​Mitocondrias en la degradación y formación de ácidos grasos

Mitocondrias en la degradación y formación de ácidos grasos

De estimulaciones e inhibiciones en simultáneo. Cuando se piensa “contranatura”, y se equivocan.

Jorge Roig (septiembre 2017)

La doble membrana mitocondrial es un desafío a vencer por varios solutos, mucho de los cuales logran el cometido por la colaboración de transportadores u otros mecanismos de lanzadera. Los ácidos grasos (AG) están entre los que pujan por entrar y varios de sus subproductos mitocondriales se encuentran entre aquellos que deben salir.

Cuando de incluirse en la mitocondria (MIT) se trata, existen los denominados transportadores de carnitina/acilcarnitina (CACT) que son quienes aseguran que los AG lleguen al interior mitocondrial para que se concrete la beta-oxidación. Así, el gran propósito de los AG es formar citrato, por condensación de oxaloacetato con acetil-CoA, para que este garantice que el ciclo de Krebs concrete sus reacciones y se resintetice ATP.

Considerar lo anterior es tan importante como comprender la realidad de la reacciones cuando los sistemas entran en funcionamiento, como veremos seguidamente. En primer lugar, es menester tener claramente comprendido lo que parece casi una obviedad advertir, como es el hecho de que las reacciones de síntesis y degradación utilizan caminos tan diferentes como opuestos a la hora de funcionar, de manera que se regulan en forma inversa y por ello si uno actúa, el otro se inhibe. De esta forma, si se instala un catabolismo de las grasas, la vía es en un sentido y las enzimas son específicas y tienen un mecanismo de acción diferenciado. En ese caso, los CACT están plenamente activos y, además las vías opuestas serán inhibidas. Para el caso puntual, si estas se encuentran participando en procesos degradativos, las antagónicas o anabólicas estarán limitadas en su tarea, como veremos. Así, el llamado transportador de citrato o CiC es quien participa en la síntesis de AG al aportar este metabolito al citoplasma pero, ante el catabolismo de las grasas, se desactiva, y la vía anabólica no funciona. Vale decir, los transportadores mitocondriales (MC) tienen la facultad de regularse mutuamente. De esta manera facilitan que la síntesis y la oxidación de ácidos grasos se concreten en diferentes momentos. Así entonces, cuando hay catabolismo se inhibe el anabolismo y si esté se está llevando a cabo, la degradación de AG se interrumpe. Inteligencia y lógica biológica, tan solo eso.

Si se analizan en un sentido más básico los acontecimientos a partir de la MIT en su vínculo con las grasas, podemos ver que la organela participa claramente en dos fenómenos antagónicos en las reacciones que la involucra, y justamente por ello deben actuar separadamente, inhibiéndose uno cuando el otro actúa. Así, la formación de AG citosólico generado a partir de la MIT implica que el citrato allí creado, en un estado energético satisfactorio, reaccione inhibiendo a la PFK con lo que limita la glucólisis, activa a la acetil-CoA-Carboxilasa (ACC), y también se escinda luego en sus constituyentes, el oxalacetato y el acetil-CoA, reacción en la que participa la enzima citrato-liasa. De esta manera, los acetil-CoA surgidos se condensan por medio de la ACC dando lugar a la formación de malonil-CoA. Y este paso es el que parece que no ha quedado claro en varios profesionales. Porque el malonil-CoA no solo es el precursor de palmitato, una grasa de 16 carbonos, y por ello plenamente lipogénico en su función, sino que también es inhibidor de la enzima CPT1, presente en la membrana mitocondrial externa y limitadora del ingreso de los AG a la mitocondria, mostrándose por ello antilipolítico. Así entonces, la elevación de las concentraciones de citrato producen, directa o indirectamente lo siguiente:

1) Inhibición de la PFK y con ello de la glucolisis (acción antiglucolítica extramitocondrial )

2) Activación de la ACC (acción antilipolítica extramitocondrial)

3) formación de malonil-CoA (acción lipogénica extramitocondrial)

4) aporte de acetil-CoA para la formación de AG (acción lipogénica extramitocondrial)

5) inhibición de la CPT1 (inhibición de la degradación de grasas intramitocondrial)

Como se aprecia, la MT tiene la capacidad de degradar AG y también de formarlos, por lo que es una organela comprometida con la beta-oxidación (no con la lipólisis) y también con la lipogénesis. Y acá merece resaltarse esto último, o sea, que ella no está vinculada con la lipólisis, en ningún paso se involucra directa ni indirectamente. Solo lo está con los productos degradativos de la partición de un AG en el carbono beta, es decir, con la formación de acetil-CoA (proceso intramitocondrial) y la vinculación con este a nivel del oxalo-acetato en el interior de la MT para formar citrato a partir de la condensación de los dos metabolitos anteriormente mencionados. Este último proceso, como se ve, es totalmente intramitocondrial, mientras que la lipólisis es extramitocondrial y por ello, prescinde de la MT. Y si analizamos el paso de la formación de un ácido graso a nivel del citoplasma de la célula y teniendo como origen el citrato que sale de la referida organela, también vemos que el proceso es extramitocondrial. Así entonces, la lipogénesis a partir del citrato no compromete a la MT y la lipólisis tampoco la involucra. En todo caso, acepta intermediarios y libera precursores de las grasas. Y todo esto, además, estimulando una vía pero necesariamente inhibiendo la antagónica. Es imposible pensar, además, que se estimula la vía lipolítica y se frena la glucolítica, especialmente porque en todos los casos la tasa energética es ampliamente deferente, siendo la capacidad de resíntesis de ATP por la vía glucolítica mucho más elevada que la beta-oxidativa. Ello implica decir que la velocidad de resíntesis no solo será distinta, también acontecerá en fibras funcionalmente incomparables, porque la intensidad del esfuerzo genera reclutamientos específicos.

Llegado aquí, merece considerarse también que no es un dato a despreciar la doble potencia inhibitoria, indirecta, que tiene la formación de citrato, dado que así como frena a la PFK, también limita la acción de la CPT1. De esta manera es fácil observar que la misma MIT utiliza una suerte de mensajero, el citrato, advirtiendo el estado energético de la célula. Cuando él comienza a formarse suficientemente y migra al citoplasma desde el interior mitocondrial, señal de elevada reserva energética, frena la glucólisis (vía limitación de la PFK) y también la beta-oxidación al limitar la incorporación de AG bloqueando la CPT1, como se señaló.

En este estado al conocimiento actual, solamente la imaginación humana puede proponer funcionamientos bioquímicos y energéticos “contranatura”. Lo mismo se ha planteado al afirmar que las vías de la mTOR y la AMPK pueden actuar en simultáneo, y también en la misma línea de afirmaciones y sin fundamento que la biología avale, se ha llegado a afirmar la existencia de una glucólisis aeróbica y otra anaeróbica, de producción de ácido láctico y lactato como una misma cosa, y que el Método Intermitente adelgaza, fundamentándose en unas reacciones bioquímicas que la evidencia actual no muestra al respecto.