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lipasa endotelial

La lipasa endotelial (LIPG) es una forma de lipasa secretada por las células endoteliales vasculares en tejidos con altas tasas metabólicas y vascularización, como el hígado, el...

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La lipasa endotelial (LIPG) es una forma de lipasa secretada por las células endoteliales vasculares en tejidos con altas tasas metabólicas y vascularización, como el hígado, el pulmón, el riñón y la glándula tiroides. [ 1 ] La enzima LIPG es un componente vital para muchos procesos biológicos. Estos procesos incluyen el metabolismo de las lipoproteínas , la expresión de citocinas y la composición lipídica en las células. [ 1 ] A diferencia de las lipasas que hidrolizan triglicéridos , la lipasa endotelial hidroliza principalmente fosfolípidos . [ 1 ] Debido a la especificidad de la hidrólisis, la lipasa endotelial contribuye a múltiples sistemas vitales dentro del cuerpo. Contrariamente a las funciones beneficiosas que desempeña la LIPG dentro del cuerpo, se cree que la lipasa endotelial tiene un papel potencial en el cáncer y la inflamación. [ 1 ] El conocimiento obtenido in vitro e in vivo sugiere relaciones con estas afecciones, pero el conocimiento de la interacción humana es insuficiente debido al reciente descubrimiento de la lipasa endotelial. [ 2 ] La lipasa endotelial se caracterizó por primera vez en 1999. [ 3 ] Los dos grupos de investigación independientes que destacan por este descubrimiento clonaron el gen de la lipasa endotelial e identificaron la nueva lipasa secretada por las células endoteliales. [ 2 ] La oportunidad antiaterosclerótica a través de la reducción de la obstrucción de la placa y la capacidad prospectiva de aumentar las lipoproteínas de alta densidad (HDL) han hecho que la lipasa endotelial sea reconocida. [ 4 ]

Descubrimiento

Interacción de fosfolípidos, colesterol (esferas naranjas) y dos cadenas de apolipoproteína A-1 (cinta rosa).

En 1999, la identificación de la lipasa endotelial fue descubierta independientemente por dos grupos de investigación. [ 2 ]

El primer grupo de Rhone-Poulenc Rorer clonó y caracterizó un nuevo miembro de la familia de los triacilgliceroles (TG). Cuando esta nueva lipasa endotelial se sobreexpresó en ratones, las concentraciones de colesterol HDL y apolipoproteína AI en plasma disminuyeron. [ 3 ]

Un segundo grupo de la Universidad de Stanford clonó de forma independiente esta misma lipasa endotelial a partir de células endoteliales de vena umbilical humana, células endoteliales de arteria coronaria humana y sacos vitelinos similares a endotelios de roedores. [ 5 ] Se utilizó hibridación sustractiva de supresión para aislar los genes. [ 5 ] Posteriormente, los genes se compararon y alinearon. Dos fragmentos de ADNc expresaron el gen de la lipasa y propiedades endoteliales. [ 5 ] El análisis de Northern blot documentó las muestras. [ 5 ] La relación sugerida con el metabolismo y la enfermedad vascular se atribuyó a la expresión selectiva de tejido en células endoteliales. [ 5 ]

Estructura

La lipasa endotelial es una proteína que pertenece a la categoría de lipasas de triglicéridos. [ 1 ] Esta proteína está codificada por el gen LIPG. [ 1 ] La lipasa endotelial es secretada por las células endoteliales vasculares, siendo la única lipasa conocida hasta la fecha. [ 3 ] La secreción primaria es la de una proteína de 55 kDa que se secreta a una proteína de 68 kDa después de la glicosilación postraduccional . [ 1 ] LIPG funciona al unirse a proteoglicanos . [ 1 ] LIPG también tiene el potencial de sufrir una escisión adicional. [ 1 ] La escisión adicional resultaría en la inactividad de la proteína de 40 kDa N-terminal y 28 kDa C-terminal. [ 1 ] LIPG tiene la capacidad de formar un dímero de proteína antes de la secreción, lo que provoca la aparición de dimerización. [ 1 ] La reacción de adición del mismo compuesto y moléculas aumenta la resistencia a la escisión y se mantiene una actividad limitada. [ 1 ]

