Metabolismo de las grasas

El metabolismo de las grasas incluye el metabolismo de grasas neutras, fosfátidos, glucolípidos, colesterol y esteroides. La gran cantidad de componentes que componen el concepto de grasas dificulta enormemente la descripción de las características de su metabolismo. Sin embargo, su propiedad fisicoquímica general —baja solubilidad en agua y buena solubilidad en disolventes orgánicos— permite destacar de inmediato que el transporte de estas sustancias en soluciones acuosas solo es posible en forma de complejos con proteínas o sales de ácidos biliares, o en forma de jabones.

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La importancia de la grasa para el cuerpo

En los últimos años, la perspectiva sobre la importancia de las grasas en la vida humana ha cambiado significativamente. Se ha demostrado que las grasas en el cuerpo humano se renuevan rápidamente. Así, la mitad de la grasa total en un adulto se renueva en un plazo de 5 a 9 días, la grasa en el tejido adiposo, en 6 días, y la del hígado, cada 3 días. Tras establecerse la alta tasa de renovación de los depósitos de grasa en el cuerpo, las grasas han adquirido un papel importante en el metabolismo energético. La importancia de las grasas en la construcción de las estructuras más importantes del cuerpo (por ejemplo, la membrana de las células del tejido nervioso), en la síntesis de hormonas suprarrenales, en la protección del cuerpo contra la pérdida excesiva de calor y en el transporte de vitaminas liposolubles es bien conocida desde hace tiempo.

La grasa corporal corresponde a dos categorías químicas e histológicas.

A - Grasa esencial, que incluye los lípidos que forman parte de las células. Presentan un espectro lipídico específico y su cantidad oscila entre el 2 % y el 5 % del peso corporal sin grasa. La grasa esencial se retiene en el cuerpo incluso durante la inanición prolongada.

B - Grasa no esencial (reserva, exceso), localizada en el tejido subcutáneo, la médula ósea amarilla y la cavidad abdominal, en el tejido graso cercano a los riñones, ovarios, mesenterio y epiplón. La cantidad de grasa no esencial no es constante: se acumula o se utiliza según el gasto energético y la naturaleza de la nutrición. Estudios de la composición corporal de fetos de diferentes edades han demostrado que la acumulación de grasa en sus cuerpos ocurre principalmente en los últimos meses del embarazo, después de las 25 semanas de gestación y durante el primer y segundo año de vida. Durante este período, la acumulación de grasa es más intensa que la de proteínas.

Dinámica del contenido de proteínas y grasas en la estructura del peso corporal del feto y del niño

Peso corporal del feto o niño, g	Proteína, %	Gordo, %	Proteína, g	Grasa, g
1500	11.6	3.5	174	52.5
2500	12.4	7.6	310	190
3500	12.0	16.2	420	567
7000	11.8	26.0	826	1820

Esta intensa acumulación de tejido adiposo durante el período de crecimiento y diferenciación más críticos atestigua el uso predominante de la grasa como material plástico, pero no como reserva energética. Esto se ilustra con los datos sobre la acumulación del componente plástico más esencial de la grasa: los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga de las clases ω3 y ω6, que se encuentran en las estructuras cerebrales y determinan las propiedades funcionales del cerebro y del aparato visual.

Acumulación de ácidos grasos ω en el tejido cerebral fetal e infantil

ácidos grasos	Antes del nacimiento, mg/semana	Después del nacimiento, mg/semana
Total ω6	31	78
18:2	1	2
20:4	19	45
Total ω3	15	4
18:3	181	149

La menor cantidad de grasa se observa en niños durante el período prepuberal (6-9 años). Con el inicio de la pubertad, se observa un nuevo aumento de las reservas de grasa, momento en el que ya se observan diferencias marcadas según el género.

Junto con el aumento de las reservas de grasa, aumenta el contenido de glucógeno. Así, se acumulan reservas energéticas para su uso durante el período inicial del desarrollo posnatal.

