Àcid eicosapentaenoic (EPA) és una cadena llarga (≥ 12 carboni (Àtoms C)), àcids grassos poliinsaturats (> 1 enllaç doble) (anglès: PUFA, poliinsaturats àcids grassos) que pertanyen al grup dels àcids grassos omega-3 (n-3 FS, hi ha un primer enllaç doble –com es veu des de l’extrem metil (CH3) de la cadena d’àcids grassos– al tercer enllaç CC) - C20: 5; n-3. EPA es pot subministrar tant a través de dieta, principalment a través d’olis de peixos marins grassos, com el verat, l’arengada, l’anguila i el salmó, i sintetitzats (formats) a l’organisme humà a partir de l’àcid alfa-linolènic essencial (vital) n-3 FS (C18: 3).
Síntesi
L’àcid alfa-linolènic és el precursor (precursor) de la síntesi endògena (endògena) de l’EPA i entra al cos exclusivament a través del dieta, principalment a través d 'olis vegetals, com ara lli, nou, olis de colza i soja. Mitjançant la desaturació (inserció de dobles enllaços, convertint un compost saturat en insaturat) i l’allargament (allargament de la cadena d’àcids grassos en 2 àtoms de C), l’àcid alfa-linolènic es metabolitza (es metabolitza) a EPA al reticle endoplasmàtic llis (estructuralment). orgànul ric de cèl·lules amb un sistema de canals de cavitats envoltades de membranes) de leucòcits (blanc sang cèl·lules) i fetge cèl · lules. La conversió de l'àcid alfa-linolènic a EPA es produeix de la següent manera.
- Àcid alfa-linolènic (C18: 3) → C18: 4 per la desaturasa delta-6 (enzim que insereix un doble enllaç al sisè enllaç CC, tal com es veu des de l’extrem carboxil (COOH) de la cadena d’àcids grassos mitjançant la transferència d’electrons) .
- C18: 4 → C20: 4 per àcids grassos elongasa (enzim que s’allarga àcids grassos per un cos C2).
- C20: 4 → àcid eicosapentaenoic (C20: 5) per la desaturasa delta-5 (enzim que insereix un doble enllaç al cinquè enllaç CC, tal com es veu des de l’extrem carboxil (COOH) de la cadena d’àcids grassos, mitjançant la transferència d’electrons).
Les dones presenten una síntesi EPA més eficaç d’àcid alfa-linolènic en comparació amb els homes, cosa que es pot atribuir als efectes dels estrògens. Mentre que les dones joves sanes converteixen aproximadament el 21% de l’àcid alfa-linolènic subministrat alimentàriament (a través dels aliments) a EPA, només el 8% de l’àcid alfa-linolènic dels aliments es converteix en EPA en homes joves sans. Per garantir la síntesi endògena de l'EPA, es requereix una activitat suficient tant de les desaturases delta-6 com delta-5. Ambdues desaturases requereixen certs micronutrients, particularment piridoxina (vitamina B6), biotina, calci, magnesi i zinc, per mantenir la seva funció. La deficiència d’aquests micronutrients condueix a una disminució de l’activitat de la desaturasa i, posteriorment, a la síntesi de l’EPA. A més de la deficiència de micronutrients, l’activitat desaturasa delta-6 també està inhibida pels següents factors:
- Augment de la ingesta de saturats i insaturats àcids grassos, com l’àcid oleic (C18: 1; n-9-FS) i l’àcid linoleic (C18: 2; n-6-FS).
- Alcohol consum en dosis elevades i durant un llarg període de temps, consum d’alcohol crònic.
- Augment del colesterol
- Diabetis mellitus insulinodependent
- Infeccions víriques
- Estrès - alliberament de lipolítics les hormones, com ara epinefrina, que condueix a una escissió de triglicèrids (TG, èsters triples del trivalent alcohol glicerol amb tres greixos àcids) i alliberament d’àcids grassos saturats i insaturats mitjançant l’estimulació del triglicèrid lipasa.
