El ácido gamma-linolénico (GLA) es una cadena larga (≥ 12 carbono (C) átomos), ácidos grasos poliinsaturados (> 1 doble enlace) (PUFAs engl., Poliinsaturados ácidos grasos), que pertenece al grupo de ácidos grasos omega-6 (n-6-FS, el primer doble enlace está ubicado en el sexto enlace CC como se ve desde el extremo metilo (CH3) de la cadena de ácido graso) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. El GLA se puede suministrar tanto a través del dieta, principalmente por aceites vegetales, como borraja aceite de semilla (alrededor del 20%), aceite de semilla de grosella negra (15-20%), onagra aceite (alrededor del 10%) y aceite de semilla de cáñamo (alrededor del 3%), y sintetizados en el organismo humano a partir del ácido linoleico n-6 FS esencial (vital) (C18: 2).
Síntesis
El ácido linoleico es el precursor (precursor) de la síntesis endógena (endógena) de GLA y entra al cuerpo exclusivamente desde el dieta a través de grasas y aceites naturales, como cártamo, girasol, maíz aceites de germen, soja, sésamo y cáñamo, así como nueces, Brasil frutos secosy pino frutos secos. La conversión de ácido linoleico en GLA ocurre en el organismo humano sano por desaturación (inserción de un doble enlace, convirtiendo un compuesto saturado en uno insaturado) en el retículo endoplásmico liso (orgánulo celular estructuralmente rico con un sistema de canales de cavidades, rodeado por membranas) de leucocitos (blanco sangre células) y hígado células con la ayuda de delta-6-desaturasa (enzima que inserta un doble enlace en el sexto enlace CC, como se ve desde el extremo carboxilo (COOH) de la cadena de ácidos grasos, mediante la transferencia de electrones). sustancia de partida para la síntesis endógena de ácido dihomo-gamma-linolénico (C20: 3; n-6-FS), de la cual se deriva el ácido araquidónico (C20: 4; n-6-FS). Si bien la síntesis de GLA a partir del ácido linoleico es relativamente lenta, la metabolización (metabolización) de GLA a ácido dihomo-gamma-linolénico es muy rápida. Para mantener la actividad de la delta-6-desaturasa, un aporte adecuado de ciertos micronutrientes, especialmente piridoxina (vitamina B6), biotina, calcio, magnesio y zinc es necesario. Una deficiencia de estos micronutrientes conduce a una disminución de la actividad desaturasa, lo que da como resultado una síntesis deficiente de ácido gamma-linolénico y, posteriormente, ácido dihomo-gamma-linolénico y ácido araquidónico. Además de la deficiencia de micronutrientes, la actividad de la delta-6 desaturasa también se ve inhibida por los siguientes factores:
- Aumento de la ingesta de saturados e insaturados. ácidos grasos, como ácido oleico (C18: 1; n-9-FS), ácido linoleico (C18: 2; n-6-FS) y ácido alfa-linolénico (C18: 3; n-3-FS), así como ácido araquidónico (C20: 4; n-6-FS), ácido eicosapentaenoico (EPA, C20: 5; n-3-FS) y ácido docosahexaenoico (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alcohol consumo en dosis elevadas y durante un largo período de tiempo, consumo crónico de alcohol.
- Eccema atópico (neurodermatitis)
- Consumo excesivo de nicotina.
- Obesidad (obesidad, IMC ≥ 30 kg / m2)
- Hipercolesterolemia (colesterol elevado)
- Hiperinsulinemia (elevada insulina niveles).
- Diabetes mellitus insulinodependiente
- Enfermedad del higado
- Infecciones virales
- Estrés - liberación de lipolíticos hormonas, Tales como adrenalina, que conduce a la escisión de los triglicéridos (TG, ésteres triples del trivalente alcohol glicerol con tres ácidos grasos) y liberación de ácidos grasos saturados e insaturados mediante la estimulación de triglicéridos lipasa.