Aunque el paso de la glucosa a través de la placenta y su acumulación como glucógeno son bien conocidos, la mayoría de los investigadores creen que las grasas se sintetizan solo en el feto. Solo las moléculas de acetato más simples, que pueden ser los productos de partida para la síntesis de grasas, pasan a través de la placenta. Esto se evidencia por el diferente contenido de grasa en la sangre de la madre y el niño en el momento del nacimiento. Por ejemplo, el contenido de colesterol en la sangre de la madre es de un promedio de 7,93 mmol/l (3050 mg/l), en la sangre retroplacentaria, de 6,89 (2650 mg/l), en la sangre del cordón umbilical, de 6,76 (2600 mg/l), y en la sangre del niño, de solo 2,86 mmol/l (1100 mg/l), es decir, casi 3 veces menor que en la sangre de la madre. Los sistemas intestinales de digestión y absorción de grasas se forman comparativamente temprano. Encuentran su primera aplicación ya al comienzo de la ingestión de líquido amniótico, es decir, la nutrición amniotrófica.

Momento del desarrollo de las funciones del tracto gastrointestinal (momento de detección y gravedad como porcentaje de la misma función en adultos)

Digestión de la grasa	Primera identificación de una enzima o función, semana	Expresión funcional como porcentaje de un adulto
Lipasa sublingual	30	Más de 100
Lipasa pancreática	20	5-10
Colipasa pancreática	Desconocido	12
ácidos biliares	22	50
Absorción de triglicéridos de cadena media	Desconocido	100
Absorción de triglicéridos de cadena larga	Desconocido	90

Características del metabolismo de las grasas según la edad.

La síntesis de grasas ocurre principalmente en el citoplasma celular, siguiendo la ruta inversa del ciclo de degradación de grasas de Knoop-Linen. La síntesis de ácidos grasos requiere la presencia de enzimas nicotinamida hidrogenadas (HAOP), especialmente HAOP H₂. Dado que la principal fuente de HAOP H₂ es el ciclo de las pentosas en la degradación de carbohidratos, la intensidad de la formación de ácidos grasos dependerá de la intensidad de dicho ciclo. Esto resalta la estrecha relación entre el metabolismo de las grasas y el de los carbohidratos. Existe una expresión figurativa: «las grasas arden en la llama de los carbohidratos».

La cantidad de grasa "no esencial" se ve afectada por la alimentación de los niños durante el primer año de vida y su nutrición en los años posteriores. Con la lactancia materna, el peso corporal de los niños y su contenido de grasa son ligeramente menores que con la alimentación artificial. Al mismo tiempo, la leche materna provoca un aumento transitorio del colesterol durante el primer mes de vida, lo que estimula la síntesis temprana de lipoproteína lipasa. Se cree que este es uno de los factores que inhiben el desarrollo de ateromatosis en los años posteriores. La sobrenutrición en niños pequeños estimula la formación de células en el tejido adiposo, lo que posteriormente se manifiesta como una tendencia a la obesidad.

También existen diferencias en la composición química de los triglicéridos en el tejido adiposo de niños y adultos. Así, la grasa de los recién nacidos contiene relativamente menos ácido oleico (69%) que la de los adultos (90%) y, por el contrario, más ácido palmítico (29% en niños y 8% en adultos), lo que explica el mayor punto de fusión de las grasas (43 °C en niños y 17,5 °C en adultos). Esto debe tenerse en cuenta al organizar la atención a los niños durante el primer año de vida y al prescribirles medicamentos parenterales.

Tras el nacimiento, la necesidad de energía para garantizar todas las funciones vitales aumenta considerablemente. Al mismo tiempo, el aporte de nutrientes del cuerpo materno disminuye, y el aporte energético de los alimentos durante las primeras horas y días de vida es insuficiente, ni siquiera cubriendo las necesidades del metabolismo básico. Dado que el cuerpo del niño dispone de suficientes reservas de carbohidratos para un período relativamente corto, el recién nacido se ve obligado a utilizar inmediatamente las reservas de grasa, lo que se manifiesta claramente en un aumento de la concentración de ácidos grasos no esterificados (AGNE) en sangre, con una disminución simultánea de la concentración de glucosa. Los AGNE son una forma de transporte de grasa.

