Un enfoque clínico BIOQUÍMICA - media.axon.esmedia.axon.es/pdf/119487.pdf · • eBook incluido en la compra del libro impreso • Recursos en línea: •ara estudiantes: animaciones,

Un enfoque clínico

BIOQUÍMICA MÉDICA BÁSICA

MARKS

5.ª edición

Incluye eBook


Incluye

en líneacontenido adicional

MICHAEL LIEBERMANALISA PEET

Un enfoque clínico

MARKS

5.ª edición

BIOQUÍMICA MÉDICA BÁSICABIOQUÍMICA MÉDICA BÁSICA

Marks. Bioquímica médica básica. Un enfoque clínico continúa ligando la bioquímica y la práctica clínica de una manera amigable y atractiva tanto para estudiantes como para profesores que imparten la asignatura. Para ello, integra valiosos casos clínicos a lo largo de cada capítulo, lo que ayuda al estudiante a aplicar y desarrollar conceptos fundamentales a la práctica médica. Gracias a este enfoque, esta obra sigue escalando en la preferencia de los alumnos pues facilita la comprensión de esta compleja materia.

Esta 5.a edición incluye varios cambios organizacionales significativos. Asimismo, ha sido actualizada de manera exhaustiva con los avances más recientes en el campo de la bioquímica para reflejar los estándares de atención e investigaciones más actuales.

Características destacadas:

• Casos clínicos que se desarrollan a lo largo de cada capítulo

• Notas clínicas con información acerca de los síntomas y signos de cada paciente presentado en los casos clínicos

• Notas de métodos con datos que ayudan a realizar e interpretar pruebas de laboratorio

• Ilustraciones a todo color

• Mayor número de preguntas de revisión al final de cada capítulo

• Conceptos clave al final de cada capítulo

• eBook incluido en la compra del libro impreso

• Recursos en línea:• Para estudiantes: animaciones, banco de preguntas interactivo y procedimientos, métodos de labora-

torio clínico en español y perfiles en español de los pacientes que se presentan en los casos clínicos de la obra, entre otros

• Para instructores: banco de imágenes y acceso a los recursos para estudiantes

9 788417 033521

ISBN 978-8-41703-352-1

Un enfoque clínico

BIOQUÍM

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BIOQUÍMICA MÉDICA BÁSICAUn enfoque clínico

5.ª edición

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Marks

BIOQUÍMICA MÉDICA BÁSICAUn enfoque clínico

5.ª edición

Michael Lieberman, PhDDistinguished Teaching Professor

Department of Molecular Genetics, Biochemistry and Microbiology

University of Cincinnati College of Medicine

Cincinnati, Ohio

Alisa Peet, MDAssociate Dean Clinical Education

Associate Professor of Clinical Medicine

Lewis Katz School of Medicine at Temple University

Philadelphia, Pennsylvania

Ilustraciones de Matthew Chansky


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Av. Carrilet, 3, 9.a planta, Edificio D - Ciutat de la Justícia08902 L’Hospitalet de LlobregatBarcelona (España)Tel.: 93 344 47 18Fax: 93 344 47 16Correo electrónico: [email protected]

Revisión científicaCapítulos 18, 25, 29, 30, 34, 37, 39, 43 y 47Gerardo Hernández PugaMédico Cirujano, Especialista en Medicina Interna y Oncología MédicaProfesor de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, UNAM

Introducción a secciones V, VI y VII y capítulos 5, 6, 7, 8, 9, 10, 17, 19, 24, 26, 31, 33, 38, 40, 41, 44 y 45 Jorge A. Leyva Rojas, MSc, Dr. rer. natProfesor-Investigador, Docente de Bioquímica, Maestría en Genética, Facultad de Ciencias Básicas y Biomédicas, Universidad Simón Bolívar, Barranquilla, Colombia

Introducción a sección I y capítulos 1 y 2Deyamira Matuz Mares Maestra en Ciencias Biológicas, Coordinadora de Enseñanza, Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, UNAM

Introducción a sección II y capítulos 3, 4, 15, 16, 22 y 23Dra. C. Ana María G. Rivas EstillaProfesor e Investigador, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, N.L., México

Capítulos 27 y 28Dra. en C. Martha Rosales AguilarProfesor-Investigador, Facultad de Medicina y Psicología, Universidad Autónoma de Baja California, México

Introducción a secciones III y IV y capítulos 11, 12, 20 y 21Pedro G. Santiago-Cardona, Ph. D.Basic Science Department, Biochemistry & Cancer Biology Divisions, Ponce Health Sciences University

Capítulos 13, 14, 32, 35, 36, 42 y 46D. en C. José María Vera CruzProfesor Investigador Titular “A”, Profesor de la Unidad de Aprendizaje “Bioquímica Médica” para la Licenciatura, Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias de la Salud (CUCS), Miembro del PRODEP

TraducciónDra. R. Gabriela León JiménezMédico Cirujano

Dirección editorial: Carlos MendozaEditor de desarrollo: Karen EstradaGerente de mercadotecnia: Juan Carlos GarcíaCuidado de la edición: Eduardo MendozaMaquetación: Arturo Rocha HernándezAdaptación de portada: Saúl Martín del Campo NúñezImpresión: C&C Offset-China/Impreso en China

Se han adoptado las medidas oportunas para confirmar la exactitud de la información presentada y describir la práctica más aceptada. No obstante, los autores, los redactores y el editor no son responsables de los errores u omisiones del texto ni de las consecuencias que se deriven de la aplicación de la información que incluye, y no dan ninguna garantía, explícita o implícita, sobre la actualidad, integridad o exactitud del contenido de la publicación. Esta publicación contiene información gene-ral relacionada con tratamientos y asistencia médica que no debería utilizarse en pacientes individuales sin antes contar con el consejo de un profesional médico, ya que los tratamientos clínicos que se describen no pueden considerarse recomendaciones absolutas y universales.

El editor ha hecho todo lo posible para confirmar y respetar la procedencia del material que se reproduce en este libro y su copyright. En caso de error u omisión, se enmendará en cuanto sea posible. Algunos fármacos y productos sanitarios que se presentan en esta publicación solo tienen la aprobación de la Food and Drug Admi-nistration (FDA) para uso limitado al ámbito experimental. Compete al profesional sanitario averiguar la situación de cada fármaco o producto sanitario que pretenda utilizar en su práctica clínica, por lo que aconsejamos consultar con las autoridades sanitarias competentes.

Derecho a la propiedad intelectual (C. P. Art. 270)Se considera delito reproducir, plagiar, distribuir o comunicar públicamente, en todo o en parte, con ánimo de lucro y en perjuicio de terceros, una obra literaria, artís-tica o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la autoriza-ción de los titulares de los correspondientes derechos de propiedad intelectual o de sus cesionarios.

Reservados todos los derechos.Copyright de la edición en español © 2018 Wolters Kluwer ISBN de la edición en español: 978-84-17033-52-1Depósito legal: M-8409-2018Edición en español de la obra original en lengua inglesa Marks’ Basic Medical Biochemistry. A Clinical Approach de Michael Lieberman y Alisa Peet, 5.ª edición, publicada por Wolters Kluwer.

Copyright © 2018 Wolters Kluwer

Two Commerce Square2001 Market StreetPhiladelphia, PA 19103ISBN de la edición original: 978-1-4963-2481-8


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Prefacio a la 5.ª edición

Han pasado cinco años desde que se completó la cuarta edición en inglés de esta obra. La quinta edición tiene algunos cambios organizacionales significativos, derivados de evalua-ciones extensas del cuerpo docente y de estudiantes que usaron la cuarta edición en sus clases y estudios. Las características pedagógicas principales del texto se conservan y se han mejorado por los siguientes cambios en la quinta edición:

1. Cada historia del paciente se ha analizado y revisado para reflejar los estándares de atención actuales (de 2016). Los nombres de pacientes se han conservado en la edición en español. Las claves para indicar los nombres “viejos” y los “actua-les” de la edición en inglés se encuentran en el suplemento en línea.

2. Los comentarios bioquímicos relacionados con cada capítulo se han actualizado, cuando ha sido adecuado, para permitir que los estudiantes vean hacia dónde se han dirigido los esfuerzos de investigación actuales.

3. La presentación del metabolismo se ha alterado de manera que la glucólisis es ahora el primer tema expuesto, seguido del ciclo del ácido tricarboxílico y des-pués, la fosforilación oxidativa. La correlación entre los capítulos de la cuarta edición y los de la quinta edición es la siguiente:a. Los capítulos 1 a 18 no tienen cambiosb. La sección IV ahora se titula “Metabolismo de los carbohidratos, oxidación

de combustible y la generación de trifosfato de adenosina” y consta de los capítulos 19 a 28.

i. El capítulo 19 de la quinta edición (Conceptos básicos en la regulación del metabolismo de combustible por la insulina, el glucagón y otras hormonas) se basa en el capítulo 26 de la cuarta edición.

ii. El capítulo 20 de la quinta edición (Bioenergética celular: trifosfato de adenosina y O2) se basa en el capítulo 19 de la cuarta edición.

iii. El capítulo 21 de la quinta edición (Digestión, absorción y transporte de carbohidratos) se basa en el capítulo 27 de la cuarta edición.

iv. El capítulo 22 de la quinta edición (Generación de trifosfato de adeno-sina a partir de glucosa, fructosa y galactosa: glucólisis) se basa en el capítulo 22 de la cuarta edición y también contiene partes del capítulo 29 de la cuarta edición (Vías del metabolismo del azúcar: vía de la pentosa fosfato, fructosa y metabolismo de la galactosa).

v. El capítulo 23 de la quinta edición (Ciclo del ácido tricarboxílico) se basa en el capítulo 20 de la cuarta edición.

vi. El capítulo 24 de la quinta edición (Fosforilación oxidativa y función mitocondrial) se basa en el capítulo 21 de la cuarta edición.

vii. El capítulo 25 de la quinta edición (Toxicidad del oxígeno y lesión por radicales libres) se basa en el capítulo 24 de la cuarta edición.

viii. El capítulo 26 de la quinta edición (Formación y degradación del glu-cógeno) se basa en el capítulo 28 de la cuarta edición.

ix. El capítulo 27 de la quinta edición (Vía de la pentosa fosfato y la sínte-sis de glucósidos, lactosa, glucoproteínas y glucolípidos) se basa en el capítulo 30 de la cuarta edición, junto con una sección (Vía de la pen-tosa fosfato) del capítulo 29 de la cuarta edición. Esto lleva a la elimi-nación del antiguo capítulo 29 de la tabla de contenido de la quinta edición.

x. El capítulo 28 de la quinta edición (Gluconeogénesis y mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre) se basa en el capítulo 31 de la cuarta edición.