- Envelliment
A més de la síntesi de l'EPA a partir de l'àcid alfa-linolènic, la desaturasa delta-6 i delta-5 i l'elongasa dels àcids grassos també són responsables de la conversió de l'àcid linoleic (C18: 2; n-6-FS) en àcid araquidònic (C20: 4 ; n-6-FS) i àcid oleic (C18: 1; n-9-FS) a àcid eicosatrienoic (C20: 3; n-9-FS), respectivament. Així, l'àcid alfa-linolènic i l'àcid linoleic competeixen pels mateixos sistemes enzimàtics en la síntesi d'altres greixos poliinsaturats biològicament importants àcids, amb àcid alfa-linolènic amb una afinitat més elevada (unió força) per a la desaturasa delta-6 en comparació amb l’àcid linoleic. Si, per exemple, es proporciona més àcid linoleic que l’àcid alfa-linolènic dieta, hi ha una síntesi endògena augmentada de l'àcid gras àcid gras omega-6 proinflamatori (que promou la inflamació) i una síntesi endògena reduïda de l'àcid gras antiinflamatori (antiinflamatori) omega-3 EPA. Això il·lustra la rellevància d'una proporció equilibrada quantitativament d'àcid linoleic a àcid alfa-linolènic a la dieta. Segons la Societat Alemanya de Nutrició (DGE), la proporció de greixos omega-6 a omega-3 àcids a la dieta ha de ser de 5: 1 pel que fa a una composició preventivament eficaç. La ingesta excessiva d’àcid linoleic, d’acord amb la dieta actual (a través d’olis de germen de cereal, oli de gira-sol, margarina vegetal i dietètica, etc.) i l’activitat enzimàtica subòptima, especialment de la desaturasa delta-6 a causa de freqüents deficiències de micronutrients, nutrients interaccions, les influències hormonals, etc., són la raó per la qual la síntesi d'EPA a partir de l'àcid alfa-linolènic en humans és molt lenta i a un nivell baix (màxim un 10% de mitjana), motiu pel qual l'EPA es considera un compost essencial (vital) de l'actualitat perspectiva. Per assolir la quantitat requerida d’1 g d’EPA, és necessària la ingesta d’uns 20 g d’àcid alfa-linolènic pur, que corresponen a uns 40 g d’oli de llinosa. Tanmateix, aquesta quantitat no és pràctica, cosa que fa que el consum sigui ric en EPA fred-aigua peix, com ara l'arengada i el verat (2 menjars de peix a la setmana, que corresponen a 30-40 g de peix / dia) o el administració de l'EPA a través de oli de peix càpsules tan significatiu. Només una dieta rica en EPA garanteix concentracions òptimes d’aquest àcid gras altament insaturat al cos humà.
