorbits quan són consumits juntament amb altres aliments.

La funció principal dels quilomicrons és la de "solubilitzar" o "insolubilizar" els lípids a través de la seva associació amb proteïnes determinades, amb la finalitat de controlar la interacció d'aquestes molècules altament hidrofòbiques amb l'entorn intracel·lular, que és majoritàriament aquós.

Estudis relativament recents suggereixen que la formació dels quilomicrons entre els sistemes membranals de l'reticle endoplasmàtic i el complex de Golgi promouen, de certa manera, l'absorció concomitant de lipopolisacàrids (lípids associats a porcions glucídiques) i el seu transport cap a la limfa i el teixit sanguini.

Malalties associades amb les seves funcions

Hi rars desordres genètics induïts per la ingesta exagerada de greixos (hiperlipidèmia) que estan relacionats principalment amb deficiències en la proteïna lipoproteïna lipasa, que és la responsable de la degradació o hidròlisi dels triglicèrids transportats pels quilomicrons.

Defectes en aquest enzim es tradueixen en un conjunt de condicions conegut com "hiperquilomicronemias", que tenen a veure amb una concentració exagerada d'quilomicrons en el sèrum sanguini ocasionada per la seva eliminació retardada.

tractaments

La manera més recomanada d'evitar o revertir una condició d'altes concentracions de triglicèrids és canviant els hàbits regulars d'alimentació, és a dir, disminuint la ingesta de greixos i augmentant l'activitat física.

L'exercici físic pot ajudar a disminuir els nivells de greix acumulat en el cos i amb això, disminuir el nivell de triglicèrids totals.

No obstant això, la indústria farmacèutica ha dissenyat alguns fàrmacs aprovats per la disminució de l'contingut de triglicèrids en sang, però els metges tractants de descartar qualsevol contraindicació relacionada amb cada pacient en particular i la seva història mèdica.

valors normals

La concentració de quilomicrons en el plasma sanguini és rellevant des del punt de vista clínic per comprendre i "prevenir" l'obesitat en els éssers humans, així com determinar la presència o no de patologies com les quilomicronemias.

Els valors "normals" de quilomicrons es relacionen directament amb la concentració de triglicèrids en el sèrum, la qual hauria de mantenir en menys de 500 mg / dl, sent 150 mg / dl, o menys, la condició ideal per evitar condicions patològiques.

Un pacient es troba en una condició patològica de quilomicronemia quan els seus nivells de triglicèrids estan per sobre dels 1.000 mg / dl.

L'observació més directa que pot fer-se per determinar si un pacient pateix algun tipus de patologia relacionada amb el metabolisme de lípids i, per tant, relacionada amb els quilomicrons i els triglicèrids, és l'evidència d'un plasma sanguini tèrbol i de color groguenc, conegut com "plasma lipidémico".

Entre les causes principals d'una elevada concentració de triglicèrids poden trobar-se la citada anteriorment en relació amb la lipoproteïna lipasa o un increment en la producció de triglicèrids.

No obstant això, hi ha algunes causes secundàries que poden conduir a una quilomicronemia, entre les quals hi ha el hipotiroïdisme, consum excessiu d'alcohol, lipodistròfies, infecció amb el virus VIH, malalties renals, síndrome de Cushing, mielomes, medicaments, etc.

referències

1. Fox, SI (2006). Human Physiology (9th ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
2. Genetics Home Reference. Your Guide to Understanding Genetic Conditions. (2019). Retrieved from www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, I. (2009). Chylomicrons promote intestinal absorption of lipopolysaccharides. Journal of Lipid Research, 50, 90-97.
4. Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Chylomicron Clearance in Normal and Hyperlipidemic Man. Metabolism, 25 (11), 1225-1239.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook of Medical Physiology (11th ed.). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM, & Siddiqi, SA (2010). The Biogenesis of Chylomicrons. Annu. Rev. Physiol., 72, 315-333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). The lipid composition of human plasma chylomicrons, 1963 (April), 225-231.
8. Zilversmit, DB (1965). The Composition and Structure of Lymph Chylomicrons in Dog, Rat, and Man. Journal of Clinical Investigation, 44 (10), 1610-1622.