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vi Prefacio a la 5.ª edición

c. La sección V (Metabolismo de los lípidos) ahora consta de los siguientes ca-pítulos:

i. El capítulo 29 de la quinta edición (Digestión y transporte de los lípidos de la dieta) se basa en el capítulo 32 de la cuarta edición.

ii. El capítulo 30 de la quinta edición (Oxidación de ácidos gra-sos y cuerpos cetónicos) se basa en el capítulo 23 de la cuarta edición.

iii. El capítulo 31 de la quinta edición (Síntesis de ácidos grasos, triacilgliceroles y principales lípidos de membrana) se basa en el capítulo 33 de la cuarta edición y también contiene informa-ción básica acerca de eicosanoides del capítulo 35 de la cuarta edición. El material del capítulo 35 de la cuarta edición que no fue incorporado en el capítulo 31 de la quinta edición está disponible como suplemento en línea. En la quinta edición no hay un capítulo separado del metabolismo de eicosanoides.

iv. El capítulo 32 de la quinta edición (Absorción, síntesis, meta-bolismo y destino del colesterol) se basa en el capítulo 34 de la cuarta edición.

v. El capítulo 33 de la quinta edición (Metabolismo del etanol) se basa en el capítulo 25 de la cuarta edición.

vi. El capítulo 34 de la quinta edición (Integración del metabolis-mo de carbohidratos y lípidos) se basa en el capítulo 36 de la cuarta edición.

d. La sección VI (Metabolismo del nitrógeno) tiene el mismo orden de capítulos que la cuarta edición, pero debido a que antes se eliminaron dos capítulos, el número de los capítulos de la quinta edición tiene dos menos que la cuarta edición. La sección VI de la quinta edición comprende los capítulos 35 a 40, en tanto que en la cuarta edición, eran los capítulos 37 a 42.

e. La sección VII (Metabolismo tisular) tiene el mismo orden de los capítulos que la cuarta edición, pero los números de los capítulos de la quinta edición son dos menos que en la cuarta. La sección VII de la quinta edición compren-de los capítulos 41 a 47, en tanto que en la cuarta edición, eran los capítulos 43 a 49.

4. El número de preguntas de revisión impresas al final de cada capítulo ha aumen-tado a 10, es decir, se incluyen cinco preguntas más por capítulo que en la cuarta edición (470 preguntas en total). El banco de preguntas en línea relacionado con el texto ha aumentado a 560 preguntas, en comparación con las 468 preguntas de la cuarta edición. En la medida de lo posible, las preguntas se presenta en el for-mato del National Board of Medical Examiners.

Como se estableció en ediciones previas, al revisar un texto dirigido principalmente a estudiantes de medicina, los autores siempre consideran los nuevos avances en bioquímica y analizan si se deben incluir en el texto. Hemos decidido solo incluir avances que permitan al estudiante relacionar mejor la bioquímica con la medicina y las futuras herramientas diagnósticas. Aunque aportar avances incompletos, pero interesantes, a los estudiantes gra-duados es mejor para su educación, los estudiantes de medicina obtienen mayores benefi-cios de un método más dirigido, que enfatice la manera en la que la bioquímica es útil para la práctica de la medicina. Este es uno de los objetivos principales del texto.

Cualquier error es responsabilidad de los autores, y agradeceremos que se nos notifi-que cuando se encuentren.

El sitio web de esta edición de Marks. Bioquímica médica básica. Un enfoque clínico contiene las preguntas de opción múltiple adicionales ya mencionadas, una tabla con la lista de los nombres de los pacientes usados en la quinta edición en inglés y su correspon-dencia con los que se utilizaron en la cuarta edición en el mismo idioma, resúmenes de todos los pacientes descritos en el texto (casos de pacientes), todas las referencias de los capítulos y lecturas adicionales (con vínculos para artículos en PubMed cuando sea posi-ble), una lista de las enfermedades presentadas en el libro (con vínculos para sitios web adecuados para obtener más información), y un resumen de todos los métodos descritos a lo largo del texto.


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Cómo usar este libro

Los iconos identifican los diferentes componentes del libro: los pacientes presentados al inicio de cada capítulo; las notas clínicas, notas de métodos, preguntas y respuestas que aparecen en los márgenes; y los conceptos clave, comentarios clínicos y comentarios bio-químicos que se encuentran al final de cada capítulo.

Cada capítulo comienza con un extracto que resume la información desarrollada, por lo que los estudiantes pueden reconocer las palabras clave que esperan aprender. En la si-guiente sección de cada capítulo, “Sala de espera”, se describe a los pacientes y sus males-tares, y se detallan los eventos que resultaron en la búsqueda de ayuda médica:

indica un paciente femenino.

indica un paciente masculino.

indica un paciente infantil o un niño joven.

En cada capítulo que se desarrolla, los iconos aparecen en el margen para identificar la información relacionada con el material presentado en el texto:

indica una nota clínica, por lo general relacionada con el paciente en la “Sala de espera” de ese capítulo. Estas notas explican los signos o síntomas de un paciente o aporta alguna otra información clínica relevante con el texto.

indica una nota de métodos, que se elabora acerca de cómo se requiere la bioquí-mica para realizar e interpretar pruebas de laboratorio comunes.

Las preguntas y respuestas también aparecen en el margen y ayudan al estudiante a reflexionar, una vez que leyó el texto:

indica una pregunta.

indica la respuesta a la pregunta. La respuesta a una pregunta siempre se localiza en la página siguiente. Si aparecen dos preguntas en una página, las respuestas se proporcionan en el orden de aparición en la página siguiente.

Cada capítulo finaliza con estas tres secciones: comentarios clínicos, comentarios bio-químicos y conceptos clave:

En los conceptos clave se resumen los conocimientos importantes del capítulo que son esenciales para el aprendizaje.

En los comentarios clínicos se proporciona información clínica adicional y, con frecuencia, se describe el plan de tratamiento y la solución clínica.

En los comentarios bioquímicos se agrega información bioquímica que no fue cu-bierta en el texto, o se explora alguna faceta de la bioquímica con más detalle o desde otro ángulo.

Por último, se presentan las preguntas de revisión, escritas en un formato similar al del United States Medical Licensing Examination, y muchas de ellas tienen inclinación clíni-ca. Las respuestas a las preguntas de revisión, junto con las explicaciones detalladas, se presentan al final de cada capítulo.


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Agradecimientos

Los autores desean expresar su gratitud al Profesor Kent Littleton de la Bastyr University, por su lectura cuidadosa a la cuarta edición y la puntualización de errores que fueron corre-gidos en la quinta edición. Apreciamos en gran medida sus esfuerzos por mejorar el texto. El Dr. Bonnie Brehm fue de crucial ayuda con los aspectos de nutrición del texto y el Dr. Rick Ricer fue invaluable en la creación de preguntas para el texto y para el suplemento en línea. También queremos agradecer las contribuciones iniciales de Dawn Marks, cuya vi-sión de un libro de texto dirigido a estudiantes de medicina llevó a la primera edición de este libro. Su visión sigue siendo aplicable en estos días.


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Contenido

SECCIÓN I Metabolismo de combustibles 1

1 Combustibles metabólicos y componentes de la dieta 3

2 Alimentación o estado de absorción 24

3 Ayuno 34

SECCIÓN IIFundamentos químicos y biológicos de la bioquímica 45

4 Agua, ácidos, bases y amortiguadores 47

5 Estructuras de los principales compuestos del organismo 62

6 Aminoácidos de las proteínas 80

7 Relaciones estructurales y funcionales de las proteínas 100

8 Enzimas como catalizadores 128

9 Regulación de las enzimas 150

10 Relación entre biología celular y bioquímica 169

11 Señalización celular mediante mensajeros químicos 190

SECCIÓN IIIExpresión génica y síntesis de proteínas 211

12 Estructura de los ácidos nucleicos 213

13 Síntesis de DNA 230

14 Transcripción: síntesis de RNA 251

15 Traducción: síntesis de proteínas 274

16 Regulación de la expresión génica 294

17 Uso de las técnicas de DNA recombinante en medicina 319

18 Biología molecular del cáncer 344

SECCIÓN IVMetabolismo de los carbohidratos, oxidación de combustible y la generación de trifosfato de adenosina 369

19 Conceptos básicos en la regulación del metabolismo del combustible por la insulina, el glucagón y otras hormonas 376

20 Bioenergética celular: trifosfato de adenosina y O2 394

21 Digestión, absorción y transporte de carbohidratos 415

22 Generación de trifosfato de adenosina a partir de glucosa, fructosa y galactosa: glucólisis 434


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xii Contenido

23 Ciclo del ácido tricarboxílico 457

24 Fosforilación oxidativa y función mitocondrial 480

25 Toxicidad del oxígeno y lesión por radicales libres 504

26 Formación y degradación del glucógeno 525

27 Vía de la pentosa fosfato y la síntesis de glucósidos, lactosa, glucoproteínas y glucolípidos 543

28 Gluconeogénesis y mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre 566

SECCIÓN VMetabolismo de los lípidos 591

29 Digestión y transporte de los lípidos de la dieta 594

30 Oxidación de ácidos grasos y cuerpos cetónicos 607

31 Síntesis de ácidos grasos, triacilgliceroles y principales lípidos de membrana 631

32 Absorción, síntesis, metabolismo y destino del colesterol 666

33 Metabolismo del etanol 702

34 Integración del metabolismo de carbohidratos y lípidos 719

SECCIÓN VIMetabolismo del nitrógeno 735

35 Digestión de proteínas y absorción de aminoácidos 738

36 Destino del nitrógeno de los aminoácidos: ciclo de la urea 751

37 Síntesis y degradación de aminoácidos 769

38 Tetrahidrofolato, vitamina B12 y S-adenosilmetionina 790

39 Metabolismo de purinas y pirimidinas 806

40 Relaciones entre tejidos en el metabolismo de los aminoácidos 823

SECCIÓN VIIMetabolismo tisular 843

41 Acciones de las hormonas que regulan el metabolismo energético 845

42 Bioquímica de los eritrocitos y otras células de la sangre 869

43 Proteínas del plasma sanguíneo, coagulación y fibrinólisis 893

44 Metabolismo hepático 910

45 Metabolismo del músculo en reposo y durante el ejercicio 932

46 Metabolismo del sistema nervioso 953

47 Matriz extracelular y tejido conectivo 978

Índice alfabético de pacientes 997

Índice alfabético de materias 1000


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L a mayoría de los lípidos encontrados en el cuerpo entra en la categoría de ácidos gra-sos y triacilgliceroles, glicerofosfolípidos y esfingolípidos, eicosanoides, colesterol,

sales biliares y hormonas esteroides, así como vitaminas solubles en grasa. Estos lípidos tienen estructuras químicas y funciones muy diversas. Sin embargo, están relacionados por una propiedad común: su relativa insolubilidad en agua.

