Lipase hepática

Lipase pancreática de cabalo, que se cre ten unha estrutura similar á lipase hepática humana, xa que ambas as dúas presentan secuencias de aminoácidos similares.[1]
LIPC
Identificadores
Símbolo LIPC
Símbolos alt. HDLCQ12, HL, HTGL, LIPH, lipase C, hepatic type
Entrez 3990
OMIM

151670

RefSeq NP_000227
UniProt P11150
Outros datos
Locus Cr. 15 15q21.3(58.41 – 58.57 Mb)

A lipase hepática (HL), tamén chamada triglicérido lipase hepática (HTGL) ou lipase C de tipo hepático (LIPC), é unha forma de lipase que cataliza a hidrólise de triacilglicéridos. A lipase hepática está codificada no xene HTGL (tamén chamado LIPC) do cromosoma 15.[2] A lipase hepática exprésase principalmente en células do fígado, chamadas hepatocitos, e células endoteliais hepáticas. Este encima pode permanecer unido ás células do fígado ou pode desligarse das células endoteliais hepáticas e quedar libre e entrar na circulación sistémica corporal.[3] Cando a lipase hepática está unida ás células endoteliais do fígado, adoita estar ligada a proteoglicanos de heparán sulfato, o que a mantén inactiva e impide a súa unión coa HDL (lipoproteína de alta densidade) ou coa IDL (lipoproteína de densidade intermedia).[4] Porén, cando está libre no torrente sanguíneo está asociada coa HDL o que tamén a mantén inactiva. Isto débese a que se ben os triglicéridos da HDL serven como substrato, pero esta lipoproteína contén proteínas que rodean os triglicéridos que poden impedir que os triglicéridos sexan procesados pola lipase hepática.[5]

Unha das funcións principais da lipase hepática é converter as lipoproteínas de densidade intermedia (IDL) en lipoproteínas de baixa densidade (LDL). A lipase hepática xoga así un papel importante na regulación dos niveis de triglicéridos no sangue para manter niveis estables de IDL, HDL e LDL.[2]

Función

A lipase hepática pertence a unha clase de encimas chamados hidrolases. A súa función é catalizar o paso de triacilglicerol a diacilglicerol e carboxilato (ácidos graxos libres) coa adicion de auga.[6] O substrato, triacilglicerol, procede da IDL (lipoproteína de densidade intermedia) e a liberación dela de ácidos graxos libres converte a IDL en LDL (lipoproteína de baixa densidade).[4] Estes restos que quedan de LDL poden ser enviados de volta ao fígado, onde poden almacenarse para o seu uso posterior ou son degradados para proporcionar enerxía. Poden tamén enviarse ás células periféricas para que se use o seu colesterol e se utilice nas vías anabólicas para construír moléculas que a célula necesita, como hormonas que teñen un esqueleto de colesterol (hormonas esteroides).[7]

Para impedir a acumulación de placas lipídicas nas arterias (tamén denominadas pozas lipídicas), as moléclas de HDL nacentes que teñen un nivel baixo de triglicéridos, extraen ácidos graxos libres das placas coa axuda das proteínas ABCL1.[5] Este proceso crea HDL3 (lipoproteína de alta densidade 3), que é unha molécula de HDL madura que foi esterificada por outro encima coñecido como LCAT.[7] Poden captarse máis ácidos graxos libres das placas pola acción dos receptores SR-B1, que converten a HDL3 en HDL2, a cal contén concentracións máis altas de ácidos graxos libres.[4] A HDL2 pode despois interaccionar con LDL e IDL ao transferirlles os ácidos graxos que se acumularon na placa. A lipase hepática pode despois catalizar a conversión de IDL a LDL ao degradar os triglicéridos das IDL e liberar ácidos graxos libres para que as usen outras células con baixas concentracións de colesterol ou sexan almacenados no fígado para o seu uso posterior.[5]

A función da lipase hepática na regulación da formación e degradación de placas nas arterias dun organismo. Nótese que a proteína ABCL1, ao transferir ácidos graxos da placa á HDL, crea a HDL3. Realiza o mesmo proceso o SRB1, convertendo a HDL3 en HDL2.

