Los lípidos (de lipo-, grasa), una tercera gran clase de macromoléculas. Como las proteínas y los carbohidratos, los lípidos son componentes esenciales de todos los organismos vivos. Sin embargo, a diferencia de las proteínas y los carbohidratos, los lípidos tienen estructuras muy variadas. A menudo se definen como compuestos orgánicos insolubles en agua (o sólo poco solubles), que se encuentran en los sistemas biológicos. Los lípidos tienen gran solubilidad en solventes orgánicos no polares. Son hidrofóbicos (no polares) o bien son anfipáticos (contienen regiones polares y no polares al mismo tiempo).
membranas celulares y de sus organelos.
Otros lípidos se presentan en cantidades pequeñas y juegan papeles cruciales como cofactores enzimáticos, transportadores de electrones, agentes emulsionantes, hormonas y mensajeros intracelulares.
Los lípidos tienen cuatro papeles fisiológicos fundamentales:
- Los ácidos grasos constituyen bloques de fosfolípidos y glicolípidos, y estas moléculas de carácter anfipático son los componentes más importantes de las membranas biológicas.
- Hacen parte de proteínas, a las cuales se unen por enlaces covalentes, modificándolas, y de esta manera hacen que estas proteínas actúen como receptores de señales.
- Los lípidos son moléculas combustibles almacenadas como triacilgliceroles, también llamadas grasas neutrales o triglicéridos, que son ésteres no cargados de ácidos grasos con glicerol.
- Son derivaciones de ácidos grasos y funcionan como hormonas y mensajeros intracelulares (Berg et al., 2002).
De acuerdo con las funciones que cumplen a nivel biológico, los lípidos se pueden clasificar en lípidos de almacenamiento, lípidos estructurales de las membranas y lípidos con actividades biológicas específicas.
Lípidos de almacenamiento
1. Ácidos Grasos
Son formas de almacenamiento de energía en los organismos vivos, y constituyen compuestos derivados de los ácidos grasos. Hay dos tipos de compuestos que contienen ácidos grasos: los trigliceroles y las ceras.
Los ácidos grasos que no contienen dobles enlaces carbono-carbono se llaman saturados, en tanto que los que tienen al menos un doble enlace carbono-carbono se clasifican como insaturados. Los ácidos grasos no saturados que sólo tienen un doble enlace carbono-carbono se llaman monoinsaturados, en tanto que los que tienen dos o más se denominan poliinsaturados. La configuración de los dobles enlaces en los ácidos grasos no saturados es cis, en general.
2. Triacilgliceroles
Son los lípidos más sencillos obtenidos a partir de los ácidos grasos; también se denominan triglicéridos, grasas o grasas neutras. Los triacilgliceroles están compuestos de tres ácidos grasos y un enlace éster con un solo glicerol.
Los triacilgliceroles son moléculas apolares, hidrofóbicas, insolubles en agua. Los lípidos tienen densidades menores que el agua, por lo que las mezclas agua-aceite presentan dos fases y el aceite flota en el agua.
Los triacilgliceroles, como moléculas de almacenamiento de energía, tienen dos ventajas relevantes sobre los polisacáridos como el glucógeno y el almidón. La primera consiste en que la oxidación de los triacilgliceroles proporciona más del doble de energía que los carbohidratos. La segunda ventaja consiste en que debido a la hidrofobicidad de los triacilgliceroles estos no se pueden hidratar; por esto, el organismo que almacena energía en forma de triacilgliceroles no transporta peso extra del agua de hidratación asociada con los polisacáridos almacenados.
La mayoría de las grasas naturales -como los aceites vegetales, los productos lácteos y las grasas animales- son mezclas complejas de triacilgliceroles simples y mixtos. Los aceites vegetales, como el de maíz y el de oliva, están compuestos especialmente de triacilgliceroles con ácidos grasos insaturados, por lo que son líquidos a temperatura ambiente.
3. Ceras biológicas
Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, saturados e insaturados (14 a 36 átomos de carbono), con alcoholes de cadena larga (16 a 30 átomos de carbono). Sus puntos de fusión son más elevados que los de los triacilgliceroles. Las ceras tienen diversas aplicaciones en la industria farmacéutica y cosmética.
