A lipogênese é a principal via metabólica pela qual os ácidos graxos são sintetizados de cadeia longa a partir dos carboidratos consumidos em excesso na dieta. Esses ácidos graxos podem ser incorporados aos triglicerídeos por meio de sua esterificação em moléculas de glicerol.
Em condições normais, a lipogênese ocorre no fígado e no tecido adiposo e é considerada um dos principais contribuintes para a manutenção da homeostase dos triglicerídeos no soro sanguíneo.
Estrutura da sintase de ácidos graxos humana (FASN) (Fonte: Emw
via
Wikimedia Commons)
Os triglicerídeos são o principal reservatório de energia do organismo e a energia neles contida é extraída graças a um processo conhecido como lipólise, que, ao contrário da lipogênese, consiste na separação e liberação de glicerol e moléculas de ácidos graxos na corrente sanguínea.
O glicerol liberado serve como substrato para a via gliconeogênica e os ácidos graxos podem ser transportados para outros compartimentos complexados com a albumina sérica.
Esses ácidos graxos são absorvidos por quase todos os tecidos, exceto o cérebro e os eritrócitos, depois são esterificados em triacilgliceróis para serem oxidados como combustível ou armazenados como uma reserva de energia.
As dietas ricas em gorduras são a principal causa da obesidade, uma vez que o excesso de calorias deve ser armazenado e o tecido adiposo deve se expandir para acomodar o excesso de lipídios ingeridos e aqueles que são sintetizados endogenamente.
Recursos e funções
No corpo humano, por exemplo, os ácidos graxos surgem de processos biossintéticos de acetil-CoA ou como um produto do processamento hidrolítico de gorduras e fosfolipídios de membrana.
Muitos mamíferos são incapazes de sintetizar alguns ácidos graxos, o que torna esses componentes essenciais de sua dieta.
A principal função da lipogênese tem a ver com o armazenamento de energia na forma de gorduras (lipídios) que ocorre ao se consumir uma quantidade maior de carboidratos do que o corpo necessita, mesmo excedendo as capacidades hepáticas de armazenamento de glicogênio.
Os lipídios sintetizados por essa rota são armazenados no tecido adiposo branco, o principal local de armazenamento de lipídios no corpo.
A lipogênese ocorre em todas as células do corpo, entretanto, os tecidos adiposos e o fígado são os principais locais de síntese. Essa via ocorre no citoplasma da célula, enquanto a oxidação dos ácidos graxos ocorre nos compartimentos mitocondriais.
A lipogênese e a síntese subsequente de triglicerídeos são seguidas pela síntese e secreção de partículas de lipoproteína de densidade muito baixa conhecidas como partículas de VLDL (Lipoproteína de densidade muito baixa), que são capazes de entrar na corrente sanguínea.
Tanto as partículas de VLDL quanto os triglicerídeos podem ser hidrolisados nos capilares dos tecidos extra-hepáticos, principalmente nos tecidos muscular e adiposo, para liberação ou armazenamento de energia.
Reações
O fluxo de átomos de carbono da glicose presente nos carboidratos aos ácidos graxos é modulado pela lipogênese e inclui uma série de reações enzimáticas perfeitamente coordenadas.
1-A via glicolítica no citosol das células é responsável por processar a glicose que entra na corrente sanguínea para produzir o piruvato, que é convertido em acetil-CoA, capaz de entrar no ciclo de Krebs na mitocôndria, onde é produzido o citrato.
2-A primeira etapa da via lipogênica consiste na conversão do citrato que sai da mitocôndria em acetil-CoA pela ação de uma enzima conhecida como ATP-citrato liase (ACLY).
3-O acetil-CoA resultante é carboxilado para formar malonil-CoA, uma reação catalisada por uma acetil-CoA carboxilase (ACACA).
4-A terceira reação é a reação que impõe a etapa limitante de toda a rota, ou seja, a reação mais lenta, e consiste na conversão de malonil-CoA em palmitato por uma enzima sintase de ácido graxo (FAS).
5-Outras reações a jusante ajudam a converter o palmitato em outros ácidos graxos mais complexos; no entanto, o palmitato é o principal produto da lipogênese de novo.
Síntese de ácidos graxos
A síntese de ácidos graxos em mamíferos começa com o complexo de ácido graxo sintase (FAS), um complexo multifuncional e multimérico no citosol que sintetiza palmitato (um ácido graxo saturado de 16 carbonos). Para esta reação utiliza, como já mencionado, malonil-CoA como doador de carbono e o NADPH como cofator.
As subunidades de homodímero FAS catalisam a síntese e o alongamento de ácidos graxos com dois átomos de carbono por vez. Essas subunidades têm seis atividades enzimáticas diferentes: acetil transferase, B-cetoacil sintase, malonil transferase, B-cetoacil redutase, B-hidroxiacil desidratase e enoil redutase.
Diferentes membros de uma família de proteínas de alongamento de ácidos graxos de cadeia muito longa (Elovl) são responsáveis pelo alongamento dos ácidos graxos produzidos pela FAS. A jusante estão outras enzimas responsáveis pela introdução de ligações duplas (dessaturação) nas cadeias de ácidos graxos.
Regulamento
Numerosas condições fisiopatológicas têm a ver com regulação deficiente da via lipogênica, uma vez que irregularidades nela interrompem a homeostase dos lipídios corporais.
Uma dieta rica em carboidratos ativa a lipogênese hepática, mas foi demonstrado que não é apenas a quantidade de carboidratos ingeridos, mas também o tipo de carboidratos.
Dados experimentais mostram, por exemplo, que açúcares simples como a frutose têm efeitos muito mais potentes na ativação da lipogênese hepática do que outros carboidratos mais complexos.
O metabolismo glucolítico da glicose representa uma grande fonte de carbono para a síntese de ácidos graxos.
A glicose também induz a expressão de enzimas envolvidas na via lipogênica por meio de proteínas que se ligam a elementos de resposta a carboidratos.
Os níveis de glicose no sangue também estimulam a expressão dessas enzimas, estimulando a liberação de insulina e inibindo a liberação de glucagon no pâncreas. Este efeito é controlado através da proteína 1 de ligação do elemento regulador de esterol (SREBP-1) nas células do fígado e nos adipócitos.
Outras vias regulatórias têm muito a ver com o sistema endócrino e diferentes hormônios indiretamente relacionados à expressão de muitas das enzimas lipogênicas.
Referências
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