SEMANA N 14SEMINARIO N II-5: LIPIDOS EN MEMBRANAS. CIDO ARAQUIDNICO E INFLAMACIN.

LECTURA RECOMENDADA Biosntesis de los productos del cido araquidnico y su repercusin sobre la inflamacin. Los cidos grasos y la salud. Lipoprotenas, vas de sntesis. Colesterol mutante previene la demencia.

1. Cul es la estructura molecular de los lpidos encontrados en los seres vivos?

Fundamentalmente su estructura qumica es hidrocarbonada (aliftica oaromtica), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces 100% covalente y su momento dipolar es mnima. Estn constituidosbsicamente por tres elementos: carbono (C), hidrgeno (H) y oxgeno (O); enmenor grado aparecen tambin en ellos nitrgeno (N), fsforo (P)y azufre (S).

2. Cmo se clasifican los lpidos?

Clasificacin de los lpidos

Se clasifican en 2 grandes grupos:Saponificables e InsaponificablesLpidos saponificablescidos grasos saturados: Sonlpidosque no presentan dobles enlaces entre sus tomos de carbono. Se encuentran en el reino animal. Ejemplos:cido lurico, cido mirstico, cido palmtico, acido margrico, cido esterico, cido araqudico y cido lignogrico.cidos Insaturados: Poseen dobles enlaces en su configuracin molecular. Se encuentran en el reino vegetal. Por ejemplo:cido palmitoleico, cido oleico, cido eladico, cido linoleico, cido linolnico , cido araquidnico y acidonervnico.Fosfolpidos:Se caracterizan por tener un grupo fosfato en su configuracin molecular.Glucolpidos:Son lpidos que se encuentran unidos a unglcido.

Lpidos insaponificablesTerpenos: Son derivados del hidrocarburo isopreno. Entre ellos se encuentran las vitamina E, A, K y aceites esenciales.Esteroides: Son derivados del hidrocarburo esterano. Dentro de este grupo se encuentran loscidos biliares, las hormonas sexuales, la vitamina D y el colesterol.Eicosanoides: Sonlpidosderivados decidos grasos esenciales tipo omega 3 y omega 6.Dentro de este grupo se encuentran las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.De esta clasificacin delpidosdepender lafuncinque cumpla cada uno de ellos. El consumo delpidoses importante, slo es necesario no consumirlos en exceso y seleccionando aquellos que aportan beneficios a la salud.

3. Qu y cules son los lpidos esenciales? Qu rol tienen en el desarrollo de las membranas?Los lpidos esenciales o cidos grasos esenciales son sustancias indispensables para el buen funcionamiento del organismo y que este no los sintetiza, razn por la cual deben obtenerse por medio de la dieta, se tratan de los cidos grasos polinsaturados (cidos grasos que poseen ms de un doble enlace entre sus carbonos). Existen dos familias de cidos grasos polinsaturados: Omega 3: Su principal molcula es el cido alfa-linoleico Omega 6: Su principal molcula es el cido linoleico Estos cidos grasos son indispensables, una dieta variada y rica en pescado asegura un aporte suficiente de estos compuestos. Los cidos linoleico y alfa-linoleico no son sintetizados por el organismo, ni por animales sino por las plantas de modo que deben suministrarse con los alimentos.Los cidos omega 3 y 6 llevan a cabo numerosas funciones fisiolgicas, son un componente importante de las membranas celulares de todos los tejidos, por lo que desempean un papel estructural y funcional en varios sistemas como el nervioso, cardiovascular, hormonal e inmunitario. Desempean un papel importante en la estructura de las membranas celulares, especialmente en el cerebro, donde intervienen en la neurotransmisin, los lpidos polinsaturados omega 3 y 6 se concentran en los fosfolpidos de las membranas celulares, donde son librados por una enzima de la membrana, la fosfolipasa A2. Estos lpidos se incorporan a membranas celulares en todos los tejidos del cuerpo.

