Ácidos grasos esenciales en el perro (I) : generalidades y mecanismo de acción

ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES EN EL PERRO (I): GENERALIDADES y MECANISMO DE ACCIÓN. N. C espo, Mª.D. Baucells. RESUMEN. En es e a ículo de e isión se hace e e encia a las gene alidades de los ácidos g asos esenciales, sus di e en es amilias, su sín esis y me abolismo. Así mismo, se e isan los di e en es p ocesos en los cua- les se en implicados, con obje o de en ende cuáles pod ían se sus posibles aplicaciones a ni el clínico. Palab as cla e: Ácido g aso esencial; Ácidos g a- sos n-S; Acidos g asos n-6. INTRODUCCIÓN. Desde los años 30 es á econocida la impo - ancia nu icional de las sus ancias lipídicas. Algunos de los p ime os abajos ealizados al es- pec o (1,2) demos a on la esencialidad del ácido linoleico (LA)en el desa ollo no mal de las a as. Sin emba go, ha sido a pa i de los años 50, y g acias a los a ances en las écnicas analí icas, cuando se han podido es udia en p o undidad las unciones isiológicas, el me abolismo y la esen- cialidad de es os nu ien es. Así, hoy día, es á o almen e demos ada la esencialidad de los áci- dos g asos linoleico y linolénico en el homb e y o os mamí e os, en los que se incluye el pe o, pa a el no mal desa ollo y man enimien o de una óp ima salud, y la p e ención de de e minadas en e medades. GENERALIDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS. Los lípidos son un conjun o di e so de sus an- cias insolubles en agua y solubles en disol en es o gánicos. Den o de los lípidos, po an o, se encuen an sus ancias de muy di e sa es uc u a, po lo cual sus unciones son ambién muy di e - sas (ene gé icas, es uc u ales, i amínicas, ho - monales y como mediado es de la in lamación). Uni a de Nu ició i Alimen ació Animal. Facul a de Ve e inà ia. Uni e si a Au ònoma de Ba celona. 08193 Bella e a (Ba celona). ABSTRACT. This e iew a icle e e s o he gene al ai s o essen ial a y acids, hei di e en amílies, syn hesis and me abolismo E en so, he di e en p ocesses in which hey a e in ol ed a e e iewed, wi h he objec o unde s anding which could be hei clinical applica- ions. Key wo ds: Essen ial a y acid; N-3 a y acids; N-6 a y acids. Los lípidos se pueden clasi ica en simples (es uc u as molecula es uni a ias) y en compues- os (moléculas con dos o más componen es, uno de los cuales ienes p opiedades lipídicas) (Tabla I). Den o de los lípidos simples, los ácidos g asos Tabla I. Clasi icación de los Iípidos. Lípidos simples Lípidos compues os Ácidos g asos Te penoides Ca o enoides Es e oides P os aglandinas Acilglicé idos Fos olípidos Es ingolípidos Ce as Es é idos (AG) son los más abundan es y pueden encon- a se de o ma lib e o o mando pa e de los lípi- dos compues os, ilglicé idos y os olípidos. Es os úl imos son lípidos es uc u ales, cons i uyen es impo an es de las lipop o eínas y las memb anas celula es en las cuales in e ienen de o ma ac i a en los p ocesos elacionados con su uncionali- dad. Dependiendo de los ipos de AG que o men pa e de su es uc u a, las memb anas celula es posee án unas de e minadas p opiedades. En la nomencla u a de los AG se puede usa el nomb e común o el nomb e sis emá ico. Es e úl i- mo se basa en el núme o de ca bonos de la cade- na y en la p esencia o no de dobles enlaces (ínsa- u ada o sa u ado, espec i amen e). En los AG insa u ados se ha de inclui , además, el núme o de I I I ili 177 Ácidos g asos esenciales en el pe o (1): gene alidades y mecanismo de acción. N. C espo e al. Clínica Ve e ina ia de Pequeños Animales. (A epa) Vol. 17. n. 2 3, 1997 (G upo me ilo: ano ación omega) eH 3 (18:2 n-6) eOOH (G upo ca boxilo: ano ación del a) (,6,(9,12) oc adecadienoico) Fig. 1. Ácido linoleico. Tabla n. Ácidos g asos más comunes. Nomb