1.¿Cuál es la estructura molecular de los lípidos encontrados en los seres vivos? Funciones biológicas Son constituyentes de moléculas más grandes, como por ejemplo: grasas, fosfolípidos, etc. Son combustibles celulares de elección. Funciones biológicas Son componentes principales de las membranas biológicas. Forman parte de la vaina de mielina que recubre a los axones de las células nerviosas. 2. ¿Cómo se clasifican los lípidos? 3. ¿Qué y cuáles son los lípidos esenciales? ¿Qué rol tienen en el desarrollo de las membranas? Los ácidos grasos esenciales son aquellos ácidos grasos que el organismo no puede sintetizar, por lo que tiene que ser obtenidos a través de la dieta. Hay dos familias de ácidos grasos esenciales: los omega-3 (n−3) y los omega-6 (n−6). Dado que estos ácidos grasos no están saturados de átomos de hidrógeno (H) (y tienen más de un enlace doble entre los átomos), se denominan ‘ácidos grasos poliinsaturados’ (PUFAs por sus siglas en inglés). La mayoría de los PUFAs provienen de las plantas y los pescados grasos. Por lo tanto, los ácidos grasos esenciales son la base para la fabricación de todas las grasas en nuestro organismo. Los ácidos grasos esenciales son necesarios para la creación de la membrana celular y para muchos de los mensajeros hormonales de otras funciones químicas importantes que indican al cuerpo lo que hacer. Los ácidos grasos esenciales Omega-3 y Omega-6 son vitales para la fabricación de prostaglandinas en el cuerpo. Las prostaglandinas son sustancias, similares a las hormonas, que regulan diferentes actividades del cuerpo como la inflamación, el dolor, y la hinchazón (algunas causan hinchazón y otras la alivian). También cumplen un rol en el control de la presión sanguínea, el corazón, los riñones, el sistema digestivo y la temperatura corporal. Son importantes en las reacciones alérgicas, la coagulación de la sangre y en la fabricación de otras hormonas. Los ácidos grasos también actúan como anticoagulantes naturales; pueden ayudar a prevenir los coágulos sanguíneos, los cuales pueden causar un ataque al corazón o un infarto. Los ácidos grasos esenciales contienen compuestos anti-inflamatorios naturales que pueden aliviar los síntomas de artritis y de enfermedades autoinmunes. Además, una dieta baja en ácidos grasos esenciales puede acarrear problemas de la piel, tales como la caspa, eczemas, uñas quebradizas y cabellos frágiles y opacos. MEMBRANA CELULAR: Los lípidos constituyen aproximadamente el 50 % del peso de las membranas, con unos 5 millones de moléculas por µm2. Las membranas celulares de una célula eucariota contienen más de mil tipos de lípidos que aparecen en distinta proporción según el tipo de membrana que estemos considerando. Se estima que aproximadamente el 5 % de los genes de una célula están dedicados a producir sus lípidos. ¿Cuál Es la Función del Omega-3? Nutre las membranas de las células: Cada célula de nuestro cuerpo esta rodeada por una membrana compuesta principalmente de ácidos grasos. Esta membrana permite que los nutrientes ingresen a la célula en las cantidades necesarias y, que los elementos tóxicos o de desecho sean eliminados de la célula con rapidez. Esta membrana que rodea la célula necesita estar integra y tener fluidez para poder funcionar adecuadamente. Las células que no están rodeadas por una membrana saludable pierden la habilidad de retener agua y otros nutrientes vitales para su funcionamiento. Por otro lado, algunas pruebas efectuadas en Vitro sugieren que cuando el acido graso Omega-3 se incorpora en las membranas de las células puede prevenir contra el cáncer, particularmente el cáncer de seno. Todos los ácidos grasos que consumimos ingresan a las membranas de las células y dependiendo del tipo de acido graso que consumimos, dependerá el tipo de respuesta de la célula. Los investigadores encontraron que Omega-3 activa una enzima llamada sphingomyelinase, la cual genera ceramide, un compuesto que induce el gen p21, el cual es un supresor