Quilomicrones: estructura, formación, tipos, funciones
Los quilomicrones, típicamente 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 y que también están compuestas por triglicéridos, fosfolípidos y colesterol.
Los quilomicrones son contemplados como 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 los omega 6 y omega 3 que, en vista de que 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.
Para el año 2008, un estudio de prevalencia determinó que 1.79 de cada 10.000 individuos, es decir, un poco más del 0.02%, padece los efectos de una alta concentración de triglicéridos en la sangre (hipertrigliceridemia), que es la causa principal de las quilomicronemias en seres humanos adultos.
Índice del artículo
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, que se asocian 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 B48 (apoB48).
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 hablando, se ha determinado que los quilomicrones se componen primordialmente de triglicéridos, pero poseen alrededor de 9% de fosfolípidos, 3% de colesterol y 1% de apoB48.
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 así las partículas y evitando su adhesión a las paredes de los vasos linfáticos por donde circulan inicialmente.
Para comprender la formación o biogénesis de los quilomicrones, es preciso comprender el contexto en el que se da este proceso, que es durante la absorción intestinal de ácidos grasos.
Durante la ingesta de grasas, cuando las enzimas estomacales “digieren” la comida que consumimos, los enterocitos (las células del intestino) reciben múltiples tipos de moléculas y entre ellas se encuentran 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.
Durante la formación de los quilomicrones la primera porción que se forma es el pre-quilomicrón o el quilomicrón primordial que se compone de fosfolípidos, colesterol, pequeñas cantidades de triglicéridos y una lipoproteína especial conocida como apolipoproteína B48 (apoB48).
Esta lipoproteína es un fragmento de la proteína producto de la transcripción y traducción de los genes APOB, que se encargan de la producción de las apolipoproteínas apo B100 y apo B48, que funcionan en el transporte de gasas en el torrente sanguíneo.
ApoB48 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; y 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 apoB48.
Los pre-quilomicrones formados como se explicó anteriormente 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, que son reconocidos por proteínas receptoras en la membrana del orgánulo.
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 apoB48, 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.
Una vez en el torrente sanguíneo, los triglicéridos contenidos en los quilomicrones son degradados por una enzima llamada lipoproteína lipasa, que 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.
El cuerpo humano, así como el de la mayoría de los mamíferos, emplea la compleja estructura de los quilomicrones para transportar los lípidos y grasas que deben ser absorbidos cuando son consumidos junto con otros alimentos.
La función principal de los quilomicrones es la de “solubilizar” o “insolubilizar” los lípidos a través de su asociación con proteínas determinadas, con el fin de controlar la interacción de estas moléculas altamente hidrofóbicas con el entorno intracelular, que es mayoritariamente acuoso.
Estudios relativamente recientes sugieren que la formación de los quilomicrones entre los sistemas membranales del retículo endoplásmico y el complejo de Golgi promueven, de cierta manera, la absorción concomitante de lipopolisacáridos (lípidos asociados a porciones glucídicas) y su transporte hacia la linfa y el tejido sanguíneo.
Existen raros desórdenes genéticos inducidos por la ingesta exagerada de grasas (hiperlipidemia) que están relacionados principalmente con deficiencias en la proteína lipoproteína lipasa, que es la 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.
La forma más recomendada de evitar o revertir una condición de altas concentraciones de triglicéridos es cambiando los hábitos regulares 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, disminuir 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.
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, por lo tanto, relacionada con los quilomicrones y los triglicéridos, es la evidencia de un plasma sanguíneo turbio y de color 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, infección con el virus VIH, enfermedades renales, síndrome de Cushing, mielomas, medicamentos, etc.
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