e común Nomb e sis emá ico (ano ación del a) Ab e iación (ano ación omega) Ácido oc adecanoico Ácido ~9-oc adecenoico Ácido ~9.12-oc adecadienoico (LA) Ácido ~9.12.15-oc adeca ienoico (LNA) Ácido ~6.9.12-oc adeca ienoico Ácido ~8.1l.14-eicosa ienoico Ácido ~5.8.1l.14-eicosa e aenoico (AA) Ácido ~5.8.11.14.17-eicosapen aenoico(EPA) Ácido palmí ico Ácido palmi oleico Ácido hexadecanoico Ácido ~9-hexadecenoico Ácido es eá ico Ácido oleico Ácido linoleico Ácido a-linolénico Ácido y-linolénico Ácido dihomo-y--linolénico Ácido a aquidónico Ácido imnodónico Ácido e úcico Ácido clupanodónico Ácido ce ónico C16:0 C16:1 (n-7) C18:0 C18:1 (n-9) C18:2 (n-6) C18:3 (n-3) C18:3 (n-6) C20:3 (n-6) C20:4 (n-6) C20:S (n-3) C22:1 (n-9) C22:S (n-3) C22:6 (n-3) C24:0 Ácido ~13-docosenoico Ácido ~7.10.13.16.19-docosapen aenoico(OPA) Ácido ~4.7.1O.13.16.19-docosahexaenoico(OHA) Ácido lignocé ico Ácido e acosanoico dobles enlaces que poseen y la posición de és os desde el ex emo ca boxilo (ano ación del a) o me ilo (ano ación omega) (Fig. 1). Así mismo, se indica con una ( ans) o con una c (cís) la con i- gu ación geomé ica de los dobles enlaces. Es la con igu ación cis la o ma na u al de p esen a se los AG insa u ados, mien as que la con igu ación ans se adquie e as e men ación bac e iana o bien as su i algunos p ocesos ecnológicos indus iales. En la Tabla 11se p esen an algunos AG y su nomencla u a. Los AG se pueden clasi ica según su longi ud de cadena en AG de cadena co a (4 a 6 á omos de ca bono), AG de cadena media (8 y 12 á o- mos de ca bono), AG de cadena la ga (de 14 a 20 á omos de ca bono) y AG de cadena muy la ga (más de 22 á omos de ca bono). La longi- ud de la cadena de e mina la hid osolubilidad del AG, siendo mayo en los de cadena co a y disminuyendo p og esi amen e con el aumen o de á omos de ca bono en la molécula. Según el g ado de insa u ación, los AG sa u a- dos (AGS) son aquellos que ienen enlaces simples en e odos sus ca bonos, los AG monoinsa u a- dos (AGM) ienen un doble enlace en e dos de sus ca bonos y los AG poliinsa u ados (AGPI) poseen dos o más dobles enlaces. El aumen o del núme o de dobles enlaces en un AG hace dismi- nui su pun o de usión y aumen a su suscep ibi- lidad a la oxidación. Es po ello que la suplemen- ación con AGPI ha de acompaña se siemp e de un ni el óp imo de an ioxidan es en la die a. Los AG insa u ados se pueden clasi ica , a endiendo a la posición de su p ime doble enlace, en di e en es amilias, de las cuales las p incipales son la amilia (n-6) (Omega 6) (p i- me doble enlace en el ca bono 6 a pa i del ex emo me ilo) en la cual se incluyen AG de i- ados del C18:2 n-6 (ácido linoleico}; la amilia (n-3) con AG de i ados del C18:3 n-3 (ácido Iinolènico); la amilia (n-9) con AG de i ados del C18: 1 n-9 (ácido oleico) y la amilia (n-7) con AG de i ados del C16: 1 n-7 (ácido palmi olei- ca) (Tabla II). Esencialidad de los ácidos g a- sos. Se en iende po AG esencial (AGE)aquél que no puede se sin e izado po el o ganismo y cuya de iciencia causa al e aciones isiológicas en és e, po lo que se equie e su apo ación a pa i de la die a. A endiendo a es a de inición, el ácido lino- leico y linolénico es án desc i os como esenciales pa a los animales mamí e os. 179 Ácidos g asos esenciales en el pe o (1): gene alidades y mecanismo de acción. N. C espo e al. Clinica Ve e ina ia de Pequeños Animales. (A epa) Vol. 17, n· 3. 1997 Enzima G á ico 1. P ocesos de elongación ydesa u ación de los AG. Oel a-6-desa u asa Elongasa Oel a-5-desa u asa Elongasa Del a-l-desa u asa AG endógenos AG se ie n-6 AG se ie n-3 Ác.oleico Ác. linoleico (LA) Ác. alinolénico (LNA) 18:1 n-9 18:2 n-6 18:3 n-3 ••• 18:2 n-9 Ác. y-linolénico 18:4 n-3 18:3 n-6 ••• 20:2 n-9 Ác. diho no- -linolènico" 20:4 n-3 20:3 n-6 ••• 20:3 n-9 Ác. a aquidónico (AA)' Ác. eicosapen aenoico' (EPA) 20:4 n-6 20:5 n-3 ••• 22:3 n-9 22:4 n-6 Ác. docosapen aenoico (DPA) 22:5 n-3 ••• 22:4 n-9 22:5 n-6 Ác. docosahexaenoico (OHA) 22:6 n-3 • Ácidos g asos p ecu so es de eicosanoides. P ocesos de elongación y de- sa u aciónde los ácidos g asos. Es os p ocesos consis en, espec i amen e, en la adición de á omos de ca bono y en la o ma- ción de dobles enlaces en la cadena ca bonada del ácido g aso. El p oceso de elongación se ealiza po enzi- mas elongasas y es más e icaz en el caso de los AG insa u ados. Así, es di ícil elonga los AGS más allá de 18 ca bonos, mien as que en los insa u ados se puede llega has a 24 ca bonos. El p oceso de desa u ación se ealiza po enzi- mas desa u asas. En los ejidos animales exis en los enzimas desa u asas ~4 , ~5, ~6 Y ~9 capaces de inco po a dobles enlaces en las posiciones 4, 5, 6 y 9 de la cadena ca bonada a pa i del ex e- mo ca boxilo. Po an o, en los ejidos animales, al no pode o ma se dobles enlaces más allá del ca bono 9, a pa i del ex emo ca boxilo de los ácidos g asos, y al se el sus a o más co o del enzima desa u asa ~9 el ácido palmí ico (de 16 á omos de ca bono), sólo pod án o ma se, median e el p oceso de desa u ación, ácidos g a- sos con un núme o mínimo de 7 ca bonos des- pués del úl imo doble enlace. Es po ello, que odos los ácidos g asos con menos de 7 ca bonos después del úl imo doble enlace a pa i del ex e- mo ca boxilo ( amilias n-3 y n-6) se hacen esen- ciales en el o ganismo animal y, po an o, debe- án ob ene se a pa i de la die a. En los ejidos ege ales, sin emba go, exis en los enzimas desa u asas ~9, ~12 Y ~15, po lo que pueden se uen e de AGE pa a los animales. No obs an e, los enzimas animales ( an o elonga- sa como desa u asa) pueden ac ua sob e es os AGE, gene ando o os ácidos g asos (G á ico 1) p ecu - so es de de e minadas sus ancias biológicamen e ac i as (eicosanoides), como se e á más adelan e. FUNCION,ES y MECANISMO DE ACCION DE LOS AGE: Se pueden ci a como p incipales unciones de los AGE en el o ganismo su in e ención en el man enimien o de las memb anas celula es, en la dis ibución de los lípidos sé icos y su papel como p ecu so es de los eicosanoides. In eg idad de las memb anas celula es. Los AG, como in eg an es de los os olípidos, o man la mayo pa e de los compues os lipídicos 180 Ácidos g asos esenciales en el pe o (I), gene alidades y mecanismo de acción. N. C espo e al. Clinica Ve e ina ia de Pequeños Animales. (A epa) Vol. 17, n. 3, 1997 cons i uyen es de las memb anas celula es, po lo que la na u aleza de es os AG de e mina á las p o- piedades de es as memb anas. Las cadenas de AG p opo cionan el ca ác e apola de las memb anas y, dependiendo de su longi ud de cadena y de la p esencia, el núme o y la posición de dobles enla- ces, p opo ciona án una de e minada luidez, pe - meabilidad y es abilidad a las mismas. En e las di e en es cadenas de AG que o man las memb anas celula es exis en uniones; po an o, al aumen a la longi ud de las cadenas aumen a el núme o de uniones en e és as, p o- po cionando una mayo es abilidad a la memb a- na, man eniendo su es uc u a pe o, al mismo iempo, aumen ando la igidez y disminuyendo su solubilidad. Es e aumen o de igidez y disminución de solubilidad p oducida po el aumen o de la lon- gi ud de los AG es con a es ada po la p esencia de dobles enlaces en su cadena. És os gene an una ca ga elec ónica que hace aumen a la solu- bilidad y p oducen un gi o en las cadenas que hace disminui la in e acción en e és as, aumen- ando así la luidez de memb ana. Po an o, la p esencia en las memb anas celula es de AGPI de cadena la ga disminuye ma cadamen e su igidez y pe mi e una adecuada in e elación de la célula con el medio que le odea. Dis ibución de los lípidos sé- icos. Debido a la ín ima elación en e en e medades ca dio ascula es y los ni eles de coles e ol y lipop o- eínas en el plasma, demos ada en es udios de medí- cina humana, es impo an e hace e e encia a los e ec os de los AGE sob e es os lípidos plasmá icos. Según di e en es es udios, se ha demos ado que la sus i ución de AGS po AGPI de la se ie n-6 en la die a disminuye los ni eles de coles e ol, median- e disminución de los ni eles de lipop o eínas de muy baja densidad y de baja densidad (VLDL y LDL, espec i amen e) (3,4,5), incluso con la p esen- cia dé coles e ol en la die a. Es a disminución de coles e ol es mayo que la ob enida eliminando úni- camen e los AGS de la die a. En cuan o a los AGM son conside ados neu a- les en es e aspec o po algunos au o es, mien as que o os les a ibuyen un impo an e e ec o es- pec o a la disminución de coles e ol, ya que, ade- más de disminui los ni eles de LDL aumen an los de HDL (lípop o eínas de al a densidad). Los AGPI de la se ie n-3 p oducen una dismi- nución en el coles e ol o al debido a que dismi- nuyen los ni eles de TG ( iglicé idos) y VLDL; sin emba go, el aumen o de LDL que, simul ánea- men e, p oducen (6) pone en con o e sia su e ec- o bene icioso en las en e medades ca dio ascula- es. Pa ece se que su papel p e en i o en el desa ollo de.es e ipo de en e medades es debido a que una inges ión c ónica de AG de la se ie n-3, hace que el acla amien o sanguíneo de quilomi- c ones (QM)p oceden es de la die a sea más ápi- do, po an o, disminuye la p esencia de pa ículas emanen es (QM pa cialmen e me abolizados) en la sang e, las cuales se elacionan con la apa ición de la placa a e oma osa. En el pe o, las al e aciones de los lípidos san- guíneos apa ecen p incipalmen e de o ma secun- da ia a o as en e medades (diabe es, hípo í oídis- mo, panc ea i is ...) y, a di e encia que en el homb e, no exis e una co elación an al a en e es as al e aciones y la apa ición de en e medades ca dio ascula es (in a o de mioca dio, embo- lias...). Sin emba go, el e ec o de los AGE sob e los lípidos sanguíneos puede esul a igual de bene icioso que en medicina humana. AGE como p ecu so es de ei- cosanoides. Los AGE, como p ecu so es de eicosanoides, in e ienen en la egulación de la hemos asis y en los p ocesos de in lamación. Se de inen como eicosanoides a de e minados ácidos g asos poliin- sa u ados, biológicamen e ac i os, que uncionan como au acoides, es deci , ienen e ec o de ámbi- o local, no se pueden acumula y su sín esis y u i- lización se ealiza de o ma inmedia a. Los eico- sanoides p oceden, básicamen e, de es AG poliinsa u ados de 20 á omos de ca bono en su cadena, pe enecieil es a las amilias n-6 y n-3 (ác. dihomo-y-linolènico, ác. a aquidónico y ác. eicosapen aenoico). Median e la acción de los enzimas lipooxigenasa (que da á luga a los de i- ados hid oxiácidos y leuco ienos (LT))y ciclooxi- genasa (que da á luga a las p os aglandinas (PG) y omboxanos (TX))sob e es os ácidos g asos, se o ma án los di e en es eicosanoides que se p e- sen an en el G á ico 2. Los eicosanoides in e ienen en el con ol de las in e acciones in a e in e celula es, y el papel conc e o de cada uno de ellos depende de la ami- lia de AG de la que p ocedan, del ipo de ejido que los sin e ice y de las condiciones isiológicas. . 181 Ácidos g asos esenciales en el pe o (I): gene alidades y mecanismo de acción. N. C espo e al. Clínica Ve e ina ia de Pequeños Animales. (A epa) Vol. 17, n. 2 3, 1997 G á ico 2. Sín esís de eícosanoídes. Ác linoleico +1160 Ác. y-linolénico lSLO 13-HOOE* Memb ana celula .I Ac. a aquidónico ~Pl ~SO ---------- ..~ Ác. a aquidónico lib e Ác. eicosapen aenoico (EPA) +E Ác. dihomo-y-linolénico 15¡A lS-HET Eo PGE10 CO TXA 2 TXB 2 PGEz* PGGz PGHz PGFzcx PGlz lS-HEPEo LTBso 13-HOOE: Ác. 13-hid oxioc adecadíenoico. PG: P os aglandina. LT: Leuco ieno. E: Elongasa. L'.-O:Oel a-desa u asa. PL: Fos olipasa. CO: Ciclooxigenasa. LO: Lipooxiqenasa. HETE: Ác. hid oxieicosa e aenoico. HPETE: Ác. híd oxipe oxieicosa e aenoico. HEPE: Ác. hid oxieico- sapen aenoico. lS-HET E: Ac. IS hid oxi 8,11,13 eicosa iaenoico. * Eicosanoides de i ados del ác. a aquidónico iden i icados en los p ocesos in lama o ios. o Eicosanoides inhibido es o con acción an iin lama o ia. Así, un mismo eicosanoide puede ene di e en es unciones según el ejido en que sea libe ado, y un mismo ejido puede sin e iza uno u o o ipo de eicosanoide dependiendo del es ado en que se encuen e y de los es ímulos que eciba. En gene- al, los eicosanoides de i ados del ácido a aquidó- nico (n-6) se ca ac e izan po su po encial in la- ma o io, inmunosup esi o, ag egan e plaque a io y asocons ic o , mien as que los de i ados del ácido eicosapen aenoico (n-3) ienen mucho meno po encial in lama o io, son an iag egan es plaque a ios, asodila ado es y ca ecen de acción inmunosup eso a. Los eicosanoides de i ados del ácido dihomo-y-Iinolénico ienen ambién un bajo po encial in lama o io. Así, modi icando los ni e- les de es os p ecu so es de eicosanoides, se pod án modi ica los ni eles de eicosanoides de i- ados de cada uno de ellos y, po an o, e aumen adas o disminuidas sus co espondien es unciones. Se ha de ene en cuen a, sin emba - go, que el mayo bene icio de es as sus ancias se consegui á cuando exis a el adecuado equilib io en e ambas amilias. S-HPETE --J"~ S-HETE Ác. docosapen aenoico (OPA) . o Ac. docosahexaenoico (OHA) LTB4* LTC 4 LT0 4 LTE 4 Cocien e n-6:n-30 Vis os los e ec os gene ales de los eicosanoides de cada una de las amilias n-3 y n-6 de AG, pod ía esul a de in e és la posibilidad de dismi- nui los ni eles de ácido a aquidónico (AA) en algunas en e medades in lama o ias. Un apo e aumen ado de AG de la se ie n-3 esul a en una mayo inco po ación de és os en los os olípidos de las memb anas celula es que, jun o a la com- pe encia en e ambas amilias n-3 y n-6 po los enzimas desa u asas ~5 y ~6, esul a á en un aumen o de los eicosanoides de la se ie n-3 y una disminución de los de la se ie n-6, como se ha demos ado en di e en es es udios. Sin emba go, no es sólo el ni el absolu o de n-3 en la die a lo impo an e pa a disminui el me abolismo de AA, sino que se ha de p opo ciona un cocien e óp i- mo n-6:n-3 pa a ob ene los máximos bene icios espec o a la disminución de LTB4 (con acción p o-in lama o ia) y el aumen o de LTB5 (menos in lama o io) (7. S). Según di e sos es udios, es e cocien e óp imo 183 Ácidosg asosesencialesen el pe o (1): gene alidadesy mecanismode acción.N. C espoe al. ClínicaVe e ina iade PequeñosAnimales.(A epe)Vol.17, n.? 3, 1997 se si úa en e S:1 y 10: 1 (9), con los cuales se con- sigue una disminución de un 30-33% de LTB4 y un aumen o de un 370-S00% de LTBS sin ocasiona al e aciones en los pa áme os de coagulación. Se ha de des aca la di icul ad que supone con- ola es os ni eles de AG median e la suplemen- ación complemen a ia de la die a, ya sea sólo con AG de la. se ie n-3 o con un cocien e ade- cuado de n-6:n-3, ya que puede lle a ácilmen e a desequilib ios en e ambas amilias. Se hace, po an o, más con enien e el uso de una die a especí ica que incluya los ni eles adecuados de es os AG. BIBLIOGRAFÍA. l. Bu GO, Bu MM. A new deliciency disease p oduced by !he igidexclusion o a l om!he die . Jou nal o] Biological Chemisl y 1929; 82: 345-367. 2. Bu GO, Bu MM. On he na u e and ole ol he Ia y acids essen ial in nu i ion. Jou nal o] Biological Chemisl y 1930; 86: 587-621. 3. Glueck CJ, Conno WE. 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