LIPOGÉNESIS (I): TRASNFERENCIA DEL ACETIL-CoA

CONCEPTOS GENERALES

• Lipogénesis es el nombre que recibe el proceso de síntesis de FFAs. Se produce por condensación de moléculas de acetil-CoA. Estas moléculas no pueden proceder de la β-oxidación, ya que esta vía estará inhibida cuando haya lipogénesis. Por ese motivo, la formación de acetil-CoA será a partir de sustratos NO lipídicos, como glucosa o aminoácidos.
• ¿Dónde se produce? Principalmente, en los animales, esta sucede a nivel del hígado, donde se acaban produciendo TAGs, que saldrán en forma de VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad). Estas lipoproteínas se trasladarán a el TAB (tejido adiposo blanco), el cual también tiene maquinaria de biosíntesis lipídica (menos relevante), ya que su función principal es de lipólisis. No obstante, el mayor consumidor será el músculo esquelético y cardiaco, que actuará como sumidero principal. A nivel subcelular, podemos hallar la siguiente distribución (diferenciamos entre células animales y vegetales):

Distribución del metabolismo lipogénico a nivel celular.

• La lipogénesis es una vía citosólica, cuyo precursor es el malonil-CoA (que incorpora un acetil-CoA). Requiere NADPH+H⁺ (poder reductor que requerirá, para ser producido, de la ruta de las pentosas-fosfato, o de la actividad de la enzima málica).

TRASNFERENCIA DEL ACETIL-CoA A TRAVÉS DE LA MEMBRANA MITOCONDRIAL

¿De donde proviene el acetil-CoA que usaremos durante la lipogénesis? De la mitocondria, ya que lo habremos obtenido a partir de la reacción de conversión del piruvato a acetil-CoA, catalizada por la piruvato deshidrogenasa. No obstante, tenemos un problema, puesto que el acetil-CoA No puede travesar la membrana mitocondrial. Por ese motivo, necesitaremos la ayuda de otro compuesto, el citrato, para poder realizar dicho transporte (nótese en los siguientes pasos, que gran parte de las reacciones forman parte del ciclo de Krebs):

1. El acetil-CoA de la matriz mitocondrial se une al oxalacetato, todo ello catalizado por la citrato sintasa, produciendo citrato (el primer paso del ciclo de Krebs).
2. El citrato puede travesar la membrana interna mitocondrial por una proteína transportadora llamada “citrate transporter”. La membrana externa es muy porosa y el citrato no tendrá ningún problema para traspasarla.
3. Ya en el citosol, y mediado por la citrato liasa, junto con la adición de una molécula de CoA y el uso de una molécula de ATP, se producirá Oxalacetato y acetil-CoA (por lo tanto, se habrá liberado este compuesto al citosol, objetivo del ciclo que estamos describiendo. El resto de los procesos consistirán en el etorno al interior de la mitocondria).
4. El Oxalacetato, usando el poder reductor de una molécula de NADH+H⁺ y todo ello mediado por la enzima MDH (Malato deshidrogenasa), se convertirá en malato. Este compuesto podrá volver al interior de la matriz mitocondrial, gracias a la presencia de un transportador llamado “Malate-α-ketoglutarate transporter”. No obstante, hay otra posibilidad de ruta, que será explicada en el paso 6.
5. A continuación, el malato se oxidará a oxalacetato (compuesto inicial del ciclo) mediado de nuevo por la enzima MDH, produciendo poder reductor en forma de NADH+H⁺.
6. El Malato citosólico, en lugar de entrar directamente hacía la matriz mitocondrial, puede seguir otra vía metabólica, que incluirá una reacción de descarboxilación para formar piruvato y poder reductor en forma de NADPH+H⁺ (muy importante este hecho, puesto que antes hemos comentado que la lipogénesis utiliza el NADPH+H⁺ como poder reductor). Esta reacción de formación de piruvato será catalizada por la enzima málica dependiente de NADP⁺. El piruvato podrá traspasar la membrana mitocondrial interna por el transportador “pyruvate transporte”, e internalizarse en el interior de la mitocondria.
7. El piruvato se convertirá en oxalacetato mediante na reacción de carboxilación, usando un ATP y gracias a la acción de la piruvato carboxilasa. Con la obtención de oxalacetato (también en el paso 5), habremos completado el ciclo.

Esquema del proceso de transferencia del acetil-CoA a través de la membrana mitocondrial.