Absorció
L’EPA pot estar present a la dieta, tant en forma lliure com en unió triglicèrids (TG, èsters triples del trivalent alcohol glicerol amb tres àcids grassos) i fosfolípids (PL, fòsfor-que conté amfifílic lípids com a components essencials de les membranes cel·lulars), que estan sotmeses a degradació mecànica i enzimàtica al tracte gastrointestinal (boca, estómac, intestí prim). A través de la dispersió mecànica –masticació, peristaltisme gàstric i intestinal– i sota l’acció de bilis, dietètic lípids s’emulsionen i, per tant, es descomponen en petites gotes d’oli (0.1-0.2 µm) que poden ser atacades per les lipases (enzims que divideixen els àcids grassos lliures (FFS) de lípids → lipòlisi). Pregastric (base de llengua, principalment a la primera infància) i gàstrica (estómac) les lipases inicien la divisió de triglicèrids i fosfolípids (10-30% dels lípids alimentaris). Tanmateix, la lipòlisi principal (70-90% dels lípids) es produeix al duodè (duodenal) i jejun (jejun) sota l'acció de les esterases pancreàtiques (pancreàtiques), com ara les pancreàtiques lipasa, carboxilester lipasa i fosfolipasa, la secreció de la qual (secreció) és estimulada per la colecistoquinina (CCK, hormona peptídica del tracte gastrointestinal). Els monoglicèrids (MG, glicerol esterificat amb un àcid gras, com EPA),fosfolípids (glicerol esterificat amb a àcid fosfòric), i àcids grassos lliures, inclosos els EPA, resultants de l’escissió de TG i PL es combinen a la llum de l’intestí prim juntament amb altres lípids hidrolitzats, com ara colesteroli àcids biliars per formar micel·les mixtes (estructures esfèriques de 3-10 nm de diàmetre, en què es troben els lípids molècules estan disposats de manera que els fitxers aigua- les porcions de molècules solubles es giren cap a l'exterior i les porcions de molècules insolubles en aigua es giren cap a l'interior) - fase micel·lar per a la solubilització (augment de la solubilitat) - que permet la captació de substàncies lipòfiles (liposolubles) en els enteròcits (cèl·lules de l'intestí prim) epiteli) del duodè i jejun. Malalties del tracte gastrointestinal associat a un augment de la producció d’àcids, com ara Síndrome de Zollinger-Ellison (augment de la síntesi de l'hormona gastrina per tumors al pàncrees o superior intestí prim), llauna lead a discapacitats absorció de lípids molècules i, per tant, a esteatorrea (augment patològic del contingut de greix a les femtes), perquè la tendència a formar micel·les disminueix amb una disminució del pH a la llum intestinal. Greix absorció en condicions fisiològiques oscil·la entre el 85-95% i es pot produir mitjançant dos mecanismes. Per una banda, MG, lisos-PL, colesterol i EPA poden passar a través de la doble membrana fosfolípida dels enteròcits mitjançant difusió passiva a causa de la seva naturalesa lipofílica i, d'altra banda, per la participació de la membrana proteïnes, com ara FABPpm (proteïna d’unió d’àcids grassos de la membrana plasmàtica) i FAT (àcid gras translocasa), que estan presents en altres teixits a part de intestí prim, Com ara fetge, ronyó, teixit adipós - adipòcits (cèl·lules grasses), cor i la placenta, per permetre la captació de lípids a les cèl·lules. Una dieta rica en greixos estimula l’expressió intracel·lular (dins de la cèl·lula) de FAT. En els enteròcits, l’EPA, que s’ha incorporat (captat) com a àcid gras lliure o en forma de monoglicèrids i alliberat sota la influència de lipases intracel·lulars, està lligat a FABPc (proteïna d’unió d’àcids grassos del citosol), que té una afinitat més alta pels àcids grassos saturats de cadena llarga que no saturats i que s’expressa (es forma) particularment a la vora del pinzell del jejun. Activació posterior de l'EPA lligada a proteïnes per part de adenosina acil-coenzim A (CoA) sintetasa dependent de trifosfat (ATP) (→ EPA-CoA) i transferència d'EPA-CoA a ACBP (proteïna d'unió a acil-CoA), que serveix com a piscina intracel·lular i transportador de cadena llarga activada àcids grassos (acil-CoA), permet la resíntesi de triglicèrids i fosfolípids en el reticle endoplasmàtic llis (sistema de canals ricament ramificat de cavitats planes incloses per membranes), d’una banda, i - mitjançant l’eliminació d’àcids grassos de l’equilibri de difusió - la incorporació de l'altre àcids grassos en enterocits per l'altre. Tot seguit, s’incorpora TG i PL que contenen EPA, respectivament, a quilomicrons (CM, lipoproteïnes) compostos per lípids: triglicèrids, fosfolípids, colesterol i èsters de colesterol - i apolipoproteïnes (porció de proteïnes de lipoproteïnes, funcionen com a bastides estructurals i / o reconeixement i acoblament molècules, per exemple, per a receptors de membrana), com l’apo B48, AI i AIV, i són responsables del transport de lípids dietètics absorbits a l’intestí cap als teixits perifèrics i fetge. En lloc d’emmagatzemar-se en quilomicrons, els TG i els PL que contenen EPA, respectivament, també es poden transportar als teixits dels VLDL (molt baix Densitat lipoproteïnes). L'eliminació de lípids alimentaris absorbits per VLDL es produeix particularment en estat de fam. La reesterificació de lípids en enterocits i la seva incorporació a quilomicrons es pot veure afectada en certes malalties, com ara Malaltia d'Addison (insuficiència suprarenal) i gluten-enteropatia induïda (malaltia crònica dels mucosa de l'intestí prim a causa de intolerància al gluten), que es tradueix en una disminució del greix absorció i en última instància, esteatorrea (augment patològic del contingut de greix a les femtes).