Los ácidos grasos son un combustible principal del cuerpo. Después de comer, se acu-mula el exceso de ácidos grasos y carbohidratos que no son oxidados como grasa (triacilgli-ceroles) en el tejido adiposo. Entre las comidas, estos ácidos grasos son liberados y circulan en la sangre unidos a la albúmina (fig. V.I). En el músculo, hígado y otros tejidos, los ácidos grasos son oxidados a acetil coenzima A (acetil-CoA) en la vía de la β-oxidación. El dinu-cleótido de nicotinamida y adenina reducido (NADH) y el dinucleótido de adenina y flavina reducido (FAD[2H]) generados a partir de la β-oxidación se reoxidan por el O2 en la cadena de transporte de electrones, con lo que se genera trifosfato de adenosina (ATP). Pequeñas cantidades de ciertos ácidos grasos se oxidan por medio de otras vías que los convierten en combustibles oxidables o en productos de excreción urinaria (p. ej., β-oxidación peroximal).

No todo el acetil-CoA generada a partir de la β-oxidación entra al ciclo del ácido tri-carboxílico (ATC). En el hígado, el acetil-CoA generado de la β-oxidación de ácidos gra-sos también se puede convertir en los cuerpos cetónicos acetoacetato y β-hidroxibutirato. Los cuerpos cetónicos son captados por el músculo y otros tejidos, los cuales los convierten nuevamente en acetil-CoA para oxidación en el ciclo del ATC. Se convierten en un com-bustible principal para el cerebro durante el ayuno prolongado.

Los glicerofosfolípidos y los esfingolípidos, que contienen ácidos grasos esterificados, se encuentran en las membranas y en las lipoproteínas sanguíneas en las interfases entre los componentes lípidos de estas estructuras y el agua circundante. Estos lípidos de membrana forman barreras hidrofóbicas entre los compartimentos subcelulares y entre los constitu-yentes celulares y el entorno extracelular. Los ácidos grasos poliinsaturados que contienen 20 carbonos forman eicosanoides, que regulan muchos procesos celulares (fig. V.2).

El colesterol agrega estabilidad a la bicapa fosfolipídica de las membranas. Actúa como un precursor de las sales biliares, compuestos tipo detergente que funcionan en el proceso de digestión y absorción de lípidos (fig. V.3). El colesterol también actúa como el precursor de las hormonas esteroides, que tienen muchas acciones, incluyendo la regula-ción del metabolismo, crecimiento y reproducción.

Las vitaminas solubles en grasa son lípidos que se involucran en funciones diversas tales como visión, crecimiento y diferenciación (vitamina A), coagulación de la sangre (vitamina K), prevención de daño oxidativo a las células (vitamina E) y metabolismo del calcio (vitamina D).

Los triacilgliceroles, principales lípidos de la dieta, se digieren en el lumen intestinal (fig. V.4). Los productos iniciales de la digestión, ácidos grasos libres y 2-monoacilglicero-les, son reconvertidos en triacilgliceroles en las células epiteliales del intestino, empacados en lipoproteínas conocidas como quilomicrones (por lo que pueden entrar de manera segu-ra en la circulación) y secretados a la linfa. Por último, los quilomicrones se incorporan a la sangre, representando una de las principales lipoproteínas de la sangre.

Las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) se producen en hígado, principal-mente a partir de los carbohidratos de la dieta. La lipogénesis es un proceso estimulado por la insulina a través del cual la glucosa se transforma en ácidos grasos, que son subsecuen-temente esterificados con glicerol para formar triacilgliceroles, los cuales se empacan en las VLDL para ser secretados por el hígado. De esta forma, los quilomicrones transportan principalmente lípidos de la dieta, mientras que las VLDL transportan lípidos sintetizados de forma endógena.

Los triacilgliceroles de los quilomicrones y de las VLDL se hidrolizan por la lipopro-teína lipasa (LPL), una enzima que se encuentra unida a las células endoteliales de los ca-pilares (fig. V.4). Los ácidos grasos liberados son captados por el músculo y otros muchos

Metabolismo de los lípidos

SECCIÓN

V

Figura V.1 Resumen del metabolismo de ácidos grasos.

Triacilglicerol(reservas de tejido adiposo)

CO2 + H2O Fosfolípidosy esfingolípidos

Glucosa

Ácidos grasos

Oxidación

Figura V.2 Resumen de la síntesis de eico-sanoides. AEP, ácido eicosapentaenoico.

ProstaglandinasLeucotrienos Tromboxanos

Ácido araquidónico(o AEP)

Sales biliaresMembranas Hormonas esteroides

Acetil-CoA

Colesterol

Figura V.3 Resumen del metabolismo del colesterol.

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592 SECCIÓN V Metabolismo de los lípidos

tejidos y oxidados a CO2 y agua para producir energía. Luego de una comida, estos ácidos grasos son captados por el tejido adiposo y almacenados como triacilgliceroles.

La LPL convierte a los quilomicrones en remanentes de quilomicrón y a las VLDL en lipoproteínas de densidad intermedia (IDL). Estos productos, que tienen un contenido de triacilgliceroles relativamente bajo, son captados por el hígado a través del proceso de en-docitosis y degradados por acción lisosomal. Las IDL también pueden ser convertidas en lipoproteínas de baja densidad (LDL) por hidrólisis posterior de los triacilgliceroles. La endocitosis de LDL ocurre en los tejidos periféricos, así como en el hígado (cuadro V.1) y es el principal medio de transporte y entrega de colesterol a los tejidos periféricos.

Tejidoadiposo

Hígado

Músculo

Sangre

Pared capilar

TG

AG

Glucosa

VLDL

Glicerol 3-fosfato

AG CoA

TG

CO2 + H2 O

Lípidos(TG)

TG

2-MG+

AG

Linfa

Quilomicrones

Quilomicrones

Intestinodelgado

Tejidosperiféricos

TG

TG

Estadoposprandial

LPL

Figura V.4 Resumen del metabolismo de los triacilgliceroles en el estado posprandial. CoA, coenzima A; TG, triacilglicerol; 2-MG, 2-monoalcilglicerol; AG, ácido graso; VLDL, lipoproteína de muy baja densidad; TG dentro del círculo, triacilgliceroles de VLDL y quilomicrones; LPL, lipoproteína lipasa.

CUADRO V.1 Lipoproteínas sanguíneas

Quilomicrones • Producidos en las células epiteliales del intestino a partir de la grasa de la dieta • Transporta triacilgliceroles en la sangre

Lipoproteína de muy baja densidad (VLDL) • Producida en el hígado, principalmente a partir de los carbohidratos de la dieta • Transporta triacilgliceroles en la sangre

Lipoproteína de densidad intermedia (IDL) • Producida en la sangre (remanente de VLDL después de la hidrólisis de los triacilgliceroles) • Endocitada por el hígado o convertida en lipoproteína de baja densidad

Lipoproteína de baja densidad (LDL) • Producida en la sangre (remanente de IDL después de la hidrólisis de los triacilgliceroles;

producto final de VLDL) • Contiene grandes concentraciones de colesterol y ésteres de colesterol • Endocitada por el hígado y tejidos periféricos

Lipoproteína de alta densidad (HDL) • Producida en el hígado e intestino • Intercambia proteínas y lípidos con otras lipoproteínas • Participa en el regreso del colesterol desde los tejidos periféricos al hígado


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SECCIÓN V Metabolismo de los lípidos 593

La función principal de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) es transportar el ex-ceso de colesterol obtenido de los tejidos hacia el hígado e intercambiar proteínas y lípidos con los quilomicrones y las VLDL. El intercambio de proteínas convierte las partículas “nacientes” en partículas “maduras”.

Durante el ayuno los ácidos grasos y el glicerol son liberados de las reservas de tria-cilgliceroles de los adipocitos (fig. V.5). El glicerol viaja al hígado y es usado para la glu-coneogénesis. Solo el hígado contiene glicerol cinasa, que se requiere para el metabolismo del glicerol. Los ácidos grasos forman complejos con albúmina en la sangre y son captados por el músculo, riñón y otros tejidos donde el trifosfato de adenosina (ATP) se genera por oxidación de estos tejidos a CO2 y agua. El hígado también convierte algunos de los carbo-nos en cuerpos cetónicos, que se liberan a la sangre. Los cuerpos cetónicos se oxidan para tener energía en el músculo, riñón y otros tejidos durante el ayuno y en el cerebro durante la ina nición prolongada.

Figura V.5 Resumen del metabolismo del triacilglicerol en estado de ayuno. Acetil-CoA, acetil coenzima A.

Tejidoadiposo

Hígado

Músculo

Sangre

Triacilgliceroles

Glicerol

Glucosa

Ácidosgrasos

Cuerposcetónicos

Cuerposcetónicos

Glucosa

CO2 + H2 O

Acetil-CoAAyuno


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594

Los triacilgliceroles son las grasas más importantes en la dieta de los seres humanos. Consisten en tres ácidos grasos esterificados con un glicerol. Una digestión limitada de estos lípidos tiene lugar en la boca (lipasa lingual) y en el estómago (lipasa gástrica), debido a la baja solubilidad del sustrato. Sin embargo, en el intestino las grasas son emulsionadas por sales biliares que son liberadas por la vesícula biliar. Esto incrementa el área superficial disponible de los lípidos para que la lipasa pancreática y colipasa se unan y digieran los triacilgliceroles. Los productos de la degradación son ácidos grasos libres y 2-monoa-cilglicerol. Cuando el alimento parcialmente digerido entra al intestino, este secreta la hor-mona colecistocinina, que envía a la vesícula biliar la señal de contraerse y liberar ácidos biliares y al páncreas la de liberar enzimas digestivas.

Además de los triacilgliceroles, los fosfolípidos, el colesterol y los ésteres de colesterol (colesterol esterificado con ácidos grasos) están presentes en los alimentos que se ingieren. Los fosfolípidos son hidrolizados en el lumen intestinal por la fosfolipasa a2 y los ésteres de colesterol son hidrolizados por la colesterol esterasa. Ambas enzimas son secretadas por el páncreas.

Los productos de la digestión enzimática (ácidos grasos libres, glicerol, lisofosfolípidos, colesterol) forman micelas con los ácidos biliares en el lumen intestinal. Las micelas interac-túan con la membrana del enterocito permitiendo la difusión de componentes liposolubles a través de ella. Los ácidos biliares, sin embargo, no entran al enterocito en ese momento. Se quedan en lumen intestinal, viajan más abajo y entonces son reabsorbidos y enviados de vuelta al hígado a través de la circulación enterohepática. Esto permite que las sales biliares sean utilizadas varias veces en la digestión de las grasas.