Regulación da lipase hepática

O corpo humano contén dúas formas inactivas de lipase hepática. Unha destas formas encóntrase no fígado unida a proteoglicanos de heparán sulfato (HSPG) e a segunda destas formas encóntrase no sangue unida a HDL e inactivada polas proteínas da superficie das lipoproteínas. A activación da lipase hepática ocorre en dous pasos. Primeiro, a HDL que vai de camiño ao fígado, únese á lipase hepática eliminando así os proteoglicanos de heparán sulfato e liberando a lipase hepática no torrente sanguíneo, mais a lipase hepática é aínda inactiva debido ao efecto das proteínas da superficie da lipoproteína. En segundo lugar, a HDL deslígase da lipase hepática o que activa a lipase hepática no sangue.[3]

A HDL tamén se regula por interaccións electrostáticas con lipoproteínas como a HDL. Cando a HDL capta ácidos graxos libres das células para impedir a acumlación de placa, empeza a incrementar a súa carga negativa global e estimula a lipase hepática para catalizar o procesamento dos triglicéridos de dentro da VLDL (lipoproteína de moi baixa densidade). Isto débese a que a acumulación de cargas negativas na HDL inhibe a unión co encima, pero permite que a lipase hepática catalice outras lipoproteínas distintas da HDL. Outras lipoproteinas, como a ApoE, funcionan de xeito similar inhibindo a unión de lipase hepática e HDL, pero permiten igualmente que a lipase hepática catalice outras lipoproteínas.[5]

Outros factores que contribúen á regulación da lipase hepática débense ás diferenzas de sexo entre mulleres e homes. As mulleres conteñen baixos niveis de ApoE xunto cunha cantidade incrementada de lipase hepática libre no seu sistema circulatorio cando se comparan cos homes. A produción de estróxenos polas mulleres tamén se cre que reduce a actividade de lipase hepática servindo como inhibidor da transcrición xénica.[4]

A secreción de HDL polo fígado ao sistema circulatorio regula a liberación de lipase hepática no torrente sanguíneo. Isto débese a factores que incrementan a liberación de HDL (como o xexún, o que orixina baixos niveis de HDL) e incrementan a cantidade de lipase hepática unida a HDL e liberada ao torrente sanguíneo. Outras lipoproteínas, como a ApoA-I, que incrementa a liberación de HDL teñen efectos similares se se fai mutar o xene que as codifica. A proteína ApoA-I mutada causaba unha diminución na liberación da lipase hepática e así diminuía a cantidade de lipase hepática unida a HDL e liberada na circulación sanguínea.[4]

Importancia clínica

A deficiencia en lipase hepática é un trastorno recesivo autosómico raro que ten como resultado un nivel elevado de colesterol HDL debido a unha mutación no xene da lipase hepática. As características clínicas non son ben coñecidas e non hai xantomas característicos. Hai unha asociación cun atraso na aparición de aterosclerose nun modelo animal.[3]

En moitos estudos realizados, a lipase hepática está tamén estreitamente relacionada coa obesidade. Nun experimento creáronse células de rato cunha lipase hepática mutada que perdera a súa funcionalidade. Atopouse que unha acumulación de niveis de triglicéridos conducía ao desenvolvemento dunha enfermidade do fígado graxo non alcohólica. Isto debíase á incapacidade da lipase hepática de converter os triglicéridos de IDL, e así crear LDL. Deste modo, a incapacidade das células endoteliais de captaren ácidos graxos libres facíase maior e almacenábanse máis IDL no fígado. Esta deficiencia en lipase hepática tamén orixina a inflamación do fígado e problemas de obesidade. Porén, no experimento, a lipase hepática de rato non se encontraba unida a proteoglicanos de heparán sulfato, mentres que a lipase hepática humana está unida a ditos proteoglicanos, o que desactiva a lipase hepática ata que se una á IDL. Deben realizarse máis experimentos para determinar os efectos potenciais en humanos.[5]