Por ejemplo:
La cera natural- Candelilla REAL® Clara Micronizada- se utiliza en la Industria Farmacéutica para dar brillo y consistencia a los medicamentos, principalmente en su presentación en forma de grageas. El desempeño de este producto de alta pureza ha sido muy valorado para esta aplicación, debido a las propiedades distintivas de la cera y a su tamaño de partícula pequeño.
Lípidos estructurales
Las membranas biológicas están formadas por fosfolípidos; estos tienen una cabeza polar y una cola apolar que les permite formar lo que se conoce como bicapa lipídica, al entrar en contacto con el agua. El carácter bipolar de los fosfolípidos es conocido como anfipático.
Las membranas celulares se constituyen en barreras biológicas y únicamente permiten el paso selectivo de moléculas del interior al exterior de la célula o en sentido contrario.
Hay tres tipos generales de lípidos de membranas:
Los Glicerofosfolípidos
Aunque los triacilgliceroles son los lípidos más abundantes en los mamíferos (por su peso), no se encuentran en las membranas biológicas. Los lípidos más abundantes en la mayor parte de las membranas son los glicerofosfolípidos (que también se llaman fosfoglicéridos); como los triacilgliceroles tienen un soporte de glicerol. Los glicerofosfolípidos más sencillos, los fosfatidatos, consisten en dos grupos acilo graso esterificados en el C-1 y C-2 del 3-fosfato de glicerol (tabla 9.2). Nótese que hay tres grupos acilo graso esterificados con la glicerina en los triacilgliceroles, en tanto que sólo hay dos grupos acilo graso (R1 y R2) en los glicerofosfolípidos. La propiedad distintiva de los grupos acilo (R1 y R2) de los glicerofosfolípidos es la presencia de un grupo fosfato en el C-3 del soporte del glicerol. Las estructuras de los glicerofosfolípidos se pueden dibujar como derivados del L-glicerol 3-fosfato (o 3-fosfato de L-glicerol), con el sustituyente en el C-2 a la izquierda en una proyección de Fischer, como en la tabla 9.2. Para simplificar, con frecuencia se mostrarán esos compuestos como estructuras no referidas a su estereoquimica.
Los Esfingolípidos
Aunque los triacilgliceroles son los lípidos más abundantes en los mamíferos (por su peso), no se encuentran en las membranas biológicas. Los lípidos más abundantes en la mayor parte de las membranas son los glicerofosfolípidos (que también se llaman fosfoglicéridos); como los triacilgliceroles tienen un soporte de glicerol. Los glicerofosfolípidos más sencillos, los fosfatidatos, consisten en dos grupos acilo graso esterificados en el C-1 y C-2 del 3-fosfato de glicerol (tabla 9.2). Nótese que hay tres grupos acilo graso esterificados con la glicerina en los triacilgliceroles, en tanto que sólo hay dos grupos acilo graso (R1 y R2) en los glicerofosfolípidos. La propiedad distintiva de los grupos acilo (R1 y R2) de los glicerofosfolípidos es la presencia de un grupo fosfato en el C-3 del soporte del glicerol. Las estructuras de los glicerofosfolípidos se pueden dibujar como derivados del L-glicerol 3-fosfato (o 3-fosfato de L-glicerol), con el sustituyente en el C-2 a la izquierda en una proyección de Fischer, como en la tabla 9.2. Para simplificar, con frecuencia se mostrarán esos compuestos como estructuras no referidas a su estereoquimica.
Los Esfingolípidos
Después de los glicerofosfolípidos, los lípidos más abundantes en las membranas vegetales y animales son los esfingolípidos. En los mamíferos tienen abundancia especial en tejidos del sistema nervioso central. La mayor parte de las bacterias no tienen esfingolípidos. El respaldo estructural de los esfingolípidos es la esfingosina (trans-4-esfingenina), un alcohol no ramificado de C18, con un doble enlace trans entre el C-4 y C-5, un grupo amino en el C-2 y grupos hidroxilo en el C-1 y C-3 (figura 9.10a). La ceramida está formada por un grupo acilo graso unido al grupo amino del C-2 en la esfingosina, por un enlace de amida (figura 9.10b). Las ceramidas son los precursores metabólicos de todos los esfingolípidos.