Las células epiteliales intestinales resintetizan los triacilgliceroles desde los ácidos gra-sos libres y los 2-monoacilgliceroles y los envuelven con una proteína, apolipoproteína B-48, fosfolípidos y ésteres de colesterol en una partícula lipoproteica conocida como quilomicrón. Los quilomicrones son secretados hacia la linfa y finalmente terminan en la circulación donde pueden distribuir los lípidos de la dieta a todos los tejidos del cuerpo.

Una vez en la circulación, los quilomicrones recién liberados (“nacientes”), interactúan con otras partículas lipoproteínicas, las lipoproteínas de alta densidad (HDL) y adquie-ren de estas dos apolipoproteínas, la apolipoproteína Cii (apoCii) y apolipopro-teína E (apoE). Esto convierte los quilomicrones nacientes en quilomicrones “maduros”. La apoCII en el quilomicrón maduro activa la enzima lipoproteína lipasa (LPL), que está localizada en las células endoteliales de los capilares de los tejidos adiposo y muscular. La LPL digiere los triacilgliceroles del quilomicrón, produciendo ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos penetran los órganos adyacentes, ya sea para la producción de energía (músculo) o para almacenamiento de grasa (adipocito). El glicerol que se libera se metaboliza en el hígado.

A medida que el quilomicrón pierde triacilgliceroles, su densidad se incrementa y se convierte en un remanente de quilomicrón, que es captado por el hígado gracias a receptores que reconocen la apoE. En el hígado, el quilomicrón remanente se degrada en sus componentes, que quedarán a disposición del tejido hepático.

Digestión y transporte de los lípidos de la dieta

El sistema linfático es una red de vasos que rodea las cavidades intersticiales en el cuerpo. Las células secretan varios

compuestos en la linfa y los vasos linfáticos transportan estos fluidos de los espacios intersticiales de los tejidos del cuerpo hacia el torrente sanguíneo. En el caso del sistema linfático intestinal, la linfa entra en el torrente sanguíneo a través del conducto torácico. Estos vasos están diseñados para que, en condiciones normales, los contenidos de la sangre no puedan entrar en el sistema linfático. La composición del fluido linfático es similar al de la sangre pero no contiene las células sanguíneas.


SAMPLE


Figura 29.1 Estructura de un triacilglicerol. La porción de glicerol está resaltada y sus carbonos están numerados.

La amilasa se produce solo en las glándulas salivales y en las células de los acinos pancreáticos, en tanto que la lipasa se

produce únicamente en el páncreas. La elevación de la amilasa sérica junto con la lipasa elevada antes servían para diagnosticar pancreatitis, pero en la actualidad solo se usa la lipasa sérica. Los valores de lipasa sérica aumentan a la misma velocidad que las concentraciones de amilasa sérica, pero permanecen elevados por más tiempo y son más específicos para la pancreatitis que los valores de amilasa sérica. Por ejemplo, las lesiones en las glándulas salivales, tales como paperas, pueden aumentar también los niveles de amilasa en suero. La prueba para encontrar la lipasa sérica es más difícil que la prueba para la amilasa (y ha sido más difícil de automatizar en el laboratorio clínico), pero ahora se han desarrollado varias pruebas para determinar los valores de lipasa. Dos de ellos se describen a continuación: el primero incluye incubar la muestra de suero con una cantidad conocida de triglicéridos. La lipasa sérica generará dos ácidos grasos libres y un 2-monoacilglicerol para cada triglicérido. Se agrega entonces monoacilglicerol lipasa (para convertir el 2-monoacilglicerol en glicerol libre), así como glicerol cinasa (para convertir el glicerol en glicerol 3-fosfato) y glicerol 3-fosfato oxidasa (que convierte el oxígeno molecular y el glicerol 3-fosfato en dihidroxiacetona fosfato y peróxido de hidrógeno). El H2O2 generado se puede determinar colorimétricamente usando un cromógeno y peroxidasa de rábano picante. La cantidad de glicerol producido depende de la actividad de la lipasa. Una segunda prueba para la lipasa es la turbidimétrica (basada en la dispersión de la luz). La muestra de triacilgliceroles no se diluye fácilmente; por lo tanto, cuando inicia la prueba, la solución está turbia. Conforme la lipasa hidroliza los ácidos grasos a partir de los triacilgliceroles, la turbidez disminuye, y esto se puede medir y comparar con una curva estándar generada con cantidades conocidas de lipasa.

Actualmente, 38% de las calorías (kcal) en la dieta tradicional estadounidense proviene de las grasas. El contenido de

grasa en la dieta aumentó desde el comienzo de la década de 1900 y hasta la década de 1960 y luego disminuyó debido a que se tomó conciencia de los efectos adversos para la salud de una dieta rica en grasas. De acuerdo con recomendaciones actuales, la grasa debería proveer no más del 30% del total de calorías de una dieta saludable.

CH3 (CH2)7 (CH2)7CH CH CH

CH2 O C (CH2)14

C

O

O

O

CH3

CH2 O C (CH2)16

O

CH3

1

2

3

SaLa DE ESPEraMax Anemia ha tenido varios episodios de dolores leves en su espalda y extre-midades inferiores en el último año, causados probablemente por una pequeña crisis de anemia falciforme. Luego desarrolló intenso dolor abdominal en el cua-

drante superior derecho. Él refería que ese dolor no era como su dolor habitual. Doce horas después de la aparición de estos síntomas empezó con vómitos refractarios al tratamiento y fue llevado entonces a la sala de urgencias.

En el examen físico, su temperatura corporal era levemente elevada y su ritmo cardia-co acelerado. Lo blanco de sus ojos (la esclera) estaba ligeramente ictérica (una coloración amarilla causada por la acumulación de pigmentos de bilirrubina). Él estaba sumamente sensible a la presión en la parte superior derecha de su abdomen.

Los médicos de la sala de emergencias sospecharon que Max no sufría de una crisis de anemia falciforme, sino de colecistitis aguda (inflamación de la vesícula biliar). Su nivel de hemoglobina era bajo, de 7.6 mg/dL (intervalo de referencia: 12 a 16 mg/dL) pero no presentó cambios respecto a su estado basal de 3 meses antes. Su cifra total de bilirrubina sérica es 2.3 mg/dL (intervalo de referencia: 0.2 a 1.0 mg/ dL) y su nivel de bilirrubina di-recta es de 0.9 mg/dL (intervalo de referencia: 0 a 0.2 mg/dL).

Se comenzó tratamiento con fluidos intravenosos; no se le permitió ingerir alimentos por vía oral y se inició terapia sintomática para el dolor y las náuseas. Se le practicó estudio ultrasonográfico (ultrasonido) de la parte superior del abdomen.

Alberto Martini continuó abusando del alcohol y comiendo poco. Luego de con-sumir grandes cantidades de vodka comenzó a sentir un dolor severo constante en la parte media superior de su abdomen, que se irradió al cuadrante superior iz-

quierdo y esporádicamente a la parte media de su espalda. Comenzó a vomitar material sin sangre y fue llevado a la sala de emergencias del hospital con fiebre, ritmo cardiaco acele-rado y disminución moderada de la presión sanguínea. En la exploración física, se le en-contró deshidratado y sensible a la presión en la parte superior del abdomen. La presencia de sangre oculta en vómito y materia fecal fue negativa.

Las muestras de sangre fueron enviadas al laboratorio para una serie de exámenes hemato-lógicos y químicos, incluyendo mediciones de lipasa sérica, una de las enzimas digestivas que normalmente se secretan desde el páncreas exocrino a través de los conductos pancreá-ticos al lumen de intestino delgado.

I. Digestión de triacilglicerolesLos triacilgliceroles son las grasas más importantes de la dieta de los seres humanos, ya que son el principal almacén de lípidos en plantas y animales que constituyen nuestra fuen-te de alimentos. Los triacilgliceroles contienen un esqueleto de glicerol al cual se esterifi-can tres ácidos grasos (fig. 29.1). La ruta principal para la digestión de los triacilgliceroles involucra la hidrólisis a ácidos grasos y 2-monoacilgliceroles en el lumen intestinal. Sin embargo, la ruta depende en alguna medida de la longitud de la cadena de ácidos grasos. Las lipasas linguales y gástricas son producidas por las células en la parte trasera de la lengua y en el estómago, respectivamente. Estas lipasas hidrolizan preferencialmente áci-dos grasos de cadena corta y media (que contienen 12 o menos átomos de carbono) de los triacilgliceroles de la dieta. De esta forma, son más activas en bebés y niños pequeños que toman cantidades relativamente grandes de leche de vaca, la cual contiene triacilgliceroles con un alto porcentaje de ácidos grasos de cadena corta y media.


SAMPLE


Figura 29.2 Estructura de una sal biliar. Las sales biliares son derivados del colesterol y con-servan la estructura anular del colesterol. Difieren del colesterol en que los anillos de las sales bilia-res contienen más grupos hidroxilo, una cadena lateral polar y carecen del doble enlace C5–C6.

Figura 29.3 Digestión de triacilgliceroles en el lumen intestinal. Antes de llegar al intestino, la lipasa lingual (boca) y la lipasa gástrica (estómago) han comenzado la digestión de los triacilgliceroles. AG, ácido graso.

La glándula mamaria produce leche, que es la mayor fuente de nutrientes para el lactante. La composición de los ácidos

grasos de la leche humana varía, dependiendo de la dieta de la madre. Sin embargo, predominan los ácidos grasos de cadena larga, particularmente los ácidos palmítico, oleico y linoleico. Aunque la cantidad de grasa contenida en la leche humana y la leche de vaca es similar, la de vaca contiene más ácidos grasos de cadena corta y mediana y no contiene los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga que se encuentran en la leche humana y que son importantes para el desarrollo del cerebro.

A pesar de que las concentraciones de lipasa pancreática y sales biliares son bajas en el lumen intestinal de un recién nacido, la grasa de la leche humana es aún fácilmente absorbida. Esto tiene lugar porque las lipasas lingual y gástrica producidas por el bebé compensan parcialmente los niveles bajos de lipasa pancreática. La glándula mamaria humana también produce lipasas que se incorporan a la leche. Una de estas lipasas, que requiere cantidades de sales biliares más bajas que la lipasa pancreática, no se inactiva por el ácido estomacal y actúa en el intestino durante varias horas.

