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GUÍA DE ESTUDIO DEL TEMA: METABOLISMO DE LÍPIDOS BIOLOGÍA TISULAR Y MOLECULAR Esta guía de estudio está diseñada con el fin de servir de material complementario de estudio durante los periodos de aprendizaje autónomo y como guía para el abordaje de los diferentes temas durante las sesiones teóricas. Algunas preguntas requieren de la lectura previa de los artículos, capítulos y demás material de estudio (vídeos, audio, etc.) compartido por el docente a los estudiantes. Para los puntos y preguntas que requieren de consulta bibliográfica es importante incluir la bibliografía consultada que respalda las respuestas. TEMA 1: Digestión y absorción de los lípidos de la dieta:

1. Explique la importancia del proceso de emulsificación de las grasas en la absorción intestinal de los productos de la digestión de los lípidos en la dieta: Los lípidos se encuentran en un ambiente acuoso y se sabe que son insolubles en agua, por este motivo se necesita emulsificar las grasas, con el fin de que puedan ser absorbidas en el intestino y no se precipiten.

2.

Explique cuál es el papel que cumple la hormona de origen intestinal Colecistoquinina (CCK) en el proceso de digestión de las grasas en la dieta. Estimula la producción de enzimas pancreáticas y liberación de sales biliares por la vesícula biliar. (Acción conjunta con secretina). Es decir, regula la producción y liberación de enzimas pancreáticas, sales biliares y HCO3

3. Algunas fórmulas lácteas para lactantes e

infantes incluyen la adición de DHA y EPA en su composición. Explique la importancia de estos ácidos grasos insaturados en el desarrollo de los lactantes e infantes: Son ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega 3, componentes fundamentales de las membranas celulares y precursores de sustancias que intervienen en la presión arterial y la respuesta inflamatoria. Durante el desarrollo fetal e infantil son primordiales ya que son parte de las membranas neuronales y la mielina, proporcionando así un óptimo desarrollo cerebral. Es en estos estadíos del desarrollo donde se configuran las conexiones y funciones del cerebro para que este pueda llevar a cabo sus procesos neurofisiológicos.

4.Relacione la vitamina liposoluble con los conceptos dados: Vitamina A, Vitamina D, Vitamina K, Vitamina E -

Indispensable para la absorción y asimilación de calcio. Vitamina D Se encuentra en aceites de origen vegetal, granos enteros y frutos secos. Vitamina E Su deficiencia se traduce en la ceguera nocturna. Vitamina A Posee actividad antioxidante importante, evita la oxidación de LDL. Vitamina E Presentes en vegetales de hoja verde, repollo, coliflor y berros. Vitamina K Indispensable en el proceso de coagulación y la hemostasia. Vitamina K

5. A continuación, encontrará un esquema con la ubicación anatómica de algunos órganos del sistema digestivo implicados en el proceso de digestión de las grasas de la dieta. Indique el 1 GE-ML-BTM-CC-v3

nombre de cada uno de estos órganos numerados y describa su participación en la digestión y/o absorción de las grasas:

1.) Glándulas salivares Se secretan lipasas linguales que hidrolizan, en parte, enlaces éster de triacil, diacil y monoacilgliceroles, produciendo así moléculas de glicerol y ácidos grasos libres. Posee poco tiempo para actuar.

2.) Esófago Los triacil, diacil y monoacilgliceroles, junto con las moléculas del glicerol, ácidos grasos libres, colesterol, esteres de colesterol, fosfoglicéridos, etc, pasan por el esófago hacia el estómago. Las lipasas linguales también bajan por el esófago.

3.) Estómago Lipasas gástricas continúan el trabajo junto con las lipasas linguales. No rompe todo.