Simultáneamente con el aumento del contenido de NEFA en la sangre de los recién nacidos, la concentración de cetonas comienza a aumentar después de 12-24 horas. Existe una dependencia directa del nivel de NEFA, glicerol y cetonas con el valor energético de los alimentos. Si un niño recibe una cantidad suficiente de glucosa inmediatamente después del nacimiento, el contenido de NEFA, glicerol y cetonas será muy bajo. Por lo tanto, el recién nacido cubre sus costos energéticos principalmente a través del metabolismo de carbohidratos. A medida que aumenta la cantidad de leche que recibe el niño, su valor energético aumenta a 467.4 kJ (40 kcal/kg), lo que cubre al menos el metabolismo básico, y la concentración de NEFA disminuye. Los estudios han demostrado que el aumento del contenido de NEFA, glicerol y la aparición de cetonas están asociados con la movilización de estas sustancias desde el tejido adiposo, y no representan un simple aumento debido a la ingesta de alimentos. En cuanto a otros componentes de las grasas (lípidos, colesterol, fosfolípidos y lipoproteínas), se ha establecido que su concentración en la sangre de los vasos umbilicales de los recién nacidos es muy baja, pero aumenta tras una o dos semanas. Este aumento en la concentración de fracciones de grasa no transportadoras está estrechamente relacionado con su ingesta con los alimentos. Esto se debe a que el alimento del recién nacido (la leche materna) tiene un alto contenido de grasa. Estudios realizados en bebés prematuros han arrojado resultados similares. Parece que, tras el nacimiento de un bebé prematuro, la duración del desarrollo intrauterino es menos importante que el tiempo transcurrido tras el nacimiento. Tras el inicio de la lactancia materna, las grasas ingeridas con los alimentos se descomponen y reabsorben bajo la influencia de las enzimas lipolíticas del tracto gastrointestinal y los ácidos biliares del intestino delgado. Los ácidos grasos, los jabones, el glicerol, los monoglicéridos, los diglicéridos e incluso los triglicéridos se reabsorben en la membrana mucosa de las secciones media e inferior del intestino delgado. La reabsorción puede ocurrir tanto por pinocitosis de pequeñas gotitas de grasa por las células de la mucosa intestinal (quilomicrones de tamaño inferior a 0,5 μm) como mediante la formación de complejos hidrosolubles con sales y ácidos biliares, como los ésteres de colesterol. Actualmente, se ha demostrado que las grasas con una cadena corta de carbonos de ácidos grasos (C₁₂) se absorben directamente en la sangre a través del sistema vesicular portae. Las grasas con una cadena más larga de ácidos grasos entran en la linfa y, a través del conducto torácico común, fluyen a la sangre circulante. Debido a la insolubilidad de las grasas en la sangre, su transporte en el organismo requiere ciertas formas. En primer lugar, se forman las lipoproteínas. La transformación de los quilomicrones en lipoproteínas ocurre bajo la influencia de la enzima lipoproteína lipasa («factor clarificante»), cuyo cofactor es la heparina. Bajo la influencia de la lipoproteína lipasa, los ácidos grasos libres se descomponen de los triglicéridos, que se unen a las albúminas y, por lo tanto, se absorben fácilmente. Se sabe que las α-lipoproteínas contienen 2/3 de los fosfolípidos y aproximadamente 1/4 del colesterol en el plasma sanguíneo,Lipoproteínas β: 3/4 del colesterol y 1/3 de los fosfolípidos. En los recién nacidos, la cantidad de lipoproteínas α es significativamente mayor, mientras que la de lipoproteínas β es menor. Solo a los 4 meses la proporción de las fracciones α y β de lipoproteínas se aproxima a los valores normales para un adulto (fracciones α de lipoproteínas: 20-25 %, fracciones p de lipoproteínas: 75-80 %). Esto tiene cierta importancia para el transporte de las fracciones grasas.