Notas

  1. ↑ Bourne, Y.; Bourne, Y.; Cambillau, C. (1994). "HORSE PANCREATIC LIPASE. THE CRYSTAL STRUCTURE AT 2.3 ANGSTROMS RESOLUTION". J. Mol. Biol. (en inglés) 238. doi:10.2210/pdb1hpl/pdb. 
  2. ↑ 2,0 2,1 Fox SI (2015). Human physiology (Fourteenth ed.). New York, NY. ISBN 978-0-07-783637-5. OCLC 895500922. 
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Karackattu SL, Trigatti B, Krieger M (March 2006). "Hepatic lipase deficiency delays atherosclerosis, myocardial infarction, and cardiac dysfunction and extends lifespan in SR-BI/apolipoprotein E double knockout mice". Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 26 (3): 548–54. PMID 16397139. doi:10.1161/01.ATV.0000202662.63876.02. 
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Chatterjee C, Sparks DL (April 2011). "Hepatic lipase, high density lipoproteins, and hypertriglyceridemia". The American Journal of Pathology 178 (4): 1429–33. PMC 3078429. PMID 21406176. doi:10.1016/j.ajpath.2010.12.050. 
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Cedó L, Santos D, Roglans N, Julve J, Pallarès V, Rivas-Urbina A, Llorente-Cortes V, Laguna JC, Blanco-Vaca F, Escolà-Gil JC (2017). "Human hepatic lipase overexpression in mice induces hepatic steatosis and obesity through promoting hepatic lipogenesis and white adipose tissue lipolysis and fatty acid uptake". PLOS One 12 (12): e0189834. PMC 5731695. PMID 29244870. doi:10.1371/journal.pone.0189834. 
  6. ↑ "Hepatic triacylglycerol lipase - P11150 (LIPC_HUMAN)". RCSB Protein Data Bank. Arquivado dende o orixinal o 12 de xuño de 2018. Consultado o 06 de xuño de 2018. 
  7. ↑ 7,0 7,1 Sanan DA, Fan J, Bensadoun A, Taylor JM (May 1997). "Hepatic lipase is abundant on both hepatocyte and endothelial cell surfaces in the liver". Journal of Lipid Research 38 (5): 1002–13. PMID 9186917. 