4.) Páncreas Secreta enzimas que trabajan a ph alcalino (gracias a la secreción de CHO3) como la lipasa pancreática que digiere triacilgliceroles junto a la acción de colipasa para que lipasa se mantenga unida a los ácidos biliares (micelas). Se producen monoacilgliceroles y ácidos grasos libres. También se secreta colesterol esterasa que rompe la unión de colesterol a ácido graso, y fosfolipasa A2 que hidoliza la unión de ácido graso-glicerol en los fosfolípidos, produciendo así lisofosfoacilglicéridos (o lisofosfolípido, no hay ácidos grasos).

5.) Hígado Sintetiza ácidos biliares derivados del colesterol para emulsificar las grasas ( moléculas anfipáticas que ayudan a la creación de micelas para la absorción de lisofosfolípidos, ácidos grasos libres, colesterol, vitaminas…).

6.) Vesícula biliar Almacena temporalmente la bilis (ácidos biliares provenientes del hígado) mientras se produce el estímulo secretor para verterlos en el intestino

7.) Intestino delgado (duodeno). Se crean las sales biliares al mezclarse los ácidos biliares y HCO3 provenientes de la vesícula y el páncreas respectivamente (ej. Ácido glicocólico + HCO3 = sal biliar)

8.) Intestino delgado (íleon). Reabsorción por transporte activo de sales biliares para su reutilización (no todo es reabsorbido. Entre 20-25%)

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9.) Intestino grueso. Reabsorción de sales biliares y agua. Compacta los restos de la digestión que el cuerpo no absorbe.

10.) Ano. Libera en las heces aquello que no se degrade junto con las enzimas encargadas del metabolismo de lípidos y sales biliares no reabsorbidas.

GUÍA DE ESTUDIO DEL TEMA: METABOLISMO DE LÍPIDOS BIOLOGÍA TISULAR Y MOLECULAR Esta guía de estudio está diseñada con el fin de servir de material complementario de estudio durante los periodos de aprendizaje autónomo y como guía para el abordaje de los diferentes temas durante las sesiones teóricas. Algunas preguntas requieren de la lectura previa de los artículos y demás material de estudio (vídeos, audio, etc.) compartido por el docente a los estudiantes. Tema 2: Asimilación de los lípidos producto de la digestión de las grasas en la dieta

6.Consulte

qué relación tiene el fármaco denominado Orlistat con la asimilación de los productos de la digestión de las grasas, que uso clínico tiene este fármaco y cuáles son sus efectos secundarios.

Inhibe lipasa pancreática, no se degrada la grasa y no se absorbe. Reducción de masa corporal en personas con obesidad mórbida (IMC > 30), bajo supervisión médica. Genera meteorismo por fermentación de grasas en el colon y esteatorrea (incontinencia fecal) por volumen graso alto en heces

7.

Indique si cada una de las siguientes afirmaciones es falsa (F) o verdadera (V) y en caso se ser falsa explique brevemente su respuesta:

a. Los Quilomicrones son las principales lipoproteínas encargadas de transportar los traicilgliceroles sintetizados de novo en el hígado a través de la circulación sanguínea general Falso. Los quilomicrones son las principales lipoproteínas encargadas de transportar los triglicéridos sintetizados en los enterocitos a través de la circulación linfática hasta la vena cava y finalmente llegar al hígado.

b. Según las recomendaciones de la guía de alimentación para la población colombiana (ministerio de protección social) se debe evitar el consumo de grasas saturadas reemplazándolas por grasas mono y poliinsaturadas Falso. Se recomiendo que el 10% de grasas en la dieta sean saturadas (origen animal y coco), al igual que las otras dos.

c. La insulina tiene un papel esencial en la asimilación de los ácidos grasos en forma de triacilglicerol en el tejido adiposo después de la absorción intestinal de estos Verdadero. Insulina activa lipoproteína lipasa presente en capilares sanguíneos encargada de liberar ácidos grasos presentes en los quilomicrones. Además, proporciona glicerol como producto intermediario.