Transport i distribució
Els quilomicrons rics en lípids (formats per un 80-90% de triglicèrids) són secretats (secretats) als espais intersticials dels enteròcits per exocitosi (transport de substàncies fora de la cèl·lula) i transportats a través del limfa. Mitjançant el truncus intestinal (tronc col·lector limfàtic no aparellat de la cavitat abdominal) i el conducte thoracicus (tronc col·lector limfàtic de la cavitat toràcica), els quilomicrons entren a la subclàvia vena (vena subclàvia) i vena jugular (vena jugular), respectivament, que convergeixen per formar la vena braquiocefàlica (costat esquerre) - angulus venosus (angle venós). Les vena braquiocefàlica d'ambdós costats s'uneixen per formar la superior sense parellar vena cava (vena cava superior), que s'obre al aurícula dreta dels cor. Per la força de bombament del cor, els quilomicrons s’introdueixen al perifèric circulació, on tenen una vida mitjana (temps en què es redueix a la meitat un valor que disminueix exponencialment amb el temps) d'aproximadament 30 minuts. Durant el transport al fetge, la majoria dels triglicèrids dels quilomicrons es divideixen en glicerol i àcids grassos lliures, inclòs EPA, sota l’acció de les lipoproteïnes lipasa (LPL) situat a la superfície de les cèl·lules endotelials de sang els capil·lars, que són absorbits per teixits perifèrics, com el múscul i el teixit adipós, en part per difusió passiva i parcialment mediada per portadors - FABPpm; FAT. Mitjançant aquest procés, els quilomicrons es degraden fins a restes de quilomicrons (CM-R, partícules restants de quilomicron baix en greixos), que, mediades per l’apolipoproteïna E (ApoE), s’uneixen a receptors específics del fetge. Es produeix la captació de CM-R al fetge. mitjançant endocitosi mediada pel receptor (invaginació dels membrana cel · lular → estrangulació de vesícules que contenen CM-R (endosomes, orgànuls cel·lulars) a l’interior cel·lular). Els endosomes rics en CM-R es fusionen amb lisosomes (orgànuls cel·lulars amb hidrolització enzims) en el citosol de les cèl·lules hepàtiques, resultant en la divisió d'àcids grassos lliures, inclosa l'EPA, dels lípids de CM-Rs. Després de la unió de l’EPA alliberat a FABPc, es produeix la seva activació per acil-CoA sintetasa dependent de l’ATP i la transferència d’EPA-CoA a ACBP, es produeix la reesterificació de triglicèrids i fosfolípids. Els lípids resintetitzats es poden metabolitzar (metabolitzar) al fetge i / o incorporar-se a VLDL (molt baix Densitat lipoproteïnes) per passar a través d’ells a través del torrent sanguini fins als teixits extrahepàtics (“fora del fetge”). Com VLDL que circula per sang s’uneix a les cèl·lules perifèriques, els triglicèrids es divideixen per acció de LPL i els àcids grassos alliberats, inclosa l’EPA, s’interioritzen per difusió passiva i transport transmembrana proteïnes, com ara FABPpm i FAT, respectivament. Això dóna lloc al catabolisme de VLDL a IDL (intermedi Densitat lipoproteïnes) i posteriorment a LDL (lipoproteïnes de baixa densitat; lipoproteïnes de baixa densitat riques en colesterol), que subministra colesterol als teixits perifèrics. A les cèl·lules dels teixits diana, com sang, fetge, cervell, cor, i pell, L'EPA es pot incorporar, segons la funció i les necessitats de la cèl·lula, als fosfolípids de les membranes cel·lulars, així com a les membranes dels orgànuls cel·lulars, com ara mitocòndries ("Centrals energètiques energètiques" de cèl·lules) i lisosomes (orgànuls cel·lulars amb pH àcid i digestiu enzims), utilitzat com a substància inicial per a la síntesi d’antiinflamatoris (antiinflamatoris) eicosanoides (substàncies semblants a les hormones que actuen com a moduladors immunes i neurotransmissors), com ara la sèrie 3 prostaglandines i els leucotriens de la sèrie 5, o emmagatzemats en forma de triglicèrids. Nombrosos estudis han demostrat que el patró d’àcids grassos dels fosfolípids a les membranes cel·lulars depèn molt de la composició d’àcids grassos de la dieta. Per tant, una ingesta elevada d'EPA provoca un augment de la proporció d'EPA en els fosfolípids de la membrana plasmàtica en desplaçar l'àcid araquidònic, augmentant així la fluïdesa de la membrana, que al seu torn té efectes sobre el lligand interaccions, permeabilitat (permeabilitat), interaccions intercel·lulars i activitats enzimàtiques.
degradació
El catabolisme (degradació) dels àcids grassos es produeix a totes les cèl·lules del cos i es localitza a mitocòndries ("Potències energètiques" de les cèl·lules). Són excepcions eritròcits (glòbuls vermells), que manquen mitocòndries, i les cèl·lules nervioses, que no tenen els enzims que descomponen els àcids grassos. El procés de reacció del catabolisme dels àcids grassos també s’anomena ß-oxidació, ja que l’oxidació es produeix a l’àtom de ß-C dels àcids grassos. En ß-oxidació, els àcids grassos prèviament activats (acil-CoA) es degraden oxidativament a diversos acetil-CoA (activats) àcid acètic que consisteix en 2 àtoms de C) en un cicle que s’executa repetidament. En aquest procés, l’acil-CoA s’escurça en 2 àtoms de C, que corresponen a un acetil-CoA, per “cursa”. A diferència dels àcids grassos saturats, el catabolisme dels quals es produeix d’acord amb l’espiral d’oxidació ß, els àcids grassos insaturats, com l’EPA, experimenten diverses reaccions de conversió durant la seva degradació, segons el nombre d’enllaços dobles, perquè tenen una configuració cis a la naturalesa (tots dos substituents es troben al mateix costat del pla de referència), però per a la oxidació ß han de tenir una configuració trans (tots dos substituents es troben als costats oposats del pla de referència). Perquè estigui disponible per a la ß-oxidació, l'EPA lligada en triglicèrids i fosfolípids, respectivament, ha de ser alliberada per lipases sensibles a les hormones. En la fam i estrès situacions, aquest procés (→ lipòlisi) s’intensifica a causa de l’augment de l’alliberament de lipolítics les hormones tal com adrenalina. L’EPA alliberat durant la lipòlisi es pot alimentar directament a la ß-oxidació de la mateixa cèl·lula o també en altres teixits als quals arriba a través del torrent sanguini unit a albúmina. Al citosol de les cèl·lules, l’EPA s’activa mitjançant acil-CoA sintetasa dependent de l’ATP (→ EPA-CoA) i es transporta a través de la membrana mitocondrial interna a la matriu mitocondrial amb l’ajut de carnitina, una molècula receptora d’àcids grassos de cadena llarga activats. .En la matriu mitocondrial, l’EPA-CoA s’introdueix a l’oxidació ß, el cicle del qual s’executa una vegada, de la manera següent.
