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Los efectos en los seres humanos de los ácidos grasos esenciales (AGE) ω-3 (omega-3) y ω-6 (omega-6 ) se caracterizan mejor por sus interacciones .

El ácido araquidónico (AA) es un ácido graso condicionalmente esencial ω-6 de 20 carbonos. [1] Se encuentra a la cabeza de la "cascada del ácido araquidónico" : más de 20 rutas de señalización diferentes que controlan una amplia gama de funciones corporales, pero especialmente aquellas funciones que involucran inflamación , crecimiento celular y el sistema nervioso central . [2] La mayor parte de AA en el cuerpo humano se deriva del ácido linoleico de la dieta (otro ácido graso esencial, 18: 2 ω-6), que se deriva de nueces , semillas , aceites vegetales y grasas animales .

En la respuesta inflamatoria, otros dos grupos de ácidos grasos esenciales de la dieta forman cascadas que son paralelas y compiten con la cascada del ácido araquidónico. EPA (20: 5 ω-3) proporciona la cascada competitiva más importante. Se ingiere a partir de pescado azul y aceite de algas o se deriva ineficientemente del ácido alfa-linolénico de la dieta que se encuentra, por ejemplo, en las nueces , el aceite de cáñamo y el aceite de lino . DGLA (20: 3 ω-6) proporciona una tercera cascada menos prominente. Se deriva del GLA de la dieta (18: 3 ω-6) que se encuentra, por ejemplo, en el aceite de borraja . Estas dos cascadas paralelas suavizan los efectos promotores de la inflamación de ciertos eicosanoides. hecho de AA.

Hoy en día, la dieta habitual en los países industrializados contiene muchos menos ácidos grasos ω-3 que la dieta de hace un siglo y una cantidad mucho mayor de contaminación del aire a diario que evoca la respuesta inflamatoria. La dieta de hace un siglo tenía mucho menos ω-3 que la dieta de los primeros cazadores-recolectores, pero también mucha menos contaminación que la actual. [3] También podemos observar la razón de ω-3 a ω-6 en comparaciones de sus dietas. Estos cambios han ido acompañados de un aumento de las tasas de muchas enfermedades, las llamadas enfermedades de la civilización , que involucran procesos inflamatorios. Ahora hay pruebas muy sólidas [4]que varias de estas enfermedades mejoran mediante el aumento de ω-3 en la dieta, y una buena evidencia para muchas otras. También hay más evidencia preliminar que muestra que el ω-3 dietético puede aliviar los síntomas de varios trastornos psiquiátricos. [5]

Nomenclatura de la serie de eicosanoides [ editar ]

Los eicosanoides son moléculas de señalización derivadas de los ácidos grasos esenciales (EFA); son una vía importante por la cual los AGE actúan en el cuerpo. Hay cuatro clases de eicosanoides y dos o tres series dentro de cada clase. Antes de discutir la acción de los eicosanoides, explicaremos la nomenclatura de la serie.

Las membranas plasmáticas de las células contienen fosfolípidos , que se componen de una cabeza de fosfato hidrófilo y dos colas de ácidos grasos hidrófobos . Algunos de estos ácidos grasos son ácidos grasos esenciales poliinsaturados de 20 carbonos : AA, EPA o DGLA. [ cita requerida ] En respuesta a una variedad de señales inflamatorias, estos AGE se separan del fosfolípido y se liberan como ácidos grasos libres. A continuación, el EFA se oxigena (por cualquiera de dos vías), luego se modifica más, produciendo los eicosanoides. [ cita requerida ]   La oxidación de la ciclooxigenasa (COX) elimina dos enlaces dobles C = C, dando lugar a las series TX , PG y PGI . La oxidación de la lipoxigenasa no elimina los dobles enlaces C = C y conduce a la LK . [6]

Después de la oxidación, los eicosanoides se modifican aún más, formando una serie . Los miembros de una serie se diferencian por una letra ABC ... y están numerados por el número de dobles enlaces, que no cambia dentro de una serie. Por ejemplo, la acción de la ciclooxigenasa sobre AA (con 4 dobles enlaces) conduce a los tromboxanos de la serie 2 (TXA 2 , TXB 2 ...) cada uno con dos dobles enlaces. La acción de la ciclooxigenasa sobre EPA (con 5 dobles enlaces) conduce a los tromboxanos de la serie 3 (TXA 3 , TXB 3 ...) cada uno con tres dobles enlaces. Hay excepciones a este patrón, algunas de las cuales indican estereoquímica (PGF ).

La Tabla (1) muestra estas secuencias para AA (20: 4 ω-6). Las secuencias de EPA (20: 5 ω-3) y DGLA (20: 3 ω-6) son análogas.

Todos los prostenoides son ácidos prostanoicos sustituidos . La página Prostenoid del Cyberlipid Center [7] ilustra el compuesto original y los anillos asociados con cada letra de la serie.

La IUPAC y la IUBMB utilizan el término equivalente Icosanoid . [7]

Cascada de ácido araquidónico en la inflamación [ editar ]

Figura (1) La cascada del ácido araquidónico, que muestra la biosíntesis de los productos eicosanoides de AA. EPA y DGLA compiten por las mismas vías, moderando las acciones de AA y sus productos.

En la cascada del ácido araquidónico, el ácido linoleico de la dieta (18: 2-6) se desatura y se alarga para formar ácido araquidónico (y también otros omega 6), esterificado en un fosfolípido en la membrana celular . [8] A continuación, en respuesta a muchos estímulos inflamatorios , como la contaminación del aire , el tabaquismo , el humo de segunda mano , los aceites vegetales hidrogenados y otras toxinas exógenas; Se genera fosfolipasa y escinde este fosfolípido, liberando AA como ácido graso libre . [ cita requerida ] El AA se puede oxigenar y luego modificar para formar eicosanoides , agentes autocrinos y paracrinos que se unen a los receptores de la célula o de sus vecinas para alertar al sistema inmunológico del daño celular. Alternativamente, el AA puede difundirse en el núcleo celular e interactuar con factores de transcripción para controlar la transcripción del ADN para citocinas u otras hormonas.

Mecanismos de acción del eicosanoide ω-3 [ editar ]

Figura (2) Producción y metabolismo de ácidos grasos esenciales para formar eicosanoides

Los eicosanoides de AA generalmente promueven la inflamación. Los de GLA (a través de DGLA) y de EPA son generalmente menos inflamatorios, inactivos o incluso antiinflamatorios. (Esta generalización está calificada: un eicosanoide puede ser proinflamatorio en un tejido y antiinflamatorio en otro. Ver discusión sobre PGE 2 en Calder [9] o Tilley. [10] )

La Figura (2) muestra las cadenas de síntesis ω-3 y -6, junto con los principales eicosanoides de AA, EPA y DGLA.

El ω-3 y el GLA de la dieta contrarrestan los efectos inflamatorios de los eicosanoides de AA de tres formas: desplazamiento, inhibición competitiva y contraataque directo.

Desplazamiento [ editar ]

La ω-3 dietética disminuye las concentraciones tisulares de AA. Los estudios en animales muestran que el aumento de ω-3 en la dieta da como resultado una disminución de AA en el cerebro y otros tejidos. [11] El ácido linolénico (18: 3 ω-3) contribuye a esto al desplazar el ácido linoleico (18: 2 ω-6) de las enzimas elongasa y desaturasa que producen AA. EPA inhibe la liberación de AA de la fosfolipasa A2 de la membrana celular. [12]   También pueden influir otros mecanismos relacionados con el transporte de AGE.

Lo contrario también es cierto: el alto contenido de ácido linoleico en la dieta disminuye la conversión del cuerpo de ácido α-linolénico en EPA. Sin embargo, el efecto no es tan fuerte; la desaturasa tiene una mayor afinidad por el ácido α-linolénico que por el ácido linoleico. [13]

Inhibición competitiva [ editar ]

DGLA y EPA compiten con AA por el acceso a las enzimas ciclooxigenasa y lipoxigenasa. Entonces, la presencia de DGLA y EPA en los tejidos reduce la producción de eicosanoides de AA . Por ejemplo, el GLA dietético aumenta el DGLA tisular y reduce el TXB 2 . [14] [15] Asimismo, EPA inhibe la producción de PG y TX de la serie 2. [9] Aunque DGLA no forma LT, un derivado de DGLA bloquea la transformación de AA en LT. [dieciséis]

Contraataque [ editar ]

Algunos eicosanoides derivados de DGLA y EPA contrarrestan sus contrapartes derivadas de AA. Por ejemplo, DGLA produce PGE 1 , que contrarresta poderosamente PGE 2 . [17] El   EPA produce la prostaciclina PGI 3 antiagregante. [18] También produce el leucocotrieno LTB 5 que vicia la acción del LTB 4 derivado de AA . [19]

La paradoja del GLA dietético [ editar ]

El ácido linoleico oxidado de la dieta (LA, 18: 2 ω-6) es inflamatorio. En el cuerpo, el LA está desaturado para formar GLA (18: 3 ω-6), sin embargo, el GLA dietético es antiinflamatorio. Algunas observaciones explican parcialmente esta paradoja: LA compite con el ácido α-linolénico , (ALA, 18: 3 ω-3) por la Δ6-desaturasa y, por lo tanto, finalmente inhibe la formación de EPA antiinflamatorio (20: 5 ω-3). Por el contrario, GLA no compite por la 6-desaturasa. El producto de elongación de GLA DGLA (20: 3 ω-6) compite con 20: 4 ω-3 por la Δ5-desaturasa, y se podría esperar que esto hiciera que GLA fuera inflamatorio, pero no lo es, tal vez porque este paso no lo es. determinante de la tasa. La Δ6-desaturasa parece ser el paso limitante de la velocidad; 20: 4 ω-3 no se acumula significativamente en los lípidos corporales.

El DGLA inhibe la inflamación tanto a través de la inhibición competitiva como de la contraataque directa (ver arriba ). El GLA dietético conduce a un aumento brusco de DGLA en las membranas de los glóbulos blancos, mientras que el LA no lo hace. Esto puede reflejar la falta de desaturasa de los glóbulos blancos. La suplementación con GLA dietético aumenta la DGLA sérica sin aumentar la AA sérica. [17] [20]

Es probable que algún GLA dietético eventualmente forme AA y contribuya a la inflamación. Los estudios en animales indican que el efecto es pequeño. [15] La observación empírica de los efectos reales de GLA sostiene que dominan los efectos antiinflamatorios de DGLA. [21]

Complejidad de las vías [ editar ]

Las rutas de señalización de los eicosanoides son complejas. Por tanto, es difícil caracterizar la acción de un eicosanoide en particular. Por ejemplo, PGE 2 se une a cuatro receptores, denominados EP 1–4 . Cada uno está codificado por un gen separado y algunos existen en múltiples isoformas . Cada receptor EP en parejas a su vez a una proteína G . El EP 2 , EP 4 y una isoforma de los receptores EP 3 se acoplan a G s . Esto aumenta el cAMP intracelular y es antiinflamatorio. EP 1 y otras isoformas de EP 3 se acoplan a G q. Esto conduce a un aumento del calcio intracelular y es proinflamatorio. Finalmente, otra isoforma EP 3 se acopla a G i , lo que disminuye el cAMP y aumenta el calcio. Muchas células del sistema inmunológico expresan múltiples receptores que acoplan estas vías aparentemente opuestas. [10] Presumiblemente, la PGE 3 derivada de EPA tiene un efecto algo diferente en este sistema, pero no está bien caracterizado.

La cascada del ácido araquidónico en el sistema nervioso central (SNC) [ editar ]

La cascada del ácido araquidónico es posiblemente el sistema de señalización más elaborado con el que tienen que lidiar los neurobiólogos.

Ácido araquidónico Daniele Piomelli [2]

La cascada del ácido araquidónico se desarrolla de forma algo diferente en el cerebro. Las neurohormonas , neuromoduladores o neurotransmisores actúan como primeros mensajeros. Activan la fosfolipidasa para liberar AA de las membranas de las células neuronales como un ácido graso libre. [ cita requerida ] Durante su corta vida útil, el AA libre puede afectar la actividad de los canales iónicos de las neuronas y las proteínas quinasas . O puede metabolizarse para formar eicosanoides, ácidos epoxieicosatrienoicos (EET), neuroprotectina D o varios endocannabinoides ( anandamida y sus análogos).

Las acciones de los eicosanoides dentro del cerebro no están tan bien caracterizadas como en la inflamación. Se teoriza que actúan dentro de la neurona como segundos mensajeros que controlan la inhibición presináptica y la activación de la proteína quinasa C . También actúan como mediadores paracrinos, actuando a través de las sinapsis hacia las células cercanas. Aunque el detalle sobre los efectos de estas señales es escaso, (Piomelli, 2000) comenta

Las neuronas del SNC están organizadas como grupos interconectados de células funcionalmente relacionadas (p. Ej., En sistemas sensoriales). Un factor difusible liberado de una neurona al líquido intersticial., y capaz de interactuar con receptores de membrana en células adyacentes, se utilizaría idealmente para "sincronizar" la actividad de un conjunto de células neuronales interconectadas. Además, durante el desarrollo y en ciertas formas de aprendizaje, las células postsinápticas pueden secretar factores reguladores que se difunden de regreso al componente presináptico, determinando su supervivencia como terminal activo, la amplitud de su brote y su eficacia en la secreción de neurotransmisores, un fenómeno conocido como Regulación retrógrada. Se ha propuesto la participación de los metabolitos del ácido araquidónico en la señalización retrógrada y en otras formas de modulación local de la actividad neuronal.

Las cascadas de EPA y DGLA también están presentes en el cerebro y se han detectado sus metabolitos eicosanoides. Las formas en que estos afectan de manera diferente los procesos mentales y neurales no están tan bien caracterizadas como los efectos en la inflamación.

Discusión adicional [ editar ]

La Figura (2) muestra dos vías de EPA a DHA , incluida la excepcional derivación de Sprecher .

5-LO actúa en el quinto carbono del grupo carboxilo . Otras lipoxigenasas (8-LO, 12-LO y 15-LO) producen otros productos similares a los eicosanoides. Para actuar, el 5-LO utiliza la proteína activadora de la enzima 5-lipoxigenasa de la membrana nuclear ( FLAP ), primero en un ácido hidroperoxieicosatetraenoico ( HPETE ) y luego en el primer leucocotrieno, LTA.

Ver también [ editar ]

  • Ácido graso esencial
  • Ácido graso omega-3
  • Ácido graso omega-6
  • Proporciones de Omega 3 a Omega 6 en diferentes alimentos
  • Eicosanoide
  • Docosanoide

Referencias [ editar ]

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