Un ejemplo de medicamento que tiene como principio activo este fosfolípido es el:
NUTRILOGIE 2 Laboratorio:
VICHY Principio Activo:
Cera de Abejas , Aceite de Karité , Agua Termal de Vichy , Esfingolípidos , Fase Grasa Acciones:
Piel y Mucosas:Reconstituyentes Dérmicos Cicatrizantes
Un ejemplo de medicamento que tiene como principio activo este fosfolípido es el:
NUTRILOGIE 2 Laboratorio:
VICHY Principio Activo:
Cera de Abejas , Aceite de Karité , Agua Termal de Vichy , Esfingolípidos , Fase Grasa Acciones:
Piel y Mucosas:Reconstituyentes Dérmicos Cicatrizantes
Los Esteroles
Los esteroles son una tercera clase de lípidos que se encuentran en las membranas de los eucariotas, y muy rara vez en las bacterias. Los esteroides, junto con las vitaminas lipídicas y los terpenos, se clasifican como isoprenoides porque sus estructuras se relacionan con la molécula de isopreno, de cinco carbonos. Los esteroides contienen cuatro anillos fundidos, tres de seis carbonos identificados como A, B y C, y un anillo D de cinco carbonos. La estructura anular característica se deriva del escualeno. Los sustituyentes del sistema anular casi plano pueden apuntar hacia abajo (la configuración a) o hacia arriba (la configuración b). El esteroide colesterol es el componente importante de las membranas plasmáticas animales, pero sólo se encuentra rara vez en las plantas, y nunca en los procariotas, protistas u hongos. En realidad, el colesterol es un esterol porque tiene un grupo hidroxilo en el C-3. Otros esteroides son los de las plantas, hongos y levaduras (que también tienen un grupo hidroxilo en el C-3); las hormonas esteroides de mamíferos (como estrógenos, andrógenos, progestinas y corticosteroides suprarrenales), y las sales biliares. Estos esteroides difieren en la longitud de la cadena lateral unida al C-17, y en la cantidad y colocación de grupos metilo
Existe un grupo de lípidos que si bien no se encuentran en abundancia como los anteriores, cumple funciones esenciales para la célula. En él se encuentran los esteroides (compuestos derivados del colesterol) y los isoprenoides. Dentro de los isoprenoides están las vitaminas A, D, E y K, que son liposolubles.
Otros lípidos activos son cofactores esenciales de proteínas, transportadores electrónicos o señales intracelulares, como las hormonas esferoidales, el fosfatidilinositol, los icosanoides, transportadores electrónicos y transportador glucídico.
1. Hormonas esteroidales
Son hormonas sexuales masculinas (testosterona) y femeninas (estradiol), y las hormonas de la corteza suprarrenal, como el cortisol y la aldosterona.
2. Fosfatidilinositol
Es un componente de las membranas plasmáticas de todas las células eucariotas que actúa como mensajero intracelular. El inositol-1,4,5-trifosfato produce la liberación de Ca2+ retenido en los compartimentos celulares, lo que desencadena la activación de diversas enzimas dependientes de Ca2+, además de otras respuestas hormonales.
3. Icosanoides
Son derivados de ácidos grasos con acciones de tipo hormonal. Actúan sobre el tejido en el que se producen. Hay tres tipos de icosanoides: prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos. Estos se producen en los grupos celulares mediante rutas biosintéticas diferentes, y tienen distintas células blanco y funciones biológicas.
Se conoce que las prostaglandinas regulan la síntesis de la molécula mensajera intracelular AMP3', 5'- ciclico (cAMP). El cAMP está formado por la enzima adenil ciclasa.
Función y Farmacología
La cantidad de estas grasas presentes en la dieta individual afecta las funciones controladas por el tipo específico de eicosanoide, teniendo repercusiones sobre el riesgo de enfermedades cardíacas, la concentración de triglicéridos en sangre, la presión arterial, y la artritis. Ciertas drogas como la aspirina y otros antinflamatorios (no esteroideos) ejercen su acción por medio de una regulación negativa sobre (disminuyendo) la síntesis de ciertos eicosanoides, en particular los pro-inflamatorios. Los eicosanoides se hallan en una gran variedad de microorganismos, plantas y animales. En los humanos, son hormonas locales liberadas por la mayoría de las células, actuando sobre la misma célula u otras cercanas para ser luego rápidamente inactivadas. Son potentes en concentraciones nanomolares, no son almacenadas dentro de las células y su biosíntesis es activada solo según sea requerida.
