Metabolismo del C O L E S T E R O L
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- Juan Manuel Páez Revuelta
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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,011 Metabolismo del C O L E S T E R O L Dr. Mynor A. Leiva Enríquez
2 Los lípidos que provienen de los alimentos son conducidos por los QUILOMICRONES. Los ACIDOS GRASOS formados en el hígado son luego esterificados para formar TRIGLICÉRIDOS junto con el COLESTEROL son conducidos a los tejidos en las VLDL
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9 Conceptos importantes Procedencia: Dieta: aunque el colesterol plasmático varia poco con el colesterol de la dieta Síntesis Endógena: Todas las células sintetizan colesterol. Degradación: En los mamíferos no existe maquinaria de degradación Eliminación: En forma de sales biliares o Colesterol libre, eliminados en las heces.
10 Síntesis de mevalonato 2 Acetil-CoA TIOLASA Acetoacetil-CoA + CoA S Acetoacetil-CoA + Acetil-CoA + H2O HMG-CoA SINTASA HMG-CoA HMG-CoA + 2NADPH + 2H+ HMG-CoA REDUCTASA Mevalonato + 2NADP + CoA--SH Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
11 Síntesis de mevalonato 2 Acetil-CoA TIOLASA Acetoacetil-CoA + CoA S Acetoacetil-CoA + Acetil-CoA + H2O HMG-CoA SINTASA HMG-CoA HMG-CoA + 2NADPH + 2H+ HMG-CoA REDUCTASA Mevalonato + 2NADP + CoA--SH
12 El Mevalonato y el colesterol formado, inhiben a la HMG-CoA Reductasa en el hígado, mediante activación de un FACTOR TRANSCRIPTOR DE UNA PROTEÍNA FIJADORA DE ELEMENTOS REGULADORES DE ESTEROL que provoca la represión de la transcripción de la HMG- CoA REDUCTASA.
13 Síntesis de Unidades Isoprenoides Mevalonato + ATP MEVALONATO-5-Fosfotransferasa Mevalonato 5-Fosfato + ADP Mevalonato 5-Fosfato + ATP FOSFOMEVALONATO CINASA Mevalonato 5-Di-fosfato + ADP
14 Síntesis de Unidades Isoprenoides 5-Pirofosfomevalonato + ATP PIROFOSFOMEVALONATO DESCARBOXILASA Iso-pentenil pirofosfato + ADP + CO2 + Pi UNIDAD ISOPRENOIDE.
15 Síntesis de Escualeno El Escualeno se forma por la condensación de seis unidades isopreno: Iso-pentenil pirofosfato Iso-pentenil pirofosfato ISOMERASA dimetilalil-pirofosfato Dimetilalil-pirofosfato + Iso-pentenil pirofosfato PRENIL TRANSFERASA Geranil pirofosfato + P P i
16 Síntesis de Escualeno Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
17 En el momento de obtener el FARNESIL pirofosfato, podemos encontrar las siguientes vías alternas (ajenas a la síntesis de Colesterol): PRENILO TRANSFERASA Dolicol TRANS-PRENILO TRANSFERASA Hemo Cadena lateral de la Ubiquinona Proteínas preniladas.
18 Síntesis de Escualeno Geranil pirofosfato + Isopentenil pirofosfato PRENIL TRANSFERASA Farnesil pirofosfato + P P i 2 Farnesil pirofosfato + NADPH + H+ ESCUALENO SINTASA + Mg++ + Mn++ Escualeno + 2 P P i + NADP+
19 Síntesis de Escualeno Geranil pirofosfato + Isopentenil pirofosfato PRENIL TRANSFERASA Farnesil pirofosfato + P P i 2 Farnesil pirofosfato + NADPH + H+ ESCUALENO SINTASA + Mg++ + Mn++ Escualeno + 2 P P i + NADP+ Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
20 Síntesis de Lanosterol El Escualeno lineal se cierra para formar el esqueleto esteroideo por la acción en primer lugar de la Escualeno Epoxidasa
21 Síntesis de Lanosterol 1ª Fase de la acción de la Oxidoescualeno Ciclasa: El 2,3-Oxidoescualeno se cicla para formar el catión protoesterol. La apertura del epóxido deja un centro deficiente de electrones que en su migración cierran los anillos.
22 Síntesis de Lanosterol 2ª Fase de la acción de la Oxidoescualeno Ciclasa: Una serie de migraciones de grupos metilos e hídridos, seguidas por la eliminación de un protón del C9 para formar un doble enlace, forma el Lanosterol neutro.
23 Conversión de Lanosterol en Colesterol Es un proceso de 19 pasos, que involucra una oxidación y la pérdida de tres grupos metilo. Para este proceso las enzimas necesitan estar enclavadas en la membrana del retículo endoplasmático.
24 Resumen de la conversión de Escualeno a Colesterol
25 Entre las reacciones finales no incluidas Lanosterol + NADPH O2 14des-metil-lanosterol + O2 NADP NAD 14des-metil-lanosterol Cimosterol Cimosterol ISOMERASA colestadienol + NADP O2
26 Las últimas reacciones finales no incluidas colestadienol + NADP O2 Desmosterol (24-Dehidrocolesterol) Desmosterol + NADPH 24 REDUCTASA Colesterol
27 Las últimas reacciones finales no incluidas Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
28 Las últimas reacciones finales no incluidas Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
29 ESTRUCTURA DEL COLESTEROL
30 Principales derivados
31 Regulación Insulina (en la abundancia) + proteinfosfatasa reductasa cinasa inactiva. HMG-CoA-Reductasa Activa aumento síntesis de colesterol aumento de oxiesteroles menos síntesis de enzima reductasa
32 Regulación Glucagón (en la escasez) Aumenta AMP c Aumenta inhibidor-1-p activo Disminuye proteinfosfatasa --aumenta Reductasa cinasa a --se inhibe (por fosforilación) HMG-CoA-Reductasa --disminuye síntesis de colesterol
33 HMG-CoA Reductasa se inactiva por fosforilación (activada por glucagón-camp- PKA) y se inactiva por proteólisis cuando la célula tiene suficiente colesterol. El paso limitante se inhibe competitivamente por colesterol Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
34 Regulación de la transcripción
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40 Regulación Acil-CoA: Colesterol- Acil- Transferasa El ayuno estimula la síntesis de la enzima. El colesterol excesivo en la dieta inhibe la síntesis de la enzima. Hay inhibición enzimática por producto.
41 Regulación El consumo excesivo de carbohidratos provoca hiperglicemia. El aumento de INSULINA estimula las acciones de la HMG-CoA Reductasa y de la ACAT. Acil-CoA: Colesterol- Acil- Transferasa
42 Debe tomarse en cuenta que el bloqueo enzimático producido por los medicamentos, también interfiere con otras vías metabólicas.
43 ARTERIOSCLEROSIS el asesino silencioso
44 Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
45 Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
46 Fuente: Bioquímica de BAYNES et AL. 2ª Ed.
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53 Hasta la próxima semana
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