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Proteoglicanos, lipoproteína, glucolipidos - Lipoproteínas de baja densidad



Proteoglicanos

Los proteoglicanos son una gran familia de glicoproteínas formadas por un núcleo proteico al que se encuentran unidos covalentemente un tipo especial de polisacáridos denominados glicosaminoglicanos (GAG).
Los proteoglicanos se encuentran unidos a la membrana celular en contacto con la matriz extracelular. Actúan como moduladores de señales en procesos de comunicación entre la célula y su entorno.
Muchas enfermedades hereditarias (como el síndrome de Simpson-Golabi-Behmel o el síndrome de Ehlers-Danlos) están asociadas a fallos en la biosíntesis de proteoglicanos o de GAG.
Clasificación
Los proteoglicanos se pueden clasificar atendiendo a dos criterios: según la proteína o según los GAGs.
Clasificación según el tipo de GAG


Atendiendo al tipo de glucosaminoglucano que se encuentre unido a la proteína, los proteoglicanos se pueden clasificar en
• Proteoglicanos tipo heparán sulfato: el GAG es de tipo heparán sulfato, es decir, formado por repeticiones de un disacárido formado por N-acetilglucosamina y ácido glucurónico unidos mediante un enlace β1→4.
• Proteoglicanos tipo condroitín sulfato
Estructura
Las cadenas de polisacáridos son muy rígidas e hidrofílicas por lo que tienden a ocupar grandes volúmenes en relación a su masa formado geles: su elevada carga negativa hace que atraiga grandes números de cationes sobre todo Na+ que, debido a su capacidad osmótica hace que se retengan grandes cantidades de agua en la matriz extracelular, produciendo una presión de turgencia que capacita a lamatriz a oponerse a fuerzas de compresión. Salvo el ácido hialurónico los demás glucosaminoglucanos están unidos covalentemente a una proteína formando proteoglucanos.
La cadena de proteína es sintetizada en ribosomas unido a la membrana acumulándose en la luz del retículo endoplásmico. La unión del glucosaminoglucanos a la proteína tiene lugar en el Golgi.
En principio los proteoglucanos poseen una heterogeneidad potencial casi ilimitada. Cada proteína central varía mucho en cuanto al número y al tipo de cadenas de glucosaminoglucanos que se une a ellas. Además en cada glucosaminoglucano el patrón repetitivo de los disacáridos puede ser modificado por una compleja distribución de grupos sulfatos Es difícil clasificarlos por su gran variedad, es mejor considerarlos como un grupo diverso de glucoproteínas muy glucosiladas cuyas funciones dependen tanto de su proteína central como de sus cadenas de glucosaminoglucanos.


Función
Dada su diversidad estructural los proteoglicanos también tienen una diversidad de funciones tanto en la matriz extracelular como en la célula.
En la matriz extracelular
• Mantienen hidratada la matriz extracelular
• Las cadenas de glucosaminoglucanos pueden generar geles de poros de diferente tamaño, por lo que pueden intervenir como filtro selectivo en la regulación del tráfico de moléculas y de células, seleccionándolas en función de su tamaño, su carga o ambas cosas.
• Los glucosaminoglucanos y proteoglucanos se asocian formando enormes complejos polímericos. También se asocian con otroselementos de la matriz extracelular como el colágeno y con redes proteicas de la lámina basal formado estructuras muy complejas.
• El agrecano rodea el cartílago y la ayuda a soportar las fuerzas de compresión
En la membrana plasmática
No todos los proteoglucanos son componentes secretados a la matriz extracelular. Algunos son componentes integrales de las membranas plasmáticas. Algunos actúan como correceptores que colaboran con los receptores de la superficie celular, tanto en la unión celular a la matriz extracelular como iniciando las respuestas de las células a algunas proteínas de señalización. Los más caracterizados son los sindícanos. Los proteoglucanos desempeñan un papel importante en la señalización celular ya que unen diversa moléculas de señalización. Pudiendo aumentar o disminuir su capacidad señalizadora.
Los proteoglucanos también se unen y regulan las actividades de otros tipos de proteínas de secreción, como enzimas proteolíticas y sus inhibidores. La unión del proteoglucanos podría afectar a la enzima por alguno de estos mecanismos. Se cree que los proteoglucanos actúan de todas estas maneras
• Inmovilizando a la proteína cerca del lugar donde se secreta, restringiendo su alcance de acción.
• Bloqueando estéricamente la actividad de la proteína
• Proporcionando una reserva de proteína para su liberación posterior
• Protegiendo a la enzima frente a degradaciones proteolíticas, prolongando su acción
• Alterando o concentrando la proteína haciendo más efectiva su exposición a losreceptores de superficie celular

Lipoproteína

Las lipoproteínas son complejos macromoleculares compuestos por proteínas y lípidos que transportan masivamente las grasas por todo el organismo. Son esféricas, hidrosolubles, formados por un núcleo de lípidos apolares (colesterol esterificado y triglicéridos) cubiertos con una capa externa polar de 2 nm formada por apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre. Muchas enzimas, antígenos y toxinas son lipoproteínas.
Las apolipoproteínas de las lipoproteínas tienen, entre otras funciones, la estabilización de las moléculas de lípidos, como triglicéridos, fosfolípidos, colesterol, en un entorno acuoso como es la sangre. Actúan como una especie de detergente y también sirven como indicadores del tipo de lipoproteína de que se trata. Los receptores de lipoproteínas de la célula pueden así identificar a los diferentes tipos de lipoproteínas y dirigir y controlar su metabolismo.
Estructura
La lipoproteínas son agregados moleculares esféricos con una cubierta de unos 20 A€ de grosor formada por lípidos anfotéricos cargados, como colesterol no esterificado y fosfatidilcolinas; entre ellos se insertan las apolipoproteínas. Estas moléculas dirigen sus regiones apolares hidrófobas hacia el interior y sus grupos cargados hacia el exterior, donde interaccionan con el agua. Esto se debe a que las grasas, no se pueden disolver en un medio acuoso (son hidrofóbicas), para eso necesitan proteínas que las recubran para dejar expuestos solo la parte polar de dicha proteína y de esta manera sepueda disolver la grasa en el plasma.


Tipos de lipoproteínas
Las lipoproteínas se clasifican en diferentes grupos según su densidad, a mayor densidad menor contenido en lípidos:
• Quilomicrones
• Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, siglas en inglés) (ausencia: abetalipoproteinemia)
• Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL)
• Lipoproteínas de baja densidad (LDL) (4 subclases)
• Lipoproteínas de alta densidad (HDL) (4 subclases)
Cada tipo de lipoproteína tiene una composición y una proporción características de apolipoproteínas.
Quilomicrones
Los quilomicrones son grandes partículas esféricas que transportan los triglicéridos de la dieta provenientes de la absorción intestinal en la sangre hacia los tejidos.
Las apolipoproteínas sirven para aglutinar y estabilizar las partículas de grasa en un entorno acuoso como el de la sangre; actúan como una especie de detergente. Los receptores de lipoproteínas de la célula pueden así identificar a los diferentes tipos de lipoproteínas y
Lipoproteínas de muy baja densidad
Las lipoproteínas de muy baja densidad también conocidas como VLDL (very low density lipoprotein) son lipoproteínas precursoras compuestas por triacilglicéridos y ésteres de colesterol principalmente, son sintetizadas en el hígado y a nivel de los capilares de los tejidos extra hepáticos (tejido adiposo, mama, cerebro, glándulas suprarrenales) son atacadas por una enzima lipoproteina lipasa la cual libera a los triacilgliceroles, convirtiéndolos en ácidos grasos libres.
Esta enzima,en el tejido adiposo tiene una Km alta y es controlada por la insulina. El producto de la acción de esta enzima es una IDL que posteriormente, al aumentar su concentración relativa de colesterol, pasará a ser una LDL.

Lipoproteínas de baja densidad
Las Lipoproteínas de baja densidad (LDL) son lipoproteína que transporta el colesterol desde el hígado al resto del cuerpo, para que sea utilizado por distintas células.
Debido a que las LDL transportan el colesterol a las arterias, un nivel alto de LDL está asociado con aterosclerosis, infarto de miocardio y apoplejía. Algunos le llaman 'colesterol malo'; cabe resaltar que esta clasificación entre colesterol bueno o malo no debe ser usada, puesto que la LDL cumple una importante función en el organismo. Sin embargo, su exceso si puede ser dañino.
las LDL se forman cuando las lipoproteínas VLDL pierden los triglicéridos y se hacen más pequeñas y más densas, conteniendo altas proporciones de colesterol.
Rango recomendado
La American Heart Association proporciona un conjunto de guías para bajar el nivel de LDL y el riesgo de cardiopatía isquémica.
Menos de 100 mg/dL 
Colesterol LDL óptimo, correspondiente a un nivel reducido de riesgo para cardiopatía isquémica.
100 a 129 mg/dL 
Nivel próximo al óptimo de LDL.

130 a 159 mg/dL 
Fronterizo con alto nivel de LDL.
160 a 189 mg/dL 
Alto nivel de LDL.

190 mg/dL y superiores 
Nivel excesivamente elevado, riesgo incrementado de cardiopatía isquémica.

Lipoproteínas de alta densidad
Laslipoproteínas de alta densidad (HDL) son un tipo de lipoproteínas que transportan el colesterol desde los tejidos del cuerpo al hígado.
Debido a que las HDL pueden retirar el colesterol de las arterias, y transportarlo de vuelta al hígado para su excreción, se le conoce como el 'colesterol bueno'. Cuando se miden los niveles de colesterol, el contenido en las partículas, no es una amenaza para la salud cardiovascular del cuerpo (en contraposición con el LDL o 'colesterol malo').
Las HDL son las lipoproteínas más pequeñas y más densas y están compuestas de una alta proporción de apolipoproteínas. El hígado sintetiza estas lipoproteínas como esferas vacías y tras recoger el colesterol incrementan su tamaño al circular a través del torrente sanguíneo.
Los hombres suelen tener un nivel notablemente inferior de HDL que las mujeres (por lo que tienen un riesgo superior de enfermedades del corazón).
Estudios epidemiológicos muestran que altas concentraciones de HDL (superiores a 60 mg/dL) tienen una carácter protector contra las enfermedades cardiovasculares (como la cardiopatía isquémica e infarto de miocardio). Bajas concentraciones de HDL (por debajo de 35mg/dL) suponen un aumento del riesgo de estas enfermedades, especialmente para las mujeres.
Rango recomendado
La American Heart Association proporciona una serie de guías para subir los niveles de HDL y bajar el riesgo de cardiopatía isquémica.


|Nivel mg/dl |Nivel mmol/L |Interpretación |
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