- Aging
- La inactividad física
Una reducción primaria en la actividad de la delta-6 desaturasa, que es patológicamente significativa, ocurre en pacientes atópicos. eczema (crónico, no contagioso piel enfermedad), síndrome premenstrual (PMS) (síntomas extremadamente complejos en mujeres que ocurren en cada ciclo menstrual, comenzando 4 días a 2 semanas antes menstruación y por lo general desaparece después menopausia), benigno mastopatía (cambio común y benigno en el tejido glandular de la mama), y migraña. Según numerosos estudios, la suplementación con GLA conduce a una mejora significativa del cuadro clínico respectivo.Además de metabolizar (metabolizar) el ácido linoleico (C18: 3; n-6-FS), la delta-6-desaturasa también es responsable de la conversión de ácido alfa-linolénico (C18: 3; n-3-FS) en otros ácidos grasos poliinsaturados fisiológicamente importantes ácidos, Tales como ácido eicosapentaenoico (C20: 5; n-3-FS) y ácido docosahexaenoico (C22: 6; n-3-FS) y para la conversión de ácido oleico (C18: 1; n-9-FS). Por tanto, el ácido linoleico, el ácido alfa-linolénico y el ácido oleico compiten como sustratos por el mismo sistema enzimático. Cuanto mayor sea el suministro de ácido linoleico, mayor será la afinidad por la delta-6-desaturasa y más GLA se puede sintetizar. Sin embargo, si la ingesta de ácido linoleico excede significativamente la de ácido alfa-linolénico, esto puede Lead para aumentar la síntesis endógena del ácido araquidónico proinflamatorio (proinflamatorio) n-6-FS y disminuir la síntesis endógena del antiinflamatorio (antiinflamatorio) n-3-FS ácido eicosapentaenoico. Esto ilustra la relevancia de una relación cuantitativamente equilibrada de ácido linoleico a ácido alfa-linolénico en el dieta. Según la Sociedad Alemana de Nutrición (DGE), la proporción de grasas omega-6 a omega-3 ácidos en la dieta debe ser de 5: 1 en términos de una composición preventivamente eficaz.
Absorción
El GLA puede estar presente en la dieta tanto en forma libre como enlazada los triglicéridos (TG, ésteres triples del trivalente alcohol glicerol con tres grasos ácidos) y Fosfolípidos (PL, fósforo-contiene, anfifílico lípidos como componentes esenciales de las membranas celulares), que están sujetas a degradación mecánica y enzimática en el tracto gastrointestinal (boca, estómago, intestino delgado). Mediante dispersión mecánica - masticación, peristaltismo gástrico e intestinal - y bajo la acción de bilisdietético lípidos se emulsionan y, por lo tanto, se descomponen en pequeñas gotas de aceite (0.1-0.2 µm) que pueden ser atacadas por lipasas (enzimas CRISPR-Cas que escinden los ácidos grasos libres (FFS) de lípidos → lipólisis). Pregástrico (base de lengua, principalmente en la primera infancia) y gástrico (estómago) las lipasas inician la escisión de los triglicéridos y Fosfolípidos (10-30% de lípidos dietéticos). Sin embargo, la principal lipólisis (70-90% de los lípidos) ocurre en el duodeno (duodenal) y yeyuno (yeyuno) bajo la acción de esterasas pancreáticas (pancreáticas), como páncreas lipasa, carboxilester lipasa y fosfolipasa, cuya secreción (secreción) es estimulada por colecistoquinina (CCK, hormona peptídica del tracto gastrointestinal). Los monoglicéridos (MG, glicerol esterificado con un ácido graso, como GLA), liso-Fosfolípidos (glicerol esterificado con un ácido fosfórico) y los ácidos grasos libres, incluido el GLA, que resultan de la escisión de TG y PL se combinan en la luz del intestino delgado junto con otros lípidos hidrolizados, como colesteroly ácidos biliares para formar micelas mixtas (estructuras esféricas de 3-10 nm de diámetro, en las que el lípido moléculas están dispuestos de modo que el agua- las porciones de moléculas solubles se giran hacia afuera y las porciones de moléculas insolubles en agua se giran hacia adentro) - fase micelar para la solubilización (aumento de la solubilidad) - que permite la absorción de sustancias lipofílicas (solubles en grasa) en los enterocitos (células del intestino delgado epitelio) De la duodeno y yeyuno. Enfermedades del tracto gastrointestinal. asociado con una mayor producción de ácido, como Síndrome de Zollinger-Ellison (aumento de la síntesis de la hormona gastrina por tumores en el páncreas o en la parte superior intestino delgado), lata Lead a deteriorado absorción de lípido moléculas y por tanto a la esteatorrea (esteatorrea; aumento patológico del contenido de grasa en las heces), ya que la tendencia a formar micelas disminuye con una disminución del pH en la luz intestinal. gordo absorción en condiciones fisiológicas está entre el 85-95% y puede ocurrir por dos mecanismos. Por un lado, MG, lyso-PL, colesterol y GLA pueden atravesar la doble membrana fosfolipídica de los enterocitos mediante difusión pasiva debido a su naturaleza lipofílica, y por otro lado por afectación de la membrana proteínas, como FABPpm (proteína de unión a ácidos grasos de la membrana plasmática) y FAT (translocasas de ácidos grasos), que están presentes no solo en el intestino delgado pero también en otros tejidos, como hígado, riñón, tejido adiposo - adipocitos (células grasas), corazón y placenta (placenta), para permitir la absorción de lípidos en las células. Una dieta rica en grasas estimula la expresión intracelular de FAT. En los enterocitos, el GLA, que se incorporó como ácido graso libre o en forma de monoglicéridos y se liberó bajo la influencia de las lipasas intracelulares, se une a FABPc (proteína de unión a ácidos grasos en el citosol), que tiene una mayor afinidad por los ácidos grasos insaturados que por los saturados de cadena larga y se expresa en particular en el borde en cepillo del yeyuno. Activación posterior de GLA unido a proteínas por adenosina trifosfato (ATP) dependiente de acil-coenzima A (CoA) sintetasa (→ GLA-CoA) y transferencia de GLA-CoA a ACBP (proteína de unión a acil-CoA), que sirve como reserva intracelular y transportador de cadena larga activada. ácidos grasos (acil-CoA), permite la resíntesis de triglicéridos y fosfolípidos en el retículo endoplásmico liso (sistema de canales ricamente ramificados de cavidades planas encerradas por membranas) por un lado y, al eliminar los ácidos grasos del equilibrio de difusión, la incorporación de más ácidos grasos en enterocitos por el otro. A esto le sigue la incorporación de TG y PL que contienen GLA, respectivamente, en quilomicrones (CM, lipoproteínas), que se componen de lípidos-triglicéridos, fosfolípidos, colesterol y ésteres de colesterol, y apolipoproteínas (porción proteica de las lipoproteínas, funcionan como andamios estructurales y / o reconocimiento y acoplamiento moléculas, por ejemplo, para los receptores de membrana), como apo B48, AI y AIV, y son responsables del transporte de los lípidos de la dieta absorbidos en el intestino a los tejidos periféricos y al hígado. En lugar de ser transportados en quilomicrones, los TG y PL que contienen GLA, respectivamente, también pueden transportarse a tejidos incorporados en VLDL (muy bajo densidad lipoproteínas). La eliminación de los lípidos dietéticos absorbidos por VLDL ocurre particularmente en el estado de inanición. La reesterificación de lípidos en enterocitos y su incorporación en quilomicrones puede verse afectada en determinadas enfermedades, como la enfermedad de Addison (insuficiencia adrenocortical primaria) y glutenenteropatía inducida (enfermedad crónica de las mucosa del intestino delgado debido a intolerancia al gluten), lo que resulta en una disminución de la grasa absorción y finalmente esteatorrea (aumento patológico del contenido de grasa en las heces). La absorción de grasa intestinal también puede verse afectada en presencia de deficiencia bilis secreción de ácido y jugo pancreático, por ejemplo, en fibrosis quística (error innato del metabolismo asociado con la disfunción de las glándulas exocrinas debido a la disfunción de cloruro canales), y en presencia de una ingesta excesiva de fibra dietética (componentes alimenticios no digeribles que forman complejos insolubles con grasas, entre otros).
