Lipólise e Lipogénese

A lipólise e a lipogénese são os braços opostos do ciclo de armazenamento de gordura do corpo. A lipogénese constrói e armazena triacilglicerol no tecido adiposo quando o combustível é abundante, enquanto a lipólise hidrolisa essa gordura armazenada para libertar ácidos gordos livres e glicerol quando o combustível é necessário. A insulina, as catecolaminas e o sensor de energia celular AMP-activated protein kinase (cinase de proteína ativada por AMP) alternam o equilíbrio entre os dois de acordo com o estado nutricional.

Definition

A lipólise é a hidrólise sequencial de triacilglicerol armazenado pela lipase de triglicerídeos adiposos, lipase sensível a hormonas e lipase de monoacilglicerol para libertar ácidos gordos livres e glicerol; a lipogénese é a síntese de ácidos gordos e a sua esterificação em triacilglicerol para armazenamento. Os dois são regulados reciprocamente pela insulina e hormonas contrarreguladoras.

Scope

A entrada foca-se no ciclo de armazenamento de gordura do adipócito: a cascata de lipase regulada hormonalmente que mobiliza o triacilglicerol (lipólise) e a síntese e esterificação de ácidos gordos em triacilglicerol armazenado (lipogénese), juntamente com o controlo hormonal que os liga. Trata a lipogénese de novo hepática como um processo conectado, mas faz referência cruzada à entrada dedicada à síntese. É uma referência bioquímica e fisiológica, não um conselho sobre gestão de peso ou doenças metabólicas.

Core questions

• Quais lipases hidrolisam o triacilglicerol armazenado e em que ordem?
• Como a insulina e as catecolaminas ativam e desativam o armazenamento e a mobilização de gordura?
• Como a lipogénese é coordenada com a lipólise para que não ocorram simultaneamente?
• Que sinais acoplam o estado energético de todo o corpo à renovação da gordura adiposa?

Key concepts

• Lipase de triglicerídeos adiposos (ATGL)
• Lipase sensível a hormonas (HSL)
• Lipase de monoacilglicerol
• Regulação da perilipina e das gotículas lipídicas
• Lipogénese e antilipólise impulsionadas pela insulina
• Ativação da lipólise por catecolaminas/cAMP/PKA
• Libertação de ácidos gordos livres e glicerol
• AMP-activated protein kinase como sensor de energia

Key theories

Cascata sequencial de lipase da lipólise

A quebra do triacilglicerol prossegue em etapas definidas: a lipase de triglicerídeos adiposos realiza a primeira hidrólise limitante da velocidade para diacilglicerol, a lipase sensível a hormonas atua em seguida, e a lipase de monoacilglicerol completa a reação, libertando três ácidos gordos e glicerol sob controlo hormonal.

Controlo hormonal recíproco de armazenamento e mobilização

A insulina promove a lipogénese e suprime a atividade da lipase no estado alimentado, enquanto as catecolaminas e o glucagon ativam a lipólise através da sinalização de AMP cíclico e proteína cinase A no estado de jejum, com a AMP-activated protein kinase a integrar o estado energético celular.

Mechanisms

No estado alimentado e rico em insulina, os adipócitos captam glicose e ácidos gordos, sintetizam e esterificam triacilglicerol, e armazenam-no em gotículas lipídicas revestidas por perilipina; a insulina suprime simultaneamente a atividade da lipase, favorecendo o armazenamento líquido. Durante o jejum ou stress, as catecolaminas e o glucagon aumentam o AMP cíclico e ativam a proteína cinase A, que fosforila a perilipina e a lipase sensível a hormonas e desencadeia a cascata de lipase: a lipase de triglicerídeos adiposos remove o primeiro ácido gordo (a etapa limitante da velocidade), a lipase sensível a hormonas o segundo, e a lipase de monoacilglicerol o terceiro, libertando ácidos gordos livres para o sangue para oxidação noutros tecidos e glicerol para a gliconeogénese hepática. O lado da síntese é governado transcricionalmente pelo programa SREBP-1c responsivo à insulina e agudamente pela AMP-activated protein kinase, que inibe a enzima lipogénica acetil-CoA carboxilase quando a energia é escassa, garantindo que o armazenamento e a mobilização são reciprocamente, e não simultaneamente, ativos.

Clinical relevance

O equilíbrio lipólise-lipogénese determina como o corpo armazena e liberta energia e fornece o pano de fundo bioquímico para a resistência à insulina, obesidade e os ácidos gordos livres elevados observados na diabetes não controlada. Esta entrada descreve o ciclo regulatório normal para referência e educação e não é uma base para gerir o peso corporal ou condições metabólicas em qualquer indivíduo.

History

A lipase sensível a hormonas foi durante muito tempo considerada a única enzima limitante da velocidade da mobilização de gordura, mas a descoberta da lipase de triglicerídeos adiposos em 2004 por Zechner e colegas revisou o modelo para uma cascata sequencial e clarificou o primeiro passo limitante da velocidade. Em paralelo, o controlo transcricional do lado lipogénico foi ligado à via SREBP-1c responsiva à insulina, e a AMP-activated protein kinase foi estabelecida como o sensor de energia celular que coordena os dois braços.

Key figures

• Rudolf Zechner
• Salih Wakil
• Jay Horton
• D. Grahame Hardie

Seminal works

• zechner-2012
• zechner-2009
• horton-2002

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre lipólise e lipogénese?

A lipogénese é a síntese e armazenamento de gordura como triacilglicerol, favorecida no estado alimentado, enquanto a lipólise é a hidrólise de triacilglicerol armazenado para libertar ácidos gordos e glicerol, favorecida durante o jejum; a insulina e as hormonas contrarreguladoras controlam reciprocamente os dois.

Que enzima inicia a quebra da gordura armazenada?

A lipase de triglicerídeos adiposos catalisa a primeira etapa e a limitante da velocidade, convertendo triacilglicerol em diacilglicerol, antes que a lipase sensível a hormonas e a lipase de monoacilglicerol completem a hidrólise.