Las membranas biológicas están formadas por bicapas lipídicas y proteínas
Las membranas biológicas definen los límites externos de las células, y separan compartimientos dentro de ellas. Son componentes esenciales de todas las células vivas. Una membrana típica está formada por dos capas de moléculas de lípidos y muchas proteínas embebidas en ella. Las membranas biológicas no sólo son barreras pasivas contra la difusión. Tienen una gran variedad de funciones complejas. Algunas proteínas contenidas en las membranas sirven como bombas selectivas que controlan en forma estricta el transporte de iones y de moléculas pequeñas que entran y salen de la célula. Las membranas también son responsables de generar y mantener la concentración de gradientes de protones, esenciales para la producción de ATP. Los receptores en las membranas reconocen señales extracelulares y las comunican al interior de la célula.
Tres Clases de Proteínas de Membrana
Las membranas celulares e intracelulares contienen proteínas especializadas enlazadas en la membrana. Esas proteínas se dividen en tres clases, según su modo de asociación con la bicapa lipídica: proteínas integrales de membrana, proteínas periféricas de membrana y proteínas de membrana ancladas a lípidos.
1. Las proteínas integrales de membrana, llamadas también proteínas transmembranales, contienen regiones hidrofóbicas incrustadas en el interior hidrofóbico de la bicapa lipídica . Las proteínas integrales de membrana abarcan totalmente a la bicapa con una parte de la proteína expuesta sobre la superficie externa, y una parte expuesta en la superficie interna.
2. Las proteínas periféricas de membrana se asocian a una cara de la membrana, mediante interacciones de carga a carga y con puentes de hidrógeno, con las proteínas integrales de membrana o con los grupos de cabeza polar de los lípidos de membrana. Las proteínas periféricas de membrana se disocian con más facilidad de las membranas, con procedimientos que no requieren romper enlaces covalentes ni romper la membrana misma. Con frecuencia, un cambio de pH o de fuerza iónica basta para eliminar esas proteínas de la membrana.
3. Las proteínas de membrana ancladas a lípidos están unidas a una membrana mediante un enlace covalente con un ancla lipídico. En las proteínas de membrana ancladas a lípidos más simples, una cadena lateral de aminoácidos se une por un enlace de amida o de éster a un grupo de acilo graso, con frecuencia de miristato o palmitato.
1. La difusión simple
Los esteroles son una tercera clase de lípidos que se encuentran en las membranas de los eucariotas, y muy rara vez en las bacterias. Los esteroides, junto con las vitaminas lipídicas y los terpenos, se clasifican como isoprenoides porque sus estructuras se relacionan con la molécula de isopreno, de cinco carbonos. Los esteroides contienen cuatro anillos fundidos, tres de seis carbonos identificados como A, B y C, y un anillo D de cinco carbonos. La estructura anular característica se deriva del escualeno. Los sustituyentes del sistema anular casi plano pueden apuntar hacia abajo (la configuración a) o hacia arriba (la configuración b). El esteroide colesterol es el componente importante de las membranas plasmáticas animales, pero sólo se encuentra rara vez en las plantas, y nunca en los procariotas, protistas u hongos. En realidad, el colesterol es un esterol porque tiene un grupo hidroxilo en el C-3. Otros esteroides son los de las plantas, hongos y levaduras (que también tienen un grupo hidroxilo en el C-3); las hormonas esteroides de mamíferos (como estrógenos, andrógenos, progestinas y corticosteroides suprarrenales), y las sales biliares. Estos esteroides difieren en la longitud de la cadena lateral unida al C-17, y en la cantidad y colocación de grupos metilo
Lípidos con actividades y funciones específicas
Existe un grupo de lípidos que si bien no se encuentran en abundancia como los anteriores, cumple funciones esenciales para la célula. En él se encuentran los esteroides (compuestos derivados del colesterol) y los isoprenoides. Dentro de los isoprenoides están las vitaminas A, D, E y K, que son liposolubles.
Otros lípidos activos son cofactores esenciales de proteínas, transportadores electrónicos o señales intracelulares, como las hormonas esferoidales, el fosfatidilinositol, los icosanoides, transportadores electrónicos y transportador glucídico.
1. Hormonas esteroidales
Son hormonas sexuales masculinas (testosterona) y femeninas (estradiol), y las hormonas de la corteza suprarrenal, como el cortisol y la aldosterona.
2. Fosfatidilinositol
Es un componente de las membranas plasmáticas de todas las células eucariotas que actúa como mensajero intracelular. El inositol-1,4,5-trifosfato produce la liberación de Ca2+ retenido en los compartimentos celulares, lo que desencadena la activación de diversas enzimas dependientes de Ca2+, además de otras respuestas hormonales.
