Lipólisis y Lipogénesis
La lipólisis y la lipogénesis representan los procesos opuestos del ciclo de almacenamiento de grasa del organismo. La lipogénesis sintetiza y almacena triacilglicerol en el tejido adiposo cuando el combustible es abundante, mientras que la lipólisis hidroliza esa grasa almacenada para liberar ácidos grasos libres y glicerol cuando se necesita combustible. La insulina, las catecolaminas y la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), un sensor de energía celular, cambian el equilibrio entre ambos según el estado nutricional.
Definition
La lipólisis es la hidrólisis secuencial del triacilglicerol almacenado por la lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL), la lipasa sensible a hormonas (HSL) y la monoacilglicerol lipasa para liberar ácidos grasos libres y glicerol; la lipogénesis es la síntesis de ácidos grasos y su esterificación en triacilglicerol para su almacenamiento. Ambos procesos están regulados recíprocamente por la insulina y las hormonas contrarreguladoras.
Scope
La entrada se centra en el ciclo de almacenamiento de grasa del adipocito: la cascada de lipasas regulada hormonalmente que moviliza el triacilglicerol (lipólisis) y la síntesis y esterificación de ácidos grasos en triacilglicerol almacenado (lipogénesis), junto con el control hormonal que los vincula. Trata la lipogénesis de novo hepática como un proceso conectado, pero hace referencia cruzada a la entrada dedicada a la síntesis. Es una referencia bioquímica y fisiológica, no un consejo sobre el manejo del peso o enfermedades metabólicas.
Core questions
- ¿Qué lipasas hidrolizan el triacilglicerol almacenado y en qué orden?
- ¿Cómo la insulina y las catecolaminas activan y desactivan el almacenamiento y la movilización de grasas?
- ¿Cómo se coordina la lipogénesis con la lipólisis para que no ocurran simultáneamente?
- ¿Qué señales acoplan el estado energético de todo el cuerpo con el recambio de grasa adiposa?
Key concepts
- Lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL)
- Lipasa sensible a hormonas (HSL)
- Monoacilglicerol lipasa
- Perilipina y regulación de las gotas lipídicas
- Lipogénesis impulsada por insulina y antilipólisis
- Activación de la lipólisis por catecolaminas/AMPc/PKA
- Liberación de ácidos grasos libres y glicerol
- Proteína quinasa activada por AMP (AMPK) como sensor de energía
Key theories
- Cascada secuencial de lipasas en la lipólisis
- La degradación del triacilglicerol procede en pasos definidos: la lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL) realiza la primera hidrólisis limitante de la velocidad a diacilglicerol, la lipasa sensible a hormonas (HSL) actúa a continuación, y la monoacilglicerol lipasa completa la reacción, liberando tres ácidos grasos y glicerol bajo control hormonal.
- Control hormonal recíproco del almacenamiento y la movilización
- La insulina promueve la lipogénesis y suprime la actividad de las lipasas en el estado postprandial, mientras que las catecolaminas y el glucagón activan la lipólisis a través de la señalización de AMP cíclico y proteína quinasa A en el estado de ayuno, con la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) integrando el estado energético celular.
Mechanisms
En el estado postprandial, rico en insulina, los adipocitos captan glucosa y ácidos grasos, sintetizan y esterifican triacilglicerol, y lo almacenan en gotas lipídicas recubiertas por perilipina; la insulina suprime simultáneamente la actividad de las lipasas, favoreciendo el almacenamiento neto. Durante el ayuno o el estrés, las catecolaminas y el glucagón aumentan el AMP cíclico y activan la proteína quinasa A, lo que fosforila la perilipina y la lipasa sensible a hormonas y desencadena la cascada de lipasas: la lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL) elimina el primer ácido graso (el paso limitante de la velocidad), la lipasa sensible a hormonas (HSL) el segundo, y la monoacilglicerol lipasa el tercero, liberando ácidos grasos libres a la sangre para su oxidación en otros tejidos y glicerol para la gluconeogénesis hepática. El lado de la síntesis está gobernado transcripcionalmente por el programa SREBP-1c sensible a la insulina y, de forma aguda, por la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), que inhibe la enzima lipogénica acetil-CoA carboxilasa cuando la energía es escasa, asegurando que el almacenamiento y la movilización sean recíprocamente activos, no simultáneamente.
Clinical relevance
El equilibrio lipólisis-lipogénesis determina cómo el cuerpo almacena y libera energía y proporciona el trasfondo bioquímico para la resistencia a la insulina, la obesidad y los ácidos grasos libres elevados observados en la diabetes no controlada. Esta entrada describe el ciclo regulatorio normal con fines de referencia y educación, y no constituye una base para el manejo del peso corporal o de condiciones metabólicas en ningún individuo.
History
Durante mucho tiempo se pensó que la lipasa sensible a hormonas era la única enzima limitante de la velocidad de la movilización de grasas, pero el descubrimiento de la lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL) en 2004 por Zechner y sus colegas revisó el modelo a una cascada secuencial y aclaró el primer paso limitante de la velocidad. Paralelamente, el control transcripcional del lado lipogénico se vinculó a la vía SREBP-1c sensible a la insulina, y la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) se estableció como el sensor de energía celular que coordina ambos procesos.
Key figures
- Rudolf Zechner
- Salih Wakil
- Jay Horton
- D. Grahame Hardie
Related topics
Seminal works
- zechner-2012
- zechner-2009
- horton-2002
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre lipólisis y lipogénesis?
- La lipogénesis es la síntesis y el almacenamiento de grasa como triacilglicerol, favorecida en el estado postprandial, mientras que la lipólisis es la hidrólisis del triacilglicerol almacenado para liberar ácidos grasos y glicerol, favorecida durante el ayuno; la insulina y las hormonas contrarreguladoras controlan recíprocamente ambos procesos.
- ¿Qué enzima inicia la degradación de la grasa almacenada?
- La lipasa de triglicéridos del adipocito (ATGL) cataliza el primer paso y el limitante de la velocidad, convirtiendo el triacilglicerol en diacilglicerol, antes de que la lipasa sensible a hormonas (HSL) y la monoacilglicerol lipasa completen la hidrólisis.