Lipogênese: características, funções e reações

A lipogénese é a principal via metabólica pelos quais os ácidos gordos de cadeia longa são sintetizados a partir de hidratos de carbono consumidos em excesso na dieta. Esses ácidos graxos podem ser incorporados aos triglicerídeos por esterificação de moléculas de glicerol.

Em condições normais, a lipogênese ocorre no fígado e no tecido adiposo e é considerada um dos principais contribuintes para a manutenção da homeostase dos triglicerídeos no soro sanguíneo.

Lipogênese: características, funções e reações 1

Estrutura da sintase de ácidos graxos humanos (FASN) (Fonte: Emw
[CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via
Wikimedia Commons)

Os triglicerídeos são o principal reservatório de energia do corpo e a energia contida neles é extraída graças a um processo conhecido como lipólise que, ao contrário da lipogênese, consiste na separação e liberação de moléculas de glicerol e ácidos graxos na corrente sanguínea.

O glicerol liberado serve como substrato para a via gliconeogênica e os ácidos graxos podem ser transportados para outros compartimentos complexados com albumina sérica.

Esses ácidos graxos são capturados por quase todos os tecidos, exceto o cérebro e os eritrócitos, depois são esterificados em triacilgliceróis novamente para serem oxidados como combustíveis ou armazenados como reserva de energia.

Dietas ricas em gordura são as principais causas da obesidade, uma vez que o excesso calórico deve ser armazenado e o tecido adiposo deve se expandir para acomodar os lipídios ingeridos em excesso e os sintetizados endogenamente.

Recursos e funções

No corpo humano, por exemplo, os ácidos graxos surgem de processos biossintéticos de acetil-CoA ou como um produto do processamento hidrolítico de gorduras de membrana e fosfolipídios.

Muitos mamíferos são incapazes de sintetizar alguns ácidos graxos, o que os torna componentes essenciais de sua dieta.

A principal função da lipogênese tem a ver com o armazenamento de energia na forma de gorduras (lipídios) que ocorre ao consumir uma quantidade maior de carboidratos do que o corpo precisa, excedendo até as capacidades de armazenamento de glicogênio no fígado.

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Os lipídios sintetizados por essa via são armazenados em tecido adiposo branco, o principal local de armazenamento de lipídios no corpo.

Em todas as células do corpo ocorre lipogênese, porém, são os tecidos adiposos e o fígado que são os principais locais de síntese. Essa via ocorre no citoplasma celular, enquanto a oxidação de ácidos graxos ocorre nos compartimentos mitocondriais.

A lipogênese e a subsequente síntese de triglicerídeos são seguidas pela síntese e secreção de partículas de lipoproteínas de densidade muito baixa, conhecidas como partículas VLDL (da lipoproteína de densidade muito baixa ), capazes de entrar na corrente sanguínea.

Tanto as partículas de VLDL quanto os triglicerídeos podem ser hidrolisados ​​nos capilares dos tecidos extra-hepáticos, principalmente nos tecidos musculares e adiposos, para liberação ou armazenamento de energia.

Reacções

O fluxo de átomos de carbono da glicose presente nos carboidratos para os ácidos graxos é modulado pela lipogênese e inclui uma série de reações enzimáticas perfeitamente coordenadas.

1-A via glicolítica no citosol das células é responsável pelo processamento da glicose que entra na corrente sanguínea para produzir piruvato, que é convertido em acetil-CoA, capaz de entrar no ciclo de Krebs na mitocôndria, onde o citrato é produzido. .

2-O primeiro passo da via lipogênica consiste na conversão do citrato que deixa as mitocôndrias em acetil-CoA pela ação de uma enzima conhecida como ATP-citrato liase (ACLY).

3-O acetil-CoA resultante é carboxilado para formar malonil-CoA, reação catalisada por uma acetil-CoA carboxilase (ACACA).

4-A terceira reação é a reação que impõe a etapa limitante de toda a via, ou seja, a reação mais lenta, e consiste na conversão de malonil-CoA em palmitato por uma enzima ácido graxo sintase (SAF).

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5-Outras reações a jusante ajudam a converter o palmitato em outros ácidos graxos mais complexos; no entanto, o palmitato é o principal produto da lipogênese de novo .

Síntese de ácidos graxos

A síntese de ácidos graxos em mamíferos começa com o complexo de ácidos graxos sintase (SAF), um complexo multifuncional e multimérico no citosol que sintetiza o palmitato (um ácido graxo saturado de 16 carbonos). Para esta reação, utiliza, como já mencionado, malonil-CoA como doador de carbono e NADPH como cofator.

As subunidades do homodímero FAS catalisam a síntese e o alongamento de ácidos graxos, dois átomos de carbono ao mesmo tempo. Essas subunidades têm seis atividades enzimáticas diferentes: acetil transferase, B-cetoacil-sintase, malonil-transferase, B-cetoacil-redutase, B-hidroxiacil-desidratase e enoil-redutase.

Diferentes membros de uma família de proteínas de alongamento de ácidos graxos de cadeia muito longa (Elovl) são responsáveis ​​pelo alongamento de ácidos graxos produzidos pela FAS. A jusante são outras enzimas responsáveis ​​pela introdução de ligações duplas (dessaturação) nas cadeias de ácidos graxos.

Regulamento

Numerosas condições fisiopatológicas têm a ver com a regulação defeituosa da via lipogênica, uma vez que irregularidades na mesma interrompem a homeostase lipídica corporal.

Uma dieta rica em carboidratos ativa a lipogênese hepática, mas foi demonstrado que não é apenas a quantidade de carboidratos ingerida, mas também o tipo de carboidratos.

Dados experimentais demonstram, por exemplo, que açúcares simples, como a frutose, têm efeitos muito mais potentes na ativação da lipogênese hepática do que outros carboidratos mais complexos.

O metabolismo glicolítico da glicose representa uma grande fonte de carbono para a síntese de ácidos graxos.

A glicose também induz a expressão das enzimas envolvidas na via lipogênica por meio da ligação de proteínas aos elementos de resposta aos carboidratos.

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Os níveis de glicose no sangue também estimulam a expressão dessas enzimas, estimulando a liberação de insulina e inibindo a liberação de glucagon no pâncreas. Este efeito é controlado através da proteína de ligação ao elemento regulador 1 do esterol (SREBP-1) nas células hepáticas e nos adipócitos.

Outras vias de regulação têm muito a ver com o sistema endócrino e com diferentes hormônios indiretamente relacionados à expressão de muitas enzimas lipogênicas.

Referências

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