4. Cul es el rol del colesterol en condiciones de salud y de enfermedad?El colesterol es el principal esterol del organismo humano. Los esteroles son un tipo de grasas naturales presentes en el organismo. El colesterol se encuentra en nuestro cuerpo formando parte de membranas celulares, lipoprotenas, cidos biliares y hormonas esteroideas.El principal trastorno que provoca el colesterol en el organismo cuando se encuentra en exceso lo constituye la produccin de depsitos de grasas en arterias vitales, causando aterosclerosis, accidente cerebrovascular y enfermedad vascular perifrica. El colesterol es tambin un importante constituyente de los clculos biliares.El colesterol asociado a las lipoprotenas de baja densidad se le denomina LDL-colesterol, y se le conoce como "colesterol malo", ya que es la principal lipoprotena que lleva el colesterol del hgado al resto del organismo.Al colesterol asociado a la lipoprotena HDL se le denomina HDL-colesterol, y se le conoce como "colesterol bueno" ya que su principal funcin es recoger el colesterol de los tejidos, y llevarlo al hgado.Muchas veces solemos asociar el colesterol a enfermedades especialmente las cardiovasculares. Sin embargo cada vez hay ms datos que muestran que este lpido tiene una gran importancia para la salud del cerebro, donde se encuentra una cuarta parte del colesterol del cuerpo.Han descubierto que la alteracin muy comn de un gen que controla el tamao de las partculas de colesterol ralentiza la evolucin de la demencia y protege contra la enfermedad de Alzheimer.Esta mutacin consiste en el cambio de un aminocido (isoleucina) por otro (valina) en el gen para la protena transportadora de steres de colesterol (CETP). Las personas con esta mutacin mostraron un enlentecimiento de la perdida de memoria.

5. Cul es el precursor para la sntesis de cido araquidnico?Elcido araquidnico(AA) ocido eicocsatetraenoicoEs uncido graso no esencial por que el organismo lo puede sintetizar a partir del cido linoleicopoliinsaturadode la serieomega-6, formado por una cadena de 20carbonoscon cuatro dobles enlacescisen las posiciones 5, 8, 11 y 14, por esto es el cido 20:4(5,8,11,14).

Su frmula qumica estructural es:CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH

La presencia de dobles enlaces ofrece a la molcula varios sitios potenciales deoxidacin,enzimticay qumica, que junto con el posterior reordenamiento, permite la formacin de diferenteslpidoscon distintas actividades biolgicas; el cido araquidnico es, pues, precursor de diversas molculas.El cido araquidnico est presente en lasmembranasde lasclulas, y es el precursor en la produccin deeicosanoides. Es uno de los cidos grasos esenciales requeridos por la mayora de losmamferos. Algunos de ellos tienen poca capacidad de convertircido linoleicoen cido araquidnico, o carecen totalmente de ella, por lo que se torna parte esencial de su dieta. Dado que losvegetalescontienen muy poco o nada de cido araquidnico, estos animales son necesariamente depredadores; elgatoes un ejemplo caracterstico.

6. Grafique la cascada del cido araquidnico.

7. Qu grupos de molculas son llamadas eicosanoides y por qu?

Han sido llamadas eicosanoides a las familias de prostaglandinas, leucotrienos y compuestos similares porque derivan de cidos grasos esenciales de 20 carbonos que contienen 3, 4 o 5 dobles ligaduras: cido 8, 11, 14 eicosatrienoico (cido dihomolinolnico): cido 5,8,11,14 eicosatetranoico (cido araquidnico) y cido 5,8,11,14,17 eicosapentaenoico. En seres humanos el cido araquidnico es el precursor ms abundante y proviene del cido linoleico de los alimentos (cido 9, 12 octadecadienoico) o se ingiere como parte de la dieta.

8. Bajo qu forma se encuentra el cido araquidnico en las clulas?El cido araquidnico no existe en forma libre en el interior de las clulas, pero normalmente esa esterificado en los fosfolpidos de membrana especialmente en la posicin del C2 de la fosfatidilcolina y del fosfotidilinositol. Su liberacin desde los depsitos celulares de lpidos depende de la accin de acilhidrolasas y, en particular fosfolipasa A2 y en plaquetas del ser humano por la diacilglicerol lipasa.El cido araquidnico se libera de los fosfolpidos por la activacin de las fosfolipasas celulares (C, A2 o ambas) o el incremento de las concentraciones citoslicas de calcion que tambin activan las enzimas anteriormente enunciadas

9. Cul es el rol de la fosfolipasa 2 en el metabolismo del cido araquidnico?Todo parece indicar que los estmulos fsicos propenden a que penetre el in-calcio a la clula al alterar su membrana y as activar la fosfolipasa A2, la cual hidroliza los fosfolpidos de membrana (fosfatidilcolina y fostadiletanolamina) con liberacin de cido araquidnico. Por otro lado la fosfolipasa C desdobla el enlace fosfodiester, con lo cual se forma 1,2 diglicrido. Despus de lo anterior, intervenciones sucecivas de la lipasa de diflicrido liberan cido araquidnico a partir del diglicrido

10. Cul es la accin de las ciclooxigenasas sobre el cido araquidnico?

La sntesis de prostaglandinas ocurre en forma gradual por un complejo de enzimas microsmicas de distribucin muy amplia. En esta va de sntesis, la primera enzima es la endoperxido de prostaglandina, llamada tambin ciclooxigenasa. Existen 2 isoformas de la enzima que son reconocidas por sus iniciales COX-1, COX2.2 La primera se expresa en forma constitutiva prcticamente en todas las clulas y presenta gran ubicuidad, sin embargo, la COX2 no aparece en forma constitutiva en las clulas, pero puede ser inducida por citocinas, factores de crecimiento y endotoxinas, efecto que es bloqueado por la administracin de corticosteroides.Las ciclooxigenasas actan sobre el cido araquidnico y provocan 2 acciones diferentes: una que oxigena y produce una estructura en anillo y forma el endoperxido cclico PGG2 y una actividad de peroxidasa que transforma PGG2 en PGH2.Los endoperxidos G y H son qumicamente inestables, pero por accin enzimtica se transforman en diversos productos que incluyen prostaglandinas (PGE2, PGD2 y PGF2 a o prostaciclina (PGI2) y tromboxano (TXA2).4,5Casi todos los tejidos pueden sintetizar los productos intermedios e inestables denominados endoperxidos cclicos a partir del cido araquidnico una vez libre, sin embargo, su biotransformacin vara en cada tejido y depende de la batera enzimtica que exista en l; por ejemplo, pulmn y bazo pueden sintetizar toda la diversidad de sustancias sealadas anteriormente, pero a diferencia de estos 2 rganos, las plaquetas slo cuentan con la tromboxano sintetasa y carecen de enzimas para sintetizar prostaglandinas, por lo que las plaquetas son elementos formes de la sangre con capacidad exclusivamente agregantes.

Conclusiones:

Los lpidos son clasificados de acuerdo a diversos criterios, entre ellos por su solubilidad o insolubilidad, su polaridad o apolaridad, y en saponificables o no saponificables. Los acidos grasos esenciales son acidos necesarios para el funcionamiento del metabolismo de nuestro organismo, tenemos fundamentalmente a acidos omega 3 y 6 como por ejemplo el acido linoleico (omega 6) o el DHA. La fosfolipasa A2, la cual hidroliza los fosfolpidos de membrana (fosfatidilcolina y fostadiletanolamina) con liberacin de cido araquidnico. Por otro lado la fosfolipasa C desdobla el enlace fosfodiester, con lo cual se forma 1,2 diglicrido Las lipooxigenasas catalizan la oxigenacin de cidos polidricos hasta originar los hidroxiperxidos lpidos. El cido araquidnico, que contiene varias dobles ligaduras en su configuracin, es su sustrato, el cual es metabolizado hasta dar diversos productos con el grupo hidroxi-peroxi en distintas posiciones. Los metabolitos derivados del cido araquidnico tienen una repercusin principal en diversos procesos, fundamentalmente en la inflamacin. El leucotrieno B4 y HETE aumentan la quimiotaxis.

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