El intercambio de grasas se produce constantemente entre los depósitos de grasa, el hígado y los tejidos. Durante los primeros días de vida del recién nacido, el contenido de ácidos grasos esterificados (AGE) no aumenta, mientras que la concentración de NEFA aumenta significativamente. En consecuencia, durante las primeras horas y días de vida, la reesterificación de los ácidos grasos en la pared intestinal se reduce, lo que también se confirma por la carga de ácidos grasos libres.

La esteatorrea se observa con frecuencia en niños durante los primeros días y semanas de vida. Así, la excreción de lípidos totales en las heces en niños menores de 3 meses es, en promedio, de unos 3 g/día, y entre los 3 y los 12 meses disminuye a 1 g/día. Simultáneamente, la cantidad de ácidos grasos libres en las heces también disminuye, lo que refleja una mejor absorción de grasas en el intestino. Por lo tanto, la digestión y absorción de grasas en el tracto gastrointestinal en este momento aún es imperfecta, ya que la mucosa intestinal y el páncreas experimentan un proceso de maduración funcional después del nacimiento. En prematuros, la actividad de la lipasa es solo del 60 al 70 % de la observada en niños mayores de 1 año, mientras que en recién nacidos a término es mayor, alrededor del 85 %. En los lactantes, la actividad de la lipasa es de casi el 90 %.

Sin embargo, la actividad de la lipasa por sí sola no determina la absorción de grasas. Otro componente importante que promueve la absorción de grasas son los ácidos biliares, que no solo activan las enzimas lipolíticas, sino que también influyen directamente en su absorción. La secreción de ácidos biliares presenta características propias de la edad. Por ejemplo, en bebés prematuros, la secreción de ácidos biliares por el hígado representa solo el 15% de la cantidad que se forma durante el período de pleno desarrollo de su función en niños de 2 años. En bebés nacidos a término, este valor aumenta al 40%, y en niños del primer año de vida es del 70%. Esta circunstancia es muy importante desde el punto de vista nutricional, ya que la mitad de las necesidades energéticas de los niños se cubren con grasas. Al tratarse de leche materna, la digestión y la absorción son bastante completas. En bebés nacidos a término, la absorción de grasas de la leche materna se produce entre el 90% y el 95%, mientras que en prematuros es ligeramente inferior, del 85%. Con la alimentación artificial, estos valores disminuyen entre un 15% y un 20%. Se ha comprobado que los ácidos grasos insaturados se absorben mejor que los saturados.

Los tejidos humanos pueden descomponer los triglicéridos en glicerol y ácidos grasos y sintetizarlos de nuevo. La descomposición de los triglicéridos se produce bajo la influencia de las lipasas tisulares, pasando por etapas intermedias de di- y monoglicéridos. El glicerol se fosforila y se incluye en la cadena glucolítica. Los ácidos grasos experimentan procesos oxidativos localizados en las mitocondrias celulares y se intercambian en el ciclo de Knoop-Linen, cuya esencia radica en que, con cada vuelta del ciclo, se forma una molécula de acetil coenzima A y la cadena de ácidos grasos se reduce en dos átomos de carbono. Sin embargo, a pesar del gran aumento de energía durante la descomposición de las grasas, el cuerpo prefiere utilizar los carbohidratos como fuente de energía, ya que las posibilidades de regulación autocatalítica del crecimiento energético en el ciclo de Krebs desde el lado de las vías metabólicas de los carbohidratos son mayores que en el metabolismo de las grasas.

Durante el catabolismo de los ácidos grasos, se forman productos intermedios: cetonas (ácido β-hidroxibutírico, ácido acetoacético y acetona). Su cantidad es importante, ya que los carbohidratos presentes en los alimentos y algunos aminoácidos poseen propiedades anticetónicas. De forma simplificada, la cetogenicidad de la dieta se puede expresar mediante la siguiente fórmula: (Grasas + 40 % proteínas) / (Carbohidratos + 60 % proteínas).

Si esta relación es mayor que 2, entonces la dieta tiene propiedades cetónicas.

