03/04/2014

TECNICATURA EN ANÁLISIS CLÍNICOS

LÍPIDOS

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Definición caracterización Biomoléculas orgánicas compuestas por C, O, H y a veces P, N, etc. Definición por exclusión: Moléculas inorgánicas poco solubles en agua y líquidos polares

CARACTERÍSTICAS - Grupo muy heterogéneo, - Insolubilidad en agua - Solubles en disolventes apolares u orgánicos: Éter, cloroformo, benceno, etc. - Untuosos al tacto.

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Funciones 1- Energética 2- Reserva de Agua 3- Producción de Calor 4- Estructural 5- Informativa 6- Catalítica

1.-FUNCIÓN ENERGÉTICA 

Los lípidos (generalmente en forma de triglicéridos ) constituyen la reserva energética de uso tardío del organismo.



Su contenido calórico es muy alto (9 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía.



A diferencia de los hidratos de carbono, que pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente

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2.-RESERVA DE AGUA 

Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importante reserva de agua. La combustión o catabolismo de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica).



En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (joroba de camellos y dromedarios).

3.-PRODUCCIÓN DE CALOR 

En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan), hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda.



En este tejido, la combustión de los lípidos no se produce ATP y la mayor parte de la energía derivada se destina a la producción calórica necesaria para la hibernación. En este proceso, un oso puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.

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4.-FUNCIÓN ESTRUCTURAL 

Las membrana celular está formada por lípidos de tipo anfipático, formando la bicapa lipídica .



Las células eucariotas poseen orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc) que también están rodeados por una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos.



Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.

5.-FUNCIÓN INFORMATIVA



Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemas de comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el sistema endocrino genera señales químicas para la adaptación del organismo a circunstancias medioambientales diversas. Estas señales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.

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6.-FUNCIÓN CATALÍTICA 

Las vitaminas son vitales para el correcto funcionamiento del organismo pero no pueden ser sintetizadas por éste. Por lo tanto deben ser necesariamente suministradas en su dieta.



La función de muchas vitaminas consiste en actuar como cofactores de enzimas (proteínas que catalizan reacciones biológicas). Ejemplos son los retinoides (vitamina A) los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) los calciferoles (vitamina D).

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Clasificación

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Lípidos saponificables La reacción de saponificación: Jabones y detergentes R- COOH + NaOH --> R-COO- + Na+ + H2O

Se produce la ionización del grupo carboxilo en agua y puede disolver en micelas sustancias apolares Micelas monocapa y dicapa y efecto espumante

LIPIDOS SIMPLES: Ácidos grasos Largas cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo terminal Generalmente número par de átomos de carbono. Predominio de 14C - 16C Generalmente lineales. Unos 100 tipos en seres vivos - Saturados: sin dobles enlaces

-Insaturados : con al menos un doble enlace C=C

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Ácidos grasos Isomería Clasificación de acuerdo a la ubicadión de los dobles enlaces•CIS : este se encuentra en la naturaleza •TRANS

CIS

TRANS

Ácidos grasos Nomeclatura

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Ácidos grasos: nombres y punto de fusión Propiedades • Insolubles en agua . Pueden formar micelas. • Punto de fusión entre -20 y 100ºC. • Depende de longitud y dobles enlaces.

Carbonos 12 C 14 C 16 C 18 C

0 44ºC 54ºC Miríscico 63ºC Palmítico 70ºC Esteárico

20 C

76ºC

24 C

86ºC Lignocérodo

1

nº de dobles enlaces 2

0ºC Palmitoléico 13ºC -5ºC Oléico Linoleico

3

4

-11ºC Linolénico -50ºC Araquidónico

Ácidos grasos Propiedades Carácter anfipático: Parte polar y parte apolar Formación de micelas Poco abundantes en estado libre Muy abundantes en lípidos complejos Insaturados predominan en plantas y animales que viven a temperaturas bajas

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Ácidos grasos Propiedades Reactivos por el grupo carboxilo que puede dar enlaces éster con grupos alcoholes: Esterificación R- COOH + HO-R' --> R-CO-R' + H2O

Ácidos grasos Funciones  Formación de lípidos complejos  Obtención de energía  Máxima concentración energética. Doble que el mismo peso que glucosa. Más difícil de transportar y metabolizar. Obtención  Formación a partir de otras moléculas.  Se ingieren en la dieta de heterótrofos mayoritariamente en forma de acilglicéridos o fosfolípidos.  Presentan problemas con solubilidad en la absorción y el transporte.

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LIPIDOS SIMPLES:

Acilglicéridos=AG

¥ Ésteres de ácidos grasos y glicerina. ¥ Mono, bi o triacilglicéridos. Los más importantes los de 3 AG llamados también triglicéridos ¥ Si son sólidos: grasas. Generalmente en animales ¥ Si son líquidos: aceites. Generalmente vegetales

Acilglicéridos=AG Funciones Reserva de ácidos grasos generalmente para energía En el interior de células especializadas. Plantas en tejidos con necesidades energéticas: semillas. Órganos especiales Aislante mecánico (animales). Absorción de impactos. Almohadillas en pies. Capas de grasa en zonas expuestas a impactos (riñones...) Aislante térmico (animales homeotermos) Poca conductividad térmica. Animales homeotermos (Aves y mamíferos) una capa bajo la piel más gruesa cuanto más frío sea su hábitat.

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LIPIDOS SIMPLES: Céridos Formados por Ácidos Grasos de cadena larga + alcoholes grasos monohidroxílico o esteroides Son sustancias muy insolubles Las ceras de las plantas suelen llevar alcoholes grasos, mientras que las de los animales suelen llevar esteroides Función Cubiertas protectoras impermeables Piel, pelo, plumas, hojas, frutos, exoesqueletos Importante en medio aéreos Elemento estructural en colonias de insectos: Panales de abejas Adherente de partículas extrañas. Canal auditivo de mamíferos

Clasificación

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LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos Lípidos formados por : Ácidos grasos + alcohol + fosfato + (sustancia polar).

LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos Función Formación de membranas celulares. Forman una doble capa impermeable

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LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos Fosfoglicéridos 2 Ácidos Grasos + Glicerina + Fosfato + (sustancia polar) La sustancia polar es habitualmente: Etanolamina, serina o inositol.

LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos Esfingomielinas o fosfoesfingolípidos 1 Ácido Graso + Esfingosina + Fosfato + (sustancia polar). El ácido graso suele ser una Ceramida La sustancia polar es habitualmente: Colina o etanolamina. Enlace amida: amino con ácido. Forman micelas en agua. Parte polar importante. Compuestos muy importantes en las células.

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LIPIDOS COMPLEJOS: Glucolípidos Formados por:

Ácidos grasos + alcohol + glucidos

Glucoglicéridos 2 Ácidos Grasos + Glicerina + monosacárido

Glucoesfingolípidos 1 Ácido Graso + Esfingosina + uno o varios monosacáridos (hasta 15)

Los monosacáridos más habituales son: D-Glucosa, D-Galactosa, NacetilGalactosamina y A.N-acetilmurámico La cadena principal es b(1-4) y las ramificaciones b(1-3) ó (2-3) Son moléculas poco abundantes, pero muy importantes Funciones Glucoglicéridos como fosfolípidos: forman membranas. Se encuentran en bacterias y plantas Esfingomielinas: Recepción de sustancias, reconocimiento celular y diferenciación celular

Clasificación SIMPLES

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LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Esteroides Derivados del esterano o ciclopentano-perhidrofenantreno (componente tetraciclico)

Todos los esteroides derivan de un precursor: el escualeno

Sólidos a temperatura ambiente (Pf colesterol 150ºC) Muy poco solubles en agua. Solubles en líquidos apolares Abundantes en animales y escasos en plantas.

LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Esteroides Colesterol Mayor parte de la molécula hidrófoba. Sólo un grupo alcohol. Molécula más rígida que los lípidos complejos Estabilizador de membrana. Importante sobre todo en homeotermos. Síntesis de otros esteroides Hay problemas con el metabolismo en humanos ya que se absorbe pero no se elimina fácilmente Los transportadores de colesterol pueden depositarlo en las arterias y disminuir su elasticidad y grosor Aterosclerosis. Hasta un 50% de las muertes en países desarrollados están relacionadas con este problema.

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LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Esteroides Ácidos biliares Esteroides con grupos ácidos y alcoholes Actúan como detergentes de lípidos en la digestión de los alimentos. En vertebrados son fabricados por el hígado y se segregan al comienzo del intestino delgado

LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Esteroides Hormonas (mensajeros intercelulares) Muchos esteroides son hormonas, sobre todo en animales

•Corticoides Secretadas por la corteza de las glándulas suprarrenales de vertebrados Regulación de sustancias de excreción : Aldosterona Regulación del metabolismo : Cortisol •Sexuales Secretadas por la gónadas, ovarios o testículos de vertebrados •Desarrollo de los caracteres sexuales secundarios: Estradiol hembras Testosterona macho •Ciclo menstrual y gestación: Progesterona •Muda de los Insectos Los mecanismos de la muda del exoesqueleto de lo insectos los desencadena la secreción de Ecdisona

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LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Terpenos Líquidos volátiles, líquidos o sólidos según tamaño Abundantes en plantas Fórmulas de Terpenos Polímeros del isopreno (2-metil 1-3-butadieno)

Produce moléculas lineales y cíclicas. Se suelen repetir dos unidades de isopreno.

LIPIDOS INSAPONIFICABLES SIMPLES: Terpenos Funciones Aromas en plantas. Alcanfor, Mentol Precursores de otras moléculas Escualeno precursor del colesterol Componente de la clorofilas: Fitol Pigmentos fotosintéticos Dobles enlaces deslocalizados. Carotenos y xantofilas Coenzimas y vitaminas - Vitamina A bcaroteno Visión - Vitamina K Protombina Coagulación - Vitamina E Antioxidante de ácidos grasos Cicatrizantes y defensa en plantas Caucho (más de 100 isoprenos) Ayuda al transporte de membrana

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DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y METABOLISMO DE LIPIDOS

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DIGESTIÓN DE LIPIDOS No se manifiesta digestión en boca o estómago. -Boca: amilasa salival o ptialina. -Estómago: HCl, enzimas (pepsina) La digestión de lípidos ocurre en Intestino

Enzimas involucradas ENZIMAS

LOCALIZACIÓN

LIPASA

Páncreas

Triacilgliceroles

ISOMERASA

Intestino

Triacilgliceroles

COLESTEROLASA

Páncreas

ésteres de colesterol

FOSFOLIPASA A2

Páncreas

Glicerofosfolípidos 36

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DIGESTIÓN DE LIPIDOS

PAPEL DE LA BILIS EN LA DIGESTIÓN DE LÍPIDOS  

ÁCIDOS BILIARES: el más abundante es el ácido cólico. Son excretados en la bilis conjugados con glicina o taurina. Ej.: -ácido glicocólico -ácido taurocólico

Ácido glicocólico

Ácido taurocólico

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PAPEL DE LA BILIS EN LA DIGESTIÓN DE LÍPIDOS FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS BILIARES 

Aumentan la función de la Lipasa pancreática.



Reducen la “Tensión Superficial” y con ello favorecen la formación de una EMULSIÓN de las grasas. Contribuyen a dispersar los lípidos en pequeñas partículas y por lo tanto hay mas superficie expuesta a la acción de la lipasa.



Favorece la absorción de Vitaminas Liposolubles.



Acción Colerética: estimulan la producción de bilis.

Las sales biliares no son absorbidas si no que cuando llegan al íleon el 95 % de las sales biliares son reabsorbidas y luego regresan al hígado vía circulación enterohepática. Sólo el 5 % de las sales biliares son excretadas en las heces bajo circunstancias normales.

ABSORCIÓN DE LIPIDOS : 

Proceso mediante el cuál las sustancias resultantes de la digestión ingresan a la sangre mediante a través de membranas permeables (sust. de bajo PM) o por medio de transporte selectivo.



No es indispensable la digestión total de las grasas neutras debido a que pueden atravesar las membranas si se encuentran en EMULSIÓN FINA. Las sustancias sin degradar totalmente que atraviesan las membranas son hidrolizadas totalmente en los enterocitos. En las células intestinales se sintetizan nuevamente los TAG. Absorción del Colesterol: se absorbe en el intestino y luego se incorpora a los QUILOMICRONES como tal o como ésteres con AG.

  

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ABSORCIÓN DE LIPIDOS : ESTRUCTURA DE QUILOMICRONES La superficie es una capa de Fosfolípidos. Los Triacilgliceroles secuestrados en el interior aportan mas del 80% de la masa. Varias Apolipoproteínas (B48, C-III y C-II) atraviesan la membrana y actúan como señales para el metabolismo de los Quilomicrones. Colesterol

Apolipoproteínas B-48

C-III

C-II

Fosfolípido Triacilgliceroles y s ésteres de Colesterol.

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA 8) Los AG son Oxidados como combustible o reesterificados para almacenamiento.

7) Los AG entran a la célula.

1) Las sales biliares emulsionan las Grasas formando micelas. 2) Lipasas intestinales degradan los Triglicéridos 3) Los Ácidos Grasos y otros productos de la digestión son tomados por la mucosa intestinal y convertidos en TAG.

6) La Lipoproteínlipasa activada por apo-C en los capilares convierten los TAG en AG y Glicerol. 5) Los QUILOMICRONES viajan por el Sistema Linfático y el Torrente sanguíneo hacia los Tejidos. 4) Los TAG son incorporados con colesterol y Apolipoproteínas en los QUILOMICRONES.

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Transporte de Lípidos en la sangre Son usadas 4 tipos de LIPOPROTEINAS para transportar lípidos en la sangre:  Quilomicrones  Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)

Lipoproteínas de baja densidad (LDL)  Lipoproteínas de alta densidad (HDL) Están compuestas de diferentes lípidos. 

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Metabolismo de lipoproteinas

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Cuerpos Cetónicos • Grupo de compuestos de bajo peso molecular. • Son solubles en agua • Derivan de lípidos (beta-oxidación). • Pueden atravesar la barrera hematoencefálica

• El término “cuerpos” es un malentendido histórico, es una palabra con la que se describen partículas insolubles pero los CC son bastante solubles en sangre y orina •Constituyen una fuente de energía en los tejidos extrahepáticos, particularmente durante el ayuno

Formación y exportación de cuerpos cetónicos (hígado) Gotas de lípidos Hepatocito

Acetoacetato y bhidroxibutirato exportados como energía para: corazón, músculo, riñón y cerebro.

Glucosa exportada como combustible para cerebro y otros tejidos.

Los cuerpos cetónicos se forman y exportan desde el Hígado. En condiciones energéticamente desfavorables, el oxalacetato se deriva hacia la Gluconeogénesis, para liberar glucosa a la sangre. El ciclo de Krebs trabaja muy lentamente en el Hígado.

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Utilización de los cuerpos cetónicos   



El Hígado es el principal productor ya que posee todas las enzimas necesarias. Es incapaz de usarlos como combustible. Los órganos que los usan son: cerebro, músculo esquelético, corazón y otros. Solo se usan como fuente de energía en situaciones metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado.

El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica.

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Utilización de los cuerpos cetónicos Ayuno Se liberan ácidos grasos de los TG del tejido adiposo: principal combustible para el organismo. • Algunos tejidos: oxidan completamente estos ácidos grasos a CO2 y H2O.

Energía

• El hígado: oxida ácidos grasos, convirtiendo la mayoría del Acetil-CoA en cuerpos cetónicos, los cuales van por sangre hacia tejidos periféricos.

= Energía

•En estos tejidos los cuerpos cetónicos son oxidados a CO2 y H2O y se genera ATP.

¿Cuál es la ventaja de formar cuerpos cetónicos? 1. el hígado, mediante la oxidación parcial de los ác.grasos, obtiene la energía requerida para realizar ciertos procesos (como gluconeogénesis) y sintetiza cuerpos cetónicos. 2. Ademas permite que continúe la degradación Ac Gr (consumiendo Acetil-CoA y recuperando CoA libre en la síntesis de CCetónicos)

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Utilización de los cuerpos cetónicos ¿Cuál es la ventaja de formar cuerpos cetónicos? 3. otros tejidos usan estos cuerpos cetónicos como combustible “los CC son considerados la forma soluble y transportable de unidades de acetilo” 4. en ayuno, el cerebro puede oxidar cuerpos cetónicos, reduciendo las necesidades de glucosa. Consecuentemente, la gluconeogénesis disminuye y las proteínas musculares, las cuales proveen amino ácidos como fuente de carbono para la producción de glucosa, no son degradadas. Los AG no sirven de combustible en el cerebro, porque no pasa la barrera HE (estan unidos a albúmina). 5. El Corazón y la corteza renal prefieren utilizan Ccetónicos a glucosa. 6. Durante el ayuno, el músculo esquelético utiliza AG como ppal. combustible (frena glucólisis), pero también Ccetónicos.

