¿Qué son los quilomicrones?
Los quilomicrones, conocidos como lipoproteínas de densidad ultra baja, son pequeñas partículas lipoproteicas que se asocian con la vía de absorción de lípidos, grasas y vitaminas liposolubles en los mamíferos, compuestas por triglicéridos, fosfolípidos y colesterol.
Los quilomicrones son considerados lipoproteínas compuestas por una proteína particular: la apolipoproteína B-48, a la cual se unen ácidos grasos esterificados a una molécula de glicerol (triacilgliceroles o triglicéridos) y otros lípidos o sustancias tipo lípido.
Son muy importantes, puesto que se necesitan para la correcta absorción de los ácidos grasos esenciales, como omega-6 y omega-3, pues, como no son sintetizados por el cuerpo, deben ser consumidos en la dieta.
Existen algunas enfermedades relacionadas con los quilomicrones, particularmente con su acumulación en el organismo, que se conocen como quilomicronemias, caracterizadas por defectos genéticos en las enzimas responsables de la “digestión” de las grasas transportadas en estas partículas.
Estructura y composición de los quilomicrones
Los quilomicrones son pequeñas partículas lipoproteicas compuestas por lipoproteínas, fosfolípidos que forman una monocapa a manera de “membrana”, otros lípidos en forma de triacilgliceroles saturados y colesterol, asociados con otras lipoproteínas en la superficie que cumplen diversas funciones.
Los componentes proteicos principales de los quilomicrones son las proteínas de la familia de apolipoproteínas B, especialmente la apolipoproteína B-48 (apoB-48).
Los lípidos asociados en forma de triglicéridos están compuestos, generalmente, por ácidos grasos de cadena larga, típicos de los que se encuentran en las fuentes alimenticias lipídicas más comunes.
Porcentualmente, se ha determinado que los quilomicrones se componen primordialmente de triglicéridos, pero poseen alrededor de 9% de fosfolípidos, 3% de colesterol y 1% de apoB-48.
Estos complejos lipoproteicos tienen un tamaño que oscila entre las 0.08 y las 0.6 micras de diámetro, y las moléculas proteicas se proyectan hacia el líquido acuoso que los rodea, estabilizando las partículas y evitando su adhesión a las paredes de los vasos linfáticos por donde circulan inicialmente.
Formación de los quilomicrones
Para entender la formación de los quilomicrones, es preciso comprender el contexto en el que se da este proceso: durante la absorción intestinal de ácidos grasos.
Durante la ingesta de grasas, cuando las enzimas estomacales “digieren” la comida que consumimos, los enterocitos (células del intestino) reciben múltiples tipos de moléculas. Entre ellas hay pequeñas partículas de ácidos grasos emulsionados.
Estos ácidos grasos, cuando alcanzan el citosol, son “secuestrados” por diferentes proteínas de unión a ácidos grasos (FABPs, del inglés Fatty Acid Binding Proteins), que previenen los efectos tóxicos que pueden tener los ácidos grasos libres para la integridad celular.
Los ácidos grasos así unidos son transportados y “entregados” normalmente al retículo endoplásmico, donde son esterificados a una molécula de glicerol para formar triacilgliceroles, que son posteriormente incluidos en los quilomicrones.
Biogénesis de los pre-quilomicrones, o quilomicrones “primarios”
Durante la formación de los quilomicrones, la primera porción que se forma es el pre-quilomicrón, o quilomicrón primordial, compuesto de fosfolípidos, colesterol, pequeñas cantidades de triglicéridos y una lipoproteína especial, conocida como apolipoproteína B-48 (apoB-48).
Esta lipoproteína es un fragmento de la proteína producto de la transcripción y traducción de los genes APOB, encargados de la producción de las apolipoproteínas apoB-100 y apoB-48, que funcionan en el transporte de grasas en el torrente sanguíneo.
ApoB-48 es traducida en un traslocador presente en la membrana del retículo endoplásmico y, cuando este proceso finaliza, el quilomicrón primordial se desprende de la membrana del retículo. Una vez en el lumen, se funde con una partícula rica en lípidos y pobre en proteínas, compuesta principalmente por triglicéridos y colesterol, pero no por apoB-48.
Liberación del pre-quilomicrón
Los pre-quilomicrones ya formados son transportados desde el lumen del retículo endoplásmico hacia la vía secretora del complejo de Golgi, a través de una compleja secuencia de eventos que, probablemente, involucran receptores específicos y vesículas, conocidas como vesículas de transporte de pre-quilomicrón.
Tales vesículas se fusionan con la membrana de la cara cis del complejo de Golgi, donde son transportadas gracias a la presencia de ligandos en su superficie, reconocidos por proteínas receptoras en la membrana del orgánulo.
Transformación de pre-quilomicrones a quilomicrones
Una vez alcanzan el lumen del complejo de Golgi ocurren dos eventos que transforman el pre-quilomicrón en un quilomicrón:
- Asociación de la apolipoproteína AI (apo AI) al pre-quilomicrón que ingresa en el Golgi.
- Alteración del patrón de glicosilación de apoB-48, que implica el cambio de unos residuos de manosa por otros azúcares.