3. Icosanoides
Son derivados de ácidos grasos con acciones de tipo hormonal. Actúan sobre el tejido en el que se producen. Hay tres tipos de icosanoides: prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos. Estos se producen en los grupos celulares mediante rutas biosintéticas diferentes, y tienen distintas células blanco y funciones biológicas.
Se conoce que las prostaglandinas regulan la síntesis de la molécula mensajera intracelular AMP3', 5'- ciclico (cAMP). El cAMP está formado por la enzima adenil ciclasa.
Función y Farmacología
La cantidad de estas grasas presentes en la dieta individual afecta las funciones controladas por el tipo específico de eicosanoide, teniendo repercusiones sobre el riesgo de enfermedades cardíacas, la concentración de triglicéridos en sangre, la presión arterial, y la artritis. Ciertas drogas como la aspirina y otros antinflamatorios (no esteroideos) ejercen su acción por medio de una regulación negativa sobre (disminuyendo) la síntesis de ciertos eicosanoides, en particular los pro-inflamatorios. Los eicosanoides se hallan en una gran variedad de microorganismos, plantas y animales. En los humanos, son hormonas locales liberadas por la mayoría de las células, actuando sobre la misma célula u otras cercanas para ser luego rápidamente inactivadas. Son potentes en concentraciones nanomolares, no son almacenadas dentro de las células y su biosíntesis es activada solo según sea requerida.
Las membranas biológicas están formadas por bicapas lipídicas y proteínas
Las membranas biológicas definen los límites externos de las células, y separan compartimientos dentro de ellas. Son componentes esenciales de todas las células vivas. Una membrana típica está formada por dos capas de moléculas de lípidos y muchas proteínas embebidas en ella. Las membranas biológicas no sólo son barreras pasivas contra la difusión. Tienen una gran variedad de funciones complejas. Algunas proteínas contenidas en las membranas sirven como bombas selectivas que controlan en forma estricta el transporte de iones y de moléculas pequeñas que entran y salen de la célula. Las membranas también son responsables de generar y mantener la concentración de gradientes de protones, esenciales para la producción de ATP. Los receptores en las membranas reconocen señales extracelulares y las comunican al interior de la célula.
Tres Clases de Proteínas de Membrana
Las membranas celulares e intracelulares contienen proteínas especializadas enlazadas en la membrana. Esas proteínas se dividen en tres clases, según su modo de asociación con la bicapa lipídica: proteínas integrales de membrana, proteínas periféricas de membrana y proteínas de membrana ancladas a lípidos.
1. Las proteínas integrales de membrana, llamadas también proteínas transmembranales, contienen regiones hidrofóbicas incrustadas en el interior hidrofóbico de la bicapa lipídica . Las proteínas integrales de membrana abarcan totalmente a la bicapa con una parte de la proteína expuesta sobre la superficie externa, y una parte expuesta en la superficie interna.
2. Las proteínas periféricas de membrana se asocian a una cara de la membrana, mediante interacciones de carga a carga y con puentes de hidrógeno, con las proteínas integrales de membrana o con los grupos de cabeza polar de los lípidos de membrana. Las proteínas periféricas de membrana se disocian con más facilidad de las membranas, con procedimientos que no requieren romper enlaces covalentes ni romper la membrana misma. Con frecuencia, un cambio de pH o de fuerza iónica basta para eliminar esas proteínas de la membrana.
3. Las proteínas de membrana ancladas a lípidos están unidas a una membrana mediante un enlace covalente con un ancla lipídico. En las proteínas de membrana ancladas a lípidos más simples, una cadena lateral de aminoácidos se une por un enlace de amida o de éster a un grupo de acilo graso, con frecuencia de miristato o palmitato.
Transporte de Membrana
Se lleva a cabo cuando el movimiento de sustancias en la célula iguala las concentraciones de un medio determinado. Este tipo de transporte se realiza de manera espontánea, principalmente con gases como el nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno y moléculas sin carga como el etanol y la urea, los cuales pueden entrar y salir libremente según la concentración del medio donde la sustancia se encuentre. Una característica importante es que el transporte se da sin gasto de energía, a favor del gradiente de concentración. No requiere de la intervención de proteínas de membrana, pero sí de las características de la sustancia a transportar y de la naturaleza de la bicapa. Para el caso de una membrana fosfolipídica pura, la velocidad de difusión de una sustancia depende de su:
gradiente de concentración, hidrofobicidad, tamaño, carga, si la molécula posee carga neta.
