BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOSALGUNOS ÁCIDOS GRASOS NO PUEDEN SINTETIZARSE EN MAMIFEROS Y SON ESENCIALES DESDE EL PUNTO DE VISTA NUTRICIONAL

La anterior figura muestra ciertos ácidos grasos insaturados de cadena larga de importancia metabólica en mamíferos. Otros ácidos grasos polienoicos C20,C22 y C24 se derivan de los ácidos oleico, linoleico y α-linolénico mediante alargamientos de cadena. Los ácidos palmitoleico y oleico no son esenciales en la dieta porque los tejidos pueden introducir un doble enlace en la posición Δ9 de un ácido graso saturado. Los ácidos linoleico y α-linolénico son los únicos ácidos grasos que se sabe que son esenciales para la nutrición completa de muchas especies de animales, incluso seres humanos, y se conocen como los ácidos grasos esenciales en el aspecto nutricional. En casi todos los mamíferos, el ácido araquidónico puede formarse a partir de ácido linoleico. Pueden introducirse dobles enlaces en las posiciones Δ4,Δ5,Δ6 y Δ15 en la mayoría de los animales, pero nunca más allá de la posición Δ9 . En contraste, los vegetales tienen la capacidad para sintetizar los ácidos grasos esenciales desde el punto de vista nutricional al introducir dobles enlaces en las posiciones Δ12 y Δ15.

LOS ÁCIDOS GRASOS MONOINSATURADOS SE SINTETIZAN POR MEDIO DE UN SISTEMA DE Δ9 DESATURASA

Varios tejidos, entre ellos el hígado, se encargan de la formación de ácidos grasos monoinsaturados no esenciales a partir de ácidos grasos saturados. En un ácido graso saturado el primer doble enlace casi siempre se introduce en la posición Δ9. Un sistema de enzima —Δ9desaturasa— en el retículo endoplásmico cataliza la conversión de palmitoil-CoA o estearoilCoA en palmitoleoil-CoA u oleoil-CoA, respectivamente. Se necesitan oxígeno y NADH o NADPH para la reacción. Las enzimas parecen ser similares a un sistema de monooxigenasa que incluye el citocromo b5.

LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS COMPRENDE SISTEMAS DE ENZIMAS DE DESATURASA Y ELONGASA

Los dobles enlaces adicionales introducidos en ácidos grasos monoinsaturados existentes siempre están separados entre sí por un grupo metileno (están interrumpidos por metileno) salvo en bacterias. Puesto que los animales tienen una Δ9desaturasa, tienen capacidad de sintetizar la familia de ácidos grasos insaturados ω9 (ácido oleico) por completo mediante una combinación de alargamiento y desaturación de cadena (figura. Aun así, como se mencionó, los ácidos linoleico (ω6) o α-linolénico (ω3) necesarios para la íntesis de los otros miembros de las familias ω6 u ω3 deben obtenerse a partir de la dieta. El linoleato se convierte en araquidonato por medio del γ-linolenatomediante la vía que se muestra en la. Así, el requerimiento nutricional de araquidonato puede surtirse si hay linoleato adecuado en la dieta. Hay un gran decremento del sistema de desaturación y alargamiento de cadena en estado de inanición como respuesta a administración de glucagón y epinefrina, y en ausencia de insulina, como en la diabetes tipo 1.

SE PRODUCE SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA CUANDO HAY CARENCIA DE ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES EN LA DIETA

Las ratas alimentadas con una dieta sin lípidos purificada, que contiene vitaminas A y D, muestran índice de crecimiento reducido, y deficiencia reproductiva, los cuales pueden curarse al añadir ácidos linoleico, α-linolénicoy araquidónicoa la dieta; dichos ácidos grasos se encuentran en concentraciones altas en aceites vegetales y en pequeñas cantidades en cadáveres de animales. Los ácidos grasos esenciales son indispensables para la formación de prostaglandina, tromboxano, leucotrieno y lipoxina (véase más adelante), y tienen varias otras funciones menos bien definidas. Se encuentran en los lípidos estructurales de la célula, a menudo en la posición 2 de fosfolípidos y están relacionados con la integridad estructural de la membrana mitocondrial.

El ácido araquidónico está presente en membranas y explica 5 a 15% de los ácidos grasos en fosfolípidos. El ácido docosahexaenoico (DHA; ω3, 22:6), que se sintetiza en un grado limitado a partir del ácido α-linolénico, o que se obtiene de manera directa a partir de aceites de pescado, está presente en concentraciones altas en la retina, la corteza cerebral, los testículos y el semen. El DHA es en particular necesario para el desarrollo del cerebro y la retina, y se proporciona mediante la placenta y la leche. Se informa que los pacientes con retinitis pigmentosatienen concentraciones bajas de DHA. En la deficiencia de ácidos grasos esenciales, los ácidos polienoicos no esenciales de la familia ω9, en particular ácido Δ5,8,11-eicosatrienoico (ω9 20:3), remplazan a los ácidos grasos esenciales en fosfolípidos, otros lípidos complejos, y membranas. Es posible emplear la proporción trieno:tetraeno en lípidos plasmáticos para diagnosticar la magnitud de la deficiencia de ácidos grasos esenciales.

La desaturación de ácidos grasos necesita una oxidasa de función mixta

El palmitato y el estearato son los precursores de los dos ácidos grasos monoinsaturados más abundantes en los tejidos animales, el plamitoleato, 16:1(Δ9) y el oleato, 18:1(Δ9). Estos ácidos grasos tienen un único doble enlaces cis entre C-9 y C-10. El doble enlaces es introducido en la cadena del ácido graso mediante una reacción oxidativa catalizada por la acil graso-CoA desaturasa, una oxidasa de función mixta. Dos sustratos diferentes, el ácido graso y el NADH o el NADPH, experimentan simultáneamente oxidaciones de dos electrones. La ruta del flujo electrónico incluye un citocromo (citocromo b5) y una flavoproteína (citocromo b5 reductasa) que, al igual que la acil graso- CoA desaturasa, están presentes en el retículo endoplasmático liso. Las bacterias tienen dos citocromo b5 reductasas, una dependiente de NADH y la otra de NADPH; no está claro cuál de las dos es el principal dador in vivo. En las plantas, el oleato es producido en el estroma del

cloroplasto por una estearil-APC desaturasa que utiliza ferredoxina como dador de electrones.

Tanto las plantas como las bacterias deben sintetizar ácidos grasos poliinsaturados para asegurar la fluidez de la membrana a bajas temperaturas.

Debido a que son precursores necesarios para la síntesis de otros productos, el linoleato linolenato son ácidos grasos esenciales para los mamíferos; deben ser obtenidos de materiales vegetales en la dieta. Una vez ingerido, el linoleato puede ser convertido en otros ácidos grasos poliinsaturados especialmente el ϒ-linolenato, icosatrienoato y araquidonato, que sólo pueden producirse a partir del linoleato. El araquidonato, 20:4 (Δ5,8 ,11 ,14) es un precursor esencial de un grupo de lípidos reguladores, los icosanoides. Los ácidos grasos de 20 carbonos se sintetizan a partir del linoleato y del linolenato mediante reacciones de alargamiento de ácidos grasos análogas como se muestra en la imagen siguiente.

ESQUEMA DE LA BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS