Otros lípidos: isoprenoides y lípidos eicosanoides

Atendiendo a su composición química encontramos 2 grandes grupos de lípidos con variedad de funciones: isoprenoides y eicosanoides.

En ambos casos se tratan de lípidos encargados de regular procesos fisiológicos muy variados. La diferencia entre isoprenoides  y eicosanoides, a nivel estructural,  reside en la molécula lipídica a partir de la cual se originan unos y otros.

Isoprenoides

Todos los lípidos isoprenoides derivan, por muy complejos que sean estructuralmente, del 2-metilbutadieno o isopreno. En estos derivados, el motivo estructural de isopreno se repite a lo largo de la molécula. Encontramos compuestos como el colesterol (Todos los esteroides derivan a su vez del isopreno), y el resto de esteroides, vitaminas liposolubles, coenzimas Q, clorofilas…

Isoprenoides de origen vegetal también pueden ser llamados terpenoides. En definitiva, los esteroides derivan del acetato.

El colesterol sirve de base para la síntesis de los lípidos isoprenoides de tipo esteroide:

1.   Ácidos biliares: sirven para emulsionar en el intestino los lípidos procedentes de la dieta. Gracias a su composición poseen una naturaleza anfipática que les permite asociarse al medio acuoso del intestino y a los lípidos que tienen que emulsionar. En función de los sustituyentes, tenemos distintos tipos de ácidos biliares.

2. Hormonas esteroideas: las hormonas son moléculas sintetizadas por células especializadas en las glándulas endocrinas que participan en procesos de señalización. Existen distintos tipos de moléculas señalizadoras: neurotransmisores, citoquinas, factores de crecimiento… Las hormonas derivan, desde un punto químico, de aminoácidos, péptidos o proteínas. En este caso serían hormonas hidrofílicas. En caso de derivar del colesterol, se trata de hormonas hidrofóbicas.

• Al llegar a su célula diana, regulan procesos biológicos muy variados como el crecimiento y la diferenciación de las células, los tejidos y los órganos, vías metabólicas, procesos de digestión…  Su acción puede ser a distancia o endocrina  o local y podría ser : paracrina no pasan al torrente sanguíneo si no que por difusión celular pasa a la célula diana, autocrina la hormona que sintetiza señales y la que recibe es la misma oyuxtacrina, ocurre entre hormonas cercanas.

• Su naturaleza química (hidrofílicas o hidrófobas) determinará su mecanismo de acción. En las hormonas hidrofóbicas atraviesan la membrana por difusión simple y se unen a un receptor que puede ser citoplasmático o nuclear. En caso de unirse a un receptor nuclear, el complejo hormona-receptor se trasloca al núcleo. Por el contrario, las hormonas hidrofílicas no pueden atravesar la membrana y por ello se requiere de un receptor de membrana que al activarse incita la aparición de un segundo mensajero (AMPcíclico) que será el que lleve la señal mediante una cascada de señales.

• Las hormonas esteroideas más importantes son:

1.      las sexuales: encontramos los andrógenos, estrógenos y progestágenos. Son las hormonas encargadas de controlar los procesos de diferenciación sexual  y en el caso de la mujer, regular el ciclo menstrual. Los progestágenos regulan los procesos durante el embarazo.

2.      corticoides (cortisol y aldosterona). Se sintetizan en  la corteza suprarrenal. Destacan los glucocorticoides que afectan al metabolismo de azúcares, lípidos y proteínas. También intervienen en procesos inflamatorios y  de estrés fisiológico.

Todas ellas derivan del colesterol porque sintetiza la pregnenolona que da lugar a todas las hormonas esteroideas.

Vitaminas

Las vitaminas liposolubles son de 4 tipos: A, D, E y K. Todas ellas poseen naturaleza isoprenoide. Las vitaminas son sustancias químicas de naturaleza orgánica que resultan vitales para la correcta homeostasis de un organismo animal y que han de ser adquiridas en la dieta. Son moléculas que se adquieren por la dieta o que aunque el organismo la puede generar, hace falta un agente externo para su activación.

Se pueden dividir en vitaminas hidrofóbicas o lipófilas (A,D,E y K) y vitaminas hidrofílicas (complejos de vitaminas B,C y H). Las hidrofílicas suelen servir de precursores de coenzimas.

Con respecto a las vitaminas liposolubles, encontramos las de naturaleza esteroide (D) y de naturaleza isoprenoide (A,E y K).

La vitamina D se encuentra en la vitamina D2 y D3. En realidad son hormonas, derivadas del colesterol que se activan por fotólisis del enlace covalente C 9 y 10 que produce un pre organizamiento de la molécula que activa la molécula. Esto se rompe gracias a los rayos ultravioletas del sol. Intervienen en multitud de procesos como el metabolismo del ión cálcico.

La vitamina A o retinol derivan de productos vegetales como  el β-caroteno. Intervienen en la generación del impulso nervioso a través del nervio óptico.  El ácido retinoico interviene además en la reparación de tejidos.  

La vitamina K1 o filoquinona o vitamina K2 o menaquinona  interviene en la carboxilacion de residuos de Glu para dar lugar a  residuos de γ-carboxiglutamato. Permite la unión  de Calcio  en proteínas esenciales en la coagulación de la sangre. Factores de coagulación tienen que unir calcio para ser funcionales y para ello tiene esos factores el glutámico se modifique a gammacarboxiglutamato y entonces se puede unir el Ca al factor y entonces es activo.

La vitamina E o α-tocoferol está presente en membranas biológicas y allí actúa como antioxidante, protegiendo los lípidos insaturados de las especies reactivas de oxígenos (ROS).

Lípidos eicosanoides.

Derivan de ácidos grasos presenta en los lípidos de membrana. Se relacionan estructuralmente unos con otros debido a su origen común a partir de ácidos grasos poliinsaturados de C20.  Se dividen, a su vez, en:

1)     prostaglandinas,

2)     prostaciclinas,

3)     tromboxanos

4)     leucotrienos.

El precursor más frecuente en seres humanos es el ácido araquidónico.

Cumplen funciones variadas como producción del dolor y fiebre, control de la presión sanguínea, coagulación… Los productos derivados del ácido araquidónico son muy dependientes de tejido y actúan a nivel local. Posen un metabolismo muy rápido

Prostaglandinas

Aunque derivan sintéticamente del ácido araquidónico pero estructuralmente se asemejan al ácido prostánico. Que no es insaturado. Casi todas las prostaglandinas varían en los sustituyentes del anillo de ciclopentano.

Intervienen en inflamación, contracción músculo liso, disminución de la presión sanguínea e inhibición de la secreción gástrica. Las cuatro familias principales son: PGE, PGF, PGA y PGB.

Las tromboxinas sirven como precursores de las prostaciclinas y los tromboxanos.

Prostaciclinas (PCI)

Se originan de manera tejido específica a partir de las protaglandinas.  Inhiben la coagulación por medio de un efecto de vasodilador y de inhibición de la agregación plaquetaria.

Tromboxanos (TBX).

Poseen efectos contrarios a las prostaciclinas. Ejercen efectos procoagulantes, estimulando la vaso-constricción y la agregación plaquetaria.

Leucotrienos (LTC)                                                             

Característicos de células del sistema inmune. Participan en la dirección de las células hacia los focos de infección y facilitan su filtración a través de las paredes de los capilares para que puedan alcanzar dicho foco. Estructuralmente no se asemejan al ácido prostánico. También derivan del otro pero tienen una ruta sintética distinta.