Los quilomicrones completos o maduros son liberados a través de la membrana basolateral del enterocito (opuesta a la membrana apical, que es la que da la cara hacia el espacio intestinal) por fusión de sus vesículas transportadoras con esta membrana.
Una vez ocurre esto, los quilomicrones son liberados hacia la lámina propia por un proceso conocido como exocitosis reversa, y de allí son segregados al torrente linfático de las vellosidades intestinales, que se encargan de transportarlos hacia la sangre.
Destino de los quilomicrones
Una vez en el torrente sanguíneo, la enzima lipoproteína lipasa degrada los triglicéridos contenidos en los quilomicrones, y libera tanto ácidos grasos como moléculas de glicerol para su reciclaje dentro de las células.
El colesterol, que no es degradado, forma parte de lo que ahora se conoce como “partículas remanentes” de quilomicrón, o quilomicrones “secundarios”, que se transportan hacia el hígado para su procesamiento.
Funciones de los quilomicrones
- Transporte de lípidos. Se forman en el intestino delgado a partir de los lípidos, como triglicéridos, colesterol y fosfolípidos, que se absorben durante la digestión de alimentos ricos en grasas. Después de su formación, los quilomicrones se liberan en la linfa y, posteriormente, en el torrente sanguíneo.
- Distribución de lípidos a los tejidos. Transportan los lípidos desde el intestino hacia los tejidos periféricos del cuerpo, donde se utilizan como fuente de energía o se almacenan en el tejido adiposo. Los tejidos, como el músculo esquelético y el tejido adiposo, captan los triglicéridos contenidos en los quilomicrones a través de la acción de la lipoproteína lipasa, activada por la apolipoproteína C-II presente en los quilomicrones.
- Entrega de colesterol a los tejidos. Además de los triglicéridos, también transportan colesterol a los tejidos periféricos.
- Eliminación del exceso de lípidos. Una vez que los tejidos han captado los lípidos transportados por los quilomicrones, las partículas de quilomicrones remanentes son descompuestas y eliminadas del torrente sanguíneo. Esto ocurre principalmente en el hígado y se lleva a cabo por el proceso de catabolismo de lipoproteínas.
Enfermedades asociadas con sus funciones
Existen raros desórdenes genéticos inducidos por la ingesta exagerada de grasas (hiperlipidemia) relacionados principalmente con deficiencias en la proteína lipoproteína lipasa, responsable de la degradación o hidrólisis de los triglicéridos transportados por los quilomicrones.
Defectos en dicha enzima se traducen en un conjunto de condiciones conocido como “hiperquilomicronemias”, que tienen que ver con una concentración exagerada de quilomicrones en el suero sanguíneo, ocasionada por su eliminación retardada.
Tratamientos
La forma más recomendada de evitar o revertir una condición de altas concentraciones de triglicéridos es cambiando los hábitos de alimentación, es decir, disminuyendo la ingesta de grasas y aumentando la actividad física.
El ejercicio físico puede ayudar a disminuir los niveles de grasa acumulada en el cuerpo y con ello, reducir el nivel de triglicéridos totales.
No obstante, la industria farmacéutica ha diseñado algunos fármacos aprobados para la disminución del contenido de triglicéridos en sangre, pero los médicos tratantes deben descartar cualquier contraindicación relacionada con cada paciente en particular y su historia médica.
Valores normales de quilomicrones
La concentración de quilomicrones en el plasma sanguíneo es relevante desde el punto de vista clínico para comprender y prevenir la obesidad en los seres humanos, así como determinar la presencia o no de patologías como las quilomicronemias.
Los valores normales de quilomicrones se relacionan directamente con la concentración de triglicéridos en el suero, la cual debería mantenerse en menos de 500 mg/dL, siendo 150mg/dL, o menos, la condición ideal para evitar condiciones patológicas.
Un paciente se encuentra en una condición patológica de quilomicronemia cuando sus niveles de triglicéridos están por encima de los 1.000 mg/dL.
La observación más directa que puede hacerse para determinar si un paciente sufre algún tipo de patología relacionada con el metabolismo de lípidos y con los quilomicrones y triglicéridos, es la evidencia de un plasma sanguíneo turbio y amarillento, conocido como “plasma lipidémico”.
Entre las causas principales de una elevada concentración de triglicéridos pueden encontrarse la citada anteriormente en relación a la lipoproteína lipasa o un incremento en la producción de triglicéridos.
No obstante, existen algunas causas secundarias que pueden conducir a una quilomicronemia, entre las que están el hipotiroidismo, consumo excesivo de alcohol, lipodistrofias, VIH, enfermedades renales, síndrome de Cushing, mielomas, medicamentos, etc.
Referencias
- Fox, S. I. Human Physiology (9th ed.). McGraw-Hill Press.
- Your Guide to Understanding Genetic Conditions. Recuperado de ghr.nlm.nih.gov.
- Guyton, A., & Hall, J. Textbook of Medical Physiology (11th ed.). Elsevier.
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- Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. The lipid composition o f human plasma chylomicrons.