Es importante tener en cuenta que, independientemente del tipo de alimento, existen características relacionadas con la edad que determinan la tendencia a la cetosis. Los niños de 2 a 10 años son especialmente propensos a ella. Por el contrario, los recién nacidos y los niños del primer año de vida son más resistentes a la cetosis. Es posible que la maduración fisiológica de la actividad de las enzimas implicadas en la cetogénesis se produzca lentamente. Las cetonas se forman principalmente en el hígado. Cuando se acumulan, se produce el síndrome de vómitos acetonémicos. Los vómitos son repentinos y pueden durar varios días e incluso semanas. Al examinar a los pacientes, se detecta olor a manzana en la boca (acetona) y acetona en la orina. Al mismo tiempo, el nivel de azúcar en sangre se encuentra dentro de los límites normales. La cetoacidosis también es característica de la diabetes mellitus, en la que se detectan hiperglucemia y glucosuria.

A diferencia de los adultos, los niños tienen características relacionadas con la edad en su perfil lipídico sanguíneo.

Características relacionadas con la edad del contenido de grasa y sus fracciones en niños

Indicador	Recién nacido			Bebé G de 1 a 12 meses	Niños a partir de 2 años
	1 hora	24 horas	6-10 días		Hasta 14 años
Lípidos totales, g/l	2.0	2.21	4.7	5.0	6.2
Triglicéridos, mmol/l	0.2	0.2	0.6	0.39	0,93
Colesterol total, mmol/l	1.3	-	2.6	3.38	5.12
Colesterol efectivamente unido, % del total	35.0	50.0	60.0	65.0	70.0
NEFA, mmol/l	2,2	2.0	1,2	0.8	0.45
Fosfolípidos, mmol/l	0.65	0.65	1.04	1.6	2.26
Lecitina, g/l	0,54	-	0.80	1.25	1.5
Kefalina, g/l	0.08	-	-	0.08	0.085

Como se puede observar en la tabla, el contenido total de lípidos en sangre aumenta con la edad: solo durante el primer año de vida, se triplica. Los recién nacidos presentan un contenido relativamente alto (como porcentaje de la grasa total) de lípidos neutros. Durante el primer año de vida, el contenido de lecitina aumenta significativamente, con una relativa estabilidad de la cefalina y la lisolecitina.

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Trastorno del metabolismo de las grasas

Las alteraciones del metabolismo de las grasas pueden ocurrir en diversas etapas de su metabolismo. Aunque es poco frecuente, se observa el síndrome de Sheldon-Reye, una malabsorción de grasas causada por la ausencia de lipasa pancreática. Clínicamente, se manifiesta por un síndrome similar a la celiaquía con esteatorrea significativa. Como resultado, el peso corporal de los pacientes aumenta lentamente.

También se detectan cambios en los eritrocitos debido a la alteración de la estructura de su membrana y estroma. Una condición similar se presenta tras intervenciones quirúrgicas en el intestino, en las que se resecan secciones significativas del mismo.

También se observa alteración de la digestión y absorción de grasas con hipersecreción de ácido clorhídrico, que inactiva la lipasa pancreática (síndrome de Zollinger-Ellison).

Entre las enfermedades causadas por trastornos del transporte de grasa, se conoce la abetalipoproteinemia (ausencia de β-lipoproteínas). El cuadro clínico de esta enfermedad es similar al de la enfermedad celíaca (diarrea, hipotrofia, etc.). En sangre, el contenido de grasa es bajo (el suero es transparente). Sin embargo, se observan con mayor frecuencia diversas hiperlipoproteinemias. Según la clasificación de la OMS, se distinguen cinco tipos: I - hiperquilomicronemia; II - hiper-β-lipoproteinemia; III - hiper-β-hiperpre-β-lipoproteinemia; IV - hiperpre-β-lipoproteinemia; V - hiperpre-β-lipoproteinemia y quilomicronemia.

Principales tipos de hiperlipidemia

Indicadores	Tipo de hiperlipidemia
	I	IIA	IIv	III	IV	V
Triglicéridos	Aumentó		Aumentó		Aumentó	↑
Quilomicrones						↑
Colesterol total		Aumentó	Aumentó
Lipoproteína lipasa	Reducido
Lipoproteínas		Aumentó	Aumentó	Aumentó
Lipoproteínas de muy baja densidad			Aumentó		Aumentó	↑

Dependiendo de los cambios en el suero sanguíneo en la hiperlipidemia y el contenido de fracciones de grasa, se pueden distinguir por la transparencia.

El tipo I se basa en una deficiencia de lipoproteína lipasa. El suero sanguíneo contiene una gran cantidad de quilomicrones, lo que lo hace turbio. Se observan con frecuencia xantomas. Los pacientes suelen sufrir pancreatitis, acompañada de episodios de dolor abdominal agudo, y también se presenta retinopatía.

El tipo II se caracteriza por un aumento del contenido sanguíneo de β-lipoproteínas de baja densidad, con un aumento brusco del colesterol y un nivel normal o ligeramente elevado de triglicéridos. Clínicamente, se detectan con frecuencia xantomas en palmas de las manos, glúteos, periorbital, etc. La arteriosclerosis se desarrolla precozmente. Algunos autores distinguen dos subtipos: IIA y IIB.

Tipo III: aumento de las llamadas β-lipoproteínas flotantes, colesterol alto y un aumento moderado de la concentración de triglicéridos. Se observan xantomas con frecuencia.

Tipo IV: niveles elevados de pre-β-lipoproteína con aumento de triglicéridos, niveles de colesterol normales o ligeramente elevados; no hay quilomicronemia.

El tipo V se caracteriza por un aumento de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y una disminución del aclaramiento plasmático de las grasas de la dieta. La enfermedad se manifiesta clínicamente con dolor abdominal, pancreatitis crónica recurrente y hepatomegalia. Este tipo es poco frecuente en niños.

Las hiperlipoproteinemias son, con mayor frecuencia, enfermedades de origen genético. Se clasifican como trastornos del transporte de lípidos, y la lista de estas enfermedades es cada vez más amplia.

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Enfermedades del sistema de transporte de lípidos

• Familia:
  • hipercolesterolemia;
  • trastornos de la síntesis de apo-B-100;
  • hiperlipidemia combinada;
  • hiperapolipo-β-lipoproteinemia;
  • dis-β-lipoproteinemia;
  • fitosterolemia;
  • hipertrigliceridemia;
  • hiperquilomicronemia;
  • hiperlipoproteinemia tipo 5;
  • enfermedad de Tangier tipo hiper-α-lipoproteinemia;
  • deficiencia de lecitina/colesterol aciltransferasa;
  • an-α-lipoproteinemia.
• Abetalipoproteinemia.
• Hipobetalipoproteinemia.

Sin embargo, estas afecciones a menudo se desarrollan secundariamente a diversas enfermedades (lupus eritematoso, pancreatitis, diabetes mellitus, hipotiroidismo, nefritis, ictericia colestásica, etc.). Conducen a daño vascular temprano: arteriosclerosis, desarrollo temprano de cardiopatía isquémica y riesgo de desarrollar hemorragias cerebrales. En las últimas décadas, se ha prestado cada vez más atención a los orígenes infantiles de las enfermedades cardiovasculares crónicas en la edad adulta. Se ha descrito que, incluso en jóvenes, la presencia de trastornos del transporte de lípidos puede conducir a la formación de cambios ateroscleróticos en los vasos sanguíneos. Entre los primeros investigadores de este problema en Rusia se encuentran V. D. Tsinzerling y M. S. Maslov.

Además, también se conocen lipoidosis intracelulares, entre las que la enfermedad de Niemann-Pick y la enfermedad de Gaucher son las más comunes en niños. En la enfermedad de Niemann-Pick, la esfingomielina se deposita en las células del sistema reticuloendotelial y en la médula ósea, y en la enfermedad de Gaucher, hexosecerebrósidos. Una de las principales manifestaciones clínicas de estas enfermedades es la esplenomegalia.

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