C O–

O

HO OH

CH3

CH3

HO

Colato

Triacilglicerol(TG)

sb

sb sb

Vesículabiliar

Páncreas

Salesbiliares

(sb)

HCO3–

lipasacolipasa

+

sb

sb

sb

Linfa

Sangre

colipasa lipasa

Intestinodelgado

TG

sb sb

sb sb

C

OOH

OH

2-MG

2-Monoacilglicerol(2-MG)

AGMicela

(íleon)

Quilomicrones

Quilomicrones

TG

sb

2–MG

AG

Quilomicrones nacientes

apoB48 fosfolí-pidos

AG

sb

R O

a. acción de las sales biliares

Las grasas dietéticas dejan el estómago y entran en el intestino delgado donde son emulsio-nadas (suspendidas en pequeñas partículas en el ambiente acuoso) por las sales biliares (fig. 29.2). Las sales biliares son compuestos anfipáticos (contienen componentes hidrofó-bicos e hidrofílicos), sintetizados en hígado (cap. 32 para la vía) y secretados por la vesícu-la biliar al lumen intestinal. La contracción de la vesícula biliar y secreción de las enzimas pancreáticas son estimuladas por la hormona intestinal colecistocinina, secretada por las células intestinales cuando el contenido gástrico entra al intestino. Las sales biliares actúan como detergentes, uniéndose a las gotas de grasa dietética a medida que estas se fragmen-tan por la acción peristáltica del músculo intestinal. Esta grasa emulsionada, que tiene un área superficial aumentada comparada con la grasa no emulsionada, es atacada por las en-zimas digestivas del páncreas (fig. 29.3).

B. acción de la lipasa pancreática

La enzima más importante que digiere los triacilgliceroles es una lipasa producida en el páncreas. La lipasa pancreática se secreta junto con otra proteína, colipasa, como respues-ta a la acción de la colecistocinina del intestino. La hormona peptídica secretina también es liberada por el intestino delgado como respuesta a los materiales ácidos (como los materia-les parcialmente digeridos del estómago, que contienen HCl) que entran al duodeno. La


SAMPLE


Figura 29.4 Acción de las enzimas pancreáticas en la digestión de ácidos grasos. a. Acción de la lipasa pancreática. Los ácidos grasos (AG) de la posiciones 1 y 3 del triacilglicerol se escinden y se produce un monoacilglicerol con un ácido graso en la posición 2. B. Acción de la colesterol esterasa pancreática. C. Acción de la fosfolipasa A2.

Los valores en suero de la lipasa pancreática de alberto Martini eran elevados, un hallazgo congruente con el

diagnóstico de pancreatitis aguda. Los elevados niveles de estas enzimas en la sangre son el resultado de su escape de las células exocrinas pancreáticas inflamadas hacia las venas circundantes. La causa de este proceso inflamatorio pancreático en este caso estuvo relacionada con el efecto tóxico de una ingesta excesiva de alcohol tanto aguda como crónica.

OR2 C

OR C

OC

O CH

H2C R1O

P

O

O–

H2C O XO

O

OR C O–

Éster de colesterol

A

B

Colesterolesterasa

Fosfolípido

HO

Colesterol

OR2 C O–

FosfolipasaA2

OC

CHO H

H2C R1O

P

O

O–

H2C O XO

Lisofosfolípido

C

2-monoacilglicerol

R2CO

O

OCR1

AG3

H2O

O

OCR3

O

Triacilglicerol

R2CO

O

OCR1

O

OH

Diacilglicerol

R2CO

O

OH

OHAG1

H2O

secretina se dirige al hígado, páncreas y ciertas células intestinales para secretar bicarbona-to. El bicarbonato eleva el pH del lumen intestinal (pH aproximadamente de 6) que es óp-timo para la acción de todas las enzimas digestivas del intestino.

Las sales biliares inhiben la actividad de la lipasa pancreática revistiendo los sustratos sin permitir el acceso a las enzimas. La colipasa se une a la grasa de la dieta y a la lipasa, liberando la inhibición de las sales biliares y permitiendo a los triacilgliceroles penetrar al sitio activo de la lipasa. Por este mecanismo se incrementa la actividad de la lipasa. La li-pasa pancreática hidroliza los ácidos grasos de cualquier longitud de cadena, que se sitúen en las posiciones 1 y 3 de la porción glicerol del triacilglicerol, produciendo ácidos grasos libres y 2-monoacilglicerol, esto es, un glicerol con un ácido graso esterificado en la posi-ción 2 (fig. 29.4). El páncreas también produce esterasas que remueven los ácidos grasos de otros compuestos (como los ésteres del colesterol) y fosfolipasa A2 (que se libera en la forma de zimógeno y es activada por la tripsina) que digieren los fosfolípidos en ácido graso libre y lisofosfolípido (fig. 29.4B y C).

II. Absorción de lípidos de la dietaLos ácidos grasos y los 2-monoacilgliceroles producidos por la digestión son empaqueta-dos en micelas, pequeñas microgotas que son emulsionadas por las sales biliares (fig. 29.3). Para que se formen las micelas de sales biliares, la concentración de estas sales en el lumen intestinal debe alcanzar de 5 a 15 mM (concentración micelar crítica, CMC). Por debajo de esta concentración, las sales biliares son solubles; por encima de esta concentración, se formarán micelas. Otros lípidos de la dieta, como el colesterol, lisofosfolípidos y vitaminas liposolubles, también son empaquetados en estas micelas. Las micelas viajan a través de


SAMPLE


Figura 29.5 Reciclado de sales biliares. Las sales biliares se sintetizan en el hígado, se almacenan en la vesícula biliar, se secretan en el intestino delgado, se reabsorben en el íleon y regresan al hígado a través de la circulación enterohepática. En circunstancias normales, 5% o menos de los ácidos bilia-res luminales son excretados en las heces.

En pacientes como Max anemia que sufren de episodios graves y recurrentes de destrucción aumentada de eritrocitos

(anemia hemolítica), el hígado y el bazo deben procesar cantidades mayores a lo normal de grupo hemo de los eritrocitos. En estos órganos, el grupo hemo (derivado de la hemoglobina) se degrada en bilirrubina, que es excretada en la bilis por el hígado.

Si el hígado recibe grandes cantidades de bilirrubina como consecuencia de una hemólisis aguda, la capacidad del hígado para conjugarla, esto es, convertirla en diglucurónido de bilirrubina que es soluble en agua, puede ser superada. Como resultado, un mayor porcentaje de la bilirrubina que entra en los conductos biliares de pacientes con hemólisis corresponde a las formas menos solubles en agua. En la vesícula biliar, estas moléculas relativamente insolubles tienden a precipitarse como cálculos biliares que son ricos en bilirrubinato de calcio. En algunos pacientes, uno o más cálculos pueden salir de la vesícula a través del conducto cístico y pasar al conducto biliar común. La mayoría de los cálculos llegan al intestino delgado sin causar daño y son eliminados en las heces. Sin embargo, los cálculos más grandes pueden quedar atascados en el lumen del conducto biliar común, donde causan varios grados de obstrucción del flujo biliar (colestasis) con espasmos del conducto asociados, lo que produce dolor. Si no entran en el lumen intestinal las cantidades adecuadas de sales biliares, las grasas de la dieta no pueden ser fácilmente emulsionadas y digeridas.

Cuando finalmente pudo tolerar una dieta completa, las heces de alberto Martini comenzaron a ser voluminosas, brillantes,

marrón-amarillentas y con olor fétido. Flotaban en la superficie del agua del excusado. ¿Qué causó este problema?

Estómago

Vesículabiliar

Salesbiliares

Conductobiliar común

Íleon

Heces5%

95%

Circulaciónenterohepáticatransportandosales biliares

Páncreas

Hígado

una capa de agua (la capa de agua no agitada) hacia las microvellosidades en la superficie de las células epiteliales intestinales, donde los ácidos grasos, 2-monoacilgliceroles y otros lípidos de la dieta son absorbidos, mientras que las sales biliares se quedan en el lumen intestinal.

Las sales biliares se reabsorben en su mayoría cuando llegan al íleon. De esta manera, más de 95% de las sales biliares regresa al hígado a través de la circulación enterohepática; el hígado a su vez las secreta hacia la bilis para ser almacenadas en la vesícula biliar y ser descargadas en el lumen intestinal durante otro ciclo digestivo (fig. 29.5).

Los ácidos grasos de cadenas cortas y medias (C4 a C12) no requieren sales biliares para su absorción, se absorben directamente en las células epiteliales intestinales. Debido a que no necesitan ser empaquetadas para incrementar su solubilidad, estos ácidos grasos entran a la circulación portal (en vez de la linfa) y son transportadas al hígado unidas a la albumina sérica.

III. Síntesis de los quilomicronesDentro de las células epiteliales intestinales, los ácidos grasos y los 2-monoacilgliceroles son condensados por reacciones enzimáticas en el retículo endoplasmático para formar triacilgliceroles. Los ácidos grasos se activan a acil graso-coenzima A (acil graso-CoA) por el mismo proceso usado para la activación de ácidos grasos antes de la β-oxidación (cap. 30). Un acil graso-CoA entonces reacciona con un 2-monoacilglicerol para formar diacil-glicerol, que reacciona con otro acil graso-CoA para formar un triacilglicerol (fig. 29.6). Las reacciones para la síntesis de triacilgliceroles en las células intestinales difieren de las que ocurren en el hígado y en las células adiposas en el hecho de que el 2-monoacilglicerol es un intermediario en la síntesis del triacilglicerol en las células intestinales, mientras que el ácido fosfatídico es un intermediario necesario en otros tejidos.

Debido a que son insolubles al agua, los triacilgliceroles son transportados en partícu-las lipoproteínicas. Si los triacilgliceroles entraran directamente en la sangre, se fusionarían, impidiendo el flujo sanguíneo. Las células intestinales empaquetan los triacilgliceroles con proteínas y fosfolípidos en quilomicrones, que son partículas lipoproteínicas que no se fu-sionan fácilmente en soluciones acuosas (fig. 29.7). Los quilomicrones también contienen


SAMPLE


Figura 29.6 Resíntesis de triacilgliceroles en las células epiteliales intestinales. Los ácidos grasos (AG) producidos por la digestión son activados en las células epiteliales intestinales y posteriormente esterificados con el 2-monoacilglicerol producido por la digestión. Los triacilgliceroles se empaquetan en quilomicrones nacientes y son secretados a la linfa. AMP, monofosfato de adenosina; ATP, trifosfato de adenosina; CoA, coenzima A.

Figura 29.7 Ejemplo de la estructura de una lipoproteína sanguínea. Se describe la VLDL. Las lipoproteínas contienen fosfolípidos y proteínas en la superficie, con sus regiones hidrofílicas interac-tuando con agua. Las moléculas hidrofóbicas están en el interior de la lipoproteína. El grupo hidroxilo del colesterol está cerca de la superficie. En los ésteres de colesterol, el grupo hidroxilo está esteri-ficado con un ácido graso. Los ésteres de colesterol se encuentran en el interior de las lipoproteínas y se sintetizan por la reacción del colesterol con un ácido graso activado (cap. 32).

Figura 29.8 Composición de un quilomicrón típico. Aunque la composición varía en alguna me-dida, el componente principal es triacilglicerol (TG). C, colesterol; CE, éster de colesterol; PL, fosfolípido.

Debido a que las vitaminas liposolubles (A, D, E y K) son absorbidas a partir de las micelas de igual manera que los ácidos

grasos de cadena larga y los 2-monoalcilgliceroles, una obstrucción prolongada del conducto que lleva las secreciones exocrinas del páncreas y de la vesícula biliar al intestino (a través del conducto común) puede conducir a una deficiencia de estas sustancias metabólicamente importantes.

Los cambios en las heces de alberto Martini son característicos de la esteatorrea (heces con elevada cantidad de

grasa causada por la mala absorción de las grasas de la dieta), en este caso causada por una deficiencia de secreciones pancreáticas, particularmente lipasa pancreática, que normalmente digiere la grasa dietética. La esteatorrea también puede ser causada por producción o secreción insuficiente de sales biliares. Por lo tanto, Max anemia también podría presentar esta condición.

R2CO

O

OCR1

AG AG-AMP CoA

Quilomicronesnacientes

Apolipoproteínas B48

Otros lípidos

ATP

O

OCR3

O

Triacilglicerol

Activación de ácidos grasos

Síntesis de triacilgliceroles

R2CO

O

OCR1

O

OH

Diacilglicerol

R2CO

O

OH

OH

2-monoacilglicerol

CoA

AG

SH

AMP

AG1CoA

CoASH

AG3CoA

CoASH

Éster de colesterol

Colesterol

Colesterol

Triacilglicerol

Núcleo de lípidosprincipalmente no polares

Monocapa de lípidosprincipalmente anfipáticos

Apoproteínaperiférica

Fosfolípido

Apolipoproteína B-100

0

20

40

60

80

100

Por

cent

aje

del p

eso

tota

l TG

Proteína

Quilomicrones

C CEPL

colesterol y vitaminas liposolubles, pero su mayor componente son los triacilgliceroles de-rivados de la dieta (fig. 29.8). Las proteínas constituyentes de las lipoproteínas se conocen como apolipoproteínas.

La apolipoproteína más importante asociada con los quilomicrones a medida que sa-len de las células intestinales es la B-48. La apolipoproteína B-48 está estructural y genéti-camente relacionada con la apolipoproteína B-100, que es sintetizada en el hígado y actúa como la proteína más importante de otros transportadores de lípidos, las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Estas dos apolipoproteínas están codificadas por el mismo gen. En el intestino, el transcrito primario de este gen experimenta la edición de RNA (fig. 29.9 y cap. 15). Por esta razón se genera un codón de terminación, que provoca que la proteína producida en el intestino sea 48% del tamaño en comparación con la proteína producida en el hígado, por eso, las designaciones B-48 y B-100.

El componente proteínico de las lipoproteínas se sintetiza en el retículo endoplasmá-tico rugoso (RER). Los lípidos, que son sintetizados en el retículo endoplasmático liso, se complementan con las proteínas para formar los quilomicrones.


SAMPLE


Olestra es un sustituto artificial de grasa diseñado para permitir que los individuos obtengan el sabor y la consistencia de

la grasa en los alimentos sin las calorías de la grasa. La estructura de olestra se muestra a continuación y consiste en una molécula de sacarosa en la cual los grupos hidroxilo están esterificados con ácidos grasos.

Debido a su alto contenido de triacilglice-roles, los quilomicrones son las lipoproteí-nas sanguíneas menos densas. Cuando la

sangre es extraída de pacientes con ciertos tipos de hiperlipoproteinemias (altas concentraciones de lipoproteínas en la sangre), caracterizadas por niveles elevados de quilomicrones, y la sangre queda almacenada en el refrigerador toda la noche, los quilomicrones flotan y se agregan en la superficie del líquido formando una capa cremosa.

Figura 29.10 Transferencia de proteínas de la HDL a los quilomicrones. Los quilomicrones re-cién sintetizados (quilomicrones nacientes) maduran en la medida que reciben apolipoproteínas CII y E provenientes de las HDL. Las HDL participan en la transferencia de estas apolipoproteínas y también en la transferencia de colesterol desde los tejidos periféricos al hígado (cuadro V.1 en la introducción de la sección V).

Figura 29.9 Gen de la apolipoproteína B. El gen, ubicado en el cromosoma 2, se transcribe y traduce en hígado para producir apoB-100, que tiene una secuencia de 4 536 residuos de aminoácidos (una de las cadenas polipeptídicas simples más larga). En las células intestinales, la edición de RNA con-vierte una citosina (C) en un uracilo (U) a través de la desaminación, produciendo un codón de termi-nación. En consecuencia, la apolipoproteína B de las células intestinales (apoB-48) contiene solo 2 152 residuos de aminoácidos. La apoB-48 tiene 48% del tamaño de una apoB-100. RNAm, RNA mensajero.

4536aminoácidos

Transcripcióny

edición del RNA

Hígado Intestino

RNAm

ApoB-100 ApoB-48

Gen de la apolipoproteína-B

3'

N C

2152aminoácidos

N C

C 5' 3'U

(Codón de terminación)Traducción

5'

C

ApoE

ApoCII

Quilomicrónmaduro

ApoA

Quilomicrónnaciente

HDL

HDL

Sangre

ApoCII

ApoE ApoB-48

ApoB-48

IV. Transporte de lípidos de la dieta en la sangreA través del proceso de exocitosis, los quilomicrones nacientes son secretados por las cé-lulas epiteliales intestinales hacia el quilo del sistema linfático y entra en la sangre a través del conducto torácico. Los quilomicrones nacientes comienzan a entrar en la sangre dentro de 1 a 2 h después de empezar una comida; mientras la comida se digiere y absorbe, conti-núan entrando en la sangre por varias horas. Inicialmente, a las partículas se les denomina quilomicrones nacientes (recién nacidos). A medida que aceptan proteínas de las lipopro-teínas de alta densidad (HDL) dentro de la linfa y la sangre, se convierten en quilomicrones maduros. La HDL es la partícula de lipoproteína con la mayor concentración de proteínas, y la menor concentración de triacilglicerol (véase cap. 32 para una mayor explicación de las HDL y otras partículas de lipoproteína que se encuentran en el cuerpo).

Las HDL transfieren proteínas a los quilomicrones nacientes, particularmente apoE y apoCII (fig. 29.10). La apoE es reconocida por los receptores de la membrana, específica-mente aquellos ubicados en la superficie de las células hepáticas, que permiten que las li-poproteínas que portan apoE ingresen en las células por endocitosis para su posterior diges-

Los ácidos grasos unidos a la sacarosa son resistentes a la hidrólisis por la lipasa pancreática, por lo tanto olestra atraviesa el intestino sin ser modificada y es eliminada en las heces. Como resultado, no se obtienen calorías útiles del metabolismo de olestra, a pesar de que en la boca el residuo de sacarosa da un sabor dulce. Además, debido a que olestra puede atravesar el sistema digestivo sin impedimento, también puede acarrear vitaminas liposolubles esenciales. Por lo tanto, los alimentos preparados con olestra son suplementados con estas vitaminas. Desafortunada-mente, los efectos secundarios de cólicos y diarrea, disminuyeron la popularidad de olestra como aditivo alimentario.

OROR

OROR

ORO

OO

RO RORO

Olestra = octa-acil sacarosaR = grupo acilo de ácido graso


SAMPLE


Figura 29.11 Destino de los quilomicrones. Los quilomicrones nacientes se sintetizan en las células epiteliales intestinales, se secretan en la linfa, pasan a la sangre y se transforman en quilomicrones maduros (fig. 29.10). En las paredes de los capilares del tejido adiposo y músculo, la lipoproteína lipasa (LPL) activada por apoCII hidroliza los triacilgliceroles (TG) de los quilomicrones generando ácidos grasos y glicerol. Los ácidos grasos (AG) se oxidan en el músculo o se almacenan en las células adiposas en forma de triacilgliceroles. Los remanentes de quilomicrón son captados por el hígado por endocitosis mediada por receptor (a través del reconocimiento de apoE en el remanente). Las enzimas lisosomales dentro del hepatocito digieren los remanentes, liberando los productos en el citosol.

Una manera en que los individuos pueden perder peso es inhibiendo la actividad de la lipasa pancreática. Esto da como resultado

una reducción de la digestión y absorción de grasas y un rendimiento calórico bajo de la dieta. El orlistat es un fármaco sintetizado químicamente derivado de la lipostatina, un inhibidor natural de la lipasa encontrado en ciertas bacterias. El fármaco tiene su acción en el lumen intestinal y forma una unión covalente con los residuos de serina del sitio activo de la lipasa gástrica y pancreática, inhibiendo, por lo tanto, sus actividades. Los triacilgliceroles no digeridos no son absorbidos por el intestino y se eliminan en las heces. Con el uso normal de este fármaco se inhibe aproximadamente 30% de la absorción de la grasa dietética. Debido a que un exceso de grasa no digerida en los intestinos puede acarrear dolores gastrointestinales relacionados con la excesiva formación de gas en el intestino, los individuos que lo toman necesitan seguir una dieta diaria con un contenido bajo en grasas, distribuido equitativamente en las comidas del día.

TG

Quilo-micrón P

L CO2 + H2 O

AG

AG

Glicerol

ColesterolAminoácidos

+Glicerol

Linfa

Célula epitelialintestinal

SangreQuilomicrones

Quilomicrones Quilomicrones

Remanentesde quilomicrón

HígadoLisosomas

Vesículaendocítica

AG Reservasde TG

Tejido adiposo

Músculo

AG

Receptores

Paredescapilares

CII

L

tión en los lisosomas. La apoCII actúa como un activador de la lipoproteína lipasa (LPL), enzima de las células endoteliales capilares, principalmente del músculo y tejido adiposo, que hidroliza los triacilgliceroles de los quilomicrones y VLDL en la sangre.

V. Destino de los quilomicronesLos triacilgliceroles de los quilomicrones se hidrolizan por la LPL unida a los proteogluca-nos de las membranas basales de las células endoteliales que integran las paredes de los capilares (fig. 29.11). La LPL es sintetizada por las células adiposas, células musculares (particularmente músculo cardiaco) y células de la glándula mamaria durante la lactancia. La isoenzima sintetizada en las células adiposas tiene una Km mayor respecto a la isoenzima producida en las células musculares. Por lo tanto, la LPL de adipocito es más activa des-pués de una comida, cuando las concentraciones de quilomicrones son elevadas en la san-gre. La insulina estimula la síntesis y secreción de LPL del adipocito de modo que luego de una comida, cuando los niveles de triacilgliceroles aumentan en la circulación, la LPL ha sido regulada positivamente (a través de la liberación de insulina) para facilitar la hidrólisis de los ácidos grasos de los triacilgliceroles.

Los ácidos grasos liberados a partir de los triacilgliceroles por la LPL no son muy solubles en agua. Comienzan a ser solubles en sangre cuando forman complejos con la al-búmina. El destino principal de los ácidos grasos es su almacenamiento como triacilglice-roles en el tejido adiposo. Sin embargo, estos ácidos grasos también pueden ser oxidados para generar energía en el músculo y otros tejidos (fig. 29.11). La LPL en los capilares de las células musculares tiene un Km menor que la LPL de tejido adiposo. De esta manera, las células musculares pueden obtener ácidos grasos a partir de las lipoproteínas sanguíneas, en cualquier momento que lo requieran para generar energía, aun si la concentración de las lipoproteínas es baja.

El glicerol que se genera por acción de la LPL sobre los triacilgliceroles contenidos en los quilomicrones, puede ser usado para la síntesis de triacilgliceroles en el hígado durante el estado posprandial.

La porción de un quilomicrón que permanece en la sangre después de la acción de la LPL se conoce como remanente de quilomicrón. Este remanente ha perdido muchas de las moléculas de apoCII unidas al quilomicrón maduro, hecho que favorece la exposición de la apoE. El remanente se une a los receptores en los hepatocitos (las principales células del


SAMPLE


La heparina es un polisacárido complejo (glucosaminoglucano), que es un componente de los proteoglucanos (cap.

47). La heparina aislada se usa frecuentemente como anticoagulante porque se une a la antitrombina III (ATIII); la ATIII activada se une a ciertos factores necesarios para la coagulación y la heparina inhibe su función. Como la LPL está unida al endotelio de los capilares a través de proteoglucanos, la heparina también puede unirse a la LPL y removerla de las paredes de los capilares. Esto genera la pérdida de la actividad de la LPL y aumenta el contenido de triacilgliceroles en la sangre.

hígado), que reconocen a la apoE y es captado por el proceso de endocitosis. Los lisosomas se fusionan con las vesículas endocíticas y los quilomicrones remanentes se degradan por las enzimas lisosomales. Los productos de la digestión lisosomal (p. ej., ácidos grasos, aminoácidos, glicerol, colesterol, fosfato) pueden ser reutilizados por la célula.

C O M E N TA R I O S C L Í N I C O S

Max Anemia. El estudio de ultrasonido del abdomen superior mostró un gran cálculo biliar alojado en el conducto cístico de Max Anemia con dilatación de dicho conducto en las proximidades del cálculo. Se continuaron los líquidos

intravenosos, se prohibió la vía oral, se iniciaron antibióticos y se programó para una cole-cistectomía.

Los cálculos biliares también pueden obstruir el conducto biliar común, lo que puede provocar reflujo de bilirrubina a la sangre venosa que drena al hígado. Como consecuencia de ello, las concentraciones de bilirrubina sérica, particularmente la fracción directa (con-jugada), aumenta. Los tejidos tales como la esclera del ojo toman este pigmento, provocan-do que se torne amarilla (ictérica). También se puede observar inflamación por la obstruc-ción del conducto cístico y colecistitis provocando obstrucción del conducto biliar común y elevación leve de la bilirrubina.

Alberto Martini. El exceso de alcohol puede producir tapones proteínicos en los conductos pancreáticos pequeños, causando daño por presión retrógrada y autodigestión de los acinos pancreáticos, normalmente drenados por estos cana-

les obstruidos. Este proceso causa una forma de pancreatitis aguda. Alberto Martini tuvo un episodio de pancreatitis alcohólica aguda, superpuesta a un proceso inflamatorio cróni-co en el páncreas inducido por el alcohol: en otras palabras, pancreatitis crónica. Como resultado de una secreción disminuida de lipasa pancreática a través de los conductos pan-creáticos hacia el lumen del intestino delgado, la grasa dietética no se absorbió a una tasa normal y dio origen a la esteatorrea (heces con grasa). Si la abstinencia de alcohol no per-mite una recuperación adecuada de la función secretora de enzimas del páncreas, el Sr. Martini deberá tomar una preparación comercial de enzimas pancreáticas con las comidas que contengan aunque sea mínimas cantidades de grasa.

C O M E N TA R I O S B I O Q U Í M I C O S

Proteína microsomal de transferencia de triacilgliceroles. El ensamblado de quilomicrones dentro del retículo endoplasmático (RE) del enterocito requiere de la actividad de la proteína microsomal de transferencia de triacilgliceroles

(MTP). La proteína es un dímero de dos subunidades no idénticas. La subunidad más pe-queña (57 kDa) es una proteína-disulfuro isomerasa (PDI; cap. 7, sección IX.A.), mientras que la subunidad más grande (97 kDa) contiene la actividad de transferencia de triacilgli-ceroles. La MTP acelera el transporte de triacilgliceroles, ésteres de colesterol y fosfolípi-dos a través de las membranas de orgánulos subcelulares. El papel de la PDI en este com-plejo no es conocido; la actividad de la disulfuro isomerasa de esta subunidad no se necesita para que ocurra el transporte de triacilgliceroles. La falta de actividad de transfe-rencia de triacilgliceroles se ve en la enfermedad abetalipoproteinemia. Esta enfermedad afecta tanto al ensamblado de quilomicrones en el intestino como al de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) en el hígado. Ambos tipos de lipoproteínas requieren una uni-dad de apolipoproteína B para su ensamblaje (apoB-48 para los quilomicrones, apoB-100 para la VLDL) y la MTP se une a las apolipoproteínas B. Para el ensamblado de quilomi-crones y de VLDL, incialmente se produce una pequeña partícula que contiene apoB den-tro del lumen del RE. La apoB apropiada se sintetiza en el retículo endoplasmático rugoso (RER) y se inserta en el lumen del RE durante su síntesis (cap. 15, sección VIII). A medida que se traduce la proteína, el lípido (una pequeña cantidad de triacilgliceroles) comienza a asociarse con la proteína y la asociación de lípido lo cataliza la MTP. Esto lleva a la gene-ración de pequeñas partículas que contienen apoB; estas partículas no se forman en pacien-tes con abetalipoproteinemia. De este modo, parece que la actividad de MTP es necesaria para transferir los triacilgliceroles sintetizados en el RE hacia la proteína apoB. La segunda etapa del ensamblado de la partícula es la fusión de la partícula inicial que contiene apoB con gotitas de triacilglicerol dentro del RE. El rol de la MTP en este segundo paso aún está


SAMPLE


Figura 29.12 Modelo de la acción de la proteína microsomal de transferencia de triacilglice-roles (MTP). La MTP se requiere para transferir lípidos a la apoB-48 mientras se sintetiza y para transferir lípido desde el citoplasma al lumen del retículo endoplasmático.

CONCEpTOS CLAVE

Los triacilgliceroles son la fuente más importante de grasa en la dieta de los humanos. Las lipasas (lipasa lingual en la saliva y lipasa gástrica en el estómago) llevan a cabo

una digestión limitada de los triacilgliceroles antes de que el alimento entre al intes-tino.

A medida que el alimento entra al intestino, se libera colecistocinina, que en la vesí-cula biliar libera ácidos biliares y en el páncreas exocrino libera enzimas digestivas.

Dentro del intestino, las sales biliares emulsionan grasas, que favorecen su disponi-bilidad para la lipasa y colipasa pancreáticas.

Los triacilgliceroles se degradan para formar ácidos grasos y 2-monoacilglicerol a través de la lipasa y colipasa pancreáticas.

Los fosfolípidos de la dieta son hidrolizados por la fosfolipasa A2 pancreática en el intestino.

Los ésteres de colesterol de la dieta (colesterol esterificado con un ácido graso) son hidrolizados por la colesterol esterasa pancreática en el intestino.

Las micelas, que consisten de ácidos biliares y productos de la digestión de la grasa, se forman dentro del lumen intestinal e interactúan con la membrana del enterocito. Los componentes liposolubles difunden desde la micela hacia la célula intestinal.

Las sales biliares son reabsorbidas posteriormente en el tracto intestinal y devueltas al hígado a través de la circulación enterohepática.

Las células epiteliales intestinales resintetizan el triacilglicerol y lo empaquetan en los quilomicrones nacientes para liberarlos en la circulación.

Lumen del RE

PartículaApoB

Lípido TG

ApoB-48

MTP MTP

PartículaApoB más

grande

Ribosoma Citoplasma

Hacia Golgipara maduracióny secreción

siendo investigado; la MTP puede ser necesaria para la transferencia de triacilglicerol del citoplasma al lumen del RE para formar esta gotita de grasa. Estos pasos están ilustrados en la fig. 29.12.

Los síntomas de abetalipoproteinemia incluyen la malabsorción de lípidos (y síntomas acompañantes como la esteatorrea y vómito), que pueden resultar en deficiencias calóricas y pérdida de peso. Debido a que la distribución de vitaminas liposolubles se lleva a cabo a través de los quilomicrones, los pacientes con abetalipoproteinemia pueden presentar los síntomas de deficiencias en vitaminas liposolubles.

Los inhibidores de MTP han sido investigados y estudiados por sus efectos en los lípi-dos circulantes y en los niveles de colesterol. Aunque los inhibidores descubiertos hasta la fecha son eficaces para disminuir las concentraciones de lípidos circulantes, estos fármacos producen una esteatosis hepática grave (hígado graso), complicación inaceptable que po-dría llevar a una insuficiencia hepática. La esteatosis se da por la acumulación de triacilgli-ceroles en el hígado debido a la falta de capacidad para formar VLDL y exportar los tria-cilgliceroles fuera del hígado. La acumulación de triacilgliceroles dentro de los hepatocitos potencialmente afecta la función y estructura hepática. La investigación actual sobre los inhibidores MTP está orientada hacia la reducción del daño producido por la acumulación de grasa en el hígado (es decir, específicamente tomando como objetivo la MTP intestinal sin afectar la MTP hepática).


SAMPLE


Una vez en la circulación, los quilomicrones nacientes interactúan con las partícu-las de HDL y adquieren dos componentes proteínicos adicionales: apoCII y apoE.

La apoCII activa la lipoproteína lipasa en el endotelio capilar del músculo y tejido adiposo, la cual hidroliza los triacilgliceroles en los quilomicrones. Los ácidos grasos liberados de los quilomicrones entran al músculo para la producción de energía o al adipocito para almacén de energía. El glicerol liberado solamente se metaboliza en el hígado.