Transporte y distribucion
Los quilomicrones ricos en lípidos (que constan de un 80-90% de triglicéridos) se secretan en los espacios intersticiales de los enterocitos por exocitosis (transporte de sustancias fuera de la célula) y se transportan a través del linfa. A través del truncus intestinalis (tronco colector linfático no apareado de la cavidad abdominal) y el conducto torácico (tronco colector linfático de la cavidad torácica), los quilomicrones entran en la subclavia. vena (vena subclavia) y vena yugular (vena yugular), respectivamente, que convergen para formar la vena braquiocefálica (lado izquierdo) - angulus venosus (ángulo venoso). Las venas brachiocephalicae de ambos lados se unen para formar el superior no apareado vena cava (vena cava superior), que se abre a la aurícula derecha de las corazón (atrio cordis dextrum). Por la fuerza de bombeo del corazón, los quilomicrones se introducen en la periferia circulación, donde tienen una vida media (tiempo en el que un valor que disminuye exponencialmente con el tiempo se reduce a la mitad) de unos 30 minutos. Durante el transporte al hígado, la mayoría de los triglicéridos de los quilomicrones se escinden en glicerol y ácidos grasos libres, incluido el GLA, bajo la acción de las lipoproteínas. lipasa (LPL) ubicado en la superficie de las células endoteliales de sangre capilares, que son captados por tejidos periféricos, como tejido muscular y adiposo, en parte por difusión pasiva y en parte mediada por portadores - FABPpm; GRASA. A través de este proceso, los quilomicrones se degradan a remanentes de quilomicrones (CM-R, partículas remanentes de quilomicrones bajos en grasa), que, mediadas por la apolipoproteína E (ApoE), se unen a receptores específicos en el hígado. La captación de CM-R en el hígado se produce mediante endocitosis mediada por receptores (invaginación de las membrana celular → estrangulación de vesículas que contienen CM-R (endosomas, orgánulos celulares) en el interior de la célula). Los endosomas ricos en CM-R se fusionan con lisosomas (orgánulos celulares con hidrolización enzimas CRISPR-Cas) en el citosol de las células hepáticas, lo que resulta en la escisión de los ácidos grasos libres, incluido el GLA, de los lípidos en CM-R. Después de la unión del GLA liberado a FABPc, su activación por la acil-CoA sintetasa dependiente de ATP y la transferencia de GLA-CoA a ACBP, se produce la reesterificación de triglicéridos y fosfolípidos. Los lípidos resintetizados pueden metabolizarse más (metabolizarse) en el hígado y / o incorporarse en VLDL (muy bajo densidad lipoproteínas) para pasar a través de ellas a través del torrente sanguíneo a los tejidos extrahepáticos ("fuera del hígado"). Como VLDL circulando en el sangre se une a las células periféricas, los triglicéridos se escinden por acción de la LPL y los ácidos grasos liberados, incluido el GLA, se internalizan por difusión pasiva y transporte transmembrana proteínas, como FABPpm y FAT, respectivamente. Esto da como resultado el catabolismo de VLDL a IDL (intermedio densidad lipoproteínas). Las partículas de IDL pueden ser absorbidas por el hígado de una manera mediada por receptores y degradadas allí o metabolizadas en el plasma sanguíneo por una lipasa de triglicéridos a niveles ricos en colesterol. LDL (lipoproteínas de baja densidad), que suministran colesterol a los tejidos periféricos. En las células de los tejidos diana, como sangre, hígado, cerebro, corazón y piel, GLA se puede incorporar a los fosfolípidos de las membranas celulares, así como a las membranas de los orgánulos celulares, como mitocondrias ("Centrales