- Acil-CoA → alfa-beta-trans-enoïl-CoA (compost insaturat) → L-beta-hidroxiacil-CoA → beta-cetoacil-CoA → acil-CoA (Cn-2).
El resultat és un EPA reduït per 2 àtoms de C, que s’ha de configurar enzimàticament en el seu doble enllaç cis abans d’entrar al següent cicle de reacció. Atès que el primer doble enllaç de l’EPA, tal com es veu des de l’extrem COOH de la cadena d’àcids grassos, es localitza en un àtom de C imparell (→ beta-gamma-cis-enoyl-CoA), la isomerització es converteix en alfa-beta-trans- Enoyl-CoA, que és un intermediari de la ß-oxidació, es produeix directament sota l'acció d'una isomerasa. Després de tornar a executar dos cicles d’oxidació de ß i de reduir la cadena d’àcids grassos amb altres 2 àtoms de C 2 C, es produeix la configuració trans del següent enllaç cis següent de l’EPA, que - vista des de l’extrem COOH del cadena d’àcids grassos: es troba en un àtom de C parell (→ alfa-beta-cis-enoil-CoA). Amb aquest propòsit, l’alfa-beta-cis-enoïl-CoA s’hidrata a D-beta-hidroxiacil-CoA mitjançant una hidratasa (enzim que incorpora H2O a una molècula) i posteriorment es isomera a L-beta-hidroxiacil-CoA mitjançant una epimerasa ( enzim que canvia la disposició asimètrica d’un àtom de C en una molècula). Aquest últim es pot introduir directament en el seu cicle de reacció com a intermediari de la ß-oxidació. Fins que l'EPA activada es degradi completament a acetil-CoA, calen 3 reaccions de conversió addicionals (2 reaccions d'isomerasa, 1 reacció hidratasa-epimerasa) i 5 cicles addicionals d'oxidació ß, de manera que l'oxidació ß es realitzi 9 vegades en total, Es produeixen 5 reaccions de conversió (3 isomerasa, 2 reaccions hidratasa-epimerasa), corresponents a 5 enllaços cis-dobles existents, i es formen 10 acetil-CoA i coenzims reduïts (9 NADH2 i 4 FADH2). L’acetil-CoA resultant del catabolisme de l’EPA s’introdueix en el cicle del citrat, en el qual es produeix una degradació oxidativa de la matèria orgànica amb l’objectiu d’obtenir coenzims reduïts, com NADH2 i FADH2, que juntament amb els reduïts coenzims de la ß-oxidació a les vies respiratòries s’utilitzen per sintetitzar ATP (adenosina trifosfat, forma universal d’energia disponible immediatament). Tot i que els àcids grassos insaturats requereixen reaccions de conversió (cis → trans) durant l’oxidació ß, les anàlisis de tot el cos en rates alimentades sense greixos van revelar que els àcids grassos insaturats etiquetats presenten una degradació ràpida similar als àcids grassos saturats.
Excreció
En condicions fisiològiques, l'excreció de greixos en femta no ha de superar el 7% amb una ingesta de greixos de 100 g / dia a causa de l'alta taxa d'absorció (85-95%). Síndrome de malassimilació (alteració de la utilització de nutrients a causa de la reducció de la degradació i / o absorció), per exemple, a causa de la inadequació bilis la secreció de suc àcid i pancreàtic i la malaltia de l’intestí prim, respectivament, poden lead a la reducció de l’absorció de greix intestinal i, per tant, a esteatorrea (augment patològic del contingut de greixos (> 7%) a les femtes).