Estos factores afectan de diversa manera a la velocidad de difusión pasiva: a mayor gradiente de concentración, mayor velocidad de difusión, a mayor hidrofobicidad, esto es, mayor coeficiente de partición, mayor solubilidad en lípido y por tanto mayor velocidad de difusión, a mayor tamaño, menor velocidad de difusión, dado un potencial de membrana, es decir, la diferencia de potencial entre la cara exoplasmática y la endoplasmática de la membrana, y un gradiente de concentración se define un gradiente electroquímico que determina las direcciones de transporte energéticamente favorables de una molécula cargada, dependiendo de la naturaleza de ésta y del signo del potencial, si bien la mayor parte de las células animales poseen carga negativa en su exterior.
La difusión simple a través de la membrana lipídica muestra una cinética de no saturación, esto es, que, puesto que la tasa neta de entrada está determinada sólo por la diferencia en el número de moléculas a cada lado de la membrana, la entrada aumenta en proporción a la concentración de soluto en el fluido extracelular. Esta característica distingue la difusión simple de los mecanismos de penetración por canales de transporte mediado.
2. Difusion Facilitada
Bajo el mismo principio termodinámico que en el caso de la difusión simple, es decir, que el soluto a transportar lo hace a favor de gradiente, la difusión facilitada opera de modo similar, pero está facilitada por la existencia de proteínas canal, que son las que facilitan el transporte de, en este caso, agua o algunos iones y moléculas hidrófilas. Estas proteínas integrales de membrana conforman estructuras en forma de poro inmersas en la bicapa, que dejan un canal interno hidrofílico que permite el paso de moléculas altamente lipófobas como las mencionadas anteriormente. La apertura de este canal interno puede ser constitutiva, es decir, continua y desregulada, en los canales no regulados, o bien puede requerir una señal que medie su apertura o cierre: es el caso de los canales regulados.
3. Transporte activo y cotransporte
En él se efectúa un transporte en contra del gradiente de concentración o electroquímico y, para ello, las proteínas transportadoras implicadas consumen energía metabólica (comúnmente adenosín trifosfato). La hidrólisis del compuesto que actúa como moneda energética puede ser muy evidente, como en el caso de los transportadores que son ATPasas, o puede tener un origen indirecto: por ejemplo, los cotransportadores emplean gradientes de determinados solutos para impulsar el transporte de un determinado compuesto en contra de su gradiente, a costa de la disipación del primer gradiente mencionado. Pudiera parecer que en este caso no interviene un gasto energético, pero no es así puesto que el establecimiento del gradiente de la sustancia transportada colateralmente al compuesto objetivo ha requerido de la hidrólisis de ATP en su generación mediante unos determinados tipos de proteínas denominados bombas. Por ello, se define transporte activo primario como aquél que hidroliza ATP de forma directa para transportar el compuesto en cuestión, y transporte activo secundario como aquél que utiliza la energía almacenada en un gradiente electroquímico.
- Estatinas
- Secuestradores de Ácido Bílico
- Derivados de Ácido Fíbrico
- Niacina
gradiente de concentración, hidrofobicidad, tamaño, carga, si la molécula posee carga neta.
Estos factores afectan de diversa manera a la velocidad de difusión pasiva: a mayor gradiente de concentración, mayor velocidad de difusión, a mayor hidrofobicidad, esto es, mayor coeficiente de partición, mayor solubilidad en lípido y por tanto mayor velocidad de difusión, a mayor tamaño, menor velocidad de difusión, dado un potencial de membrana, es decir, la diferencia de potencial entre la cara exoplasmática y la endoplasmática de la membrana, y un gradiente de concentración se define un gradiente electroquímico que determina las direcciones de transporte energéticamente favorables de una molécula cargada, dependiendo de la naturaleza de ésta y del signo del potencial, si bien la mayor parte de las células animales poseen carga negativa en su exterior.
La difusión simple a través de la membrana lipídica muestra una cinética de no saturación, esto es, que, puesto que la tasa neta de entrada está determinada sólo por la diferencia en el número de moléculas a cada lado de la membrana, la entrada aumenta en proporción a la concentración de soluto en el fluido extracelular. Esta característica distingue la difusión simple de los mecanismos de penetración por canales de transporte mediado.