energéticas" de las células) y lisosomas (orgánulos celulares con pH ácido y digestivo enzimas CRISPR-Cas), dependiendo de la función y necesidades de la célula, como sustancia de partida para la síntesis de ácido dihomo-gamma-linolénico y, por tanto, de antiinflamatorio (antiinflamatorio), vasodilatador (vasodilatador) e inhibidor de la agregación plaquetaria. eicosanoides (sustancias similares a hormonas que actúan como inmunomoduladores y neurotransmisores), como la prostaglandina E1 (PGE1), almacenada en forma de triglicéridos y / o oxidada para producir energía. Numerosos estudios han demostrado que el patrón de ácidos grasos de los fosfolípidos en las membranas celulares depende en gran medida de la composición de ácidos grasos de la dieta. Por lo tanto, la ingesta alta de GLA provoca un aumento en la proporción de GLA en los fosfolípidos de la membrana plasmática, lo que tiene implicaciones para la fluidez de la membrana, el transporte de electrones, la actividad de los sistemas de enzimas y receptores asociados a la membrana, las actividades hormonales e inmunológicas, el ligando de membrana interacciones, permeabilidad (permeabilidad) e interacciones intercelulares.
degradación
El catabolismo (degradación) de los ácidos grasos se produce en todas las células del cuerpo, especialmente en las células hepáticas y musculares, y está localizado en mitocondrias ("Centrales eléctricas de energía" de las células). Las excepciones son eritrocitos (glóbulos rojos), que no tienen mitocondriasy células nerviosas, que carecen de las enzimas que descomponen los ácidos grasos. El proceso de reacción del catabolismo de los ácidos grasos también se denomina ß-oxidación, ya que la oxidación se produce en el átomo ß-C de los ácidos grasos. En la ß-oxidación, los ácidos grasos previamente activados (acil-CoA) se degradan oxidativamente a varios acetil-CoA (activados ácido acético compuesto por 2 átomos de C) en un ciclo que se ejecuta repetidamente. En este proceso, la acil-CoA se acorta en 2 átomos de C, lo que corresponde a una acetil-CoA, por "ejecución". A diferencia de los ácidos grasos saturados, cuyo catabolismo se produce de acuerdo con la espiral de ß-oxidación, los ácidos grasos insaturados, como el GLA, sufren varias reacciones de conversión durante su degradación, dependiendo del número de dobles enlaces, porque tienen una configuración cis en la naturaleza. (ambos sustituyentes están en el mismo lado del plano de referencia), pero para la ß-oxidación deben estar en configuración trans (ambos sustituyentes están en lados opuestos del plano de referencia). Para estar disponible para la ß-oxidación, el GLA unido a triglicéridos y fosfolípidos, respectivamente, primero debe ser liberado por lipasas hormonosensibles. En hambre y estrés situaciones, este proceso (→ lipólisis) se intensifica debido a una mayor liberación de lipolíticos hormonas como adrenalina. El GLA liberado en el curso de la lipólisis se transporta a través del torrente sanguíneo, unido a albúmina (proteína globular) - a los tejidos consumidores de energía como el hígado y los músculos.En el citosol de las células, la acil-CoA sintetasa dependiente de ATP (→ GLA-CoA) activa el GLA y se transporta a través de la membrana mitocondrial interna al interior de la membrana mitocondrial. matriz con la ayuda de carnitina (ácido 3-hidroxi-4-trimetilaminobutírico, compuesto de amonio cuaternario (NH4 +)), una molécula receptora de ácidos grasos activados de cadena larga. En la matriz mitocondrial, GLA-CoA se introduce en la ß-oxidación, cuyo ciclo se ejecuta dos veces, de la siguiente manera.