DIAGNÓSTICO DE DISLIPEMIAS Y EVALUACIÓN DEL RIESGO

CARDIOVASCULAR

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Dislipoproteinemias Defecto en el metabolismo de las lipoproteínas

Alteraciones en las concentraciones plasmáticas de lípidos, tanto por defecto (hipolipoproteinemias), como por exceso (hiperlipoproteinemias) que traducen un aumento de las lipoproteínas circulantes que producen un aumento del colesterol, de los triglicéridos (TG) o de ambos.

Diagnóstico de dislipemias PERFIL BÁSICO Aspecto del suero COLESTEROL total TRIGLICERIDOS COL-HDL COL-LDL Indice de Castelli

+

ANTECEDENTES PERSONALES Y FAMILARES

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Diagnóstico de dislipemias PERFIL BÁSICO Aspecto del suero COLESTEROL total TRIGLICERIDOS COL-HDL COL-LDL Indice de Castelli

CT/c-HDL cLDL/c-HDL

hasta hasta

+

ANTECEDENTES PERSONALES Y FAMILARES

4,5 2,9

Diagnóstico de dislipemias PERFIL BÁSICO Aspecto del suero COLESTEROL total TRIGLICERIDOS COL-HDL COL-LDL Indice de Castelli

+

ANTECEDENTES PERSONALES Y FAMILARES

OTRAS DETERMINACIONES: LIPIDOGRAMA ELECTROFORETICO APOPROTEINAS B y A-I

DETERMINACIONES ESPECIALES: ACTIVIDAD LPL y LH APO C-II/C-III, GENOTIPO APO E

LDL OXIDADA, GLICADA, PEQUEÑA Y DENSA, LP(a) ß-VLDL HDL2, HDL3, LPA-I / LPA-I-II

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Separación de lipoproteínas A) ULTRACENTRIFUGACIÓN

DENSIDAD

B) PRECIPITACIÓN SELECTIVA

COMPOSICIÓN APOPROTEICA

C) CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA

CARGA/TAMAÑO

D) PAGE

CARGA/TAMAÑO

E) ELECTROFORESIS (LIE)

CARGA

Separación de lipoproteínas plasmáticas en función de su densidad A) ULTRACENTRIFUGACIÓN: GRADIENTE

SECUENCIAL VLDL

d=1006g /l

IDL

d=1019g /l

Densidad g/l

1006

VLDL

1019

IDL LDL

1063 HDL 1210

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Lipidograma electroforético LIPIDOGRAMA ELECTROFORETICO Debe solicitarse conjuntamente con perfil básico Evaluación semicuantitativa Su mayor utilidad : Beta ancha, Hipertrigliceridemias, Lp(a) Verificar ayuno ELECTROFORESIS DE LIPOPROTEINAS (AGAROSA) VLDL(preß)

siembra -

HDL()

LDL (ß) IDL

+

Sentido de migración

Clasificación de hiperlipoproteinemias (fredrickson y col.) Fenotipo

Aspecto del suero

I

Lechoso

IIa

Límpido

IIb III IV V

TG

Col-Total

Normal ó

LDL VLDL y

LDL

βVLDL ( IDL)

Turbio

Turbio/Lechoso

Acum. Quilomicrones

Normal

Opalescente/turbio

Opalescente/turbio

Alteración Lipoproteica

Normal ó

VLDL Acum. Quilomicrones y VLDL

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Representación de lipidogramas patológicos, correspondientes a la clasificación de Fredrickson de las hiperlipoproteinemias.

Fenotipo

Anormalidad lipídica

Anormalidad lipoproteica

Aspecto del suero

I

hipertrigliceridemia exógena

exceso de quilomicrones

lechoso

IIa IIb

hipercolesterolemia hipercolesterolemia + hipertrigliceridemia endógena

exceso de LDL exceso de LDL + VLDL

límpido opalescente

III

hipertrigliceridemia + hipercolesterolemia hipertrigliceridemia endógena

presencia de ß-VLDL + exceso de IDL exceso de VLDL

turbio

IV V

Hipertrigliceridemia exógena y exceso de VLDL + endógena quilomicrones

opalescente o turbio turbio o lechoso

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