de tumores que elimina las células cancerosas. ¿Por qué Es Indispensable el Equilibro entre Omega-3 y Omega-6 en el organismo? El consumo de Omega-6 debe ir en relación y en equilibrio con el consumo de Omega-3. Si bien el Omega-6 es necesario para nuestra salud, su consumo excesivo puede generar problemas al corazón, asma, ciertas formas de cáncer, artritis y depresión. Una proporción ideal es de consumir 4 (Omega-6) x 1 (Omega-3). Sin embargo, las dietas occidentales modernas contienen un tremendo exceso de Omega-6 y por lo general el consumo es entre 10 y 30 de Omega-6 x 1 de Omega-3. Mientras que Omega-3 reduce las inflamaciones Omega-6 las causa; por ello un desequilibrio en el consumo de ambos resulta perjudicial a la salud. Por otro lado, tanto Omega-3 como Omega-6 juegan un papel crucial en el funcionamiento del cerebro y en el crecimiento de los niños, por ello mantener el equilibrio entre ambos es de vital importancia. Los siguientes problemas de salud podrían indicar que existe un desequilibrio entre Omega-3 y Omega-6: - Depresión - Enfermedades cardiovasculares - Diabetes tipo 2 - Fatiga - Piel seca, escozor - Pelo y uñas quebradizos - Incapacidad para la concentración - Dolor de articulaciones 4. ¿Cuál es el rol del colesterol en condiciones de salud y de enfermedad? El colesterol es uno de los lípidos o grasas más importantes que se encuentran en nuestro cuerpo. Sirve, fundamentalmente, para la formación de las membranas de las células de nuestros órganos y como “materia prima” para la síntesis de hormonas sexuales y las de origen suprarrenal; también es precursor de los ácidos biliares, que son sustancias que forman parte de la bilis y que facilitan la digestión de los alimentos grasos. En circunstancias normales, casi todo el colesterol de nuestro organismo procede del que absorbemos de los alimentos y del que el hígado es capaz de elaborar. Este colesterol pasa a la sangre - donde es transportado por unas proteínas especialmente diseñadas para ello, las lipoproteínas, - para ser distribuido hacia los diversos aparatos y sistemas del cuerpo humano. Cuando existe un exceso de colesterol circulante en la sangre, tiende a depositarse en la pared de las arterias, originando las denominadas “placas de ateroma”. Las placas de ateroma están constituidas, principalmente, por el colesterol allí almacenado, por células que fagocitan el colesterol: los macrófagos, y por células musculares, que acuden a estas lesiones donde sintetizan sustancias que fibrosan y hacen a las placas susceptibles de calificación. Los niveles altos de colesterol en sangre perpetúan este proceso. Las placas van aumentando de tamaño, lo que contribuye a una mayor rigidez de los vasos sanguíneos y a una progresiva obstrucción de los mismos. En ocasiones, las placas se rompen, formándose trombos que potencialmente pueden ocluir total o parcialmente la arteria. En el transcurso de estas rupturas y trombosis se pueden desprender émbolos que viajarían por el torrente circulatorio hasta impactar en arterias de menor calibre, impidiendo desde ese momento la irrigación del tejido que dependía de ellas. Todos estos fenómenos originan una enfermedad denominada arteriosclerosis, responsable de diversos cuadros cardiovasculares que, dependiendo de la localización de las arterias afectadas, conocemos como cardiopatía isquémica: angina de pecho e infarto agudo de miocardio; accidentes cerebrovasculares: infartos y trombosis cerebrales; arteriopatía periférica: isquemia de los miembros inferiores; aneurismas aórticos e isquemia intestinal . 