Estructura de los triglicéridos

Función biológica

Metabolismo de los lípidos

Metabolismo

El sitio de actividad enzimática de la lipasa endotelial es la superficie de las células endoteliales. La LIPG regula el metabolismo de las lipoproteínas a través de la hidrólisis de los fosfolípidos de HDL. [ 4 ] Esta lipoproteína de alta densidad es un lípido anfipático , lo que significa que está compuesto por un componente hidrofóbico y otro hidrofílico. [ 6 ] El colesterol tiene una estructura de cuatro anillos y es un hidrocarburo basado en isoprenoides . [ 6 ] Aunque el colesterol carece del grupo fosfato, el componente hidroxilo del colesterol interactúa con el agua, lo que lo clasifica como anfipático. [ 6 ] El colesterol HDL proporciona grandes beneficios al cuerpo y es vital para mantener la fluidez de las membranas naturales. [ 6 ] El colesterol HDL debe mantenerse en un cierto nivel para asegurar el crecimiento y la reproducción celular normales. La capacidad de las HDL para absorber colesterol y transportarlo al hígado ayuda a eliminar el colesterol del cuerpo. [ 7 ] Por el contrario, el colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDL) funciona de manera opuesta. El colesterol LDL no transporta el colesterol fuera del cuerpo, sino que sirve como base para la acumulación de colesterol. [ 7 ] El LDL debe mantenerse bajo en el cuerpo para evitar la acumulación de colesterol en las arterias. Cuando se hidrolizan las HDL, la tasa de recambio de HDL aumenta y los niveles de colesterol en plasma disminuyen. [ 4 ] Esta hidrólisis permite la aceleración o continuación de la eliminación de colesterol del cuerpo para evitar una acumulación. Después de la hidrólisis de las HDL, se captan precursores lipídicos de ácidos grasos libres. [ 1 ] Estos lípidos se utilizan luego en otros catabolismos de fosfolípidos . [ 1 ] En resumen, se dice que la lipasa endotelial es un componente fundamental en el metabolismo a través de la hidrólisis de lipoproteínas de alta densidad.

Biología vascular

La lipasa endotelial está relacionada con el posible tratamiento y la mejora de la aterosclerosis. La aterosclerosis es una enfermedad vascular causada por la acumulación de placa arterial. [ 8 ] El colesterol, la grasa, el calcio y otros componentes contribuyen a la formación de placa en la sangre. [ 8 ] La placa es perjudicial para la salud vascular porque estrecha y endurece las arterias, lo que provoca una falta de flujo sanguíneo rico en oxígeno. [ 8 ] El aumento de HDL sirve como tratamiento para la aterosclerosis. La hidrólisis de HDL conduce al transporte de colesterol al hígado . [ 7 ] El sistema de filtración del hígado ayuda a eliminar el colesterol del cuerpo. Por lo tanto, el nivel de colesterol en el plasma disminuirá. Así, la síntesis de HDL por la lipasa endotelial podría proporcionar una oportunidad adecuada para aumentar los niveles de HDL. Los datos sugieren que la inhibición de la lipasa endotelial debería aumentar el HDL plasmático, principalmente en pacientes con niveles bajos de HDL-C. [ 4 ] Un mayor riesgo de aterosclerosis se asocia con niveles bajos de HDL. [ 4 ] Aunque se puede establecer una correlación funcional, hay poca evidencia clínica que respalde los beneficios potenciales sugeridos en la fisiopatología vascular.

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Yu JE, Han SY, Wolfson B, Zhou Q (enero de 2018). " El papel de la lipasa endotelial en el metabolismo lipídico, la inflamación y el cáncer" . Histología e histopatología . 33 (1): 1– 10. doi : 10.14670/HH-11-905 . PMC 5858721. PMID 28540715 .  
  2. 1 2 3 Paradis ME, Lamarche B (febrero de 2006). "Lipasa endotelial: su papel en la enfermedad cardiovascular" . The Canadian Journal of Cardiology . 22 Suppl B (Suppl B): 31B– 34B. doi : 10.1016/ S0828-282X (06)70984-9 . PMC 2780840. PMID 16498510 .  
  3. 1 2 3 Jaye M, Lynch KJ, Krawiec J, Marchadier D, Maugeais C, Doan K, South V, Amin D, Perrone M, Rader DJ (abril de 1999). "Una nueva lipasa derivada del endotelio que modula el metabolismo de las HDL". Nature Genetics . 21 (4): 424– 8. doi : 10.1038/7766 . PMID 10192396. S2CID 20658953 .  
  4. 1 2 3 4 5 Darrow AL, Olson MW, Xin H, Burke SL, Smith C, Schalk-Hihi C, Williams R, Bayoumy SS, Deckman IC, Todd MJ, Damiano BP, Connelly MA (febrero de 2011). "Un nuevo sustrato fluorogénico para la medición de la actividad de la lipasa endotelial" . Journal of Lipid Research . 52 (2): 374– 82. doi : 10.1194/jlr.D007971 . PMC 3023558. PMID 21062953 .  
  5. 1 2 3 4 5 Hirata K, Dichek HL, Cioffi JA, Choi SY, Leeper NJ, Quintana L, Kronmal GS, Cooper AD, Quertermous T (mayo de 1999). "Clonación de una lipasa única de células endoteliales extiende la familia de genes de lipasa" . The Journal of Biological Chemistry . 274 (20): 14170– 5. doi : 10.1074/jbc.274.20.14170 . PMID 10318835 . 
  6. 1 2 3 4 Lodish H, Berk A, Kaiser C, Krieger M, Bretscher A, Ploegh H, Amon A, Martin K (2016). Biología celular molecular (8.ª ed.). Nueva York: WH Freeman and Company. págs. 273–282 . ISBN   9781464183393OCLC 1003278428​​ 
  7. 1 2 3 CDC (31-10-2017). "Colesterol LDL y HDL: colesterol "malo" y "bueno" . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . Recuperado el 11-04-2019 .
  8. 1 2 3 "Aterosclerosis | Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI)" . www.nhlbi.nih.gov . Consultado el 11 de abril de 2019 .