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d. El glicerol necesario para la esterificación de los ácidos grasos en el tejido adiposo proviene ingresa al adipocito junto con los ácidos grasos libres Verdadero, este glicerol proveniente de carbohidratos.

e. Los ácidos grasos de cadena corta (p.ej., ácido butírico y ácido acético) se absorben directamente desde el intestino y son transportados vía circulación entero-portal hacia el hígado Falso. Los ácidos grasos no pueden estar libres en el torrente sanguíneo, deben ser transportados en quilomicrones por la linfa hasta la sangre y luego legar al hígado

f. Los ácidos grasos de cadena corta se obtienen principalmente por la acción de una enzima tipo liasa intestinal sobre los ácidos grasos de cadena larga provenientes de la dieta y no tienen ningún valor para el intestino Falso. Se obtienen por una enzima tiolasa.

GUÍA DE ESTUDIO DEL TEMA: METABOLISMO DE LÍPIDOS BIOLOGÍA TISULAR Y MOLECULAR Esta guía de estudio está diseñada con el fin de servir de material complementario de estudio durante los periodos de aprendizaje autónomo y como guía para el abordaje de los diferentes temas durante las sesiones teóricas. Algunas preguntas requieren de la lectura previa de los artículos y demás material de estudio (vídeos, audio, etc.) compartido por el docente a los estudiantes. Tema 3: Metabolismo de los ácidos grasos y el colesterol

8. Complete

el siguiente enunciado utilizando los términos adecuados de los enlistados a

continuación: Gracias a la acción de la hormona glucagón producida en situaciones de ayuno , actuando sobre el tejido adiposo, es estimulada la enzima lipasa sensible a hormonas, la cual es esencial en el proceso llamado lipólisis. Como resultado se liberan cantidades apreciables de glicerol, cuyo destino es servir de sustrato para el proceso denominado gluconeogénesis en el hígado, a partir de la acción de la enzima glicerol quinasa. Por su parte, los ácidos grasos libres en conjunto tiene un destino diferente, el tejido extrahepático, sirviendo allí como fuente de energía en la beta-oxidación.

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el glicerol, hígado, normoglicémia, lipasa sensible a hormonas, glicerol quinasa, tejido adiposo, lipólisis, riesgo para la vida, glucagón, los ácidos grasos libres, beta-oxidación, ayuno, tejido extrahepático, lipoproteína lipasa, insulina, glucólisis.

9.

Es un hecho que la oxidación de los ácidos grasos es un proceso altamente eficiente para obtener energía. ¿Explique por qué? Comparando la beta oxidación con la glucólisis, en esta última se obtiene una ganancia neta de 36 ATPs de una molécula de glucosa, por el contrario, en la beta oxidación para un ácido graso de 18 carbonos se obtienen 120 ATPs.

10.

¿Cuándo una persona pierde peso con reducción de grasa corporal, adónde va a parar la grasa perdida como resultado de la lipólisis del tejido adiposo?

Seleccione con una (X) una y solo una de las siguientes opciones: a. Se convierte en energía. b. Se transforma en parte integral del musculo esquelético. c. Termina en forma de agua en el sudor y la orina. d. Se elimina con las heces. x

e. Termina como agua que se incorpora al agua corporal y CO2 que se exhala.

Explique su respuesta. Los ácidos grasos liberados se dirigen al tejido extrahepático que contiene mitocondrias. Gracias a la presencia de oxígeno en el proceso llamado beta-oxidación el producto final es CO2 y en el paso de citrato a isocitrato se genera una molécula de H2O.

11.

Explique el siguiente diagrama que muestra el transporte inverso del colesterol.

HL=Lipasa Hepática, CE= Ester de Colesterol, C=Colesterol, TG=Triacilglicerol Es un sistema mediado por apo AI, contenido en las HDL, utilizado en el transporte del colesterol desde la periferia hacia el hígado. Este sistema está interconectado con la vía exógena y endógena del transporte de lípidos. Sirve de reservorio circulante para apoproteínas: apo C-I, apo C-II y apo E. Las partículas HDL derivan de precursores complejos aportados por el