5. ¿Cuál es el precursor para la síntesis de ácido araquidónico? Eicosanoides, los cuales incluyen las prostaglandinas(PG), los tromboxanos (TX) y los leucotrienos (LT), están entre los más potentes reguladores de la función celular en la naturaleza y son producidos por casi todas las células del organismo. Ellos actúan mayoritariamente como “hormonas locales” afectando a las células que los producen o a células vecinas. Los eicosanoides participan en muchos procesos en el organismo, particularmente en la respuesta inflamatoria que ocurre después de infección o agresión. Esta respuesta es la suma de los esfuerzos del organismo para destruir el agente invasor y reparar el daño. Una expresión exagerada o inapropiada de la respuesta inflamatoria normal puede ocurre en individuos que presentan reacciones alérgicas o de hipersensibilidad. En adición a su participación en la respuesta inflamatoria, los eicosanoides también regulan la contracción del músculo liso; incrementan excreción por el riñón de agua y sodio y están involucrados en la regulación de la presión sanguínea. Frecuentemente sirven como moduladores; algunos eicosanoides estimulan mientras que otros inhiben el mismo proceso; por ejemplo, algunos actúan como vasodilatadores(o broncodilatadores) mientras que otros lo hacen como vasoconstrictores (o bronco constrictores).Los eicosanoides son derivados de ácidos grasos poli insaturados que contienen 20 átomos de carbono, los cuales son encontrados en las membranas celulares esterificados a los fosfolípidos de membrana. Han sido llamadas eicosanoides a las familias de prostaglandinas, leucotrienos y compuestos similares porque derivan de ácidos grasos esenciales de 20 carbonos que contienen 3, 4 ó 5 dobles ligaduras: ácido 8, 11, 14 eicosatrienoico (ácido dihomo-linolénico); ácido 5, 8 11, 14 eicosatetranoico (ácido araquidónico) y ácido 5, 8, 11,14, 17 eicosapentaenoico. En seres humanos el ácido araquidónico es el precursor más abundante y proviene del ácido linoleico de los alimentos (ácido 9, 12 octadecadienoico) o se ingiere como parte de la dieta. Los subíndices 1,2 y 3 señalan el ácido graso precursor en casi todos los casos. El ácido dihomo-linolénico es el precursor de la serie primera; el ácido araquidónico de la serie segunda y el ácido eicosapentaenoico de la tercera. Las prostaglandinas derivadas del ácido araquidónico llevan el subíndice 2 y son las más importantes de los mamíferos. Hay pocas evidencias de que las prostaglandinas de la primera o la tercera serie se elaboren en cantidades adecuadas para tener importancia en circunstancias normales; como ocurre con las prostagladinas se utiliza un subíndice numérico para indicar el número de dobles ligaduras en los leucotrienos. Se ha observado la presencia de ácido eicosapentanoico en grandes cantidades en aceite de pescado. Las dietas ricas en aceite de pescado contienen ácidos grasos esenciales de la variedad W-3. Por ejemplo: el ácido linolénico en vez de ácido linoleico -2, como ocurre en la mayor parte de las grasas animales y vegetales. El ácido araquidónico no existe en forma libre en el interior de las células, pero normalmente está esterificado en los fosfolípidos de membrana especialmente en la posición del C2de la fosfatidilcolina y del fosfotidilinositol. Su liberación desde los depósitos celulares de lípidos depende de la acción de acilhidrolasas y, en particular fosfolipasa A2 y en plaquetas del ser humano por la diacilglicerol lipasa.1 Es nuestro propósito analizar cómo la biosíntesis de los eicosanoides es regulada en forma precisa ante muy diversos estímulos y cómo sus productos participan modificando el proceso inflamatorio. 6. Grafique la cascada del ácido araquidónico. CASCADA DEL ÁCIDO ARAQUIDÓNICO Las lipasas específicas pueden liberar el ácido araquidónico (AA) queposteriormente será oxidado por las enzimas de la cascada de AA. El AA es metabolizado por la prostaglandina H sintasas (PGHSs) -ciclooxigenasas (COXs) - y por las lipooxigensas (LOXs). El AA también puede ser metabolizado por los citocromos P - 450(CYPs). Diversos estímulos tales como citocinas, factores de cremiento o traumamecánico son capaces de activar la liberación de AA. Posteriormente lasPGHSs forman la prostaglandina (PG) H2; existen dos foormas dePGHS - 1 (COX - 1) y la PGHS - 2 (COX - 2). La COX - 1 es la enzima encargada de la síntesis basal constitutiva delas PGs, mientras