A medida que el quilomicrón pierde triacilgliceroles, su densidad aumenta y se convierte en un remanente de quilomicrón. Los remanentes de quilomicrones son removidos de la circulación por el hígado a través de una unión específica del remanente a los receptores apoE en la membrana hepática.

Una vez en el hígado, el remanente se degrada y los lípidos son reciclados. En el cuadro 29.1 se resumen las enfermedades revisadas en este capítulo.

CUADRO 29.1 Enfermedades revisadas en el capítulo 29

Enfermedad o alteración

ambiental o genética Comentarios

Anemia falciforme Genética La colecistitis puede ocurrir como consecuencia de la anemia falciforme debido a una destrucción aumentada de eritrocitos en el bazo y a una incapacidad del hígado para conjugar toda la bilirrubina que resulta de la degradación del grupo hemo.

Alcoholismo Ambas La pancreatitis puede ser el resultado del abuso crónico de alcohol que resulta en problemas de mala absorción dentro del intestino.

Abetalipoproteinemia Genética Pérdida de la actividad de la proteína microsomal de transferencia de triglicéridos, lo que produce incapaci-dad para generar quilomicrones y lipoproteínas de muy baja densidad. Es posible que se presente esteatorrea y deficiencia de vitaminas liposolubles, así como deficiencia en ácidos grasos que se requieren en la dieta.

p R E G U N TA S D E R E V I S I Ó N : C A p Í T U L O 2 9

1. La mayor parte de las grasas de la dieta se incorpora en los quilomicrones en el intestino. ¿Cuál de los siguientes es el componente más abundante en los quilomicrones?A. ApoB-48B. TriacilglicerolesC. FosfolípidosD. ColesterolE. Ésteres de colesterol

2. Para que los tejidos del cuerpo usen los lípidos de los quilomicrones, los quilomicrones nacientes se tienen que convertir en quilomicrones maduros. ¿Qué requiere esta conversión?A. Sales biliaresB. 2-monoacilglicerolC. Lipoproteína lipasaD. Lipoproteína de alta densidadE. Sistema linfático

3. Los quilomicrones y las VLDL contienen apolipoproteínas similares y diferentes. ¿Cuál es la similitud entre las apolipo-proteínas B-48 y B-100?A. Son sintetizadas a partir del mismo genB. Son derivadas por corte y empalme alternativo del mismo

RNA heterogéneo nuclearC. La apoB-48 es un producto proteolítico de la apoB-100D. Ambas se encuentran en los quilomicrones maduros

E. Ambas se encuentran en las lipoproteínas de muy baja densidad

4. Las sales biliares deben alcanzar una concentración particular dentro del lumen intestinal antes de ser agentes eficaces para la digestión de lípidos. ¿A qué se debe esto?A. La concentración de la sal biliar debe ser igual a la

concentración del triacilglicerol.B. La solubilidad de la sal biliar en el lumen es un factor

crucial.C. La capacidad de la sal biliar para unirse a la lipasa

depende de la concentración.D. Las sales biliares no pueden ser reabsorbidas en el íleon

hasta que alcanzan una determinada concentración.E. Las sales biliares no activan la lipasa hasta que alcanzan

una determinada concentración. 5. La hiperlipidemia tipo III es causada por una deficiencia de

apoE. ¿Cuál de las siguientes características exhibirán los análisis de suero de los pacientes con este padecimiento?A. Una ausencia de quilomicrones después de comerB. Valores de VLDL más altos que los normales después de

comerC. Cifras normales de triacilglicerolesD. Valores elevados de triacilglicerolesE. Concentraciones de triacilgliceroles más bajas que las

normales


SAMPLE


6. La pancreatitis puede provocar obstrucción del conducto pancreático, lo que provoca esteatorrea. La esteatorrea es provocada más frecuentemente por la ausencia de uno de los siguientes:A. TripsinaB. ColipasaC. PepsinaD. Esterasa de colesterolE. Amilasa

7. Un paciente ha estado tomando un medicamento experimental para perder peso. El medicamento provoca una importante esteatorrea y cierta ceguera nocturna. ¿Cuál de los siguientes es un sitio de acción potencial de este medicamento?A. Actividad de LPLB. Síntesis de albúminaC. Liberación de glucagónD. Liberación de insulinaE. Liberación de colecistocinina

8. Un paciente está tratando de perder peso y está tomando un “bloqueador de grasa” de venta sin receta, el cual supuesta-mente bloquea la absorción de grasa en el tubo digestivo. Si este suplemento realmente bloqueara la absorción de grasa, ¿de cuál de las siguientes vitaminas desarrollaría una deficiencia?A. KB. B1C. B3D. B6E. C

9. ¿La ausencia de cuál de las siguientes hormonas provocaría incapacidad para elevar el pH de la comida parcialmente digerida del estómago, provocando incapacidad para digerir lípidos en el intestino?A. Lipasa pancreáticaB. Colecistocinina intestinalC. Colecistocinina pancreáticaD. Secretina intestinalE. Secretina pancreática

10. Los ácidos grasos de cadena corta y media en la dieta siguen una de las siguientes secuencias digestivas:A. Son emulsificados por los ácidos biliaresB. Son empacados en micelasC. Entran en la sangre portal después de la absorción

intestinalD. Entran a la linfa después de la absorción intestinalE. Son formados por los quilomicrones

R E S p U E S TA S A L A S p R E G U N TA S D E R E V I S I Ó N

1. La respuesta es B. Los quilomicrones transportan lípidos de la dieta y > 80% del quilomicrón es triacilglicerol. Todos los demás componentes se encuentran en < 10%, de ahí que todas las demás respuestas son incorrectas.

2. La respuesta es D. Las lipoproteínas de alta densidad transfieren apolipoproteínas CII y E a los quilomicrones nacientes para convertirlos en quilomicrones maduros. Las sales biliares son necesarias para emulsificar el lípido de la dieta, el 2-monoacilglicerol es un producto de la lipasa pancreática, la lipoproteína lipasa digiere triacilgliceroles para formar quilomicrones maduros y el sistema linfático transporta los quilomicrones nacientes al torrente sanguíneo.

3. La respuesta es A. Tanto apoB-48 como apoB-100 provienen del mismo gen y del mismo RNA mensajero (RNAm) (no hay diferencia en el corte y pegado entre los dos, por lo que B es incorrecta). Sin embargo, la edición del RNA introduce un codón de terminación en el mensaje, por lo que B-48 detiene la síntesis de proteína al llegar a casi 48% del mensaje. Por lo tanto, la ruptura proteolítica no es correcta. B-48 solo se encuentra en los quilomicrones y B-100 solo se halla en las partículas VLDL.

4. La respuesta es B. Las sales biliares deben encontrarse por arriba de su concentración de micela crítica para formar micelas con los componentes de la digestión por la lipasa: los ácidos grasos y 2-monoacilglicerol. Cuando no se forman micelas, no se puede absorber el lípido. La concentración crítica de micelas es independiente de la concentración de triglicéridos (por tanto, A es incorrecta). Las sales biliares no

se unen ni activan la lipasa (por tanto, C y E son incorrec-tas). La absorción de sales biliares en el íleon no se relaciona con la digestión (por lo tanto D es incorrecta).

5. La respuesta es D. Los quilomicrones nacientes se sintetizarían y solo pueden adquirir apoCII a partir de las HDL (por tanto, A es incorrecta). Los quilomicrones se degradarían en parte por la lipoproteína lipasa, lo que conduciría a la formación de remanentes de quilomicrones. Sin embargo, los remanentes de quilomicrones permanece-rían en la circulación por la falta de apoE (por lo tanto, B es incorrecta). Como estas partículas remanentes aún contie-nen una cantidad regular de triacilgliceroles, la concentra-ción sérica de triacilgliceroles se eleva (por lo tanto C y E son incorrectas).

6. La respuesta es B. La lipasa y la colipasa juntas se requie-ren para digerir los triacilgliceroles de la dieta. Ambas son secretadas por el páncreas exocrino a través del conducto pancreático hacia el conducto común y después hacia el intestino. Si la colipasa no puede llegar al intestino, la lipasa es relativamente inactiva y no habrá digestión de triacilglice-roles. Por lo tanto, los triacilgliceroles son eliminados a través de las heces, lo que provoca esteatorrea. La reducción simultánea en otras secreciones pancreáticas exocrinas que provocan incapacidad para digerir proteínas (falta de tripsina; la pepsina se encuentra en el estómago) o ésteres de colesterol (colesterol esterasa) o almidón (amilasa) no provoca esteatorrea porque los triglicéridos representan la mayor parte de la grasa de la dieta.


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7. La respuesta es E. Cuando el paciente toma el medicamen-to, no está digiriendo la grasa ni está absorbiendo vitaminas liposolubles (la ceguera nocturna es provocada por falta de vitamina A). Esto se puede presentar por mutaciones en la lipasa o en la colipasa, o por incapacidad para liberar colecistocinina. En ausencia de colecistocinina, las enzimas digestivas del páncreas (incluidas lipasa y colipasa) no serán secretadas al intestino, ni se secretarán ácidos biliares de la vesícula al intestino. Esto provocaría una digestión ineficaz de los triacilgliceroles y pérdida de estos y de vitaminas liposolubles por las heces. La pérdida de la actividad de la LPL provocaría elevación de los niveles de triacilgliceroles en la sangre pero no en las heces. La pérdida de la síntesis de albúmina provocaría problemas en el volumen sanguíneo pero no provocaría esteatorrea. Las alteraciones en la liberación de glucagón y de insulina no afectarían la digestión de triacilgliceroles en el intestino.

8. La respuesta es A. De las opciones, solo la vitamina K es liposoluble, y estas vitaminas se absorben con los lípidos en

el intestino. Las otras vitaminas liposolubles son la D, E, y A. La vitamina B1 es la tiamina, la B3 es la niacina y la B6 es la piridoxamina. Todas las vitaminas B, y la vitamina C son hidrosolubles, de manera que su absorción en las células epiteliales del intestino no estarían bloqueadas por este medicamento.

9. La respuesta es D. La colecistocinina intestinal estimula la liberación de lipasa pancreática para digerir triacilgliceroles, junto con otras enzimas para digerir carbohidratos y proteínas. La secretina intestinal se dirige al hígado, páncreas y algunas células intestinales para que secreten bicarbonato. El páncreas no produce colecistocinina o secretina.

10. La respuesta es C. Los ácidos grasos de cadena corta y media no requieren sales biliares para su absorción y por lo tanto no viajan en las micelas o en la linfa. Son absorbidos directamente en las células epiteliales y entran en la sangre portal, en donde se unen a la albúmina sérica.


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