2. Difusion Facilitada
Bajo el mismo principio termodinámico que en el caso de la difusión simple, es decir, que el soluto a transportar lo hace a favor de gradiente, la difusión facilitada opera de modo similar, pero está facilitada por la existencia de proteínas canal, que son las que facilitan el transporte de, en este caso, agua o algunos iones y moléculas hidrófilas. Estas proteínas integrales de membrana conforman estructuras en forma de poro inmersas en la bicapa, que dejan un canal interno hidrofílico que permite el paso de moléculas altamente lipófobas como las mencionadas anteriormente. La apertura de este canal interno puede ser constitutiva, es decir, continua y desregulada, en los canales no regulados, o bien puede requerir una señal que medie su apertura o cierre: es el caso de los canales regulados.
3. Transporte activo y cotransporte
En él se efectúa un transporte en contra del gradiente de concentración o electroquímico y, para ello, las proteínas transportadoras implicadas consumen energía metabólica (comúnmente adenosín trifosfato). La hidrólisis del compuesto que actúa como moneda energética puede ser muy evidente, como en el caso de los transportadores que son ATPasas, o puede tener un origen indirecto: por ejemplo, los cotransportadores emplean gradientes de determinados solutos para impulsar el transporte de un determinado compuesto en contra de su gradiente, a costa de la disipación del primer gradiente mencionado. Pudiera parecer que en este caso no interviene un gasto energético, pero no es así puesto que el establecimiento del gradiente de la sustancia transportada colateralmente al compuesto objetivo ha requerido de la hidrólisis de ATP en su generación mediante unos determinados tipos de proteínas denominados bombas. Por ello, se define transporte activo primario como aquél que hidroliza ATP de forma directa para transportar el compuesto en cuestión, y transporte activo secundario como aquél que utiliza la energía almacenada en un gradiente electroquímico.
Medicamentos propuestos para contrarrestar las enfermedades ocasionadas por los lípidos
- Estatinas
- Secuestradores de Ácido Bílico
- Derivados de Ácido Fíbrico
- Niacina
Estatinas (Inhibidores de Reductasa HMG CoA)Estas disminuyen los niveles de colesterol total, colesterol LDL, y triglicéridos. Éstos también podrían reducir los riesgos de enfermedades cardiacas. Los medicamentos por lo general se toman diariamente con la cena o en la noche. Su médico medirá sus niveles de colesterol en la sangre y su función hepática regularmente mientras usted está tomando estos medicamentos.
Incluso si actualmente no tiene enfermedad conocida de las arterias coronarias (CHD), usted se podría beneficiar de tomar medicamentos de estatinas (reductores de colesterol), particularmente si sus niveles de colesterol son elevados. En una revisión reciente de siete estudios clínicos, sujetos sin CHD conocida que tomaron estatinas durante al menos un año tuvieron una reducción considerable.
FLUVASTATINA
Mecanismo de acción: la fluvastatina interfiere con la actividad de la hidroximetilglutaril-coenzima A reductasa (HMG-CoA), una enzima hepática, con lo que se interrumpe la vía sintética de la biosíntesis de colesterol en el hombre. Como consecuencia, los niveles del colesterol hepático son reducidos, estimulándose la captación de las LDLs. La fluvastatina reduce el colesterol total circulante, el colesterol asociado a las LDLs y los triglicéridos. La fluvastatina es más potente que la lovastatina como inhibidor de la HMG-CoA reductasa.
DosisAdministración oral (formulación normal)
Adultos: la dosis inicial de fluvastatina es de 20 a 40 mg una vez al día (que produce usualmente una reducción de las LDLs del 22 al 25%), aumentando la dosis hasta 40 mg dos veces al día (que consiguen una reducción de las LDLs del 35-36%) o pasando a la formulación de liberación sostenida (80 mg). Los ajustes de la dosis y las determinaciones plasmáticas del colesterol se deben realizar a intervalos de 4 semanas o más. Se deben usar las dosis más bajas posibles reservando la dosis de 80 mg solo para aquellos pacientes inadecuadamente controlados con la dosis de 40 mg
Ancianos: las mismas dosis que los adultos. Usualmente, estos pacientes suelen mostrar mayores reducciones de las LDLs que los adultos con las mismas dosis
Adolescentes y niños: la seguridad y eficacia de la fluvastatina no han sido determinadas.
Secuestradores de Ácido Bílico
Los secuestradores de ácido bílico reducen los niveles de colesterol al cambiar la manera en la que se metaboliza el colesterol. Los medicamentos vienen en forma de polvo y se toman con los alimentos para reducir los efectos secundarios. Éstos no se deberían tomar dentro de las horas en las que esté tomando algún otro medicamento. Por lo general, estos medicamentos se toman ya sea una hora antes o cuatro horas después de tomar algún otro medicamento.
COLESTIRAMINA
Mecanismo de acción: la resina de colestiramina libera un ion cloruro y se combina con los ácidos biliares presentes en el intestino para formar complejos insolubles que se excretan en las heces. Como es sabido, los ácidos biliares son reciclados en la circulación enterohepática, siendo reutilizados para la síntesis del colesterol. Al inhibir la recaptación de los ácidos biliares, se estimula la síntesis endógena de colesterol mediante la HMG-CoA reductasa. El nuevo colesterol no permanece en el plasma, sino que es utilizado para reponer los ácidos biliares secuestrados. Los hepatocitos responden al cambio transitorio de las concentraciones plasmáticas de colesterol intensificando la captura de las lipoproteínas de baja densidad (LDLs) unidas al colesterol y, por consiguiente reducen el colesterol total. La administración de 12 a 32 g de colestiramina al día, reducen las concentraciones de colesterol y de LDLs en un 20-59%
Dosis
Administración oral: Adultos: inicialmente 4 g de colestiramina tres veces al día, antes de las comidas. Las dosis de deben ajustar de acuerdo con la respuesta clínica. La dosis de mantenimiento más usual es de 4 a 8 g de la resina, 2 a 4 veces al día, con las comidas y a la hora de acostarse. La dosis máxima recomendada es de 24 g/día como hipocolesterolemiante y de 16 g/día como antiprurítico
Adolescentes: la dosis de 8 g/día ha mostrado ser eficaz y segura en esta población. La dosis de debe repartir en dos tomas, antes de las comidas
Niños de 6 a 12 años: se recomienda 80 mg/kg por vía oral o 2.35 g/m2 tres veces al día con las comidas. Alternativamente pueden administrarse inicialmente de 2 a 4 g dos veces al día antes de las comidas. Estas dosis se pueden incrementar hasta conseguir la respuesta clínica adecuada o hasta el desarrollo de efectos adversos intolerables, hasta un máximo de 8 g/día
Niños de < 6 años: la seguridad y eficacia de la colestiramina no han sido evaluados en esta población
Derivados de Ácido Fibrico
Los derivados de ácido fíbrico por lo general se toman para reducir los niveles de triglicéridos e incrementar el colesterol HDL. Éstos también podrían ayudar a reducir el colesterol LDL.
GEMFIBROZILO
Mecanismo de acción: el mecanismo exacto de acción no ha sido completamente definido. El gemfibrozilo inhibe la lipólisis periférica disminuyendo la extracción hepática de ácidos grasos libres, lo que a su vez, disminuye la producción hepática de triglicéridos. El gemfibrozilo también inhibe la síntesis y aumenta el los niveles de la apolipoproteína B, una molécula portadora de VLDL. El gemfibrozilo también puede acelerar la eliminación del colesterol desde el hígado y aumentar la excreción de colesterol en las heces.
Dosis
Administración oral:
Dosis
Administración oral:
Adultos: Inicialmente, 600 mg PO dos veces al día, administrada 30 minutos antes de las comidas de la mañana y de la tarde. Las concentraciones séricas de lipoproteínas deben ser controlados regularmente y la dosis ajustadas a las necesidades individuales. Algunos pacientes pueden responder a dosis menores de 900 mg / día mientras que otros pacientes pueden requerir dosis más altas de 1600 mg / día. gemfibrozilo debe interrumpirse si las concentraciones de lipoproteínas séricas no mejoran sustancialmente después de 3 meses de terapia.
Ancianos: Ver dosis de adultos.
Niños: El uso seguro y eficaz del gemfibrozilo no se ha establecido.
Estructura química de Gemfibrozilo
Ancianos: Ver dosis de adultos.
Niños: El uso seguro y eficaz del gemfibrozilo no se ha establecido.
Estructura química de Gemfibrozilo
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