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hígado e intestino. La vía se inicia cuando las HDL nacientes, provenientes del hígado o intestino delgado incorporan CL desde las membranas celulares. En este proceso la lecitin-colesterol-acil-transferasa (LCAT) esterifica el CL con ácidos grasos provenientes de la posición C-2 de la lecitina que son transferidos al C-3- OH del colesterol libre. Al incorporar colesterol la partícula HDL se transforma de discoidal en esférica HDL2 y luego en HDL3 y vuelve nuevamente al hígado donde es incorporada mediando receptores específicos para apo A-I. Los macrófagos también vía receptores incorporan a las HDL y éstas captan colesterol y apo E en el interior de ellos. La presencia de apo E en las HDL facilita posteriormente la captación por los receptores hepáticos y su catabolismo. La función principal de las HDLs es el intercambio de colesterol libre y su esterificación. Las HDL al captar el colesterol de las membranas celulares, reducen el colesterol almacenado dentro de las células al momento que éste se desplaza para reemplazar el colesterol retirado de las membranas. El CE de las HDL a su vez puede ser transferido a las LDL y VLDL mediante la acción de la enzima asociada, denominada proteína de transferencia para ésteres de colesterol (CETP). La ventaja de este paso es permitir mediante un doble mecanismo de receptores para LDL y HDL devolver colesterol al hígado. Esta vía de transporte retrógrado de colesterol es un mecanismo importante en la prevención de la aterogénesis

12. ¿Cuál es el mecanismo de acción de los fármacos conocidos como estatinas, qué relación tienen con el metabolismo del colesterol y que papel cumplen en la enfermedad cardiovascular? Regulan el nivel de colesterol en el organismo. Al tener elevado colesterol en sangre este puede pegarse a las paredes de los vasos sanguíneos, reduciendo su diámetro e incluso bloquear el flujo sanquíneo. Se llaman inhibidores de la hidroximetilglutaril (HMG) CoA. Las estatinas disponibles incluyen lovastatina , pravastatina , simvastatina , fluvastatina , atorvastatina , rosuvastatina y pitavastatina. Estos agentes son inhibidores competitivos de la hidroximetilglutaril (HMG) CoA reductasa, el paso limitante de la velocidad en la biosíntesis del colesterol. Ocupan una parte del sitio de unión de la HMG CoA, bloqueando el acceso de este sustrato al sitio activo de la enzima.

13.

Dentro de las dislipidemias, la alteración en los niveles de triacilglicerol sanguíneos ocupa una posición importante, siendo la hipertrigliceridemia (elevación en el nivel de triacilglicerol) la forma más frecuente de dislipidemia. Esta última se presenta bien a causa de un incremento en la síntesis hepática de VLDL o a una disminución del aclaramiento de VLDL o ambas. Consulte cuál es un nivel deseable de traicilglicerol sanguíneo en adultos, que riesgo para salud implica un nivel elevado de tracilglicerol en sangre y que papel cumplen los fármacos llamados fibratos en mantener el control del nivel sanguíneo de triacilglicerol. Normal: menos de 150 mg/dL. El nivel alto de triglicéridos en sangre puede provocar pancreatitis aguda y enfermedad vascular. Fármacos hipolipemiantes En el organismo, el fenofibrato se metaboliza y genera el ácido fenofíbrico, su metabolito activo, que reduce el colesterol total, el colesterol LDL, la apolipoproteína B, los triglicéridos totales, y los triglicéridos ricos en proteína (VLDL). El tratamiento con fenofibrato también resulta en aumento de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) y apoproteínas apoAI y apoAII. Al igual que otros fibratos, el fenofibrato actúa como agonista de los receptores PPAR-alfa (receptores peroxisosomales activadores de la proliferación), que pertenecen a la superfamilia de los receptores nucleares. A través de este mecanismo, que aumenta la actividad de la lipasa de lipoproteínas (LPL), se favorece la lipólisis y la eliminación plasmática de las partículas ricas en triglicéridos; además reduce la producción de apoproteína C-II, un inhibidor de la lipasa de lipoproteínas. Por otro lado, aumenta significativamente la eliminación renal del ácido úrico.

14.Investigue que es la hipobetalipoproteinemia familar y que implica en el metabolismo del colesterol. Sugerencia: Consultar en la base de datos de enfermedades hereditarias humanas (OMIM): http://www.omim.org/entry/615558 (FHBL) Mutación en el gen APOB en cromosoma 2p24. Se caracteriza por hipocolesterolemia y mala absorción de vitaminas liposolubles conduciendo a degeneración de la retina, neuropatía, coagulopatía y esteatosis hepática. Corresponde a mal empaquetado y secreción inadecuada de partículas que poseen apolipoproteína B. Se puede producir detrimento de lipoproteínas séricas debido a que una mutación en apo-B significa que las lipoproteínas no se empaquetarán de manera correcta viéndose afectada la absorción de vitaminas, la creación de hormonas esteroides, sales biliares, etc.

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Investigue que es el hígado graso no alcohólico y qué relación tiene su desarrollo con el metabolismo lipídico en el hígado 15.

La enfermedad de hígado graso no alcohólico (EHGNA) es la acumulación de grasa en el hígado que NO es causada por consumir demasiado alcohol. Las personas que la presentan no tienen antecedentes de consumo excesivo de alcohol. La EHGNA está estrechamente relacionada con el sobrepeso. En muchas personas, la EHGNA no causa síntomas o problemas. Una forma más grave de la enfermedad se conoce como esteatohepatitis no alcohólica (EHNA). La EHNA puede causar insuficiencia hepática. También puede causar cáncer de hígado.

problemas de salud combinados parecen favorecer el depósito de grasa en el hígado. Para algunas personas, este exceso de grasa actúa como una toxina para las células hepáticas, lo que causa inflamación del hígado y esteatohepatitis no alcohólica, lo que puede llevar a una acumulación de tejido cicatricial en el hígado

16.

El control homeostático del Colesterol depende de la forma como los mecanismos relacionados con la absorción, la síntesis y la excreción se coordinan entre sí. Explica cuáles son estos mecanismos y como se relacionan entre sí.

Las dos principales fuentes del colesterol celular se derivan de la síntesis de novo y la captación de lipoproteínas plasmáticas. El colesterol se sintetiza a partir de acetil CoA a través de una serie de más de 30 reacciones enzimáticas24, las cuales pueden ser resumidas en tres etapas, la primera consiste en la síntesis de pirofosfato de isopentenilo, que es la unidad de construcción fundamental de colesterol; seguida de la condensación de seis moléculas de pirofosfato de isopentenilo para formar escualeno, y finalmente, el escualeno se cicla para formar lanosterol, que después de una serie de reacciones se convierte en colesterol24. La segunda fuente de colesterol celular ocurre a través de la captación de colesterol asociado a las lipoproteínas de baja densidad (LDL) mediante el receptor de las LDL (LDLR), pero también de colesterol en forma de lipoproteínas de alta densidad (HDL-C) y de remanentes de quilomicrones por receptores específicos. La homeostasis de colesterol intracelular, en los hepatocitos, se mantiene a través de una red coordinada que implica la participación de diversos genes involucrados en su captación, síntesis, bio-transformación, excreción y eflujo celular (Figura 1). La síntesis del colesterol está estrechamente regulada por el factor de transcripción de la proteína 2 de unión al elemento regulador de esteroles (SREBP-2). La forma madura de SREBP-2 inducida por SP-2 activa genes específicos en la biosíntesis del colesterol, tal es el caso de la enzima hidroximetilglutaril CoA reductasa (HMGCR), pieza clave en la regulación de la síntesis de colesterol22,25. De manera interesante, SREBP-2 también regula la captación ,

hepática de colesterol, a través de la expresión hepática del receptor LDLR25 26. De tal manera, que cuando las células requieren colesterol, el factor de transcripción SREBP-2 aumenta la expresión de ambos, la HMGCR y el LDLR, resultando en un incremento en la síntesis y captación de colesterol. Por otra parte, el procesamien...