- Acil-CoA → alfa-beta-trans-enoil-CoA (compuesto insaturado) → L-beta-hidroxiacil-CoA → beta-cetoacil-CoA → acil-CoA (Cn-2).
El resultado es un GLA acortado por 4 átomos de C, que debe configurarse enzimáticamente en trans en su doble enlace cis antes de entrar en el siguiente ciclo de reacción. Dado que el primer doble enlace de GLA, visto desde el extremo COOH de la cadena de ácidos grasos, se encuentra en un átomo de C de número par (→ alfa-beta-cis-enoil-CoA), se produce bajo la influencia de una hidratasa. (enzima, que almacena H2O en una molécula), la alfa-beta-cis-enoil-CoA se convierte en D-beta-hidroxiacil-CoA y luego, bajo la influencia de una epimerasa (enzima que cambia la disposición asimétrica de un átomo de C. en una molécula), se isomeriza a L-beta-hidroxiacil-CoA, que es un producto intermedio de la ß-oxidación. Después de otra ejecución de un ciclo de ß-oxidación y el acortamiento de la cadena de ácidos grasos por otro cuerpo C2, se produce la configuración trans del siguiente doble enlace cis de GLA, que, visto desde el extremo COOH de la cadena de ácidos grasos, se localiza. en un átomo de C de número impar (→ beta-gamma-cis-enoil-CoA). Para ello, la beta-gamma-cis-enoil-CoA se isomeriza bajo la acción de una isomerasa a alfa-beta-trans-enoil-CoA, que se introduce directamente en su ciclo de reacción como intermedio de la ß-oxidación. Hasta que el GLA activado se degrade completamente a acetil-CoA, se necesitan otra reacción de conversión (reacción de hidratasa-epimerasa) y 5 ciclos de ß-oxidación más, de modo que en total la ß-oxidación se ejecute 8 veces, 3 reacciones de conversión (1 isomerasa, Se producen 2 reacciones hidratasa-epimerasa), correspondientes a 3 dobles enlaces cis existentes, y se forman 9 acetil-CoA y coenzimas reducidas (8 NADH2 y 5 FADH2). Las acetil-CoA resultantes del catabolismo de GLA se introducen en el ciclo del citrato, en el que se produce la degradación oxidativa de la materia orgánica con el fin de obtener coenzimas reducidas, como NADH2 y FADH2, que junto con las coenzimas reducidas de la ß-oxidación en el sistema respiratorio se utilizan para sintetizar ATP (adenosina trifosfato, forma universal de energía inmediatamente disponible). Aunque los ácidos grasos insaturados requieren reacciones de conversión (cis → trans) durante la ß-oxidación, los análisis de cuerpo entero en ratas alimentadas sin grasa revelaron que los ácidos grasos insaturados marcados exhiben una degradación rápida similar a la de los ácidos grasos saturados.
Excreción
En condiciones fisiológicas, la excreción de grasa en las heces no debe exceder el 7% con una ingesta de grasa de 100 g / día debido a la alta tasa de absorción (85-95%). Un síndrome de mala asimilación (utilización deficiente de nutrientes debido a una disminución de la degradación y / o absorción), por ejemplo, debido a una bilis secreción de ácido y jugo pancreático en fibrosis quística (error innato del metabolismo, asociado con la disfunción de las glándulas exocrinas debido a la disfunción de cloruro canales) o enfermedades del intestino delgado, como enfermedad celíaca (enfermedad crónica de las mucosa del intestino delgado debido a intolerancia al gluten), lata Lead a la reducción de la absorción intestinal de grasas y, por tanto, a la esteatorrea (aumento patológico del contenido de grasas (> 7%) en las heces).