Véxase tamén

Bibliografía

  • Santamarina-Fojo S, Haudenschild C, Amar M (June 1998). "The role of hepatic lipase in lipoprotein metabolism and atherosclerosis". Current Opinion in Lipidology 9 (3): 211–9. PMID 9645503. doi:10.1097/00041433-199806000-00005. 
  • Jansen H, Verhoeven AJ, Sijbrands EJ (September 2002). "Hepatic lipase: a pro- or anti-atherogenic protein?". Journal of Lipid Research 43 (9): 1352–62. PMID 12235167. doi:10.1194/jlr.R200008-JLR200. 
  • Zambon A, Deeb SS, Pauletto P, Crepaldi G, Brunzell JD (April 2003). "Hepatic lipase: a marker for cardiovascular disease risk and response to therapy". Current Opinion in Lipidology 14 (2): 179–89. PMID 12642787. doi:10.1097/00041433-200304000-00010. 
  • Hegele RA, Tu L, Connelly PW (1993). "Human hepatic lipase mutations and polymorphisms". Human Mutation 1 (4): 320–4. PMID 1301939. doi:10.1002/humu.1380010410. 
  • Hegele RA, Vezina C, Moorjani S, Lupien PJ, Gagne C, Brun LD, Little JA, Connelly PW (March 1991). "A hepatic lipase gene mutation associated with heritable lipolytic deficiency". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 72 (3): 730–2. PMID 1671786. doi:10.1210/jcem-72-3-730. 
  • Hegele RA, Little JA, Connelly PW (August 1991). "Compound heterozygosity for mutant hepatic lipase in familial hepatic lipase deficiency". Biochemical and Biophysical Research Communications 179 (1): 78–84. PMID 1883393. doi:10.1016/0006-291X(91)91336-B. 
  • Ameis D, Stahnke G, Kobayashi J, McLean J, Lee G, Büscher M, Schotz MC, Will H (April 1990). "Isolation and characterization of the human hepatic lipase gene". The Journal of Biological Chemistry 265 (12): 6552–5. PMID 2324091. 
  • Datta S, Luo CC, Li WH, VanTuinen P, Ledbetter DH, Brown MA, Chen SH, Liu SW, Chan L (January 1988). "Human hepatic lipase. Cloned cDNA sequence, restriction fragment length polymorphisms, chromosomal localization, and evolutionary relationships with lipoprotein lipase and pancreatic lipase". The Journal of Biological Chemistry 263 (3): 1107–10. PMID 2447084. 
  • Cai SJ, Wong DM, Chen SH, Chan L (November 1989). "Structure of the human hepatic triglyceride lipase gene". Biochemistry 28 (23): 8966–71. PMID 2605236. doi:10.1021/bi00449a002. 
  • Stahnke G, Sprengel R, Augustin J, Will H (1988). "Human hepatic triglyceride lipase: cDNA cloning, amino acid sequence and expression in a cultured cell line". Differentiation; Research in Biological Diversity 35 (1): 45–52. PMID 2828141. doi:10.1111/j.1432-0436.1987.tb00150.x. 
  • Martin GA, Busch SJ, Meredith GD, Cardin AD, Blankenship DT, Mao SJ, Rechtin AE, Woods CW, Racke MM, Schafer MP (August 1988). "Isolation and cDNA sequence of human postheparin plasma hepatic triglyceride lipase". The Journal of Biological Chemistry 263 (22): 10907–14. PMID 2839510. 
  • Sparkes RS, Zollman S, Klisak I, Kirchgessner TG, Komaromy MC, Mohandas T, Schotz MC, Lusis AJ (October 1987). "Human genes involved in lipolysis of plasma lipoproteins: mapping of loci for lipoprotein lipase to 8p22 and hepatic lipase to 15q21". Genomics 1 (2): 138–44. PMID 3692485. doi:10.1016/0888-7543(87)90005-X. 
  • Kounnas MZ, Chappell DA, Wong H, Argraves WS, Strickland DK (April 1995). "The cellular internalization and degradation of hepatic lipase is mediated by low density lipoprotein receptor-related protein and requires cell surface proteoglycans". The Journal of Biological Chemistry 270 (16): 9307–12. PMID 7721852. doi:10.1074/jbc.270.16.9543. 
  • Mori A, Takagi A, Ikeda Y, Ashida Y, Yamamoto A (August 1996). "An AvaII polymorphism in exon 5 of the human hepatic triglyceride lipase gene". Molecular and Cellular Probes 10 (4): 309–11. PMID 8865179. doi:10.1006/mcpr.1996.0040. 
  • Takagi A, Ikeda Y, Mori A, Ashida Y, Yamamoto A (August 1996). "Identification of a BstNI polymorphism in exon 9 of the human hepatic triglyceride lipase gene". Molecular and Cellular Probes 10 (4): 313–4. PMID 8865180. doi:10.1006/mcpr.1996.0041. 
  • Choi SY, Goldberg IJ, Curtiss LK, Cooper AD (August 1998). "Interaction between ApoB and hepatic lipase mediates the uptake of ApoB-containing lipoproteins". The Journal of Biological Chemistry 273 (32): 20456–62. PMID 9685400. doi:10.1074/jbc.273.32.20456. 
  • Cargill M, Altshuler D, Ireland J, Sklar P, Ardlie K, Patil N, Shaw N, Lane CR, Lim EP, Kalyanaraman N, Nemesh J, Ziaugra L, Friedland L, Rolfe A, Warrington J, Lipshutz R, Daley GQ, Lander ES (July 1999). "Characterization of single-nucleotide polymorphisms in coding regions of human genes". Nature Genetics 22 (3): 231–8. PMID 10391209. doi:10.1038/10290. 
  • Tiebel O, Gehrisch S, Pietzsch J, Gromeier S, Jaross W (2000). "18 bp insertion/duplication with internal missense mutation in human hepatic lipase gene exon 3. Mutations in brief no. 181. Online". Human Mutation 12 (3): 216. PMID 10660332. 
  • Yamakawa-Kobayashi K, Somekawa Y, Fujimura M, Tomura S, Arinami T, Hamaguchi H (May 2002). "Relation of the -514C/T polymorphism in the hepatic lipase gene to serum HDL and LDL cholesterol levels in postmenopausal women under hormone replacement therapy". Atherosclerosis 162 (1): 17–21. PMID 11947893. doi:10.1016/S0021-9150(01)00675-X. 

Ligazóns externas