que la COX - 2 es inducida en determinadassituaciones. La PGH2 puede ser metabolizada dando lugar a PGE2, PGD2, PGF2, PGI2 (prostaciclina) o tromboxano A2 La tromboxanosintasa se encuentra en plaquetas y macrófagos, laprostaciclinasintasa en células endoteliales, la PGF sintasa en útero y laPGD sintasa en cerebro y mastocitos. Además, el AA puede ser metabolizado por la 5 - LOX formando el ácido5 - hidroxieicosatetranoico (HETE) y el leucotrieno (LT) A4. A partir delLTA4 y mediante la LTA4 hidrolasa se forrma el LTB4. El LTA4 también puede ser transformado a LTC4, mediante LTC4 sintasa,y éste puede dar lugar a la formación de LTD4 y LTE4. El LTC4, LTD4 y LTE4 se conocen con el nombre de cisteinilleucotrienos (CysLTs).Finalmente, la 12 - LOX y LA 15 - LOX pueden producir HETEs ylipoxinos a partir del AA 7. ¿Qué grupos de moléculas son llamadas eicosanoides y por qué? Los eicosanoides son moléculas de constitución lipidica (grasa), fisiológicamente activas que actúan como potentísimos reguladores intracelulares y que participan de distintos procesos biológicos. Se obtienen de la oxigenación de los ácidos grasos esenciales, como los omega 3, acido alfa linolenico y omega 6 acido linoleico. Todos tienen 20 átomos de carbono y constituyen complejos sistemas de comunicación entre las células. Sus efectos son muy amplios, son reguladores intracelulares, participan como mediadores para el sistema nervioso central, en procesos inflamatorios, en la respuesta del sistema inmune y en la transmisión del dolor. El primer eicosanoide estudiado fue la prostaglandina, a los que se agruparon otros como tromboxanos leucotrienos etc. Los eicosanoides son, entonces, sustancias de fundamental importancia para la vida y sin ellos no podrían llevarse a cabo muchos de los procesos biológicos que nos mantienen vivos y saludables. Dijimos también que provienen de ácidos grasos esenciales. En este punto podemos deteneros y aclarar que no todas las grasas son malas, es mas algunas son "esenciales" como los ácidos grasos omega 6 y omega 3. 8. ¿Bajo qué forma se encuentra el ácido araquidónico en las células? El ácido araquidónico está presente en las membranas de las células, y es el precursor en la producción de eicosanoides. Es uno de los ácidos grasos esenciales requeridos por la mayoría de los mamíferos. Algunos de ellos tienen poca capacidad de convertir ácido linoleico en ácido araquidónico, o carecen totalmente de ella, por lo que se torna parte esencial de su dieta. El ácido araquidónico no existe en forma libre en el interior de las células, pero normalmente está esterificado en los fosfolípidos de membrana especialmente en la posición del "C2 de la fosfatidilcolina y del fosfotidilinositol. $u liberación desde losdepósitos celulares de lípidos depende de la acción de acil%idrolasas y, en particular fosfolipasa A2 y en plaquetas del ser humano por la diacilglicerol lipasa. 9. ¿Cuál es el rol de la fosfolipasa 2 en el metabolismo del ácido araquidónico? El ácido araquidónico se libera de los fosfolípidos por la activación de las fosfolipasas celulares (C, A2 o ambas) o el incremento de las concentraciones citosólicas de calcio que también activan las enzimas anteriormente enunciadas. Todo parece indicar que los estímulos físicos propenden a que penetre el ión-calcio a la célula al alterar su membrana y así activar la fosfolipasa A2, la cual hidroliza los fosfolípidos de membrana (fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina) con liberación de ácido araquidónico. Por otro lado, la fosfolipasa C desdobla el enlace fosfodiester, con lo cual se forma 1,2 diglicérido. Después de lo anterior, intervenciones sucesivas de la lipasa de diglicérido liberan ácido araquidónico a partir del diglicérido3. Una vez liberado, parte del ácido araquidónico es metabolizado en forma rápida hasta obtener productos oxigenados por acción de diferentes sistemas enzimáticos como la ciclooxigenasa o varias lipooxigenasas o familias de citocromo P-450.